近200年来关中地区干旱灾害时空变化研究

通过对历史文献资料的收集、统计和分析,对1800-2000年关中地区干旱灾害的等级序列、时间变化、空间变化和干旱变化趋势拟合进行了研究。结果表明:关中地区近200年共发生干旱灾害94次,平均2.14年发生一次;干旱灾害的等级序列可分为四级,其中发生轻旱灾24次,占旱灾总数的26.6%;中等旱灾47次,占旱灾总数的48.9%;大旱灾19次,占旱灾总数的20.2%;特大旱灾4次,占旱灾总数的4.3%;从1900年代开始,干旱灾害发生频率有明显的增加;旱灾以夏旱和春旱最多,占发生次数的32%和28.1%;关中地区中部和东部为旱灾的高发区,其中渭南地区干旱的发生次数远远高于其他地区;从19世纪至20世纪40年代,拟合曲线有增加趋势;40年代至今旱灾略有下降。     

公元1400年以来陇中地区干旱灾害特征

通过对历史文献资料的整理与统计分析,对甘肃陇中公元1400-1999年干旱灾害的等级序列特征、年代际变化、季节变化、空间变化及气候背景进行研究.结果表明:陇中公元1400-1999年共发生旱灾280次,平均每2.14年发生1次.干旱灾害以中度旱灾为主,占旱灾总次数的45.4%,其次是大旱灾,占旱灾总次数的32.1%,特...     

清代陇东地区干旱灾害初步研究

通过对历史文献资料的搜集、整理、分析,对清代陇东地区干旱灾害的等级序列、时间和空间特征及其成因进行了研究.结果表明:陇东地区自1644年清世祖顺治元年至1912年中华民国元年的268年中,共发生干旱灾害111次,平均每2.4年发生1次;清代陇东地区中度旱灾发生最多,其次为大旱灾和轻度旱灾,而特大旱灾发生最少;从清代早期...     

1644-1911年宁夏西海固干旱灾害时空变化及驱动力分析

通过对历史文献资料的收集、统计和分析,对1644-1911年西海固地区干旱灾害的时间变化、空间变化、等级序列以及驱动力因子进行了研究。结果表明:1644-1911年西海固地区有记载的干旱灾害82次,平均3.27年发生一次;旱灾以春旱和夏旱最多,占发生次数的38.5%和25.3%;西海固地区的干旱灾害划分出四个等级序列,共发生轻度旱灾24次,占旱灾总数的29.3%;发生中度旱灾50次,占旱灾总数的60.97%;发生大旱灾和特大旱灾共8次,占旱灾总数的9.73%;西海固发生干旱灾害可分为5个阶段:旱灾的多发期包括:1710-1770年代、1800-1860年代(1820年代除外)。少旱灾期包括:1640年代-1700年代、1780-1790年代、1870-1910年代(1890年代除外);这一时期的中期西海固发生干旱灾害发生频率较高;旱灾高发区主要集中在西海固与陕西交接的南部,其中固原发生干旱的频次远远高于其他地区;影响干旱灾害时空变化的驱动力因子包括气候、生态和人口因子,其中气候因子起到了决定的作用。     

柴达木盆地干旱时空变化特征

利用柴达木盆地气象站收集的降水和气温数据,计算了SPI和SPEI两种干旱指数,并用于评价研究区不同时间尺度的干旱特征。然而,由于测站分布稀疏,两种指数在区域干旱评价方面存在不足。在此基础上基于全球范围内的scPDSIpm数据集,并用PDSI指数分析了干旱演变特征及时空分布规律,研究发现：①温度在年际尺度对研究区的干旱情况影响较大,而在月尺度和半年尺度上对研究区干旱情况影响不明显;②PDSI指数与SPEI和SPI干旱指数的相关系数较高（0.7以上）,与两者具有较好的一致性,PDSI更适宜于无资料地区的干旱评价;③研究区中部干旱状况最为严重,东部边缘和西北部干旱频次相对较少,但2000年以来这种趋势得到改善。本研究对评价不同干旱指数的适用性及资料缺乏地区的干旱评价具有重要的指导意义。     

