PDSI与降水Z指数在贵州省应用的对比分析

本文基于1980～2018年逐日气象资料计算了PDSI干旱指数与降水Z指数并对两种指数场进行了EOF分析并与干旱实况进行了比对。结果表明：(1) PDSI指数能很好地表征贵州省的冬春秋三个季节的干旱特征，降水Z指数在夏季应用效果较好贵州省四季旱涝特征具有全区一致变化的特征。（2）四个季节的年代际变化特征明显，仅冬季和秋季的有由涝变旱的趋势，其中冬季倾向率达到0.2，冬旱有所抬头；夏季的旱情从整体上看还是呈现略有减缓的趋势，但年际变化较大；2011年以后就没有出现过明显的春季旱情，呈现由干变湿的趋势，春旱近些年有所缓解。（3）冬春秋季在1980年前后发生突变后干旱化趋势一度在加重，而春季在2016年、秋季在2014年突变后干旱都有减缓的趋势，夏季则相对复杂多次反复后在2014年再次发生突变，干旱化趋势减缓。（4）Z指数与PDSI指数反映出的周期基本一致，冬春夏有2-3年的周期，秋季有3-4年周期。     

基于SPEI指数的甘肃河东地区近56年干旱时空变化分析

干旱在中国发生较为频繁,对农业以及社会经济的发展影响较大。以甘肃省河东地区作为研究区,基于1960~2015年20个气象站点的气温与降水数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI),分析河东地区四季和年际的干旱时空分布变化特征,以及极端干旱和中度干旱的发生频次。结果表明,(1)随着时间尺度的不断增加,标准化降水蒸散指数的持续性在加强。(2)20世纪90年代以前,河东地区的SPEI数值处于波动状态,但总体偏向于湿润,从90年代后期,开始呈干旱化态势,虽出现干湿适中的年份,但为数不多。(3)20世纪60~80年代,春季和冬季SPEI指数波动比较频繁,变化趋势不显著。春季80年代中期至90年代初、秋季60年初代至70年代末、冬季80年代末至90年代中期是河东地区的相对湿润期,从春、夏季80年代中期,秋季70年代末期、冬季90年代末期至20世纪整体呈现干旱化特征。(4)空间年际变化南部和北部干旱趋势显著,西北部较弱;季节变化春季和夏季的干旱化趋势显著,秋季和冬季干旱趋势较弱。     

基于降水距平百分率的苏尼特草原干旱特征分析

利用1980年-2015年锡林郭勒盟3个气象站点逐月降水量资料,采用降水距平百分率,从干旱频率和干旱变化趋势率两个方面对36年间苏尼特草原年际、季节和月干旱特征进行详细分析。研究结果表明:苏尼特草原逐年降水量呈减少趋势;夏季和冬季降水量为降低趋势,春季和秋季降水量为增加趋势;年际和季节尺度轻旱和中旱频率均较高;3、4月干旱频率最高,7、8、9月无特旱。因此,降水距平百分率基本可以体现出苏尼特草原存在干旱化趋势,研究结果与实际情况基本相符,可为相关部门根据本区域干旱特征为制定相应抗旱对策提供理论依据。     

1951—2010年湖南省降水气候特征分析

利用湖南省97个地面台站1951—2010年各月降水资料分析了湖南省年降水的气候特征,得出:从降水距平的量值来看,夏季量值最大,冬季量值最小,春季和秋季相当。春季、秋季降水量呈减少的趋势,夏季、冬季降水量呈增加的趋势。     

辽宁省降水资源的时空变化及分布特征

为辽宁省大气降水资源的合理规划与利用提供科学依据，选择1960－2019年辽宁省62个自动气象站降水监测资料，采用气候诊断分析方法，研究辽宁省降水资源的时空变化及分布特征。结果表明：1) 年降水量，辽宁各地年降水量平均为440.9～1084.9 mm，由西向东呈逐渐增大趋势，高值中心平均降水量＞900.0 mm，低值中心平均降水量＜500.0 mm，各地年降水倾向率平均为－36.88～－0.65 mm/10a，从西北至东南呈逐渐减小，东部山区的凤城、宽甸、丹东和东港一带为降水倾向率负值中心，倾向率≤－20.00 mm/10a，降水量线性减少120 mm以上，年降水量突变点在1975年，突变前后降水量平均减少43.8 mm。2) 季节降水量，春季各地降水量平均为67.3～148.6 mm，由东至西呈逐渐递减趋势，降水量突变不显著；夏季各地降水量平均为296.1～709.7 mm，从东南至西北呈逐渐递减趋势，降水量突变点在1968年，突变前后夏季降水量平均减少52.7 mm；秋季各地降水量平均为68.1～184.5 mm，东南至西北呈逐渐递减趋势；秋季降水量出现2次由多变少的突变点，降水量突变点分别在1965年和1994年；冬季各地降水量平均为5.4～42.1 mm，从东南至西北呈逐渐递减趋势，冬季降水量突变点不显著。随着降水量的减少，未来水资源供需矛盾更加突出，西北地区干旱强度与频率增大，东南地区干旱频率增加。     

