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2011年1〜5月，长江中下游地区降水异常偏少，平均较常年同期少52.8%。湖北、安徽、江苏、湖南、江西、浙江、上海7省（市）大部地区降水偏少3〜5成，局部地区偏少8成。

由于降水偏少，地面径流减小、湖泊干涸、河床裸露、湖底朝天⋯⋯这种景象在一般人的记忆中似乎不曾见过。按照常理，处于临近汛期的长江中下游地区不应有这样严重的干旱，因为缺乏应有的心理准备，一些人开始质疑三峡工程会不会与这次干旱有关系？正如近期局部地区的旱涝急转，造成局地洪灾一样，大范围天气变化是个非常复杂的问题，究竟是什么因素影响天气？同时，三峡工程在多大程度上影响着天气变化也受到质疑。就有关天气变化的问题，本刊记者采访了有关专家。

天气变化是一种常态

“最近，许多媒体都在问三峡工程与干旱的问题，”中国气象局应急减灾与公共服务司司长、新闻发言人陈振林，在2011年6月的中国气象局新闻发布会上答记者问时谈到，“我们在三峡工程开建时期就在区域设了气象观测站，长期进行对比观测分析。蓄水前后，我国气象部门的专家也针对三峡局部的小气候及一个大的水体对局地的影响进行了调研。结果表明，三峡工程对降水没有影响。今年的干旱是由于大气环流异常造成的，这是主要原因。”

我们知道，地球的自转和公转，使得太阳直射点徘徊于南北回归线之间，因此，低纬度地区比高纬度地区热，从大气层面来看亦是如此。这种高低纬度之间的温度差异，形成了大气的热力环流。

大气环流简单讲就是大范围的大气运动，一方面它会沿着纬线绕地运行。另一方面，在南北半球各有3个经线方向的环流，也就是我们常说的三圈环流。但实际上并没有这么简单，地球表面的情况十分复杂，海陆分布等因素使得近地表低空的温度存在很大差异，冷暖空气的交换，构成了一些位置相对固定的低压和高压系统。其中，高压中心由于空气的密度大，气流下沉，往往天气晴好。而低压中心，因为空气稀薄，气流上升，空气中携带的水蒸气往往容易凝结生成云。至于那些介于这两者之间的区域的天气情况，还会受到水气输送等条件的约束，有更多的不确定性。

图1. 地球大气环流示意图

每到夏季，大陆的气温上升，陆地上的空气随之膨胀、变轻，空气变轻的地方，成为低气压区。另一边，海洋的温度较低，气压高于周边的大陆地区，成为高气压区。结果便有了从海洋（高气压区）吹向大陆（低气压区）的风。想象将这种“形成机制”扩大到数千公里的范围，就是我们通常所说的“季风”。而亚洲就是季风气候盛行的地区。

在我国东部亚热带季风和温带季风气候区域，西太平洋副热带高压是影响天气气候，特别是春夏降水和旱涝的重要大气活动中心。

研究显示，在西太平洋副热带高压脊线（副高压最高的一条线）北侧的西风带中，气旋和锋面的活动非常频繁，常产生阴雨或暴雨天气。我国东部地区的主要雨带经常处于高压脊线以北5〜8个纬度的距离处。西太平洋副高压脊线的季节性变化和我国东部地区的主要雨带季节性位移息息相关。平均而言，5月份高压脊线越过北纬15°，主要雨带位于华南；6月份脊线越过北纬20°，主要雨带位于长江中下游和淮河流域；7月中旬脊线向北越过北纬25°，主要雨带就移到黄河流域，使华北进入雨季。

我国东部是显著的东亚季风气候区，降水的年际变率大，通常在南海夏季风和副热带季风的影响下，来自赤道印度洋、孟加拉湾及南海的3支气流将水汽输送到我国，形成丰沛的雨水。然而，由于西太平洋副热带高压的季节性移动经常出现异常，常会造成一些地区旱，另一些地区涝。1954年，西太平洋副热带高压很长一段时间稳定在北纬20°〜25°间，长江流域梅雨持续时间达两个月之久，结果造成江淮地区几十年罕见的洪涝。1958年，西太平洋副热带高压脊线第一次北跳偏晚，第二次北跳偏早，形成了这一年空梅，造成了干旱。在中国气象局近期的报道中显示：今年春季，季风活动不强，未能建立有效的水汽通道，西太平洋副热带高压位置较气候平均偏北、偏强，西脊点（脊线与副高压中心交叉的点）偏西。再加之北方空气比较活跃，暖湿气流比较弱等原因，使得长江中下游长时间降水偏少，造成了严重的干旱。

拉尼娜并不可爱

为什么会出现这种现象，还要从全球大尺度上来看。气候异常一般不会单独发生，无独有偶，就在长江中下游饱受干旱之苦的时候，美国中西部密西西比河和俄亥俄河发生了特大洪灾。究竟是什么因素导致了这些异常现象呢？

在气象学上，有一种叫做“遥相关”（teleconnection）的现象。即某一地区的气候异常导致其他地区的气候也出现异常。也就是说寒潮、暴雨、干旱往往会在同一时间、不同地区兴风作浪，导致这些现象的反面典型“厄尔尼诺”和“拉尼娜”就是一对交替出现的坏小孩儿。

在赤道上空，自西向东刮着一种大规模的“贸易风”。这种东风的作用是使赤道上的海水分裂开向南北两个方向移动。事实上，这种东风还有一个总体效果，就是将表层的暖海水向西推移。被东风吹到太平洋西侧的暖海水将上方的空气加热，于是形成上升气流（低气压）。但有时候贸易风会减弱，太平洋西侧的暖海水不能到达指定地点，而是偏东了，这就使得秘鲁海岸的海温略高于常年，以往降水量大的区域整体东迁，这便是“厄尔尼诺”现象。相反，如果东风（贸易风）的风势格外强劲。结果使太平洋西部的上升气流活跃，降水更多了。这就是“厄尔尼诺”的妹妹“拉尼娜”。

图2. 拉尼娜现象的原理及对世界气候的影响

每当这两种现象发生，不仅秘鲁附近海面，在太平洋赤道上的一个很大范围，海面的水温都会随之变化。这说明，海洋表面水温哪怕只有几度的变化就会对大气产生很大的影响，从而引起大气环流的巨大变化。

2010年7月，我国国家气候中心监测显示，赤道中东太平洋迅速进入拉尼娜状态，并于11月达到拉尼娜事件的标准。根据经验，拉尼娜现象如果发生在冬季的话，东亚地区会更为寒冷，以至于坊间就曾传出2010〜2011年冬季将是“千年极寒”的传言。转年后的2011年4月，赤道中东太平洋海表温度较常年同期偏冷的幅度已经小于-0.5℃，拉尼娜事件基本结束。尽管持续了9个月的拉尼娜事件已经结束，但它会对全球和区域大气环流系统产生影响是肯定的。国家气象局气候中心研究员周兵解释，2010年7月发生的拉尼娜事件对大气环流产生显著的影响，由西北太平洋和南海地区向我国输送的水汽明显偏少，我国长江及其以南地区春季缺乏充沛水汽来源而持续干旱。

（本文发表于《科学世界》2011年第7期）