海南西部干旱的地理边缘解析

廖继武，周永章

（1.肇庆学院 旅游学院，广东 肇庆 526061；

2.中山大学 地球环境与地球资源研究中心，广东 广州 510275）

海南西部干旱的地理边缘解析

廖继武1，周永章2

（1.肇庆学院 旅游学院，广东 肇庆 526061；

2.中山大学 地球环境与地球资源研究中心，广东 广州 510275）

地处热带的海南西部干旱问题突出，干旱已经成为当地发展农业生产的制约因素.从地理边缘视角，根据历史资料研究海南西部的干旱特征与成因，为海南西部干旱防治提供科学依据，可丰富区域干旱研究的内容与方法.研究发现，海南西部干旱具有以10年为周期的波状变化，干旱程度由沿海向内陆递减；海南西部是海陆交错带与山地平原交错带，山地、平原、海洋三大系统在干旱形成过程中发挥着不同的作用.

地理边缘；干旱；海南西部

中国是一个水旱灾害频发的国家[1]，其中干旱在南北方均有分布[2-3].在中国北方，干旱缺水已成为制约区域经济社会发展的主要因素[4]；在南方地区，局部干旱仍是影响经济社会发展的重要因素[5].研究干旱问题，减小干旱对区域经济社会的负面影响，特别是对农业生产的制约与影响，是发展生产、实现区域可持续发展的基础工作.对干旱问题的研究，气象学者多从大气环流角度研究干旱的成因机制[6]，水利学者着重干旱的自然与工程因素分析[7].干旱是一个多因素影响的结果，从地理边缘角度解析干旱是一个新的研究视角.本文选取海南西部地区为案例区，分析其干旱的空间特征及其成因机制，以丰富区域干旱研究的内容与方法.

1 海南西部的干旱问题

海南岛降水量的空间分布差异大，呈东多西少的趋势[8].东部地区降水量大，形成海南的多雨中心，其中万宁是海南降水量最多的市县，而西部地区降水量小，不足900 mm，比东部地区少1100 mm左右，比中部地区少600 mm，是海南降水量最小的地区[9].东方与万宁纬度位置接近，而降水量仅及后者的一半.

与降水量的状况相反，西部地区的气温却高于同纬度的中部地区与东部地区[10].气温是影响蒸发的主要因素，高温使水分蒸发加快，因此西部地区蒸发量大于其他地区（见图1）.海南西部的蒸发量在2500 mm以上，远大于纬度接近的琼中、琼海的蒸发量，是其蒸发量的142.32%.

图1 海南西部(东方)与同纬度的琼中、琼海蒸发量的比较Fig.1 Contrast of evaporation in Dongfang、Qiongzhong and Qionghai

海南西部降水量与蒸发量的不匹配，使气候干燥，干燥度也远大于同纬度的其他地区（见图2），东方干燥度几乎是琼中的3倍.从时间上看，海南西部1年中有10个月都是蒸发量大于降雨量（见图3），即有10个月属于干旱状态.由于大部分降水被蒸发殆尽，使西部地区干旱严重，缺水成为工农业生产与人民生活面临的重大问题.水分供应不足严重影响着水稻的生长，是造成该地区低产田比重大的主要原因[11].

2 干旱的时空变化

2.1 干旱的空间变化

正如图4、表1所示，海南西部降水是从沿海向内陆减少.沿海地带降水量在1000 mm左右，感恩角是少雨中心，降水量在900 mm以下.向东南方向降水逐渐增多，到东南部的中山区降水量已超过1600 mm，形成本区的多雨中心.以昌化、八所、感恩三地代表沿海，其余四地代表内陆，则沿海降水量仅及内陆降水量的67.36%.从单站点比较，最多的亲天峡降水量是最小的感恩的近2倍.因此内陆比沿海降水多，区内降水的空间差异大.

由图4可知，海南西部区内降水空间分异以东西向分异为主.依降水量的空间分异可将全区分为三类：北部均匀降水区，年降水量在1200 mm～1400 mm之间，包括昌江县海尾、南罗、昌化、昌城、十月田、叉河、乌烈、石碌等乡镇.东南部多雨区，主要为中山山区，山峰海拔在1000 m以上，降水量在1600 mm以上，是全区降水量多的地区.西南部降水多变区，包括东方市西部平原及其附近地区，降水空间变化大，降水量从沿海的800 mm到内陆的1600 mm，二者差异大.从感恩到亲天峡直线距离为39 km，降水变化量为800 mm，降水变化率约为20 mm/km，西南部地区降水的空间变化非常大.

