干旱是我国危害最严重的自然灾害之一（郝立生等，2022），受干旱影响，我国农作物年均直接经济损失高达440亿元人民币（Su et al.， 2018）。在一定条件下，干旱会从气象干旱传递到农业、水文甚至生态干旱（张强等，2017；张强等，2020），带来更大的干旱灾害风险（熊少堂等， 2024）。近年来，持续性高温的频繁出现，对区域生态、社会经济发展、人体健康等方面都产生突出影响（肖冰霜， 2017；Zscheischler and Seneviratne， 2017； CAMPBELL et al.， 2018），也加剧了旱情。在全球气候变暖的背景下，高温和干旱事件同时发生的频率不断增加（Zeng et al.， 2024）。当二者同时出现时，异常高温的出现增加了蒸散量，加剧干旱状况，出现“1+1>2”的影响，引起更为严重的灾害性事件：如2006年川渝地区发生大范围高温干旱事件（彭京备等， 2007），达到50 a一遇的强度；2022年长江流域复合型高温干旱事件（姜雨彤等， 2023）从6月持续至9月，造成鄱阳湖和洞庭湖出现“汛期反枯”，对区域性生态建设和经济发展都造成了严重损失（李忆平等， 2022；许金朵等， 2023）；2023年西南和华北等地也出现连片高温干旱事件（王昀等， 2023；陆晓娟等， 2024a；陆晓娟等， 2024b），对农业生产产生严重危害。

2024年4—6月，我国多地又出现了持续性高温干旱事件，其中河南降水较同期减少八成（http://epaper.zgqxb.com.cn/index.html?guid=18138641611 76715265），部分站点达到重旱和特旱等级且范围持续扩大（聂波，2024）；河北、河南、山东等地169个国家气象站达到极端高温阈值；北京、天津、河北、山东、河南、安徽、江苏、山西、陕西等超过85万km²受高温影响，波及人口达3.8亿人（http://epaper.zgqxb.com.cn/index.html?guid=1802538590492688390）。高温和干旱的叠加使得土壤墒情持续偏差，导致蝗虫、蚜虫等喜旱害虫的大量繁殖，给三夏（夏收、夏种和夏管）工作带来严重考验（吴鹏，2024）。不仅如此，2024年严重的高温干旱事件在全球各地均有出现（https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global-drought/202404），根据美国国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration， NOAA）的数据显示，2024年4月全球平均气温达到有记录以来同期最高；5月，非洲、澳大利亚、南美洲、北欧和东欧以及南亚的部分地区干旱状态持续加剧；6月，印度和地中海盆地西南部持续出现严重干旱，其中印度150个主要水库的储水量出现连续35周下降（5个地区储水量降至30%以下），西南亚多国都面临严重干旱造成地面沉降风险。

由此可见，在今年全球高温干旱发展的背景下，我国高温干旱于4月开始发展、5月维持、6月加重，对河南、山东等地夏播和在田作物生长造成不利影响。事实上，我国处于亚欧大陆东部，东临太平洋，地域辽阔，东西跨度大、南北范围广，同时受西风环流、东亚季风、高原季风等环流系统的综合影响（张强等， 2024），还受到海表温度调控（Zhou et al.， 2010；Li et al.， 2011），高温干旱的形成和发展过程存在一定的复杂性，且具有非常明显的区域性和特殊性（张强等， 2020；王莺等， 2022）。基于此，本文通过气温、降水和干旱指数等综合分析2024年4—6月我国区域性（华北、西北和西南）高温干旱事件的特征及成因，揭示其与环流异常之间的相关性，加深对复合型高温干旱灾害事件特征及其对气候变化响应的认识，为高温干旱事件的防灾减灾提供科学依据。

