在全球变暖的背景下，极端高温和干旱事件近年来在全球范围内频繁发生，对经济、社会以及人民的生命财产安全构成了日益严峻的挑战。特别是在中国，夏季区域性干旱几乎成为常态，具有发生频率高、持续时间长、影响范围广、干旱程度重，且常伴随高温出现等特点（张庆云等，2008；李忆平和李耀辉，2017），造成的灾害损失有明显增长趋势（Dai and Zhao，2017；薛亮等，2023）。因此，深入研究高温干旱的变化特征和形成机理，对提升干旱预警能力、制定有效的灾害应对策略和防御措施具有重大意义。

近年来，我国夏季高温热浪频发，大范围破纪录高温事件接连发生（王国复等，2018）。1961—2017年我国夏季热浪次数和日数呈现“南高北低”的空间分布特征（吴锦成等，2022），长江流域（王喜元等，2016）尤其是川渝地区的高温和干旱事件在次数、强度和持续时间上均呈现增加趋势（胡豪然等，2008；周斌等，2021）。2006年夏季川渝地区经历了历史上最严重的高温干旱事件（鲍媛媛等，2007；邹旭恺和高辉，2007；王素艳等，2008），2011、2013、2022年夏季四川盆地，特别是地处四川盆地东部、长江上游的重庆地区出现了严重的高温干旱（彭京备等，2016；林纾等，2022），给社会经济和生态系统造成巨大损失（王劲松等，2022）。

影响我国夏季高温干旱的气候因素复杂多样。研究表明，大气环流异常，特别是南亚高压和西太平洋副热带高压（简称“副高”）的异常是高温干旱的主要原因（王国复等，2018；吴遥等，2019；林纾等，2022）。不同地区的高温特征及其影响系统存在显著差异，例如，副高偏南、东亚夏季风偏弱会导致华南地区出现极端高温（贾子康等，2020）。2006年川渝地区的高温干旱正是由于青藏高压偏强和副高西伸、脊线位置偏北所致（彭京备等，2007；李永华等，2009），前一个冬季青藏高原积雪偏少与次年夏季出现高温干旱密切相关（邹旭恺和高辉，2007）。

海洋热力状况直接或间接影响副高，进而引发极端高温和干旱事件。ENSO（El Niño-Southern Oscillation，厄尔尼诺-南方涛动）事件是热带太平洋地区海气系统年际气候变率的最强信号，对全球气候异常和区域气候都有深远影响（朱益民等，2007）。我国夏季雨带位置与ENSO事件密切相关：厄尔尼诺年夏季我国主要雨带偏南，而拉尼娜年则偏北（赵振国，1999）；拉尼娜事件发生时，赤道中东太平洋海表温度（Sea Surface Temperature，SST）偏低，导致Walker环流和西太平洋地区Hadley环流偏强，副高位置偏北，使得雨带北移，进而导致长江中下游地区降水偏少和华北地区降水偏多（邹力和倪允琪，1997）。厄尔尼诺事件发生时，赤道中东太平洋SST偏高，西南地区东部夏季降水偏多（李永华等，2012）。

针对重庆夏季高温干旱的研究，以往多集中于某一特定年份异常事件的诊断分析，通常以降水量作为分析干旱的主要指标（李永华等，2009；刘晓冉等，2009；吴遥等，2019）。然而，这样的研究不能充分满足业务需求，特别是近年来重庆高温干旱事件频繁创记录的背景下，对重庆高温干旱机理的研究显得尤为迫切。本文基于气象干旱综合指数（Meteorological Drought Composite Index，MCI）、高温日数、再分析环流场和海温数据，分析重庆夏季高温和气象干旱的时空分布特征，探讨高温干旱与拉尼娜事件的关系及其相应的大气环流形势，以期为深入理解重庆高温干旱的发生规律提供科学依据，从而提高重庆地区夏季高温干旱的预测和预警能力。

本文使用以下资料：（1）重庆市气象信息中心提供的重庆34个气象常规观测站1981—2022年逐日平均气温、逐日累计降水量等资料；（2）1981—2022年NCEP/NCAR（National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research）再分析资料，分辨率为2.5°×2.5°，包括200 hPa和500 hPa高度场、700 hPa垂直速度场和风场等资料；（3）1981—2022年Hadley中心提供的月平均海表温度资料，分辨率为2.0°×2.0°；（4）国家气候中心提供的气候系统监测指数集资料（http://cmdp.ncc-cma.net/Monitoring/cn_index_130.php），包括副高特征指数、关键区海温指数等数据。

