清代晋北地区干旱灾害研究

干旱灾害是山西主要的气象灾害,通过相关资料的搜集整理,对清代晋北地区的干旱灾害等级及时空特征进行了分析。结果表明:清代晋北地区共发生轻度旱灾33次,中度旱灾35次,大旱灾20次,特大旱灾5次,旱灾等级整体略呈上升趋势;整个清代,晋北地区共发生旱灾93次,平均每2.88年发生一次旱灾,从发生频次总体趋势上看,变化不明显,整体稍呈下降趋势;大同盆地及晋西北保德、河曲等地旱灾发生较为频繁;清代晋北地区旱灾持续时间长、灾情重,旱灾引起的次生灾害较严重,常伴有饥、疫、蝗灾等自然灾害的发生。降水缺乏、降水年内分配不均及生态脆弱是晋北地区旱灾频发的主要原因。     

基于EPIC模型的中国典型小麦干旱致灾风险评价

运用EPIC(Environmental Policy Integrated Climate)农作物生长模型模拟了1966—2005年中国典型小麦生长过程,构建了基于水分胁迫的小麦干旱致灾强度指数,对中国小麦干旱致灾强度和风险的时空分布规律进行了定量评价分析。结果表明:小麦干旱致灾强度呈现出从西北干旱区向东南湿润区递减的趋势,且春小麦分布区旱灾致灾强度高于冬小麦分布区;中国农牧交错带是小麦干旱致灾强度较强且波动较大的区域,也是小麦干旱致灾风险较高的区域;1966-2005年春小麦区干旱致灾强度呈现下降趋势,而冬小麦区呈现普遍上升趋势,其中北部和黄淮冬麦上升趋势最为明显。     

近36年河南农作物干旱灾情时空规律研究

利用近36年河南省旱灾统计资料,基于Hurst指数、小波分析、专业化指数和空间自相关对河南省农作物干旱灾情的时空演化规律进行了研究.结果表明:(1)近36年河南农作物受灾、成灾和绝收面积时间序列的Hurst指数分别为0.9167、0.8441、0.8011,过程均具有很强的正持续性;(2)河南农作物受灾面积、成灾面积和绝收面积均存在多时间尺度特征,大周期变化嵌套小周期变化;(3)河南的旱灾受灾面积和成灾面积在空间分布上均表现出明显的集聚性,主要位于河南的南部和东南部的地市,全省旱灾防控可向这些地区倾斜;(4)河南西北部地市的农业气象灾害中以旱灾为主,防控政策应向旱灾倾斜.     

关中地区清代干旱灾害研究

通过对清代关中地区历史资料的搜集、整理和数学分析,对该时期关中地区的干旱灾害等级及其成因进行了研究.结果表明:关中地区从1644-1912年的267年中,共发生干旱灾害103次,平均每2.6年发生1次;轻度旱灾37次,占旱灾总数的35.9%;中度旱灾发生44次,占旱灾总次数的42.7%;大旱灾发生17次,占旱灾总数的16.5%;特大旱灾发生5次,占干旱灾害总数的4.8%;从清代早期到晚期干旱灾害呈现出增加的趋势,并具有显著波动变化特征.清代干旱灾害变化可分为2个主要阶段,在1644-1770年的126年为旱灾较低发生期,在1770-1909年的141年为旱灾较高发生期.年降水量的明显减少和降水分配不均是该区发生干旱灾害的主要原因.     

河西走廊降水及其干旱特征研究

根据河西走廊20个气象台站1971～2006年降水资料,基于Z指数干旱指标,应用EOF数理统计方法深入探讨4～9月、4月、5～6月3个关键期的干旱特征.研究表明:河西走廊降水普遍减少,但降水变化具有差异性.干旱特征高度一致,中西部对干旱变化响应敏感.3个关键期的旱灾区域分别集中在西部、中东部(尤其是张掖)、东西两端,并...     

