基于SPI的潍坊市近50年的干湿特征分析(英文)

[目的]该研究旨在分析潍坊市干旱与洪涝气象灾害的演变特征和发生规律。[方法]基于1961-2010年潍坊市9个气象观测站的逐月降水资料,采用标准化降水指数为指标,计算出潍坊市近50年逐月的SPI指数,分析了潍坊市的干湿时空分布特征。[结果]结果表明,潍坊市干湿变化具有阶段性特征,20世纪六七十年代相对较为湿润,并且由60年代初期的极端湿润向70年代末期干旱方向发展,20世纪80年代潍坊市区域持续干旱,20世纪90年代-21世纪00年代震荡波动变化趋于平缓。潍坊市干湿空间分布上具有一定的区域性,20世纪60年代中西部区域相对较为湿润,东南部区域较旱;70年代各区域干湿程度相差不大;80年代各区域普遍较旱,其中东南部干旱最重,北部最轻;20世纪90年代-21世纪00年代各区域干湿变化基本一致。由于降水的时空分布不均,造成局地的干湿分布异常现象,如1999年;各年代间干湿时间长度的空间分布也有各自特点,为抗旱防汛部门的统一部署带来难度。[结论]该研究为应对气候变化背景下潍坊市抗旱防涝减灾提供理论依据。     

重庆市夏季极端旱涝成因分析

利用1961-2010年重庆34个测站逐月降水量资料、NCEP/NCAR再分析资料以及国家气候中心提供的环 流特征量资料,分析了重庆的夏季旱涝特征及其成因.结果表明:重庆地区的夏季极端旱、涝事件具有明显的年际 变化特征,在20世纪60年代和70年代总体为偏旱,而在80年代前期偏涝,80年代中后期开始波动加剧,旱涝交 替出现,但总体相对偏涝.当夏季西太平洋副高和南亚高压脊线位置偏北(偏南)时,有利于出现重庆地区夏季降水 偏少(偏多)的环流形势,同时重庆地区夏季出现干旱(洪涝)还与水汽输送强弱、水汽辐合上升运动和北方冷空气 活动的影响有关.     

蒸发需求干旱指数在北疆干旱识别中的应用

利用1961—2020年北疆26个气象站点基础气象数据,计算了蒸发需求干旱指数(EDDI),并划分了全年、春季、夏季、秋季和冬季5个时间尺度,分析了北疆干旱在时间上的变化特征、北疆干旱空间分布以及基于EDDI干旱等级的干旱频率在北疆时间上的变化特征。结果表明：(1)从大气蒸发力结果来看,北疆过去60 a大气蒸发力呈下降趋势,说明北疆越来越湿润。(2)从北疆EDDI时间上的变化结果可知,5个时间尺度EDDI高值区主要集中在前20 a,说明北疆在20世纪60～70年代干旱情况严重,1982年之后干旱情况有所好转。(3)从空间上来看,冬季与其他时间尺度的分析结果相反。北疆全年、春季、夏季和秋季均表现为西部和东部为湿润,而中部为干旱,冬季则相反。(4)北疆过去60 a发生次数最多为轻旱,最少的为特旱。其中,从20世纪90年代开始北疆发生干旱的情况有所好转。     

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。     

基于标准降水指数的昌都地区夏季干旱时空特征分析

基于1980～2011年昌都地区7个气象站的逐月降水资料,采用标准化降水指数分析了昌都地区夏季干旱时空分布特征。结果表明,昌都地区夏季干旱的发生程度具有阶段性特征,20世纪80年代和90年代前期是较严重的干旱阶段,进入20世纪90年代轻旱和重旱的发生次数急剧减少,中旱的发生次数保持稳定。根据主成分分析,昌都地区夏季干旱在空间分布上具有较强的一致性同时也存在一定的区域性;根据因子分析将昌都地区分为北部、西部和南部3个区域,20世纪80年代至90年代前期北部干旱多于西部和南部,20世纪90年代后期至21世纪前期西部干旱增加,多于北部和南部。     