文中定义拉尼娜年时，采用中国气象局规定的厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法（国家气候中心和中国气象科学研究院，2017）。定义日最高气温大于等于35 ℃为一个高温日，采用1981—2022年多年平均作为气候态。

干旱指数作为分析干旱事件的评价指标，不仅要考虑前期降水情况，还要考虑降水对后期的影响、蒸散作用、土壤含水量及径流等多个要素（张强等，2021）。尽管存在多种干旱指标，但目前还没有一个单一指标能全面适用于所有干旱情况。2006年，中国气象局发布了具有普遍适用性的综合气象干旱指数（drought Composite Index，CI），并制定了《气象干旱等级》国家标准（GB/T 20481—2006）（国家气候中心等，2006），建立了全国气象干旱监测系统。然而，近年来研究发现，该指数对降水变化过于敏感，有时会在干旱发展过程中出现不合理的跳跃现象，且对长期干旱（持续时间超过90 d）的反映不够明显。为此，2017年中国气象局发布了气象干旱综合指数MCI，修订了《气象干旱等级》（GB/T 20481—2017）（国家气候中心等，2017）。MCI指数综合考虑了近60 d有效降水、30 d蒸散作用、季内（90 d）降水及近半年（150 d）降水。该指数有效表征了干旱发展的累积效应，对重大干旱事件的反应更加明显，并引入季节调节系数，使得干旱监测服务更加具有针对性（国家气候中心等，2017），目前已广泛应用于中国的实时气象干旱监测业务，具体公式如下：

式中：Ka为季节调节系数，根据不同季节各地主要农作物生长发育阶段对土壤水分的敏感程度确定，夏季重庆地区取1.2；SPIW₆₀为近60 d标准化权重降水指数；MI₃₀为近30 d相对湿润度指数；SPI₉₀为近90 d标准化降水指数；SPI₁₅₀为近150 d标准化降水指数；a、b、c、d为经验权重系数，随着地区和季节变化进行调整，重庆地区夏半年（4—9月）分别为0.3、0.5、0.3、0.2；MI（％）为某时段相对湿润度；P（mm）为该时段的降水量；PET（mm）为该时段的潜在蒸散，采用联合国粮农组织FAO的Penman-Monteith方法计算（Allen et al.， 1998）。SPIW₆₀、PET和Penman-Monteith计算方法详见《气象干旱等级》（GB/T 20481—2017）（国家气候中心等，2017）。

气象干旱综合指数等级划分标准：-0.5<MCI为无旱，-1.0<MCI≤-0.5为轻旱，-1.5<MCI≤-1.0为中旱，-2.0<MCI≤-1.5为重旱，MCI≤-2.0为特旱。

文中附图涉及的重庆地图均基于重庆市规划和自然资源局审图号为渝S（2023）003号的标准地图制作，其他涉及地图均基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS（2017）3320号的标准地图制作，地图均无修改。

重庆干旱有明显的季节变化特征，夏季干旱频率最高、持续时间最长，其次是春、秋季，冬季干旱频率最低[图1（a）]。夏季各月中，6月干旱发生频率最低，约为26%，8月最高，达37%。干旱日数和干旱频率相似，6月最少，平均为8.0 d，8月最多，达12.0 d。高温日数的分布也呈现相似趋势，6月35 ℃以上高温日数平均为2.5 d，37 ℃以上仅为0.6 d，而8月35 ℃和37 ℃以上高温日数分别达11.8 d和6.3 d。表明夏季6月高温和干旱程度相对较轻，而8月高温和干旱最严重[图1（b）]。

从图2可知，1981—2022年重庆夏季的高温日数和干旱站次呈明显上升趋势，气候倾向率分别为0.43和5.17。35 ℃以上高温日数为7.2~49.7 d，多年平均为24.0 d。其中2011、2013年高温日数均超过38 d，2006、2022年均超过49 d。1981—2022年重庆干旱总站次为124~2 381，多年平均为959站次，平均每年每站发生28.2 d干旱，尤其是1994、2001、2006、2011和2022年干旱站次均超过1 500，2006年干旱站次超过2 300。中旱以上站次和干旱总站次的变化趋势一致，相关系数达0.97（通过99%置信水平的显著性检验），表明当夏季干旱站次较多时，中旱及以上干旱站次也较多，干旱强度大。多年平均中旱及以上干旱站次为527.7，平均每站每年发生15.5 d中等以上干旱，占干旱总站次的55%。干旱站次较多的年份，如1994、2001、2006、2011、2022年中旱及以上站次超过1 100，其中2006年超过1 900站次。总体上，近年来重庆夏季高温日数和干旱站次呈增加趋势，特别是在2001、2006、2011、2022年，高温干旱现象尤其严重。1994年干旱较重，而高温相对较轻，2013年则相反，高温日数较多，干旱程度相对较轻。