使用的数据主要有：（1）气象站点观测数据，选用国家气象信息中心提供的2 300个气象站（图1）逐日降水量、平均气温及蒸散量数据，用于计算干旱指数。（2）干旱指数，选用K指数和标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index，SPEI）。K指数基于一定时段内降水和蒸发相对变率的比值（王劲松等，2007；王劲松等，2013），综合反映水分收支平衡，基于K指数的干旱等级定义为特旱（K≤0.5）、重旱（0.5<K≤1.0）、中旱（1.0<K≤1.5）、轻旱（1.5<K≤2.0）、无旱（K>2.0）；SPEI同样考虑降水及蒸发的综合性影响（王素萍等， 2020），在干旱气候变化研究中得到广泛应用，其干旱等级定义为特旱（SPEI≤-2.0）、重旱（-2.0<SPEI≤-1.5）、中旱（-1.5<SPEI≤-1.0）、轻旱（-1.0<SPEI≤-0.5）。（3）再分析数据，选用欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）的全球气候第五代大气再分析数据集ERA5（Hersbach， et al.， 2020），变量包括逐月土壤湿度（0~28 cm）、位势高度场、风场、水汽输送通量及其散度，逐日最高气温、平均气温，水平分辨率为1°×1°。（4）气候指数，来自中国气象局144项气候系统监测指数集，采用了其中88项大气指数和26项海洋指数。（5）海表温度（简称“海温”）数据，采用NOAA扩展重建的海表面温度第五版本ERSST.v5，空间分辨率为2.0°×2.0°（Huang， et al.， 2017）。（6）月平均降水量资料，来源于NOAA的全球陆地降水资料集（PREC/L），水平分辨率为1.0°×1.0°（Chen， et al.， 2002）。本文气候基准期为1991—2020年，主要研究范围为2024年4—6月出现高温干旱的华北、西北和西南地区，因港澳台地区数据暂缺，未纳入研究范围（图1）。

图2为2024年4—6月降水、土壤湿度和气温的空间分布。可以看出，2024年4月，我国降水负异常主要位于北方地区和西南地区，其中华北、西北和西南地区降水偏少1.0 mm·d^-1；5月，降水偏少范围进一步向华中和华南扩大，涵盖我国大部地区，局部地区降水偏少达2.0 mm·d^-1以上；6月，华北降水负异常情况持续发展，部分地区降水偏少达2.0 mm·d^-1，同时，西北地区降水负异常情况仍然持续。4月，我国北方大部地区和西南地区土壤湿度异常偏少；5月，西北、华北地区和西南地区土壤湿度依旧呈现负异常，其中，西南地区土壤干旱较4月有所缓解，而华北地区土壤偏干情况更为严重；6月华北地区土壤偏干情况持续加剧，西北地区土壤干旱继续持续。4月，华北和西南地区气温异常偏高3.0~4.0 ℃；5月，西北大部地区、华北及周边地区，气温异常偏高3.0~4.0 ℃，部分地区日最高气温偏高5.0 ℃，西南地区气温与多年气候态一致；6月，大部分地区高温情况有所缓解，华北、西北西部气温仍偏高1.0~2.0 ℃。

进一步从干旱指数分析此次区域性干旱特征，发现K指数[图3（a）、（c）、（e）]和SPEI[图3（b）、（d）、（f）]表征的干旱情况基本一致，2024年4月我国西南地区出现轻旱，华北和西北地区出现重旱和特旱，其中华北及周边地区旱情主要发生在山东西部、河南东部及安徽、江苏北部地区；西北地区主要集中在新疆中南部、内蒙古西部地区；西南地区主要集中在云南全省、四川南部部分地区。5月，中国大部分地区出现轻旱，其中华北及周边地区干旱发生在河南全省、河北大部地区、山西南部及东部大部地区；西北地区旱情也持续扩大至甘肃河西地区、内蒙中西部大部地区，东北地区也有部分站点出现重旱和特旱；西南干旱基本得到缓解。6月，我国长江以北大部地区仍以轻旱为主，华北干旱进一步扩张，其中华北及周边地区在山东、河南、陕西、山西和河北大部地区均出现大面积重旱和特旱；西北地区干旱程度也进一步增加，新疆大部地区、甘肃河西和内蒙大部地区均出现重旱和特旱。