黄河源区历史时期干湿变化特征分析

依据黄河源区9个气象站点1961—2017年降水资料,以标准化降水指数(SPI)作为干旱指标,计算多时间尺度下的SPI指数,对黄河源区历史时期的时空干湿变化特征进行分析。结果表明:21世纪初之前黄河源区干湿交替,变化幅度较大,21世纪后湿润强度有增加的趋势且在1961—2017年近57年里总体上是向涝(湿润化)的趋势发展;季尺度下黄河源区出现洪涝灾害的概率比旱灾的大,其中夏季出现中涝的概率较大,约达50%,而秋季则较容易出现轻旱和轻涝,概率均高达45%以上;黄河源区南部地区发生重旱及以上旱灾的频率较低,发生重涝及以上强度湿润化的频率较大;东北部地区较易发生重旱、中旱、轻涝、重涝;西部地区发生特旱特涝的频率相对较高。研究黄河源区历史时期干湿变化特征分析,为黄河源区防汛抗旱提供科学依据。     

近60年锦州市降水特征分析

利用1951～2010年锦州市常规气象资料,分析了锦州市降水变化特征。结果表明,锦州市1951～2010年锦州市降水量变化明显,年平均降水量为570.8 mm,20世纪50年代后期、80年代及90年后期以来处于明显少雨阶段;60年代处于多雨阶段,70年代接近常年;但进入90年代后降水变化幅度开始增大,降水极大值和极小值均出现在90年代。月降水量差异明显,其中6、7和8月的降水占年降水量的50%以上。尤其是近10年来极端旱涝的灾害事件频发,给农业生产带来一定的影响。     

基于标准化降水指数的保定旱涝演变特征分析

基于1979～2018年河北省保定市19个气象站的月降水资料,采用标准化降水指数(SPI)分析年、季的旱涝特征。利用SPSS 19.0软件,结合GIS空间技术和数理统计理论,分析了保定市旱涝时空分布规律和变率。结果表明:保定地区1979～1999年旱涝变化幅度较大,2000～2018年旱涝变化幅度较小。21世纪以来,干旱频率大于雨涝频率,保定市气候趋于干旱化。保定市春旱、夏旱呈弱增加趋势。秋涝、冬涝呈弱增加趋势。空间上分析得出,保定旱涝分为2个区域,为西部山区、浅山区和中南部平原,旱涝在2个区域总体上有相对一致的变化特征,但在某些时段也表现南北相反的特征。西部阜平、涞源在四季中易出现干旱。徐水、满城、顺平、望都、清苑、市区在四季中易形成雨涝。20世纪80年代后期、90年代中期旱涝变率较大,21世纪以来旱涝变率较90年代明显变小。4个区域(东、西、南、北)旱涝变率趋势大致相同。21世纪以来,南部旱涝变率逐渐增大。     

鲁西南地区旱涝指标及旱涝变化特征分析

选取1961~2010年鲁西南9个县区气象观测站降水资料,计算了各站逐年、四季Z指数及区域旱涝指数I,在此基础上分析了单站旱涝频率、I指数的年代际变化趋势,并对区域典型旱涝年的确定及旱涝特点、季节旱涝和年旱涝的关系进行了探讨。结果表明,近50年来鲁西南典型雨涝年出现11次,典型干旱年出现13次,雨涝年以21世纪以来最多,干旱年以20世纪80年代最多;鲁西南年及四季旱涝有明显的年代际变化特征,旱涝指数拟合曲线夏季与年度变化较为一致;鲁西南降水波动较大,旱涝转换频繁,季节性旱涝发生频繁,常连续出现和相伴出现,冬旱和春旱有减缓趋势,秋旱和夏涝有增加趋势;年雨涝和干旱指数均与夏季相关性最好,其次是秋季,即夏季和秋季雨涝(干旱)对年度雨涝(干旱)有重要贡献。     

基于标准化降水指数的保定旱涝演变特征分析

基于1979～2018年河北省保定市19个气象站的月降水资料,采用标准化降水指数(SPI)分析年、季的旱涝特征。利用SPSS 19.0软件,结合GIS空间技术和数理统计理论,分析了保定市旱涝时空分布规律和变率。结果表明:保定地区1979～1999年旱涝变化幅度较大,2000～2018年旱涝变化幅度较小。21世纪以来,干旱频率大于雨涝频率,保定市气候趋于干旱化。保定市春旱、夏旱呈弱增加趋势。秋涝、冬涝呈弱增加趋势。空间上分析得出,保定旱涝分为2个区域,为西部山区、浅山区和中南部平原,旱涝在2个区域总体上有相对一致的变化特征,但在某些时段也表现南北相反的特征。西部阜平、涞源在四季中易出现干旱。徐水、满城、顺平、望都、清苑、市区在四季中易形成雨涝。20世纪80年代后期、90年代中期旱涝变率较大,21世纪以来旱涝变率较90年代明显变小。4个区域(东、西、南、北)旱涝变率趋势大致相同。21世纪以来,南部旱涝变率逐渐增大。     