宁夏干旱及其对农业生产的影响

以1951年1月－2000年5月全区19个气象台站的逐月降水资料为基础,采用降水量距平百分离和旱灾指数作为干旱灾害的指标,建立了寄存地区各种干旱类型的旱灾序列,并进行统计分析,较确切地反映出该区域内各年干旱轻重的程度,综合研究了干旱对农业生产的影响。结果表明,宁夏主要以春旱为主,春夏连旱最多,对宁夏影响最大的是秋春夏连旱;近年来干旱与非干旱的程度、范围差距进一步加大,出现干旱极值情况比以前增多,受旱面积有逐年增加的趋势;气候正在向干旱化发展。根据实际情况提出了抗旱对策。     

江苏省苏北地区季节性干旱特征及动态风险评价研究

利用江苏省统计年鉴提供的气象资料,通过标准化降水指数(SPI)计算苏北地区近25 a(1989—2013年)的季节干旱指标,分析江苏省苏北地区五市的季节性干旱时空特征和发生规律,并对其进行动态干旱风险评价。基于危险性、脆弱性、暴露性和防灾减灾能力这四个影响因子构建相应干旱风险评价指标体系,选取适合苏北五市的气象、水文、地理、社会经济方面相关二级指标,组合运用熵权法和CRITIC法确定各指标综合权重,通过加权综合评价法对苏北五市进行动态旱灾风险评价。结果表明:苏北地区干旱时间特征存在明显的季节性差异,发生干旱多为轻旱和中旱,且多发生于春夏秋三季,盐城市冬季发生中旱和重旱相对较频繁;干旱强度变化趋势和干旱频率趋势大体一致,五市发生春旱的频数和强度总体都呈增加趋势,而秋季情况略有好转。近年来,苏北地区五市的旱灾风险具有一定的稳定性,风险排名依次为:淮安连云港宿迁徐州盐城,其中,防灾减灾能力对于干旱风险的动态变化体现出较强相关性。     

1961—2012年我国干旱演变特征

利用气象观测数据、气象干旱指数及Mann-Kendal统计检验方法,研究我国近52 a的旱情特征及旱情变化趋势,基于标准化降水蒸散指数SPEI评估不同区域旱灾发生次数、频率及覆盖面积等。结果表明：当时间尺度较小时,SPI指数与SPEI指数变化频率快,这两种指数都能有效地反映出区域旱情信息,而SPEI指数旱情监测效果更好;全国绝大部分站点降水量呈现下降趋势,但没达到显著水平;绝大部分站点平均气温呈现显著上升趋势,且SPEI值也表现出干旱趋势;全国不同省份发生旱灾的频率差异性大,河北、黑龙江、湖北、贵州和宁夏5省份在2001—2010年遭受的旱灾次数高于其他时期,大部分省份干旱覆盖面积呈现显著增大趋势。     

渭北旱塬近40年降水波动特征及作物干旱指标分析计算

利用陕西渭北地区24个气象台站1968~2007年40 a的逐日降水资料,分析了该区域近40 a降水波动特征。结果表明:渭北地区降雨量多年平均值在空间分布上呈"两高一低"型,由东向西逐渐增多;季节分布极不均匀,降水主要集中在夏秋两季,占全年降水的75%~80%;年际变化较为复杂,在24个测站中,呈上升趋势的有9个,呈下降趋势的3个,12个测站变化不明显,总体降水变化呈上升趋势。根据土壤水分平衡原理,提出了渭北旱塬农田土壤水分简易计算公式,计算分析了渭北旱塬主要农作物干旱指标。     

气候变暖背景下青海省春季干旱时空变化

基于1961-2018年35个气象台站观测资料,分析了青海省农牧区无雨日数、干旱次数时空演变特征,结果表明:①1961-2018年青海省春季平均气温呈升高趋势、降水呈增多趋势,无雨日数空间差异明显,其中,东部农业区、牧业区无雨日数总体无明显变化趋势。②近57 a,东部农业区轻旱、中旱、特旱发生次数均无明显趋势性变化,仅重旱略有增加,进入21世纪以来,东部农业区轻旱、重旱发生次数呈增加趋势,农业区各等级干旱次数呈南多北少的空间分布。③近57 a,青海省主要牧业区出现干旱总次数及不同等级干旱次数均呈减少趋势。其中,轻旱减少最为明显,而牧业区各等级干旱次数呈北多南少的分布。④青海省春季出现灾损的旱灾次数呈减少趋势,减少率为2.4次·(10a)^-1。其中,东部农业区出现灾损的旱灾次数最多。⑤近57 a青海省牧业区干旱发生次数在1981年前后存在明显的突变现象,而东部农业区无明显的突变现象。     