1981—2022年夏季，重庆各地的轻旱日数为10~15 d，平均约12.7 d，主要分布在重庆东北部和长江沿线地区，城口、酉阳和石柱的轻旱日数约为10 d，而巫山最多，可达15 d；中旱及以上干旱日数为11.1~21.4 d，平均15.5 d，较轻旱日数多。中旱及以上干旱主要发生在重庆中部和东北部。全市干旱总日数为23.1~34.3 d，平均28.2 d，占夏季总日数的30.7%，表明重庆夏季干旱日数较多，尤其在东北部及长江沿线地区更为显著。中旱及以上干旱日数占干旱总日数的55%，表明重庆地区夏季气象干旱较为严重（图3）。

从图4（a）可知，夏季重庆各地最高气温达35 ℃以上的高温日数为2.1~38.7 d，全市平均23.9 d，说明重庆夏季高温日数较多。海拔较高地区如酉阳、秀山、黔江和城口的高温日数少于11.5 d，而东北部的万州、开州、云阳、巫溪等地高温日数超过35.0 d。从图4（b）可知，重庆夏季最高气温达37 ℃以上的高温日数为0.1~21.8 d，全市平均11.0 d，主要分布在重庆东北部和长江沿线地区。此外，海拔较高地区如酉阳、秀山、黔江没有记录到40 ℃以上的高温，而其余地区40 ℃以上高温日数为0.2~4.5 d，全市平均1.6 d。这些数据表明，夏季35 ℃和37 ℃以上高温在重庆较为常见，40 ℃以上高温较少。高温主要分布在重庆东北部和长江沿线地区，海拔较高地区高温日数相对较少。

重庆夏季不同阈值的高温日数和不同等级干旱站次之间存在显著正相关（表1）。35 ℃和37 ℃以上高温日数与不同程度的干旱总站次呈正相关，且与轻旱站次的相关系数均通过95%置信水平的显著性检验，与中旱、重旱、特旱和干旱总站次之间的相关系数均超过0.53，通过99%置信水平的显著性检验，与重旱之间的相关系数最大。由此可知，35 ℃和37 ℃以上高温不仅与干旱的发生有关，还与中旱及以上干旱的发生有显著关系，特别是对重旱的发生有较大影响。而40 ℃以上高温日数与轻旱相关性不显著，与中旱相关系数仅通过95%置信水平的显著性检验，但与重旱、特旱和干旱总站次之间的相关系数均通过99%置信水平的显著性检验。这表明，40 ℃以上高温极有可能导致重旱和特旱发生。综合以上分析，夏季重庆地区的高温和干旱相互促进，持续高温促进重度干旱的形成，而长时间干旱也可能导致极端高温的发生。

海洋作为气候变化的主要外强迫因子，其状况对于理解海气相互作用至关重要。已有研究表明，拉尼娜事件次年夏季，长江中下游地区易发生干旱，而华南地区易出现洪涝（邹力和倪允琪，1997）。为深入了解重庆夏季高温和气象干旱对拉尼娜事件的响应，选取典型高温干旱年，对这些年份前期冬、春季热带海表温度进行合成分析。

2001、2006、2011和2022年均记录了严重的高温干旱事件，是典型的高温干旱年。对这些年前期冬、春季海温进行合成分析（图5）。结果显示，高温干旱均较重年前期冬季赤道中东太平洋海温呈明显的负距平，Niño3.4区海温指数为-1.0 ℃，Niño1+2区和Niño4区海温指数均为-0.8 ℃，Niño3区海温指数为-0.9 ℃，由此表明，前期冬季拉尼娜事件有利于来年夏季高温和干旱的发生。春季赤道中东太平洋海温较冬季有所上升，但仍处于拉尼娜状态。Niño3.4区海温指数为-0.7 ℃，Niño1+2区和Niño4区海温指数为-0.6 ℃，Niño3区海温指数为-0.4 ℃。以上事实说明春季拉尼娜事件的维持对重庆夏季高温干旱有促进作用。

