基于SPI的烟台地区干旱特征分析

利用烟台地区11个气象观测站的近30年(1981~2010)降水资料,采用标准化降水指数得到了烟台地区近30年的年度干旱指数和季节干旱指数,并根据干旱标准中干旱发生频率、干旱站次比和干旱强度三项指标分析了烟台地区近30 a干旱的演变特征。结果表明,近30 a来,烟台地区以轻旱为主,中旱和重旱比例持平,有干旱发生频率逐渐减少而发生强度有所增强的趋势;春旱和夏旱有增加趋势,冬旱和秋旱有减少趋势;西部和北部地区发生干旱的次数明显多于东部和中间地带地区。与灾情对比时发现,年SPI能够较好的对长期的干旱进行描述,但在年内发生短期干旱时,效果欠佳。尽管烟台地区近几年来没有重旱出现,仍需注意做好对干旱特别是重旱的预防工作。     

基于SPI的安徽省1961—2019年干旱演变特征分析

为分析标准化降水指数（SPI）在安徽省干旱监测评估中的适用性,基于SPI从干旱频率、站次比和干旱强度3个方面分析了1961—2019年该地区干旱时空演变特征。结果表明,1961—2019年安徽省各地区干旱频率总体呈南高北低分布,轻旱、中旱、重旱平均频率分别为31.7%、15.7%和6.1%;1961年以来安徽省轻旱以上平均站次比高达31.7%,有15年发生全域性干旱,1978年是干旱发生面积最广的年份,共发生18次全域性春旱、14次全域性夏旱、17次全域性秋旱和16次全域性冬旱;1961年以来安徽省干旱总体以轻旱到中旱为主,且呈微弱下降趋势,最强年份1978年为特旱级别,各季节干旱强度表现为夏旱>秋旱、春旱>冬旱,2011年的春旱、1978年的夏旱、2019年的秋旱和1968年的冬旱是1961年以来各季节性干旱最强年份。SPI可用于安徽省干旱监测评估。     

基于标准化降水指数的鲁西地区干旱时空特征分析

利用鲁西地区1962—2015年8个国家气象观测站逐月的降水资料,采用标准化降水指数(SPI)、主成分分析和Arc GIS空间插值方法,分析了该地区的年度和季节干旱演变特征。结果表明:(1)鲁西地区的干旱发生较为频繁且持续时间较长,年度和季节干旱发生频率均为30%左右,主要以轻旱和中旱为主,重旱和特旱发生频率较低;年度和季节的干旱站次比中,春旱和冬旱呈减少趋势,夏旱和秋旱呈增加趋势。(2)主成分分析中前两个特征向量的空间分布与干旱频率站次比的区域分布较为一致。     

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。     

辽宁阜新地区降水特征变化及农业旱涝趋势分析

[目的]研究降水特征和干旱趋势变化,为地方农业经济发展、农业结构调整服务。[方法]采用气候倾向率和干湿指数分析方法。[结果]近48年,阜新地区降水量、降水日数在减少,导致干旱频率增加,尤其经过2次连年干旱之后更加明显;年降水量趋势减少68mm;农作物生长季降水量趋势减少77mm;≥0.1、≥5.0、≥10.0mm降水日数趋势减少分别为11.8、3.3和0.8d。干湿指数K值趋势下降0.197,农作物生长季干旱频率增加23.4%,播种出苗阶段中旱频率增加20.0%,作物旺盛生长阶段轻旱频率增加20.5%,成熟收获期中旱频率增加32.2%。     

辽西北半干旱地区旱灾时空演变特征分析

中国辽西北半干旱地区多年来旱灾频发,已严重制约该地区的经济发展与人民生活水平的提高。为探索辽西北半干旱地区旱情特征及其发生规律,选取1965~2006年降雨量数据,采用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)方法对辽西北半干旱地区历年干旱的频率、覆盖面积及强度特征进行计算,分析干旱的时间及空间分布特征,并利用Mann-Kendall趋势检验方法对干旱强度及干旱覆盖范围进行检验。结果表明:春季干旱发生频率位于30.95%~42.86%之间,整体上呈现北高南低及临海城市相对较低的分布趋势。夏旱频率略高于春旱频率位于30.95%~45.23%之间,但没有明显的地域分布特征。秋旱发生频率位于28.57%~45.28%之间,冬旱频率位于14.28%~30.95%之间,秋冬两季均体现沿海城市旱情略高于其他城市;春旱、夏旱及秋旱的覆盖范围有增强的趋势,而冬旱覆盖范围则有降低的趋势;强度分析表明,春旱及秋旱的强度均有增加趋势,而夏旱及冬旱强度则有下降趋势。     

用标准化降水指数分析粤西地区冬、春旱的气候变化特征

干旱是影响粤西地区的主要气象灾害之一。基于粤西地区湛江、徐闻、电白、阳江、上川岛5站1961~2005年的逐月降水资料,采用标准化降水指数(SPI)及其干旱等级序列,统计分析了粤西地区历年冬春季节干旱强度年际变化。研究结果表明,冬春两季干旱强度在20世纪60年代初期达到近45年来最强。2000年以后春季干旱的区域逐渐扩大。近45年来,春旱发生的次数比冬旱多。在当前的气候变化背景下,粤西地区干旱对农业生产的不良影响有加重的趋势。     

