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。     

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。     

聊城市冬春干旱及对策研究

聊城市易发生冬、春干旱,甚至是冬春连旱,而人工增雨则是缓解旱情、解除旱情的有效途径之一。该文分析了近50年来聊城市冬、春季的气温、降水资料,并分别计算了气温距平、降水距平、降水距平百分率、大气干旱等级指数等,并根据结果论证了人工增雨的必要性。     

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。     

基于标准化降水指数分析宁夏山区干旱演变特征

利用宁夏山区8个县站降水资料,采用标准化降水指数(SPI)比较分析了宁夏山区近38 a(1971-2008年)的各月干旱指数,并分析全年、月度干旱的站次比和干旱强度的年际变化。研究结果表明,宁夏山区年季干旱强度呈现降低趋势,但干旱发生频率和干旱面积增加,特别是2000年之后干旱频率和站次比呈增加趋势;宁夏山区以轻旱-中旱为主,特大干旱发生相对较少,近5 a来山区各县发生区域性干旱频率增加较明显;春旱和秋旱有加重的趋势,而夏旱和冬旱发生少,但春、夏、秋连旱在2000年之后发生频率和涉及的区域呈现增加的趋势;在当前气候变化背景下,宁夏山区干旱对农业生产的不利影响有加重的趋势。     

1980—2015年安徽省降水和干旱的时空变化特征

基于地面气象观测的逐日降水数据,采用降水距平百分率的干旱划分等级,分析了1980—2015年安徽省降水量和气象干旱发生频率、强度的时空变化特征,结果表明:安徽省降水的年际动态和空间差异均较大,秋季降水的变异系数最大,沿淮地区是降水变异系数最大的地区,降水的年际变异随着年代际的增长而增加;在研究时段内安徽省降水呈下降趋势,但趋势不显著,江淮中部降水量下降最多;安徽省气象干旱发生的频率和强度均是秋冬季高于春夏季,秋季和冬季的平均干旱频率分别达到0.36和0.31,春、夏季分别为0.26和0.25,而干旱强度在秋季和冬季分别达到了0.90和0.75;全省平均干旱频率和干旱强度均是在1980—1989年最低,1990—1999年是干旱频率和强度最大的10年;36年平均干旱频率和干旱强度均是从南至北逐渐增大,淮北地区是干旱频率最高的区域,而干旱强度在沿淮区域最大.该研究结果可为安徽省内不同区域的水资源利用策略制定、种植结构的优化与种植模式的调整等提供理论依据.     

石岛地区气候变化对农业生产的影响

利用石岛地区1981—2010年气温与降水观测资料,采用统计分析方法,对近30年石岛地区的气候变化特征及其对农业生产的影响进行分析。结果表明,近30年石岛地区年平均气温以0.205℃/10 a的速度上升,除秋季外,春、夏、冬各季平均气温均呈上升趋势;年降水量以33.4 mm/10 a的速度缓慢增加,春、夏、秋季降水量均呈缓慢上升趋势,冬季降水量呈缓慢减少趋势。气候变暖对农业生产有利有弊,灾害性天气和极端降水事件将有所增加,干旱和洪涝可能趋于增加,对农业生产影响较大。     

基于SPEI的滇中季节性干旱时空特征分析

【目的】干旱缺水是制约滇中发展的重要因素之一,评价滇中干旱变化规律对制定区域抗旱对策、应对干旱缺水问题十分必要。【方法】以近40年来滇中45个气象站的月降水、气温资料作为基础数据,采用降水蒸发差值(P-PET)初步衡量滇中地区水分盈亏状况,然后以标准化降水蒸发指数(SPEI)作为干旱指标计算了滇中旱季SPEI的总体变化趋势、周期特征,分析滇中地区干旱的时空变化特征。【结果】过去40年,滇中地区冬春两季、干季水分亏缺较为严重,除春季SPEI呈微弱上升趋势外,冬季、干季均以下降趋势变化;干季周期变化为11、18、29年,春季周期变化为6、12、24年,冬季为8、12、18年。滇中各季SPEI空间上具有较好的一致性,表现为总体一致型。【结论】该研究结果可为滇中地区制定抗旱策略、科学合理配置水资源提供参考依据。     

从降水量看干旱对南郑春玉米生产的影响

针对近10年干旱对南郑春玉米生产的威胁,分析了历年和近10年春玉米生育期内降水分布规律,提出了在保证出苗温度的前提下将春玉米播种期提早一旬,能更好地适应近年降水分布规律,减轻干旱危害。并通过土壤水分测定提出了低温早播、免耕、二元覆盖对减少土壤水分蒸发,增加土壤对降水的积蓄,提高降水利用率的作用。     

潍坊市小麦旱情状况及其春季麦田管理措施

2008年人冬以来，降水稀少，形成了冬春连旱的局面，北部冬麦区和黄淮麦区出现严重干旱。     

大兴安岭地区近31年积雪与冻土变化分析

利用1975～2005年大兴安岭地区6个气象台站的常规观测资料,分析了大兴安岭冬春积雪日数和最大冻土深度的变化及其与气候变化的关系。结果表明,大兴安岭冬春积雪日数在20世纪80年代略有增加,90年代减少;而近31年总体趋势呈减少趋势。近31年大兴安岭的最大冻土深度呈递减趋势。冬春积雪日数变化与冬春气温变化呈负相关,但与冬春降水之间没有明显的相关关系。最大冻土深度的变化与冬春气温和冬春降水的变化均呈负相关。     

