基于标准化降水指数的西藏昌都市旱涝时空特征

旱涝灾害是昌都市主要自然灾害,了解昌都市旱涝时空分布特征,对减轻该区域旱涝灾害损失、合理利用水资源和生态屏障建设有重要意义。利用1981—2015年昌都市7个气象站的逐月降水数据,采用标准化降水指数(SPI),分析昌都市旱涝变化特征。结果表明:昌都市旱涝变化具有明显的阶段性特征,1981—1995年旱涝交替发生,1996—2004年雨涝频繁,2005年以后以干旱为主;春夏两季降水呈弱增加趋势,春夏旱减少,秋季降水呈弱减少趋势,秋旱增加,冬季则无明显的变化;北部、中部和南部在2002年以前,旱涝存在一致性,2002年后存在较大的差异;20世纪80年代中期旱涝变率最大,旱涝转换频繁,21世纪初早期变率最小,3个区域的旱涝变率总体上与全市相似,2011年以后,南部区域变率较高,旱涝交替频繁。     

豫东农区冬小麦生育期气候变化的多时间尺度分析

为了研究豫东农区冬小麦生育期内的气候变化特征,预测气候变化趋势,选取豫东地区5个气象观测站1951—2011年的气候观测资料,集成Mann-Kendall、一元线性回归、5年滑动平均、Morlet小波及变异系数等方法,分析了豫东农区冬小麦生育期10月至翌年5月气候的突变事实、变化趋势、变化周期及年际变率特征。结果表明,豫东农区冬小麦生育期内气温序列存在突变年份,主要表现为增温突变;降水序列不存在突变年份,其变化趋势不明显。近60年来气温和降水变化趋势的震荡周期特征复杂,存在多重时间尺度上的嵌套结构。气温序列变异系数普遍较小,降水序列变异系数普遍较大。豫东农区近60年气温升高趋势明显,主要由近20年增温贡献,未来一段时期内气温可能会出现升降温交替现象,但变化幅度较小,总体上呈持续增温趋势,气候变暖对农业生产的影响既有利也有弊,冬春季增温显著一方面有利于提高冬小麦产量,另一方面会加剧病虫害及霜冻干旱灾害的发生。降水变化趋势在60年时间序列上不明显,周期预测显示未来一段时期内降水有增加趋势,年际变率较大,给降水准确预测带来难度,加剧豫东农区旱涝灾情。     

1971—2015年鲁西南地区旱涝演变时空分布特征

旨在分析鲁西南地区的旱涝时空分布特征。笔者利用鲁西南地区9个县区1971—2015年的逐月降水资料,采用不同时间尺度的标准化降水指数(SPI)分析旱涝变化特征。结果表明：鲁西南地区20世纪70年代以雨涝为主,80年代干旱加剧,90年代又转为雨涝,21世纪00年代干旱持续减弱,雨涝加剧;旱涝的季节变化呈现旱涝交替发生的特点,其中夏季雨涝发生较为频繁,春夏秋季的SPI线性变化趋势较为平稳,无明显的干旱或雨涝趋势,冬季雨涝呈微弱增多趋势,干旱减少,但变化趋势不明显;在旱涝的空间分布上,全区3个区域的旱涝变化趋势基本一致,整体均呈微弱的雨涝化趋势,但变化趋势未达显著水平;21世纪初期的旱涝变率最大,20世纪70年代—90年代前期的旱涝变率无明显变化,90年代后期至21世纪初期的旱涝变率呈现出明显的干湿变化。鲁西南地区的旱涝变化具有明显的阶段性,旱涝发生极为频繁,整体呈现出涝—旱—涝的变化过程。     