从不同等级干旱站次比（图4）来看，2024年4—6月，K指数和SPEI都显示全国干旱站次比在4月超过40.0%，5月增加至80.0%，6月旱情有所缓解，但干旱站次比也超过60.0%。其中基于K指数的干旱站次比相比SPEI的干旱站次比高，特别是轻旱站次比大约是后者的2倍。从不同区域来看，华北地区4—6月干旱站次比持续增加，其中发生轻旱的站点比例有轻微减少，但重旱和特旱站次比都大幅增加，表明华北干旱仍在加剧。西南地区的干旱站次比在4月最高（特别是重旱和特旱），进入5月后，旱情明显减缓，干旱站次比减少。基于K指数和SPEI的西北地区干旱站次比与前两个区域相比略有不同，前者监测表明西北地区在4月以特旱为主、5—6月有所减缓；后者主要以中旱增加为主，特旱也略有增加。

综上，2024年4—6月，干旱指数均表现出区域性干旱特征，其中4月主要在华北、西北及四川南部呈现重旱和特旱；5月，华北干旱区域扩大，西北干旱持续，西南干旱缓解；6月，华北地区干旱加剧，西北地区干旱持续，西南地区干旱解除。

图5是1991—2024年4—6月我国不同地区K指数的年际变化。从全国来看，2024年4月K指数为0.90，历史排序达第3（仅次于1997年的0.78与2011年的0.88），5月和6月的历史排序有所下降（分别为第8和第15位）；华北地区，2024年4—6月K指数历史排序逐渐升高，其中5月K指数为0.58，历史排序达第4位，6月K指数为0.80，历史排序达第2位（仅次于1997年的0.77）；2024年4—6月西北地区K指数历史排序分别为第15、第10和第5位；西南地区2024年干旱主要发生在4月，K指数为0.53，达到历史第4位，5—6月排序有所下降。

2024年4—6月高温天气主要出现在西北、华北和西南地区[图6（a）]，其中西北新疆地区（特别是南疆盆地）高温日数最高超过40 d，北疆部分地区也达30 d；其次是华北及周边地区，包括河北、河南和山东北部地区，高温日数超过20 d；西南高温天气主要出现在云南中南部地区，高温日数累计超过25 d。从1991—2023年4—6月平均高温日数[图6（b）]来看，高温天气也主要出现在这3个地区，其中南疆平均高温日数超过20 d，华北及周边地区平均高温日数超过5 d（主要发生在河北和河南），西南地区则主要分布在云南、贵州、广西等部分地区，超过5 d。从高温日平均最高气温[图6（c）]看，2024年新疆大部地区、青海西部等地超过36 ℃，其中南疆盆地和北疆部分地区甚至超过38 ℃；华北及周边地区（主要在河北、天津、北京、山东、河南、山西和陕西等）平均最高气温超过36 ℃，河北、山东和河南部分地区也达37 ℃；西南地区高温主要发生在云南南部地区。从多年平均高温日平均最高气温[图6（d）]来看，新疆、青海西部，华北及周边地区包括河北、山东、河南等地和西南部分地区，高温日平均最高气温超过36 ℃。长期高温天气容易增加土壤水分蒸发并进一步加剧西北、西南和华北地区干旱状态。

从不同时段高温日数空间分布（图7）来看，1991—2000年最高气温超过35 ℃以上的高温日主要在新疆地区，中心区域位于新疆南疆地区；华北及周边地区在河北、河南部分地区也有出现。2001—2010年，高温日较前一时段增加明显，其中新疆南疆地区平均增加5~10 d，华北及周边地区在河北、河南等地发生高温天气的区域明显变大。2011—2020年，发生高温天气的区域和日数与2001—2010年相比，基本没有明显变化。2021年以来，之前较易发生高温天气的区域略有扩大。值得注意的是，这些区域的高温日数近几年明显增加，其中新疆及青海西部部分地区4—6月高温日数累计超过25 d；华北部分地区高温日数累计超过15 d。