图2 海南西部与同纬度地区干燥度比较Fig.2 Contrast of desiccation between the west and east of Hainan

图3 海南西部（东方）降水量与可能蒸发量的差额Fig.3 The balance of precipitation and evaporation in Dongfang

2.2 干旱的时间变化

图4 海南西部等降水量图Fig.4 The map of rainfall level in West Hainan

表1 海南西部1971-1980年的降水量 mmTab.1 The precipitation in 1971-1980 in West Hainan mm

海南西部年内降水量小于蒸发量，降水量在更大程度上决定干旱状况，因此降水量的变化可以反映干旱的变化.降水的时间变化一般用降水的年内分配与年际变化来表示.海南西部降水量具有年际变化大与年内分配不均的特征，降水的时间分配不均加重了海南西部的干旱.

海南西部降水具有波动变化的特征[12]，在波谷时间段，连续年份的降水偏少造成长时间的干旱.图5是以10年为单位对各年代降水量的统计.该图展示了1950s以来降水量的变化呈波浪式的起伏变化，5个时代呈高-低-高-低-高的变化态势.与表2的年际变化相比，10年的周期变化量要小，年际变化率最大为-692.1%，而10年周期最大变化率仅为-16.2%.因此海南西部的干旱程度也具有以10年为周期的波状变化的特征，这与其他学者的研究结论是相符的[13].

图5 海南西部各年代降雨量的变化Fig.5 The change of rainfall in each decade in West Hainan

连续无雨日（降雨日）的时间长是海南西部干旱的特征.从连续降雨日的年内分配看，其分布呈波状起伏，8-10月是一个高峰值，2、3月是一个小高峰，这和降雨的分布规律基本一致.连续降雨日的延长使降水相对集中于某一时段内，其他时间则减少，形成干旱.连续无雨日在年内的分布不均匀，一年中有10个月有连续30天以上无降水的记录，最长的达3个多月.连续无雨日的延长使干旱天数增长，昌江每年的干旱天数基本上在200天以上[9].同时连续降雨日的时间长，特别是暴雨，使降水集中，雨水大部分变成地面径流流失，不能利用.在降水量一定的情况下，集中降水实质是减少了可有效利用的降水，加大了干旱的程度.

3 地理边缘与干旱

地理边缘有特殊的属性与功能，在其作用下，使地理边缘的资源环境具有特殊性，对海南西部地区而言，则是干旱环境.

3.1 边缘属性与干旱

地理边缘具有交错属性，海南西部既是海陆交错带，也是山地平原交错带，山地、平原、海洋三大系统在海南西部干旱特征的形成过程中具有不同的作用.山地的阻挡作用与雨影区使降水稀少，海南西部地处海南中部中低山系五指山、黎母岭、霸王岭之西，山地对来自太平洋的水汽，降水减少.由于山地为中低山，高度不大，气流一般都能越过山地到达海南西部，致使该区焚风效应显著，环境干热化[14].平原地形使之缺少地形雨的形成条件，也使海南西部沿海降水少.来自印度洋的水汽对海南西部地区的降水意义重大，偏西的印度洋气流在海南西部从沿海吹向东部山地，在沿海平原一掠而过，不形成降水，致使沿海一带降水最少.海洋中有洋流作用，毗邻海南西部的北部湾为半封闭的海域，独自形成一套呈顺时针方向运动海流系统，在海南西部时正是属于寒流性质的自北向南的沿岸流，具有减温减湿作用.在沿岸寒流的作用下，沿岸地区降水减少.正是因为地理边缘的交错属性，使地理边缘的地理要素增加，也使影响地理边缘环境的要素增加.当地理要素对地理边缘环境的影响为同一方向时，各种影响叠加，使影响力更为强大.海南西部干旱是山地、平原、海洋对干旱环境影响的叠加结果.