近58 a河南省宝丰县气候变化分析

利用宝丰站1957~2014年的温度、降水、日照资料,采用线性回归、距平、Mann-Kendall检验等方法分析了近58 a来宝丰县气候变化特征。结果表明,近58 a宝丰县年平均气温呈上升趋势,春季、秋季、冬季平均温度也均呈上升趋势,夏季平均气温呈下降趋势;年降水呈减少趋势,冬季降水为增加趋势,其他3个季节为减少趋势;年和四季日照时数均为减少趋势,季日照时数减少趋势从大到小依次为夏季、冬季、秋季、春季。     

1965—2015年海河流域干旱时空变化特征分析

基于海河流域1965—2015年月降水和气温数据,利用标准化降水蒸发指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI）、Mann-Kendall检验和经验正交函数(Empirical Orthogonal Function, EOF)分析等方法,分析海河流域干旱时空特征。结果表明：1）就时间变化来看,年、春、夏季SPEI序列呈干旱化趋势,秋季呈湿润化趋势,仅夏季干旱变化通过了0.05显著性检验。年、季干旱发生频率表明春旱显著,各年代干旱站次比表明近51年来干旱范围有所增加。2）就空间变化来看,中等干旱在年、夏季集中于永定河系的东部、大清河系及北三河系,春、秋季集中于滦河河系、大清河系及漳卫河系的西部;轻度干旱在年、春、夏季集中于滦河河系、北三河系、大清河系,秋季集中于永定河系、子牙河系及漳卫河系。年、春、夏季在流域范围内呈干旱化趋势,秋季在永定河系、大清河系、北三河系及滦河河系呈湿润化趋势。3）就空间模态来看,近51年来海河流域第一模态的年、季主要时空分布型为全流域一致型,第二模态的年、夏、秋季主要时空分布型为南部—北部反向分布型,春季呈西北部—东南部反向分布型。     

1961-2010年中国主要麦区冬春气象干旱趋势及其可能影响

【目的】近年来,连续发生的冬春连旱事件已经严重威胁到冬小麦的安全生产和粮食增产,本研究以中国主要麦区为研究对象,分析1961-2010年中国北方主要麦区冬春季降水、无降水日数和极端干旱频率的变化趋势及其对当地冬小麦生产的可能影响,揭示冬春干旱在当前气候背景下的演变趋势,为科学应对冬春干旱提供依据。【方法】采用线性倾向估计与Robust F线性显著性检验分析1961-2010年中国北方各站点冬春季降水、冬春季无降雨日数的线性倾向与显著性,揭示冬季、春季和冬春季的降水和无降雨日数的年代际变化趋势;根据气象干旱等级的国家标准GB/T 20481-2006将干旱5个等级中的重旱和特旱定义为极端干旱,基于降水距平的滑动平均,计算1961-2010年各年冬春季极端干旱频次的线性倾向,分析极端干旱发生频次的年际变化趋势和干旱风险剧增区降水的时间变化,揭示干旱时间动态趋势。【结果】(1)1961-2010年,华北为中心的冬麦区冬春气象干旱呈加剧趋势,其中心区域山西、河北和山东西北部冬春两季极端干旱的频次呈现增加趋势,陕西东部和湖北西北部春极端干旱的频次也呈增加趋势;(2)1961-2010年华北冬麦区的冬季降水呈减少趋势,且无降水日数呈增加趋势,即冬季气象干旱呈加剧趋势,其他区域的冬季降水呈增加趋势,无降水日数呈减少趋势;(3)1961-2010年华北冬麦区、黄淮冬麦区中南部和西北春麦区南部的春季降水均呈减少趋势,且无降水日数呈增加趋势,其他区域春季降水呈增加趋势,无降水日数呈显著减少趋势;(4)从重点区域降水的时间动态看,近20来华北地区的冬季和春季降水呈急剧下降趋势,无降水日数呈显著增加趋势,冬春气象干旱风险呈剧增趋势;近50年来黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区的冬季降水呈增加趋势,而春季降水呈下降趋势,无降水日数呈增加趋势,长江中下游麦区20世纪70年代中期以后春季降水呈持续下降趋势。【结论】华北地区冬春季降水呈急剧下降趋势,无降水日数呈增加趋势,华北冬小麦冬、春干旱势必由于地下水位的持续下降和抗旱成本的增加而导致干旱风险加大;黄淮冬麦区南部和长江中下游冬麦区的春季降水尽管也呈下降趋势,由于该区域春季平均降水量对小麦来说以偏多为主,降水减少还不会影响到小麦生长,该区域降水的减少可能对冬小麦生长有利;气候干旱区东北和内蒙春麦区、西北春麦区西部50年来的冬春季降水呈增加趋势,有利于春小麦生产。     