图8是1991—2024年4—6月华北、西北和西南3个区域高温日数和高温日平均最高气温年际变化。可以看出，2024年4—6月西北地区高温日数[图8（a）]突破历史极值，区域平均达15.6 d；西南地区平均高温日数（9.6 d）达历史第3位，仅次于2010年（10.9 d）和2023年（10.4 d）；华北地区平均高温日数为6.0 d，历史排序第9位。从高温日平均最高气温[图8（b）]来看，3个区域中西北地区平均最高气温达36.91 ℃，仅次于2023年的36.97 ℃；其次是华北地区，区域高温日平均最高气温达36.39 ℃，为历史排序第4位（最高为2011年的36.75 ℃，仅比2024年高0.36 ℃）；西南地区高温日平均最高气温为36.23 ℃，达到历史排序第7位（与1994年的日最高气温36.67 ℃仅相差0.44 ℃）。

综上所述，2024年4—6月，我国多个区域的干旱状况均趋近于历史极值水平。具体而言，西南地区4月遭遇了历史第4位的严重干旱，华北地区则在6月达到历史第2位的干旱，西北地区6月也面临了历史第5位的干旱状况。从日最高气温的长期变化来看，近年来我国西北、华北及西南地区高温事件呈现明显增加趋势，此趋势不仅体现在高温日数的增多，还伴随着高温强度的增强，即高温日平均最高气温上升；值得注意的是，今年西北地区的高温日数已突破历史极值，而西南地区与华北地区的高温日平均最高气温与历史最高值相当。长时间的高温天气往往会加剧干旱事件的发生，进而引发更为严重的干旱灾害。因此，气象工作者应保持高度警惕，并采取相应措施以减轻高温干旱带来的负面影响。

表1列出西北、华北及西南地区K指数与不同气候指数的相关系数。可以看出，影响西北地区干旱的气候指数主要有2个，分别是西太平洋副热带高压（简称“副高”）脊线位置和北半球极涡中心经向位置指数，两者与K指数均呈负相关关系；影响华北干旱的气候指数有3个，分别是太平洋区极涡面积、太平洋-北美遥相关型、西太平洋遥相关型指数；影响西南地区干旱的因素较多，包括8个大气环流指数和4个海温指数，其中环流指数主要为北半球一些副高指数和极涡指数，海温指数主要涉及赤道太平洋海域。

表2、表3分别是西北、华北和西南地区高温日数与不同气候指数的相关系数。可以看到，西北地区高温主要与大西洋多年代际振荡和热带北大西洋海温指数相关，相关系数分别达0.49和0.47，这与西北干旱主要影响来自大气环流有所不同，西北地区高温主要由大西洋信号通过欧亚遥相关波列传递而来；与华北干旱相比，华北高温日数高相关的气候系统同样主要来自太平洋，其中大气环流指数系统所在区域主要为低纬度太平洋地区，而海温指数则主要来自西太平洋低纬度地区；西南地区高温日数与北半球副热带高压系统（包括北太平洋副高、北非副高、印度副高、西太平洋副高、南海副高等）相关程度较高，还与低纬度太平洋、印度洋海温有关（如赤道太平洋、印度洋暖池等）。

综合来看，我国不同地区干旱影响主要来自大气环流，其中西北和华北地区气候指数影响较为简单，前者来自北半球环流，后者则主要与太平洋环流有关；而西南干旱影响因素较为复杂，不仅与北半球几个副高指数相关，还受赤道太平洋海温影响。与干旱相比，影响我国不同区域高温的气候因子大多与海温相关，其中西北地区高温主要影响信号来自北大西洋，华北地区则来自低纬度太平洋地区环流和西太平洋暖池，影响西南地区高温的因子同样较多，主要集中在低纬度北半球副热带高压和低纬度太平洋、印度洋。