基于标准化降水指数的济宁旱涝演变特征分析

为济宁旱涝灾害的监测、评估提供支持,进而为减轻该区域旱涝灾害损失、合理利用水资源提供科学依据,笔者利用济宁市11县区1959—2013年逐月降水资料,采用标准化降水指数SPI方法,分析了济宁近55年的旱涝变化特征。结果表明：（1）济宁市的旱涝变化呈现明显的阶段性特征,1959—1975、2003—2013年均属偏涝阶段,1976—2002年属偏旱阶段。（2）济宁市各季节的旱涝呈频繁交替的特点,春季和冬季的雨水呈弱增多趋势,夏、秋季雨水呈弱的减少趋势,但变化趋势均不明显。（3）济宁旱涝发生极为频繁,洪涝事件每5~6年发生一次,干旱事件每4~5年发生一次。21世纪初期旱涝变率最大,其次是20世纪60年代,70年代至90年代变化较为平稳,70年代末期至80年代初期出现明显干湿变化,90年代变率小,表现最平稳。（4）从区域中可看出济宁南部区域旱涝变率不大,基本为旱涝相互交替的特征,北部和中部区域总体表现和全市大致相同的趋势,呈现“偏涝—偏旱—偏涝”的变化特征。     

基于Z指数的聊城地区干旱时空特征分析

为了了解聊城市自然降水的亏缺状况,探索聊城区域内干旱规律。利用聊城地区8个气象站1970—2010年逐月降水资料,采用Z指数方法计算各站旱涝指标,在此基础上确定旱涝等级,从时间和空间2个方面对聊城地区40多年干旱特征进行分析。结果表明:年际变化中,旱涝交替发生,易发生连续性气象干旱,总体干旱多于涝,旱涝3年和7年周期显著。空间分布中,特旱东北地区高于西南地区,大旱东部地区高于西部地区,偏旱西部高于东部,总的干旱西北部地区最高。     

山东省烟台市近年降水资源变化对农业的影响

为了研究烟台市降水资源变化特征及其对农业的影响,选取烟台市10个地面观测站降水资料,采用滑动平均法和线性倾向率等方法,对其年际动态变化和年内分配、旱涝状况等进行分析,分析了山东省烟台市1961-2008年的降水量变化特征,总结了烟台市降水变化规律;利用对比分析法,研究了烟台市降水资源变化对农业的影响。结果表明：烟台市在近48年降水变化中,降水量总体呈下降趋势;越冬作物小麦生育期降水量呈减少趋势,且该时期的平均降水量比小麦实际平均耗水量少221 mm,远远不能满足小麦生理需水要求;秋作物玉米生育期降水量有明显减少的趋势,作物生育期降水能够满足玉米生育期耗水量,但夏季降水量相对变率增大,出现旱涝灾害的机会增大,影响农作物的可持续发展。     

甘肃黄土高原近52年四季极端降水变化特征

为了客观分析并揭示甘肃黄土高原近52年各季极端降水过程的气候变化事实,利用甘肃黄土高原地区1960—2011年12个站点及周边4个站点的逐日降水观测资料,用阈值检测方法计算出甘肃黄土高原地区极端降水的阈值,并运用气候线性趋势、多项式拟合、反距离加权法、Morlet小波、Mann-Kendall检验、R/S方法分析了近52年甘肃黄土高原四季的极端降水特征。结果表明：（1）甘肃黄土高原地区近52年极端降水主要发生在夏季;（2）四季极端降水都呈下降趋势,其中秋季下降趋势最为显著;（3）夏季和秋季极端降水量和年极端降水量的相关性最好,对年极端降水量有很好的响应;（4）在空间分布上,四季极端降水在北部增加显著,减小区主要集中在中部;（5）四季极端降水在不同的时间序列存在长短不同的周期震荡,以25年左右的震荡周期最为明显;（6）只有夏季极端降水发生了突变;（7）R/S分析表明,夏季极端降水未来的变化趋势和过去相反,其他3个季节极端降水未来的变化趋势都和过去一致。关键词：极端降水;四季;变化特征;甘肃黄土高原     