基于CI指数的随州干旱气候特征分析

利用随州国家基本气候站1961—2017年逐日气温、降水、相对湿度等地面气象观测资料,借鉴综合气象干旱指数CI的计算方法,统计分析了近57年随州干旱气候分布特征。结果表明,57年来,年干旱线性总趋势呈弱的下降趋势;随州干旱四季皆有发生,冬季频率最高,其次为春季、秋季,最少为夏季。冬季主要以轻旱、中旱为主,90 d以上大尺度干旱半数出现在夏季,造成的影响也最重。     

吉林省中西部半干旱地区近50年的降水与空气湿度变化

对吉林省中西部半干旱地区(以长岭为例)1953—2001年实测降水和空气相对湿度资料进行了分析。结果表明：年降水量、季节降水量、年空气相对湿度和季节相对湿度均呈明显下降趋势．特别是夏、秋季下降趋势更加显著。20世纪90年代是最干旱的10年．降水较50年代减少了113．4mm，减少率达21．0％；较49年的平均值低38．0mm．减少率为8．3％。降水变率呈明显增大趋势，表明降水稳定性降低，干旱与洪涝灾害更加频繁。气候温暖化与干旱化呈同步发展趋势。     

辽宁省大洼县50年气候变化特征分析

利用大洼县1961~2010年的气温、降水、日照等资料,统计分析该县50年气候变化特征。结果表明,近50年大洼县全年及春、夏、秋、冬季四季平均气温总体呈上升趋势,以冬季增温最为明显;降水全年及春、夏、冬季有增多的趋势,秋季有减少的趋势,夏季降水量增幅最大;全年及四季的日照变化明显呈减少趋势,其中夏季日照时数减少幅度最大。     

基于SPI指数的满洲里市气象干旱特征分析及农牧业影响

本文利用1957-2020年共64年满洲里市气象局逐月降水资料。基于标准化降水指数(SPI),采用线性趋势分析、滑动平均等分析方法对满洲里市气象干旱进行特征分析。分析了满洲里市64年中干旱出现频率为29.69%,轻旱出现频率10.94%,中旱出现频率14.06%,重旱出现频率4.69%;干旱强度在-2.11至2.76之间,SPI值呈减小趋势,干旱强度呈增加趋势,变化率在-0.15/10年。通过春夏秋冬四个季节时间段的标准化降水指数分析显示春季和夏季出现干旱概率最高均为31.25%,特旱在春季出现频率最高为4.69%,重旱在冬季出现频率最高为7.81%,中旱在春季出现频率最高为21.88%。最终分析干旱对满洲里市农业和畜牧业的不利影响。     

辽宁省本溪县近52年来气候变化特征研究

根据全球气候变暖这一事实,利用1958～2009年本溪县气温、降水和日照资料,应用数理统计方法,分析温、光、水三大气象要素随时间的变化特征。结果表明:本溪县气温呈波动性明显上升变化趋势,而降水和日照则呈波动性减少变化趋势。气温的四季变化特点是春夏秋冬均呈升高趋势,以冬季升温幅度最大,夏季最小;降水的四季变化为夏季和秋季呈减少趋势,春季和冬季为增加趋势。夏季减少最多,冬季增加最多;日照时数的变化除夏季为增加趋势外,其余均为减少趋势,春季和冬季是减少的主体,秋季变化不明显。     

不同时间尺度下的贵州省修文县干旱特征分析

利用修文县气象站1963—2011年连续49 a的逐月降水资料,以降水距平百分率作为干旱等级评价指标,从年尺度、季尺度和月尺度分别对修文县的干旱特征进行了分析。结果表明,修文县的年度干旱存现长短周期交替出现的规律,且在长、短周期变换的年份出现严重干旱的概率较大;春、夏、秋和冬季出现干旱的概率分别是24.49%、20.41%、20.41%和18.37%,春旱出现概率最高。全年每个月都可能发生不同程度干旱,其中11月发生干旱的概率最大,为11.92%;年降水量越小的年份,季尺度和月尺度严重干旱概率越大。     