气象、农业干旱指标综述

介绍了以降水量统计特征作为指标和以降水量、气温统计特征作为指标的气象干旱指标,以土壤含水量、作物旱情、作物需水量、供需水比例、作物水分综合统计特征为指标的农业干旱指标.列出气象、农业干旱指标计算公式,介绍计算方法和干旱指标的详细等级标准,并对各指标计算所需统计资料观测、收集的难易程度,各指标的优缺点、适用性及其适用区域范围评述,为干旱的监测、评估、预警和研究提供依据.     

黑河流域干旱化驱动力机制及其趋势预测

干旱与水资源短缺是黑河流域的基本环境特征。候变暖的背景下,该地区的降水量虽然有所增加,但是远远不能抵消气温升高带来的蒸发量。在气候干旱化增强的背景下,黑河流域的径流量在上游呈现增加的趋势,由于中上游对水资源的开发利用,使得黑河流域越往下游,径流量减少越明显,下游的水文干旱进一步加剧。受气候干旱、水文干旱、人为干旱的影响,近50a干旱灾害面积急剧扩张,选取1957—2004年的张掖市旱灾面积统计资料,采用马儿可夫预测方法,预测了2005—2010年的旱灾面积的状态概率,并提出一些对策。     

50余年来厄尔尼诺-拉尼娜(El Nino/La Nina)事件对山西省气候影响分析

通过搜集整理1956年以来山西省降水和气温资料以及发生的厄尔尼诺(El Nino)/拉尼娜(La Ni-na)事件、分析了降水量、气温及干旱灾害事件与El Nino/La Nina事件之间的关系,研究了El Nino/La Nina事件对山西省气候的影响。结果表明:1956年以来山西省年降水量呈现明显的波动减少趋势,气温呈现明显的波动增加趋势;El Nino/La Nina事件的发生对山西省降水量影响显著,厄尔尼诺年降水量低于正常年降水量48mm,发生干旱灾害的可能性加大,对山西省工农业生产会带来不利影响;拉尼娜年降水量低于正常年降水量16mm,发生干旱灾害事件的可能性减少,对山西省工农业生产的影响较小。El Nino/La Nina事件的发生对山西省气温影响不是很明显,厄尔尼诺年均气温低于正常年均气温0.01℃;拉尼娜年均气温高于正常年均气温0.1℃。     

河北省环境旱化的气候分析

河北省历史上有“十年九旱”之称 ,干旱对农业生产影响很大。其气候原因一是降水少且时空分布不均 ;二是气温偏高 ,蒸发剧烈。利用承德围场站 195 1- 1999年降水量、平均气温和蒸发量的实测资料 ,对年降水量随时间变化进行分析 ,得到年际演变规律。在此基础上进一步分析了降水、气温和蒸发量异常的时空变化特征与河北省环境旱化之间的关系。在初步分析全省环境旱化成因后 ,提出若干治理干旱的对策措施———建立健全干旱监测预警措施、加快水利建设、充分利用空间水资源、推广旱作节水农业技术、开展高效特色农业开发。     

基于干土层厚度的青海东部浅山农业区春季干旱规律及预测

利用青海东部浅山农业区10个站点1989～2002年的干土层厚度定位监测资料,分析了春季干旱的发生规律.结果表明:东部浅山农业区春季各地均有干旱发生,干旱发生时间在2～4月之间,尤以2～3月最多,春季干旱以轻度干旱为主,中度干旱次之,发生重度干旱的概率最小,作物播种越早,受干旱威胁越大.干旱发生概率随时间变化有高～低～高和高～低两种类型.土壤干土层变化与旬降水t的相关关系显著,可以直接建立降水与土壤干土层厚度的预报关系武,在2003年的资料检验中效果较好.     