基于卫星降水的重庆市旱涝监测及其可靠性分析

为了弄清重庆地区旱涝变化规律,为该地区旱涝监测、农业生产等提供参考,以处于长江流域上游的重庆市为研究对象,将TRMM 3B43月降水数据运用到单站点旱涝监测Z指数中,构建基于遥感数据的TRMM-Z指数,从而对重庆市2000—2011年间的旱涝情况进行年和月尺度上的监测,并利用同期气象站点Z指数对TRMM-Z指数进行可靠性分析。结果表明：（1）TRMM-Z指数监测方法在区域旱涝监测中具有很好的适用性和精度。TRMM-Z指数与气象站点Z指数年尺度相关系数为0.87,月尺度为0.85,都通过了P＜0.01的显著性检验。（2）年旱涝特征,在2000—2011年际间重庆地区共发生2次干旱（大旱、极旱）、2次洪涝（大涝、极涝）,波及范围基本覆盖整个重庆地区。其余年份TRMM-Z指数在正常的范围,但也有局部区域受到一定程度旱涝灾害。（3）月旱涝特征,TRMM-Z指数围绕0呈锯齿状增大减小交替变化,其中,2011年4月干旱程度最强,TRMM-Z指数达-1.878,2007年7月洪涝程度最强,TRMM-Z指数达1.930;旱涝统计显示,洪涝发生频次略高于干旱,1年12个月里,平均约有2.6个月发生洪涝,2.5个月发生干旱;从旱涝变化趋势来看,1月、9月、10月呈下降趋势,其中1月下降幅度最大,其余各月均呈上升趋势;2006年的7月和8月表现为最干旱月份。     

陕西省降水特征及其对旱涝灾害的影响

为了简单分析陕西省降水特征及旱涝灾害的影响,依据陕西省18个气象站点近53年的降水资料,计算出各个站点Z指数及区域旱涝指数,然后通过线性倾向率、M-K突变检验、反距离加权插值法等方法,分析陕西省1961—2013年降水量的时空变化及旱涝频率的分布状态。结果表明:陕西省降水量整体呈降低趋势,并以"减少—增加—减少—增加"的模式发展;随着四季的变化,秋季降水以-58.71 mm/10 a的速率递减,夏季降水增幅最大达35.44 mm/10 a;由于受到自身地理位置及距海远近等因素,使降水量呈现出陕南、关中、陕北依次减少的空间分布状态。经Z指数统计所得,陕西省发生洪涝频率大于干旱频率,但强度弱于干旱;春夏秋冬四季均发生干旱,由各自频数显示冬季旱情最严重;陕西省涝情频率总体呈南多北少的形态,旱情总体分布不均匀且与降水量的空间分布相比二者恰恰相反,通过此次研究为陕西省旱涝灾害提供有效预防措施奠定了基础。     

新疆奎屯柳沟垦区降水量变化特征分析

本文采用新疆奎屯柳沟垦区1998—2016年的数据序列,通过距平图、饼图、柱状图等图表等,统计分析了年、季、月降水量的分布特征和变化规律,得出结论:年降水量年际变化较大,历年平均降水量197.4 mm,年降水量最多年为最少年的2.5倍;年降水量线性趋势呈现出偏少的趋势;季降水量春季﹥夏季﹥秋季﹥冬季;降水量春季呈现出少-多-少的阶段性变化趋势,秋季呈现出多-少-多的趋势,夏季和冬季均呈现出多-少-多-少的变化趋势;一年中降水量时间分布不均匀,降水主要集中在4~10月,2月最少,5月最多;年降水变率为19.6%,季降水变率春季﹥秋季﹥冬季﹥夏季,这与两极比比较得出的季降水量年际间的变化幅度结果相一致。     