1965-2015年甘肃省干旱的时空变化特征

根据甘肃省境内35个气象台站自1965-2015年的逐日降水观测数据,通过统计春、夏、秋、冬及全年的累计降水量,计算出上述四季及全年的标准化降水指数（SPI）值,并采用EOF分析方法对SPI值分别进行时空分解,研究SPI值的空间分布特征和时间变化规律,从而分析甘肃省五十年来干旱的时空分布特征。结果表明:(1)整个区域范围内特征向量为一致的正值区,表面1965-2015年甘肃省旱涝变化整体同步,即一致性变涝或变旱。(2)时间系数演变来看,四季分布不均匀,极值相差较大,1965-2015年间春、秋、冬季气候向湿润转变,夏季有向干旱发展的趋势,干旱多发生在甘肃省的西北、东南地区,且夏季干旱范围最大。(3)1965-2015年间甘肃省全年干旱呈现由干旱到湿润,再由干旱到湿润的气候变化特征。     

甘肃冬小麦主产区40年干旱变化特征及影响风险评估

干旱是影响甘肃省冬小麦生产的主要气象灾害。运用1971—2010年甘肃省冬小麦主产区8县（区）气象站降水资料及冬小麦产量资料,分析了40 a干旱时空变化特征,建立了干旱影响冬小麦产量的风险评估指数,对冬小麦在不同季节受不同等级干旱风险进行了分析评估。结果表明,春旱以陇东黄土高原出现频率最高,为0.35～0.39　次·a^-1;徽成盆地及两江流域出现频率最少,为0.18 次·a^-1;初夏旱出现频次最高的地区为环县,为0.35 次·a^-1,最少为西峰、成县及秦安;伏旱出现频率最高地区为环县及麦积,最低为张家川;秋旱出现频率最高为环县,最低为武都。各地干旱均以轻旱为主,其次为中旱。40 a中,20世纪90年代干旱出现频次最多,80年代最少。进入21世纪,秋旱发生频次明显减少,春旱则有相对增多的趋势。冬小麦全生育期徽成盆地及两江流域受旱灾影响风险最小,种植保险率最高,为92％～93％;其次为关山区,种植保险率为91%,干旱风险较小;渭河流域及渭北旱区风险较大,种植保险率为88％～89％;陇东黄土高原种植保险率最低,为83％～85％,冬小麦生长受干旱胁迫最大。     

中宁县气候变化及农业适应对策

利用宁夏中宁县1954～2010年的气象资料,运用统计学方法,对该地区的气温、降水的变化特征和发展趋势进行了分析。研究结果表明,57年来中宁县的年、各季平均气温呈整体逐渐上升趋势,年均温倾向率为0.29℃/10a,冬季最大,为0.47℃/10a,平均最高气温倾向率为0.32℃/10a,平均最低气温倾向率为0.34℃/10a;年、春、夏、秋降水量均呈减少的态势,其倾向率分别为-9.34、-3.02、-6.15、-1.32 mm/10a,冬季降水量呈微弱增加趋势,其倾向率为0.11 mm/10a。气候总的趋势是变暖、变干、向高温干旱化方向发展。由于气候的变化,气象灾害发生频率增大。同时,分析了气候变化对农业的影响及适应对策。     

气候变化对广西干旱灾害的影响

选取广西88个气象站1961～2009年气温、降水量、干旱指数和广西干旱受灾面积等资料,利用线性倾向计算、阶段性分析、相关分析等方法分析了广西气温、降水量和干旱的变化特征以及气候变化对干旱灾害的影响。结果表明,1961～2009年广西年平均气温和各季平均气温均呈上升趋势;年降水量略呈增加趋势,但年际、年代际变化大,各季降水量变化趋势不一致,春、秋季减少,冬、夏季增加。广西干旱指数、干旱受灾面积均呈上升趋势,特别是秋旱更为突出,20世纪80年代以来严重干旱灾害的频率明显增多。降水时间分布更加不均匀,少雨年的频率增多是干旱加重的主要原因,而气候变暖则加剧了干旱的影响。     

辽宁省近48年气象干旱变化特征分析

利用辽宁省50个观测站1961-2008年的逐日气温、降水资料,以综合气象干旱指数作为干旱划分标准,对历年干旱的强度、发生频率、持续日数及影响范围的变化特征进行分析。结果表明,春旱、夏旱、秋旱3类干旱均存在影响范围扩大、强度增加趋势,春旱影响范围、强度变化最明显;春旱日数变化以减少趋势为主,夏旱、秋旱日数变化以增加趋势为主;西部春旱发生频率较高,东部各种干旱发生频率相对都较低。