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。     

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。     

新乡市近65a降水和干旱变化特征分析

【目的】掌握新乡市近65a(1951-2015)的降水和干旱特征,旨在为新乡地区农业提供干旱预警.【方法】采用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)对新乡市近65a的干旱状况进行计算,采用线性倾向法对降水和干旱进行趋势分析,采用滑动t检验法对其突变情况进行分析.【结果】新乡市春、夏和冬季降水呈现逐渐下降的趋势,气候倾向率分别为-16.9、-17.3和-0.15mm/10a;年、春季和夏季降水在1977、1982和1977年发生突变,突变前后平均值变化率分别为-14.5%、16.6%和21.0%;年SPI12呈现微弱下降的趋势,气候倾向率为-0.10/10a,全年和四季干旱均有增加趋势.年SPI_(12)无突变,春季、秋季和冬季SPI12发生突变的年份分别是1978、1977、1978年.【结论】近65a来新乡市降水量有下降的趋势,旱情日益严重.     

吉林省西部地区干旱特征分析

本文用1950～1990年降水资科分析了吉林省西部地区(白城地区)的降水及干旱特征。结果表明:降水量少、降水变率大和季节分布不均,是导致这一地区干旱的主要原因。70年代以来,该地区干旱趋于严重,春、秋旱中的大旱频率增加,进入80年代干旱有所减少,但却出现了1989年的全区性大范围干旱。综观这一地区的干旱情况,局部性干旱近乎年年发生,季节性干旱的地域分布十分明显。干旱是该区的主要气候特征。     

基于SPI指数的近55年河南省干旱时空变化特征

基于河南省17个气象站点近55年的逐月降水量资料,计算各站点不同时间尺度的标准化降水指数(SPI),结合小波分析、Mann-Kendall方法和Hurst指数,分析河南省干旱的时空演变特征。结果表明:1991—2000年为干旱和连旱高发期,郑州、开封、商丘一带是持续5个月以上的连旱发生的集中地区。SPI-1、SPI-3、SPI-6、SPI-12的主要周期分别为4、16、16、24个月,干旱频发。全年、春、夏、秋、冬的未来气候趋势分别为干旱化、干旱化、湿润化、干旱化、湿润化。     

濉溪县2013年小麦减产的气候原因分析及建议

濉溪县2012-2013年小麦生产周期,前期干旱少雨,后期降水过多,晚播早熟。低温来临早,越冬期气温低,麦田群体小;晚霜冻强度高,穗部冻害偏重发生,穗数少。灌浆后期日照偏少,降水过多,千粒重低。产量较前两年降低。生产上应扩种冬性、压缩偏春半冬性品种,适期足墒早播。     

基于相对湿润指数的重庆市气象干旱时空分布特征

以重庆市34个气象站点1960年-2008年的气温、降水、日照时数等气象因子为基础,利用相对湿润指数法对重庆市各区域干旱发生频率、干旱强度、干旱站点比以及不同等级干旱时空分布特点进行探讨,以揭示重庆市干旱时空分布规律.结果表明:1重庆市年及四季干旱发生频率在空间上由大到小依次为渝东北、渝西以及渝东南,四季中,冬夏季高于春秋季;2年及四季干旱发生强度在空间分布上有所不同,且冬夏季强度较大;3四季干旱站点比表现为冬季最高、夏春季次之,秋季最低;4重庆市各等级气象干旱发生次数在空间上差异显著,四季总体表现为冬夏季高于春秋季.     

近50年锡林郭勒盟的气候变化特征分析

利用锡林郭勒盟地区12个中心气象站1961-2010年的气温、降水资料,采用线性趋势、多项式倾斜率等方法,分析了近50a来本地区的气候变化特征,主要分析了气温、降水量与干旱、洪涝的变化特征及趋势。结果表明:近50a来,锡林郭勒盟地区年平均气温呈波动上升趋势,平均气温增温率为0.45℃/10a。以冬季最低气温升温最显著,平均增温率为0.65℃/10a,大于冬季平均气温增温率(0.53℃/10a)。年平均气温波峰、波谷上升趋势明显,波峰有9a-14a周期,波谷有7a-16a周期。年降水量呈减少趋势2,0世纪90年代降水量最丰沛,进入21世纪以来,降水量明显减少,为各年代最低值。春季降水呈增加趋势,夏季降水呈减少趋势,冬、秋季降水变化不明显。干旱、局地洪涝出现的概率有增加的趋势。     

近54年长治地区干旱分析

利用长治地区11个气象观测台站1960—2013年逐月降水资料,运用小波分析、突变分析、主分量分析等方法,对近54年来长治地区干旱事件的时空异常分布和变化特征等进行了综合分析。结果表明,近54年来长治地区降水的分布特征是东少西多,区域内干旱频繁;长子县是长治地区干旱发生最为频繁、也是近年来旱情趋于严重的地区。从长治降水变化的分布型来看,全区一致旱涝的分布型占主要地位,其所贡献的方差达总方差的70%以上。长治地区降水存在着年代际变化(周期为准4~14年)和年际变化(周期为准2~4年)2个显著的振荡特征;1972—2013年长治地区降水有逐渐减少的趋势,且从1972年开始可能出现了趋于明显减少的气候突变。