陕西省气温降水的年际和季节变化特征

为了深入认识全球气候变化背景下区域气温、降水响应及变化趋势,通过采用距平分析、线性趋势法、5年滑动平均、Mann-Kendall突变检验以及滑动t检验方法,分析近50年陕西省气温降水的年际和季节变化特征。结果表明,陕西省1960—2009年气温的年际和季节变化以年平均气温、春季、秋季和冬季平均气温的显著升高、及冬季和秋季的较早增暖突变为特征;降水量的年际和季节变化以年降水量、春季和秋季降水量显著减少,夏季和冬季降水量显著增加,以及春季降水量的较迟减少突变、夏季降水量的较早增加突变为特征。近50年陕西省气温降水年际和季节变化趋势符合中国气候变化的总体趋势。     

上海市青浦区1968—2018年蓝莓主要生育期气候变化特征

采用青浦国家气象站1968—2018年气象资料,选取标准化降水蒸散指数(SPEI),对青浦区蓝莓花期、果期和成熟期不同等级旱涝发生频率和变化特征进行分析。结果表明：（1）青浦区多年平均气温为16.2℃,气温上升明显,降水量存在明显的波动变化。蓝莓不同生育期气温均呈上升趋势,降水量仅在果期有减少趋势,其余生育期均增加。（2）青浦区旱涝的年际变化明显。20世纪80年代、90年代和21世纪10年代总体较为湿润,20世纪70年代和21世纪00年代相对偏旱。不同季节的旱涝变化也呈现出阶段性特点,20世纪70年代各季有一定的干湿交替状态;20世纪80年代,春冬仍呈干湿交替,夏秋总体较为湿润;20世纪90年代至21世纪00年代,春夏秋由湿润化向干旱化转变,冬季则由干旱化向湿润化发展;20世纪10年代,夏秋冬三季呈湿润化趋势,春季多干湿交替。（3）蓝莓3个主要生育期花期、果期和成熟期发生的干旱频率分别为27.5%、25.5%和21.6%,湿润频率分别为29.4%、27.5%和27.5%。研究认为,青浦区蓝莓花期和果期有干旱化发展趋势,成熟期则向湿润化发展,整体上湿润发生频率多于干旱发生频率。     

1979—2014年汾河流域干旱时空特征

为全面分析近年来汾河流域的干旱特征,有效应对干旱风险,笔者采用汾河流域35个气象站1979—2014年的逐月降水数据,以标准化降水指数SPI为干旱评测指标,并采用Mann-Kendall检验等统计方法,获取流域在时间和空间尺度上的干旱分布特征。结果表明：36年来,流域年干旱强度和干旱范围呈减小趋势,四季的干旱强度减弱,夏、秋、冬季干旱范围减小;四季中冬季旱情最多且范围最广,夏季区域性干旱最多,秋冬春季发生连旱的可能性最高;多年平均下,干旱主要分布在流域北部,夏季南部干旱也分布较多,春、秋季局地干旱发生频率最高。SPI指数较好地反映了汾河流域近36年干旱的时空变化特征。     

辽宁省旱灾的分布特征及其成因分析

为了研究辽宁省旱灾分布特征及其形成的主要原因,以便采取相应的对策建议。利用辽宁省1949—2009年的基本气象数据和干旱灾情资料,分析了旱灾发生的主要原因、旱灾的区域和季节分布特征。结果表明,从时间分布上看,旱灾发生的时间相对集中,多发生在春夏季,且连续发生。春旱发生的频率最高,夏旱次之,季节连旱发生的频率最低;从空间分布上看,旱灾成片发生,带状分布明显,区域性较强,辽西旱灾发生次数最多,辽南次之,中部平原区最少。降水量季节分布特征是发生干旱的主要原因。     

基于CI指数石河子农垦区干湿变化特征

为了为了探究气候变化下石河子农垦区干湿演变特征,基于石河子农垦区1954—2012年的逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水、日照时数、风速等资料,运用趋势分析法、M-K突变检验法和小波分析法探究了石河子农垦区CI指数的年际、季节、年代和月变化特征。结果表明：（1）石河子地区年均CI指数和四季（春夏秋冬）CI指数都呈增加趋势,气候倾向率分别为0.08/10 a、0.05/10 a、0.08/10 a、0.09/10 a和0.11/10 a;20世纪60—70年代研究区域干旱频发,80年代—2012年干旱发生次数相对较少;（2）春季和夏季的CI指数无明显突变,秋季、冬季和年均的CI指数发生了突变;四季的CI指数都有明显的周期性,但年均CI指数无明显的周期性。     