用标准化降水指数分析粤西地区冬、春旱的气候变化特征

干旱是影响粤西地区的主要气象灾害之一。基于粤西地区湛江、徐闻、电白、阳江、上川岛5站1961～2005 年的逐月降水资料,采用标准化降水指数（SPI）及其干旱等级序列,统计分析了粤西地区历年冬春季节干旱强度年际变化。研究结果表明,冬春两季干旱强度在20 世纪60 年代初期达到近45 年来最强。2000 年以后春季干旱的区域逐渐扩大。近45 年来,春旱发生的次数比冬旱多。在当前的气候变化背景下,粤西地区干旱对农业生产的不良影响有加重的趋势。     

兴安盟干旱特征分析

采用庞万才同志多年研究的干旱指数计算公式,确定春旱、夏旱、秋旱以厦季节连旱的指标和发生规律。结果表明,兴安盟地区无论是春旱、夏旱、秋旱,还是季节连旱,干旱发生频次都是东南部多于西北部。且发生季节连旱频率少于单季干旱频率。进入20世纪90年代以来,干旱发生频率有增加的趋势,干旱程度有加重的趋势。     

汉江上游安康市近50年旱涝特征分析

根据1961~2009年汉江上游安康市逐月降水资料,利用Z指数旱涝指标划分了7个旱涝等级,并对旱涝发生的时间演变规律及成因进行了初步分析。分析结果表明:Z指数能较好地反映本区的旱涝变化情况,近50年安康市由偏涝向偏旱发展,与降水量以4.9 mm/10 a的速率呈减少趋势一致。四季的Z指数变化趋势表现出明显不同,春、秋季略呈下降趋势,为干旱增强趋势;夏、冬季呈上升趋势,为洪涝增强趋势。在1982~1986年间,安康市发生了明显的降水趋势转型,春秋季降水减少,夏冬季降水增多。且从1998年之后,降水表现出波动大、不稳定的特征,四季Z指数年际间波动幅度都较大,旱涝灾害明显增多。进入21世纪以后,旱涝灾害发生频率明显增加。     

宁夏降水关联维与混沌特征分析

利用宁夏23个气象站建站以来月、季、年降水资料,在非线性系统动力学理论指导下进行了关联维特征分析。结果表明:①南部六盘山区、中部韦州为高值频发区,低值多集中于北部地区。极大、极小值出现站点相对集中。夏、秋各月关联维数值较高,冬、春月份较低。②冬、春季节降水关联维分布散乱,极值位于六盘山区。夏、秋季节韦州为高值中心,梯度较大。最大值位于中、南部,最小值位于北部。③年降水的最大关联维数出现在北部的陶乐,最小值位于中部的同心。④混沌是宁夏月、季、年降水的普遍特征。出现频率与降水量对应较好,但混沌强度与降水量并不存在简单的对应关系。⑤处于气候干旱、半干旱区的宁夏降水具有显著的非线性特征,且行为十分复杂。     

宁夏中南部作物生长期可利用降水变化规律及其异常特征

[目的]研究宁夏中南部作物生长期可利用降水变化规律及其异常特征。[方法]利用1961～2010年宁夏中南部9个气象站3～9月逐月降水、气温和美国NCEP/NCAR再分析资料,采用高桥浩一郎蒸散经验公式、Mann-Kendall、Lepage法、Morlet小波分析等方法对宁夏中南部作物生长期可利用降水的变化特征及其异常特征进行分析。[结果]近50年宁夏中部干旱区与南部丘陵区作物生长期可利用降水量差异明显,呈南多北少特征,2个区域可利用降水量均呈减少趋势;各年代的变化各不相同,中部干旱区70年代以后、南部丘陵区90年代以后可利用降水量持续偏少,且中部干旱区可利用降水量变率大;2个区域作物生长期可利用降水分布极不均匀,均主要出现在7、8、9月,占生长期总量的76%以上,而3、4、5月低于生长期总量的14%。中部干旱区和南部丘陵区均未出现突变现象;中部干旱区主要存在5～7年的周期,其次是2～3年的周期;南部丘陵区主要存在2～3年的周期,其次是10～12年的年代际周期。多雨年北半球欧亚500 hPa高度距平场中贝加尔湖、蒙古国和我国西北部地区为负距平区,少雨年则为正距平区。[结论]该研究为宁夏中南部空中可利用水资源的合理利用提供参考。     

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。     

宁夏各站年降水的非线性特征分析

从观测资料出发,利用非线性振动理论对宁夏年降水气候振动的非线性特征进行了分析和研究,并且利用反演得到的非线性动力学方程对19个站的年降水气候振动进行气候模拟试验,结果表明宁夏大部分地区的年降水气候振动存在弱的非线性振动特征。19个站的年降水气候振动都可看作是一个负阻尼的动力系统,其固有周期的变化范围为1.0～4.1年。年降水气候振动是一个弱的非线性动力系统。这些站点的年降水气候振动是一个类似于具有渐软弹簧特性的非线性动力系统,都存在一个稳定的焦点,但不存在极限环。在降水气候振动中,靠近中北部的地区外源强迫影响作用比南部地区的大。     