为进一步研究高温与干旱和拉尼娜事件之间的关系，分别分析重庆夏季高温日数和干旱站次与前期冬季及春季海温之间的关系（图6）。可以看出高温日数与前期冬季赤道中东太平洋海温之间显著负相关的区域较小，主要集中在Niño1+2区。相比之下，干旱站次与赤道中东太平洋海温之间显著负相关的区域明显较大，涵盖了Niño各区域。与高温相比，干旱与前期冬季拉尼娜事件的关系更加密切。高温日数与前期春季赤道中东太平洋海温之间显著性负相关的区域主要位于Niño1+2区和Niño3区，而干旱站次则主要与Niño4区海温显著负相关。春季中部太平洋地区的海温对重庆夏季高温和干旱具有显著影响。

为进一步分析拉尼娜事件对重庆夏季高温和干旱的影响，将1981—2022年出现的共11次拉尼娜事件按强弱和类型分类（表2），其中1998年7月至2000年6月的事件持续了2 a。弱拉尼娜事件出现频率最高，共6次，占总数的54.5%；而强事件少，仅1次；中等强度事件出现4次，占总数的26.3%。东部型拉尼娜事件发生次数最多，共9次；中部型事件仅2次。表明拉尼娜事件以弱和中等强度的东部型为主。拉尼娜年期间，重庆的高温日数平均为25.6 d，较多年平均偏多1.6 d，干旱站次较多年平均偏多255.2站次，中旱及以上站次偏多191.1站次。表明拉尼娜事件对重庆夏季的高温和干旱均有明显的促进作用。

按拉尼娜事件的强度和类型对重庆夏季高温日数和干旱站次进行统计分析（表3），以进一步研究其对重庆夏季高温干旱的具体影响。结果表明，弱和中等强度的拉尼娜事件年高温日数普遍多于多年平均，干旱总站次和中旱以上干旱站次也偏多，特别是弱事件年，高温日数最多，而在中等强度事件年，干旱总站次及中旱以上干旱站次最多。相反，强事件年高温日数最少，且干旱总站次及中旱以上干旱站次也相对较少。中部和东部型拉尼娜事件年的高温日数和干旱总站次均偏多，其中中部型年的高温日数、干旱总站次及中旱以上干旱次站均明显多于东部型年。综上所述，弱拉尼娜事件更有利于重庆夏季高温的发生，中等强度的拉尼娜事件则有利于干旱的发展，中部型和东部型均有利于重庆夏季高温和干旱的发生，且中部型拉尼娜的影响更为显著。

赤道中东太平洋海温异常通过影响南方涛动、Walker环流和Hadley环流，对东亚夏季环流的变化产生影响（邹力和倪允琪，1997；庞轶舒等，2020）。大气环流有一定的持续性，持续异常的大气环流是造成气候异常的直接原因。研究表明，乌拉尔山和鄂霍次克海地区无持续性阻塞高压，同时东亚大槽变浅、青藏高原上升运动减弱，不利于冷空气南下到川渝地区（刘晓冉等，2009）。副高的季节性变化与南北振荡决定了我国东部雨带的分布；副高西伸北抬并异常维持，南方地区包括长江中下游地区就会出现持续高温（陶诗言和卫捷，2006；彭京备等，2016）；当副高偏北时，脊线位置也随之偏北，重庆夏季降水偏少（周浩等，2010）。

由前文分析可知，2001、2006、2011、2022年为1981年以来重庆夏季高温干旱最严重的年份，其中2006年不是拉尼娜年，对2001、2011、2022年3个拉尼娜年夏季500 hPa高度场进行合成分析（图7）。可以看出，拉尼娜年重庆夏季的高温和干旱与北半球欧亚中高纬地区的特定环流形势有关。欧亚中高纬地区环流呈“两槽一脊”的分布特征，即乌拉尔山地区受低压槽控制，且一直延伸到巴尔喀什湖地区，贝加尔湖及以东地区受高压脊控制，黑龙江地区有一浅槽。我国大部地区包括青藏高原及四川盆地高度场偏高，南海及西太平洋地区高度场偏低。副高面积偏大、强度偏强，脊线位置偏北，西伸脊点偏西。重庆地区主要受5 850线控制，高度场偏高。这样的环流形势不利于北方冷空气南下影响到重庆地区。