近50年湖北省多时间尺度干旱演变特征

干旱对水文循环、生态系统、工农业生产及社会生活具有重要影响。为此,基于标准化降水蒸散指数(SPEI),分析了湖北省近50年不同时间尺度干旱演变特征。结果表明：不同时间尺度干湿变化频率、持续时间、干旱强度、发生范围存在明显差异,但其年际变化特征基本一致,程度略有差异。在6个月及更长时间尺度上,20世纪60年代前期、70年代前期及80年代至90年代前期是湖北省较为湿润的时期,90年代后期以来尤其是21世纪初的10年湿期明显减少,干期明显增加;在季节尺度上,近50年湖北省春、秋季呈干旱化趋势,夏、冬季呈湿润化趋势,其中秋季干旱化趋势最为显著;1个月时间尺度干湿变化阶段性、趋势性特征最不明显。各时间尺度干旱发生强度均有加重趋势,最严重干旱事件集中发生在近20年。干旱发生范围时间序列变化与干期阶段变化的特征非常一致,其中极端干旱在近10年大范围发生的频率显著高于过去40年。     

1961～2015年滁州干旱特征分析

为更好地开展防灾减灾气象服务,利用1961～2015年逐日降水资料,采用数理统计、Z指数和Mann-Kendall等方法研究了滁州近55年干旱变化特征。结果表明：滁州年降雨气候呈湿化趋势,春、秋季呈干旱化趋势,春季干旱化明显,夏季、冬季呈湿润化趋势,冬季近10年以干旱化为主,值得关注。年及春季大旱、季节连旱皆5年1遇;大旱冬季5年2遇,夏季7年1遇,秋季8年1遇。     

本溪山区极端降水指数的变化特征分析

为了进一步探讨降水及洪涝灾害发生规律,合理开发利用本溪山区水资源,利用本溪草河口气象站1953—2012年逐日降水资料,分析了本溪山区6个极端降水指数的变化趋势。结果表明：本溪山区年降水量年际差异较大,年降水量无显著的变化趋势;四季降水量也无明显的变化趋势。年降水日数呈明显的减少趋势,从1974年本溪山区降水日数开始减少;除春季降水日数变化趋势不明显外,其他各季均呈显著的减少趋势变化;夏季在1976年,秋季在1987年发生突变。降水强度无明显的变化趋势;最大5日降水量趋势变化不明显,但年际间差异较大;年极端降水事件无显著的变化趋势,20世纪50、60、80年代为偏多时期。     

锡林浩特市50年降水量变化特征分析

为了预估锡林浩特市未来降水演变趋势,为制定流域治理规划以及合理开发利用水资源提供理论依据,利用气候趋势分析、小波分析和M-K突变检验等方法,分析锡林浩特市1961-2010年50年降水的多时间尺度变化特征。结果表明：年降水量呈弱减少趋势,夏季和秋季呈减少趋势,夏季尤为明显,但夏季降水量对年降水量的贡献最大;春季和冬季虽呈弱增加趋势,且春季大于冬季。各月降水量呈现出偏多和偏少波动变化趋势,其中减少最多的是8月,其次是7月。年降水量历史极大值出现在1974年,极小值出现在2005年,极差达359.9 mm。多雨期出现在20世纪60年代末期-70年代末期以及90年代,少雨期出现在20世纪60年代和2l世纪初。降水量变化存在明显的多时间尺度变化特征,变化周期在小尺度上变化频率较高,而在大尺度上相对较低,分别以2~5年和10年左右周期表现显著。1999年是50年年降水量变化的显著突变点,由多雨期转为少雨期。