进一步从大气环流角度分析2024年4—6月我国区域性干旱高温的成因（图9）。2024年4月华北地区高低层位势高度距平均为正异常，该地区受其东侧大陆高压控制，主要为偏南气流，由于缺少南下的冷空气，水汽辐散（图10），降水偏少，引发干旱；5月华北受贝加尔湖南侧的大陆高压影响，主要为高压脊前引导的高纬干冷气流，海洋水汽难以到达，水汽辐散，造成干旱进一步加重；6月华北地区位势高度距平正异常减弱，受我国东北部的低压影响，华北仍受弱高压脊前偏北气流控制，水汽辐散，干旱加剧。我国西北新疆地区4月500 hPa位势高度距平为弱正异常，风场和水汽输送偏弱，水汽辐散，该地区有干旱发生；5月西北地区干旱加重，从内蒙古中部、甘肃西部至新疆都有干旱发生，对应的温度距平在3 ℃以上，此时西北地区高低层为大范围位势高度距平正异常，受北部大陆高压影响，西北地区为偏东气流，缺少水汽交汇，引发干旱；6月受巴尔喀什湖地区弱高压影响，甘肃西部至新疆地区主要为高纬偏北气流，海洋水汽难以到达，水汽辐散。西南地区干旱在4月比较严重，气温距平在3 ℃以上，500 hPa位势高度为弱正异常，5 880 gpm线较常年偏北，850 hPa风场上西南地区受偏西风控制，水汽来源主要是印度大陆北部的干热气流，缺少水汽交汇，引发干旱；5月西南干旱有所缓解，850 hPa风场上西南地区受偏东风和偏北风控制，西南东部地区水汽辐合，降水增多，有利于缓解干旱；6月西南地区位势高度距平为弱正异常，5 880 gpm线位于西南南部边界线，西南地区主要为偏西气流和偏南气流，西部水汽辐散，东部辐合，干旱进一步缓解。

总体来说，从同期高度场和水汽特征来看，造成华北和西北地区偏旱的主要原因在于受大陆高压影响，上述区域主要为高纬偏北气流，水汽交汇弱，使得降水偏少，诱发干旱。而副高对西南地区干旱具有重要影响，4月副高偏北，西南地区受到来自印度大陆的干热气流影响，水汽辐散，引发干旱；5月以来，偏东风和偏南风为西南地区带来水汽，旱情缓解。

本文针对2024年4—6月我国区域性高温干旱过程进行分析，主要从降水、土壤湿度、气温及干旱指数等方面入手，并从气候指数及大气环流的角度分析了此次区域性高温干旱的影响因子，得到以下主要结论。

（1）2024年4—6月，我国高温干旱现象主要集中于华北、西北及西南地区。华北地区旱情自4月起初露端倪，随后在5—6月逐步加剧，范围亦随之扩大，并伴随日最高气温异常范围的显著扩展。西北地区的干旱发展过程与华北相似，均始于4月，而后5月加剧、6月达到峰值。值得注意的是，该区域5月最高气温距平表现最为突出，较旱情最盛之时（6月）提前一个月。而西南地区的高温干旱集中爆发于4月，随后受辐合气流影响，5—6月降水增多，高温干旱状况有所缓解。在研究时段内，西北地区高温日数创历史新高，而西南与华北地区的高温则逼近历史极值。

（2）华北地区的高温干旱主要和太平洋地区环流有关，其中高温过程还受低纬度太平洋环流系统和西太平洋暖池的影响；西北地区的干旱则主要受西太平洋副热带高压及北半球极涡影响，此区域的高温与北大西洋信号密切相关；西南地区的情况则更为复杂，其干旱同时受到北半球副热带高压系统和赤道太平洋海温的影响，而高温则与低纬度北半球副热带高压及太平洋、印度洋海域的海温紧密相关。

（3）华北与西北地区的旱情主要和大陆高压的发展与维持密切相关，致使上述区域上空受偏北气流影响，水汽交汇减弱，从而诱发干旱现象；西南地区的干旱过程与偏北的西太平洋副热带高压有关，印度大陆的干热气流控制该区域，引发水汽辐散，进而造成高温干旱。

本研究聚焦于2024年4—6月全国区域性高温干旱过程的特征，并初步识别了影响不同区域高温干旱的主要因子。然而，关于这些影响因子的长期变化特征、对高温干旱的影响机制以及高温与干旱之间的耦合过程等问题，尚需进一步深入探究。