Spatiotemporal analysis of drought variability based on the standardized precipitation evapotranspiration index in the Koshi River Basin,Nepal

Drought is an inevitable condition with negative impacts in the agricultural and climatic sectors, especially in developing countries. This study attempts to examine the spatial and temporal characteristics of drought and its trends in the Koshi River Basin(KRB) in Nepal, using the standardized precipitation evapotranspiration index(SPEI) over the period from 1987 to 2017. The Mann-Kendall test was used to explore the trends of the SPEI values. The study illustrated the increasing annual and seasonal drought trends in the KRB over the study period. Spatially, the hill region of the KRB showed substantial increasing drought trends at the annual and seasonal scales, especially in summer and winter. The mountain region also showed a significant increasing drought trend in winter. The drought characteristic analysis indicated that the maximum duration, intensity, and severity of drought events were observed in the KRB after 2000. The Terai region presented the highest drought frequency and intensity, while the hill region presented the longest maximum drought duration. Moreover, the spatial extent of drought showed a significant increasing trend in the hill region at the monthly(drought station proportion of 7.6%/10 a in August), seasonal(drought station proportion of 7.2%/10 a in summer), and annual(drought station proportion of 6.7%/10 a) scales. The findings of this study can assist local governments, planners, and project implementers in understanding drought and developing appropriate mitigation strategies to cope with its impacts.     

Performance of different drought indices for agriculture drought in the North China Plain

The Palmer drought severity index(PDSI), standardized precipitation index(SPI), and standardized precipitation evapotranspiration index(SPEI) are used worldwide for drought assessment and monitoring. However, substantial differences exist in the performance for agricultural drought among these indices and among regions. Here, we performed statistical assessments to compare the strengths of different drought indices for agricultural drought in the North China Plain. Small differences were detected in the comparative performances of SPI and SPEI that were smaller at the long-term scale than those at the short-term scale. The correlation between SPI/SPEI and PDSI considerably increased from 1-to 12-month lags, and a slight decreasing trend was exhibited during 12-and 24-month lags, indicating a 12-month scale in the PDSI, whereas the SPI was strongly correlated with the SPEI at 1-to 24-month lags. Interestingly, the correlation between the trend of temperature and the mean absolute error and its correlation coefficient both suggested stronger relationships between SPI and the SPEI in areas of rapid climate warming. In addition, the yield–drought correlations tended to be higher for the SPI and SPEI than that for the PDSI at the station scale, whereas small differences were detected between the SPI and SPEI in the performance on agricultural systems. However, large differences in the influence of drought conditions on the yields of winter wheat and summer maize were evident among various indices during the crop-growing season. Our findings suggested that multi-indices in drought monitoring are needed in order to acquire robust conclusions.     

基于干旱综合指数的模糊信息分配法的农业干旱风险评估研究

影响农业干旱的因素复杂,而因素之间存在较大的随机性和模糊性。本研究采用模糊线性信息分配方法,以干燥度指数和有效降水指数相结合的综合干旱指标数据系列寻找概率估计分布函数,以广西田东县为例对农业干旱风险进行评估,并与采用连续无雨日数指标的常规概率统计分析法评估进行了对比。研究结果表明：田东县的春、秋季节农业干旱几乎年年发生,中、重度干旱3～5年可能会发生1次。干旱风险概率分别为冬季69.79%,春季72.78%,夏季5.79%,秋季80.50%。基于干旱综合指数的模糊信息分配法比连续无雨日数采用概率统计分析法进行农业干旱风险评估更有效可靠,更能反映干旱实际情况,是一种行之有效、简单实用的方法。     

山西南部季节性干旱特征及综合防御技术

采用标准化降水指数(SPI)为干旱指标,计算了山西省运城市49年(1958—2007年)各月干旱指数,并在此基础上分析了山西南部地区季节性干旱特征。研究表明,干旱强度与干旱频率在不同年代际表现特征不同。与运城地区49年同期均值相比,进入20世纪90年代后,春旱发生频率、干旱强度分别提高了29.0%、5.1%;夏旱发生频率提高41.9%,干旱强度下降了7.4%;秋旱发生频率下降了23.8%,干旱强度提高了7.7%;冬旱发生频率下降了26.6%,干旱强度下降了37.5%。干旱的季节性特征为春旱和夏旱有加重趋势,秋旱和冬旱有减弱趋势。春旱(3—5月)和伏旱(7—8月)作为可预见性干旱,可采用土壤墒情监测、干旱预警、制定系统性抗旱措施等综合防御技术。对于不可预见类型干旱,可采用建立抗旱水源、储备抗旱机械等策略。