表2 海南西部（东方）1953-2000年降雨量的变化Tab.2 The change of rainfall in 1953-2000 in West Hainan

表3 海南西部（昌江）降水量级频率表Tab.3 The frequency of precipitation in Changjiang County

3.2 边缘功能与干旱

地理边缘具有交流、截流以及边缘效应等功能，其中海南西部大片的沙地是地理边缘交流与截流作用的结果.作为海陆边缘带，海洋系统与陆地系统不断进行着物质与能量的交换.河流携带的泥沙因海岸带的截流作用而沉积，海洋中波浪带来的沙物质也因截流作用而停留，成为海南西部沙物质的两大重要来源.沙地广布是海南西部地区的特征，昌江棋子湾地区裸露沙地长达6 km，东方的四更、罗带、感恩地区也有大片裸露沙地.沙地保水保肥能力低，植被不易成长，植被的缺少更弱化海南西部的保水能力，径流流失，蒸发加强，干旱加重.海陆间热量的交换与截流也影响干旱，因海陆间的气温差使之存在热量交换，交换的媒介为海陆风.海陆间大量的热量交换则产生多量的海陆风.海南西部风多而强，强风加速水分蒸发，多风加大蒸发量.对热量的截流作用主要发生于晚间，海风携带海洋中的热量在边缘带被陆地系统吸收，使边缘带夜间气温高于内陆，夜间的高温加速（大）水分的蒸发（量）.交流截流功能作用于边缘带的热量，使海南西部蒸发量加大，干旱程度加剧.边缘效应强化了地理边缘资源环境与相邻地理系统的差异，使之成为资源环境要素分布的大梯度区和物流能流的大流量区，适合各种生物生长繁殖，也易成为人类活动的集聚区.人口的增加，用水量大增，易造成经济干旱.

海南西部干旱环境形成过程中，气象背景虽然发挥着一定的作用，但地理边缘特殊的属性与功能起着重要作用.地理边缘通过一系列机制来影响降水量与蒸发量，使之形成干旱环境.这种影响在感恩、板桥地区最为典型.南部的感恩、板桥地区是降雨量最少的地区，也是降水变化幅度最大的地区.从地理边缘角度分析，这里山地离海岸近，是海洋陆地交错带与山地平原交错带的重合地带.两大地理边缘在此交合，地理边缘的作用则更为强烈，大大减少了感恩、板桥地区的降雨量，加剧了感恩、板桥地区的干旱程度.

4 结论

对海南西部地区干旱问题研究取得如下认识：

1）地处热带海岛的海南西部地区存在干旱问题，干旱成为当地发展农业生产的主要制约因素.与海南其他区相比，海南西部降水量最小、蒸发量最大，降水量与蒸发量不匹配，致使干燥度大，干旱问题突出.

2）干旱程度存在区内空间分异.降水空间分异以东西向分异为主，内陆比沿海降水多.区内降水的空间变化大，最大降水量与最小降水量相差约1倍.降水变化空间变化剧烈，降水变化率约为20 mm/km.干旱程度由沿海向内陆递减.

3）干旱的时间变化存在一定规律，具有以10年为周期的波状变化特征.降水年际变化大，最大年降水量与最小年降水量相差4倍多.降水年际变化不均，降水的偏少年份居多，发生干旱的机率较大.

4）海南西部是海陆交错带与山地平原交错带，山地、平原、海洋三大系统在海南西部干旱形成过程中各有作用.地理边缘的功能通过对蒸发及地表状况的影响而作用于干旱环境.在海陆交错带与山地平原交错带相交接地区，作用更为强烈，干旱更为严重.

5）地理边缘为区域干旱问题研究提供了一个新的视角，从地理边缘视角研究海南西部地区干旱问题有更深的认识，并丰富区域干旱研究的内容与方法.研究结论可为海南西部干旱防治提供科学依据.

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Analysis of Drought in Western Hainan from the Perspective of Geographical Fringes

LIAO Jiwu1，ZHOU Yongzhang2
（1.School of Tourism Management，Zhaoqing University，Zhaoqing526061，China；
2.Research Center for Earth Resources and Environment，Sun Yat-sen University，Guangzhou510275，China）

Western Hainan is located in tropical zone,but its climate is very arid,and the drought has become a promi⁃nent problem in the development of local agriculture.Based on historical data of the drought,its characteristics,origin and forming mechanism have been studied in western Hainan from the perspective of geographic fringes.Drought is a 10-year cycle of undulant change,and the degree of drought reduces from coastal areas to inland.Western Hainan is the sea-content ecotone and mountain-plain ecotone,and the three systems of mountains,plains and ocean play different function in the formation of drought in western Hainan.The results provide a scientific basis for western Hainan to pre⁃vent and treat the drought.

geographic fringes；drought；Western Hainan

P 942

A

1674-4942（2012）01-0104-05

2011-08-30

国家教育部支持中山大学985工程产业与区域发展研究哲学社会科学创新基地资助项目（105203200400010）

黄 澜