塔城地区干旱时空分布及变化特征

利用干旱Z指数对塔城地区1961~2005年旱涝等级进行划分,分析了塔城地区干旱时空分布及变化特征,得出以下结论:1)EOF第1、2特征向量分别反映了塔城地区干旱的一致变化及南北两气候区干旱气候的不同特点;2)20世纪60年代干旱指数围绕平均值小幅振荡,70年代为旱期,80年代前半期偏旱,后半期偏涝,振幅增大,90年代以后干旱有所缓解,但极端旱涝事件发生频率和强度增大;3)近45 a气象干旱的影响范围呈不显著减少的趋势;4)干旱Z指数序列存在着18 a、7~8 a、6 a、4 a、2-3 a的振荡周期;5)ENSO事件与塔城地区次年夏季降水存在着遥相关关系。     

贵州省干旱时空分布特征研究

为探究季节性干旱对贵州省农业生产造成的影响,基于贵州省9个气象站点1960~2010年逐日降雨资料计算的标准化降水指数(SPI),使用Mann-Kendall趋势检验和GIS克里金插值等方法,分析了该区域近51a以来的干旱时空分布特征。结果表明:近51a来贵州省内大部分站点的月尺度SPI值在4-5月和9-10月呈下降趋势;年尺度SPI值呈减小趋势,干旱影响站次比呈上升趋势,干旱范围和干旱程度有加大趋势;1年四季中干旱频率空间分布在不同地域上显示出了较大差异性。     

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。     

阿克苏地区冰雹时空变化和灾害特征

选取阿克苏地区10个气象站44 a逐个降雹过程资料和政府减灾部门34 a的灾情信息,对该地区降雹和受灾时空变化特征、降雹强度、活动规律及致灾情况进行研究。结果表明：该地区东西部各存在1个多雹中心,降雹以周期短、强季节性特征为主,多数县市中等以上强度降雹占降雹频次的75%以上,雹灾呈高发、强发的态势。位于西部的阿瓦提、阿克苏、温宿和位于东部的沙雅、新和等县市受灾最严重,雹灾空间分布特征与降雹强度、路径、出现季节和地域特征等密切相关,建议相关部门积极开展因地制宜的防雹业务,减少该地区农业雹灾损失。     

1951-2014年辽宁省气象干旱时空特征分析

利用辽宁省56个国家气象观测站1951-2014年逐日降水量和气温资料,依据当前气象干旱监测业务中使用的气象干旱综合监测指数(MCI),使用国家标准《气象干旱等级》中对干旱事件的定义,分析讨论了1951-2014年辽宁省气象干旱事件的时空分布特征和变化规律。结果表明:1)辽宁省近64年来气象干旱事件出现的频率高、影响范围广,特别是2000年后气象干旱范围呈急剧上升趋势;春旱和秋旱影响范围增长速率最大,春旱的影响范围最广;2)辽宁省气象干旱的发生频率分布有很强的地域特征,辽西地区是气象干旱高发区;3)四个季节都有可能发生气象干旱,其中春旱发生频率最高,夏旱次之,秋旱发生频率相对较小;4)辽宁省出现的气象干旱事件强度(持续时间)呈现全省普遍偏大(偏长)或者普遍偏小(偏短)的一致特征,辽中地区是易发生强干旱并持续的敏感区。     

干旱气候变化对甘肃省干旱灾害的影响及防旱减灾技术的研究

西北地区干旱气候变化的主要特征,表现在20世纪90年代夏季降水量有明显减少趋势,干旱化趋势主要发生在西北地区东部,干旱连年发生,尤其是甘肃省河东地区.干旱气候的产生带来了严重的干旱灾害,甘肃省90年代的干旱发生最为频繁,干旱灾情最为严重,1995年是干旱最严重的一年,成灾率达45%,其次是2000年,成灾率为35%,伏秋旱连春末初夏旱是造成夏粮严重减产的旱灾类型.干旱气候变化引发干旱化趋势非常明显,应采取综合的技术措施减轻干旱危害,要加强干旱气候与干旱灾害的监测预测和改善生态环境、优化农业结构、提高水资源利用率以及大力开发空中水资源等防御对策.     