基于SPI指数的黑河地区5—9月干旱趋势分析

利用黑河地区1968—2015年5—9月的降水资料对时间尺度为12个月的SPI指数进行了计算,探讨了黑河地区干旱发展特征及变化趋势。结果表明,近48年内SPI最大值出现在2013年,最小值出现在2008年;2007年以后总趋势在向干旱发展,2015年前后达到顶点,未来几年黑河地区有向干旱发展的趋势。从旱涝趋势的变化周期来看,16年的时间尺度为旱涝变化的第1主要周期。2015年黑河地区处于丰水期,预计未来将逐渐向枯水期转换。干旱指数变化的突变点发生在1980年,20世纪80年代以后转入多水年,2000年以后,趋势向少水发展,到2010年前后,再次出现突变点,气候转向湿润。从黑河地区干旱发生频次来看,20世纪80年代开始,中旱和重旱频次一直在增加,到2000—2010年,旱情达到最重,中旱和重旱频次显著高于其他年代。     

近50年延安市汛期极端降水事件变化研究

利用1961～2010年延安市的降水日值资料,对延安市的汛期极端降水事件变化进行统计分析。结果表明,延安市汛期(5～9月)降水量对当地年降水起决定性作用。延安市汛期极端强降水日阈值为32.6 mm,极端强降水量以10.65 mm/10a的趋势下降;延安汛期相对阈值(R95p和R90p)表现出相近的变化,呈弱减小趋势;绝对阈值(R25mm和R50mm)两者的变化与R95p和R90p相近。进入21世纪后,汛期降水量有所回升,极端强降水量、极端降水强度呈弱增加趋势,但极端降水日数、暴雨日数趋于减少,表明在气候变暖的背景下,延安市汛期降水越来越集中,旱涝灾害有增加趋势。     

1961—2010年淖毛湖区域气候特征分析

利用1961—2010年淖毛湖站的气象资料,分析了50a来气温、降水、风速、大风日、沙尘暴的变化特征,结果显示淖毛湖年、冬季、夏季气温均呈上升趋势,20世纪80～90年代冬季增温强于夏季,进入21世纪夏季升温最为明显,冬季却降温最为明显,但总体平均来看,冬季增温强于夏季;降水总体趋势上升,90年代以后降水明显增多,但仍然比较干旱;风速及大风日数总体趋势下降,20世纪60年代中期到80年代为多大风时段,90年代后年平均风速和大风日数明显减少;20世纪60年代中期到70年代沙尘暴日数呈现急剧增加趋势,80年代后沙尘暴日数呈现急剧下降趋势。表明淖毛湖气候正在趋向变暖,特别是2001年以来该区域气温急剧升高,使得高温、干旱、多大风成为淖毛湖气候的突出问题。     

基于CI指数的陕西干旱时空变化特征分析

利用1961—2010年陕西省72个气象站逐日气温和降水资料,采用综合气象干旱指数法,统计分析了近50年陕西省气象干旱发生的时空分布特征。结果表明：陕西省年及四季干旱发生频次和干旱日数总体上呈北高（多）南低（ 少）分布特征。四季中夏旱频率最高,强度最强,春季其次。各等级干旱日数中轻旱日数最多,中、重和特旱日数依次减少。陕北北部长城沿线及关中中东部既是干旱高发区,也是干旱重发区;近50年陕西区域干旱强度和干旱日数均存在较明显的增加趋势,主要表现为春秋两个季节的变化,而夏季和冬季的变化趋势不明显;近50年陕西共发生32起持续性干旱事件,以春夏连旱为主;20世纪90年代中后期至2002年持续性干旱事件发生的频率高,强度强, 反映出陕西区域极端干旱事件对全球气候变化有明显的响应。     

近50年来咸宁市降水和旱涝特征分析

利用咸宁市6个观测站近50年来(1961—2010年)的逐日降水资料,使用一元线性回归方法,分析了咸宁市年、季和雨日的气候变化特征及旱涝发生规律。结果表明:近50年来,咸宁市年降水量呈弱增加趋势,20世纪90年代为降水峰值期,四季中夏、冬季降水日数呈增加趋势,尤以冬季降水日数增加显著,春、秋季降水日数呈弱减少趋势;咸宁市干旱和洪涝灾害四季都有不同程度发生,20世纪90年代后出现涝年的几率明显增多。     