内蒙古中部区干旱指数演变及其对马铃薯产量的影响

为了解内蒙古中部马铃薯主产区干旱发生程度对马铃薯产量的影响，选用内蒙古中部马铃薯主产区23个气象站1961—2017年逐日降水量数据，统计分析了近50年的降水集中度（PCD）、降水集中期（PCP）、标准化降水指数（SPI）和标准化降水蒸散指数（SPEI）的时空特征及其与马铃薯产量变化的响应关系。结果表明，从年际变化来看，PCD呈下降趋势，突变年份为1998年，表明研究区区域降水量年度内的分配更趋近于均匀；PCP、SPI和SPEI无明显趋势变化。从区域变化来看，PCD与马铃薯生长季的降水量呈负相关关系，即降水越少的地区降水越集中；东部的PCP要早于西部，平均值出现在6月25—30日之间；SPI和SPEI低值区主要位于中部。SPI和SPEI气候倾向率的空间分布表征西北部地区干旱程度有所缓解，东南部地区有所增强。PCD>0.37、PCP>39 候、SPI<0.13或SPEI指<0.34的年景马铃薯产量可能因干旱出现减产；PCD>0.48、PCP>41 候、SPI<-0.54或SPEI<-0.29的年份可能因干旱成灾。研究结果为内蒙古马铃薯干旱的防灾减灾提供了科学的决策依据。     

基于GIS的宁夏皮燕麦种植气候适宜性分析

为合理利用气候资源,发挥气象为农服务作用,科学规划宁夏皮燕麦产业发展。利用宁夏中南部地区2017—2018年皮燕麦产量和气象数据,通过相关性分析方法确定宁夏皮燕麦种植气候适宜性区划指标,再根据宁夏23个地面气象站1981—2010年气候资料和地理信息数据模拟区划指标空间分布。综合各指标权重,通过栅格运算获得宁夏皮燕麦种植气候适宜性区划图。结果表明：宁夏皮燕麦种植气候适宜区主要分布在宁夏南部冷凉山区,次适宜区主要分布在宁夏中部干旱少雨地带,不适宜区主要分布在宁夏中北部黄河平原。本研究结果为合理规划宁夏皮燕麦产业布局,新品种引种和推广种植提供了科学依据。     

基于SPEI和RDI的曲靖大型灌区干旱趋势研究

干旱演变趋势对灌区水资源开发利用及防灾、减灾具有重要意义。以曲靖大型灌区为研究对象,收集灌区内沾益、陆良、曲靖3个气象站近40年月平均降水、月平均温度数据,计算得到12个月尺度的标准化降水蒸发指数(SPEI)和干旱侦测指数(RDI)的干旱指数,以Man-Kendall等趋势检测方法分析曲靖灌区干旱趋势,同时借助于Hurst指数,分析趋势的持续性。研究表明,采用考虑温度影响的SPEI与RDI计算3个站点的干旱指数是较为合理;3站发生的干旱次数大致相同,且灌区总体趋于干旱化,同时,干旱化趋势具有持续性。     

江苏省帕尔默干旱指数的研究

利用江苏省59个站点1961~2004年的月降水量资料,建立适用于江苏全省的动态旱涝监测指标——帕尔默干旱指数。由于受时间因子的影响,帕尔默干旱指数能反映动态干旱的累积演变过程。结果表明,夏季帕尔默干旱指数与年的指数趋势变化最为一致,且旱涝具有连续性,一般持续时间都在2年以上;夏季帕尔默干旱指数以14~15年的周期振荡为主,根据其异常响应的敏感区将江苏省划分为江淮区、苏南区以及淮北区3个区域。     

基于主成分和聚类分析的宁夏南部山区经济竞争力评价研究

从区域经济竞争力评价指标体系构建入手,对宁夏南部山区8县（区）的区域经济竞争力状况进行了分析。主成分分析结果表明,盐池县、原州区、同心县、西吉县在宁夏南部山区8县（区）中竞争力最强;聚类分析表明,8县竞争力内部结构相近,是宁夏经济竞争力最弱的地区,经济发展处于低水平层次。在此基础上,提出了提升宁夏南部山区区域经济竞争力的对策。     

基于标准化降水指数的鲁西地区旱涝时空特征分析

利用鲁西地区8个台站1962—2015年逐月降水资料,计算了鲁西地区各月的标准化降水指数(SPI),在此基础上分析了全年及各季节的标准化降水指数,应用M-K突变检验、小波分析和Arc GIS空间插值方法分析了旱涝的时空分布特征。结果表明,春季SPI呈现增加趋势,其余各季节及全年SPI均呈减少趋势。空间分布,年尺度干旱分布中东部县干旱次数高于西部县;雨涝呈现南北分布,南部县次数高于北部县。季节旱涝分布,春夏干旱多发生在东部及南部县,秋冬干旱集中在西北部县;季节雨涝次数较多发生在南部及东部县。