重庆夏季高温干旱明显的拉尼娜年，700 hPa西太平洋地区受反气旋性风场控制，孟加拉湾地区存在气旋性风场，包括重庆在内的西南地区主要受西南风影响，但南风分量较常年同期偏小，表明重庆地区主要受偏弱的西南风影响，水汽含量较小。

热带中东太平洋海温的持续异常会引起赤道太平洋Walker环流的改变。为分析大气环流对热带太平洋海温的响应，对2001、2011、2022年平均Walker环流、200 hPa高度场及纬向风场、700 hPa垂直速度场进行分析（图8）。结果显示，重庆夏季高温干旱明显的拉尼娜年，赤道150°E以东地区受大范围下沉气流主导，以西的西太平洋到东印度洋地区为大范围强盛上升气流主导区，形成了热带太平洋—印度洋的正向Walker环流，和厄尔尼诺年的Walker环流呈相反位相（袁媛等，2012），这反映了热带大气环流对拉尼娜事件的响应。受印度洋和西太平洋地区Walker环流上升气流的影响，南亚高压向北发展，脊线偏北，东伸脊点接近常年，重庆的中西部和东南部受南亚高压控制，高空西风急流位于南亚高压北侧的我国北方地区，不利于重庆地区强对流天气和较强降水的发生[图8（b）]。

当200 hPa的南亚高压和西太平洋副高相向而行时，副高会西伸北进（陶诗言和朱福康，1964）。受西太平洋地区Walker环流上升气流影响，副高向北发展，较常年偏大、偏北、偏西[图7（a）]。在南亚高压和副高的控制下，边界层内副热带高压脊线位置与边界层顶的对流层下沉运动位置重合，导致上层辐合和低层辐散，这一过程抑制了低云的发展，减少了降水，导致干旱天气的发生。

从图8（c）可知，重庆夏季高温干旱明显的拉尼娜年，受印度洋和西太平洋Walker环流上升气流影响，西太平洋—我国华南—云南地区都处在上升运动区域，青藏高原到四川盆地，包括重庆地区处在下沉气流控制范围内。表明该区域处在下沉运动区域中，该区域内的水汽上升辐合较弱，低层相对湿度较小，抑制了低云的形成和发展，不利于降水的产生。重庆地区长时间受下沉气流控制是异常高温和干旱形成的主要原因。

本文研究了1981—2022年重庆地区夏季高温和气象干旱的时空分布特征，分析了其对拉尼娜事件的响应及相应的环流形势。得到以下结论：

（1）夏季是重庆干旱频率最高，持续日数最多的季节，尤其是8月，干旱频率最高，高温和干旱日数最多。

（2）夏季重庆全市平均干旱日数达28.2 d，中旱及以上干旱日数占干旱总日数的55%。高温干旱主要发生在重庆东北部及长江沿线地区。35 ℃和37 ℃以上高温日数较多，而40 ℃以上高温日数较少。高温和气象干旱之间存在相互促进的关系，长时间高温有利于较重干旱的发展，反之亦然。

（3）前期冬、春季赤道中东太平洋海温处于拉尼娜状态，对重庆夏季高温干旱的发生有显著影响。弱拉尼娜事件有助于重庆夏季高温的发生，而中等强度的拉尼娜事件更倾向于促进干旱的发展。中部型和东部型拉尼娜事件均对重庆夏季高温和干旱有明显影响，其中中部型的影响更为显著。

（4）拉尼娜事件影响下，南亚高压的偏大、偏强、偏北状态，以及副高的偏大、偏强、偏北状态，对重庆夏季高温干旱有重要影响。此外，高空西风急流的位置变化也是影响重庆夏季高温和干旱的一个重要因素。

本文揭示了重庆夏季高温干旱与拉尼娜事件之间的关系，并对影响机制进行了一些初步分析。但由于重庆特殊的地理位置，其天气气候受多重因素影响，包括青藏高原、东亚季风和南亚季风等。值得注意的是，2006年虽然高温干旱最为严重，但却并非拉尼娜年，这表明还有其他因素影响重庆的高温干旱。因此，对高温干旱的成因机制还需进一步深入研究。近年来重庆高温干旱复合事件频繁发生，但目前缺乏统一的定义和标准来判定这种复合事件，因此未来的研究将着重于利用客观标准对其进行分析。