昌吉州气象干旱特征及其对农业生产的影响分析

利用昌吉回族自治州(简称昌吉州)10个气象站1961—2020年降水量及旱灾资料,分析昌吉州降水时空变化特征,计算各气象站月、季、年降水距平百分率,按降水距平百分率干旱指标选取干旱事件,详细分析不同时间尺度气象干旱的时空分布;对历史旱灾实际情况与降水距平百分率指标结果进行实用性评价;分析农作物成灾面积的逐年变化趋势,研究气象干旱对农业生产的影响。结果表明,近60年昌吉州降水量呈增加趋势,年内分布不均衡,夏季降水量最大,冬季降水量最小;从年代上看出20世纪80年代之前降水量整体偏少且变化不稳定,20世纪80年代初开始逐年增加,且1983年发生了突变性增加,1998年增加明显,进入21世纪以来增加平缓。60年来气象干旱发生的频次有中部多于西部和东部的特点。气象干旱发生的月频次呈波动状,其中1月最多,7月次之,11月最少;气象干旱主要是秋旱,冬旱次之,主要以轻旱为主。气象干旱事件发生的年频次逐渐减少。60年来受气象干旱影响,阜康市、吉木萨尔、奇台、木垒县农作物成灾面积较大,受灾程度严重,蔡家湖、昌吉市次之,玛纳斯县、呼图壁县较小,受灾程度轻,气象干旱灾害造成的农作物成灾面积呈减少趋势。降水距平百分率评定的旱灾年与历史旱灾年吻合年数为21年,吻合率达80%。     

水城县降水气候特征及极端干旱年形势场分析

利用水城县气象观测站1961—2013年逐月降水量资料以及NCEP 1°×1°再分析资料,利用数理统计、标准化降水指数(Z)等分析方法,分析水城县50年来降水变化特征。结果表明,水城县降水集中在夏季,占全年的53.8%;从11月至次年3月,出现暴雨的机会不大;11月、12月、2月降水年际变化较大;夏季降水多变,不稳定;全年的月际降水正态性分布较好,其中12月的降水正态性分布最差,为正偏异常高峰态。利用标准化降水分析得出近50年逐季节旱涝情况,揭示出近5年来极端干旱事件频发;利用NCEP 1°×1°,根据500 h Pa极端干旱年与多年距平环流形势分析,得到极端干旱年环流形势特征,进一步分析极端干旱年的水汽条件,揭示出各季节极端干旱出现的水汽输送特征。     

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。     

大连市作物生长季降水变化及农业旱涝程度分析

[目的]研究近60年大连市作物生长季降水变化及农业旱涝程度。[方法]选取大连市观象台1951～2010年4～10月逐月降水量和平均气温资料,采用线性回归、气候倾向率和干湿指数等方法,仅从作物生长季自然降水趋势变化与农业需水满足程度方面,分析大连市近60年作物生长季降水变化和农业旱涝程度。[结果]近60年来,大连市作物生长季降水量呈下降趋势,倾向率为-15.888mm/10a,60年来降水量减少95.3 mm;春季降水略有增加,夏季明显减少,秋季减少幅度较小;各月平均降水量分布非常不均,7、8月降水量明显较多,共占作物生长季降水量的53.8%;4、5、10月平均降水量均低于作物生长季降水量的10.0%。近60年来大连市作物生长季内干湿指数K值平均为0.90,总体属于轻旱气候类型;干湿指数呈下降趋势,气候正朝着偏旱的方向发展;干旱发生频率为59%;春、秋季属于中旱气候类型,夏季总体属于偏湿气候类型;从历年平均看,除7、8月偏湿以上外,其他各月均达到中旱程度。[结论]该研究为地方农业生产、农业结构调整和旱涝灾害防御提供参考。     

石羊河流域气候变化特征及干旱变化趋势分析

本文以1961—2015年石羊河流域的武威和民勤气象站气温和降水气象数据为基础,利用线型趋势分析法和距平值法分析了河西走廊石羊河流域气候的年际变化和季节变化特征,用气候干旱指数综合分析了该流域不同地区不同年代干旱情况。结果表明,近55年来,石羊河流域年均气温总体呈上升趋势,其中20世纪90年代至21世纪初气温升高幅度较大。降水总体也呈相对增多趋势,但存在较大的年际变化和丰枯交替现象。同时,石羊河流域气候干旱指数也趋于增大。气候越来越干旱,而民勤的干旱化趋势会更加明显。