Spatial-temporal characteristics of drought detected from meteorological data with high resolution in Shaanxi Province,China

The spatial pattern of meteorological factors cannot be accurately simulated by using observations from meteorological stations (OMS) that are distributed sparsely in complex terrain. It is expected that the spatial-temporal characteristics of drought in regions with complex terrain can be better represented by meteorological data with the high spatial-temporal resolution and accuracy. In this study, Standard Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI) calculated with meteorological factors extracted from ITPCAS (China Meteorological Forcing Dataset produced by the Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences) was applied to identify the spatial-temporal characteristics of drought in Shaanxi Province of China, during the period of 1979-2016. Drought areas detected by SPEI calculated with data from ITPCAS (SPEI-ITPCAS) on the seasonal scale were validated by historical drought records from the Chinese Meteorological Disaster Canon-Shaanxi, and compared with drought areas detected by SPEI calculated with data from OMS (SPEI-OMS). Drought intensity, trend and temporal ranges for mutations of SPEI-ITPCAS were analyzed by using the cumulative drought intensity (CDI) index and the Mann-Kendall test. The results indicated that drought areas detected from SPEI-ITPCAS were closer to the historical drought records than those detected from SPEI-OMS. Severe and exceptional drought events with SPEI-ITPCAS lower than -1.0 occurred most frequently in summer, followed by spring. There was a general drying trend in spring and summer in Shaanxi Province and a significant wetting trend in autumn and winter in northern Shaanxi Province. On seasonal and annual scales, the regional and temporal ranges for mutations of SPEI-ITPCAS were different and most mutations occurred before the year 1990 in most regions of Shaanxi Province. The results reflect the response of different regions of Shaanxi Province to climate change, which will help to manage regional water resources.     

中国北方春玉米干旱灾害风险评估

开展农业干旱灾害风险评估是实施干旱灾害风险管理、减轻旱灾损失和影响的必要途径,如何揭示成险因子变化及其相互作用是开展风险评估的关键。本文以中国北方春玉米为研究对象,利用我国北方各地春玉米产量和气象数据,以及地形、土地利用和土壤有效灌溉面积等数据,基于自然灾害风险评估原理,构建北方春玉米干旱灾害危险性指数,在地理信息系统(GIS)平台下结合春玉米种植的暴露度和其他影响抗灾能力因子对中国北方春玉米干旱灾害进行风险评估区划。结果表明,春玉米干旱较高或高风险地区主要位于内蒙古中部、宁夏、甘肃、辽宁西部和新疆部分地区,风险指标值在0.73以上;春玉米干旱较低或低风险地区主要位于黑龙江西南部、吉林中部、辽宁北部、河北南部和陕西中部等地区,风险指标值在0.72以下。该研究有助于深化认识风险评估中成险因子相互作用,研究结果对指导北方春玉米干旱灾害风险管理具有科学意义。     

农业旱灾及其指标系统研究

广泛查阅前人工作,发现国内外研究农业旱灾采用的各种各样定性或定量的指标,其侧重点各有不同,这使农业旱灾的时空特征在一定程度上依赖于所用的指标,针对同一问题可能出现不一致的结论.本文依据自然灾害系统理论,对农业干旱和旱灾进行了系统性分析,指出农业旱灾具有时间尺度和空间尺度特征,依据前人提出农业旱灾具有的"三维"特征的说法,总结出农业旱灾可被看作是一个"五维"系统,即对于任何一次农业旱灾都可以认为是在特定的孕灾环境下,由于一段时间内降水量相对缺少导致农作物无法正常生长,产量减少.这种现象具有空间上的分布性,对国内外研究农业旱灾所采用的各种各样定性、定量的指标,在不同的时闻、空间尺度上,从致灾因子、孕灾环境以及承灾体或灾损角度对农业旱灾指标进行系统分类,以期为在不同时空尺度下选择适当的指标进行农业旱灾的深入研究提供依据.     

安徽省农业旱灾规律及其对粮食安全的影响

利用1949年以来59 a农业自然灾害和粮食生产数据,分析安徽省农业旱灾变化规律和粮食安全态势,探讨农业旱灾对粮食安全的影响.结果表明:农业干旱灾害呈现明显周期性波动,干旱轻重灾情交替出现,其波动周期大致为5～10 a.近30 a来干旱灾害对该省粮食生产的致灾强度越来越大,即其危害日趋严重.粮食总产量、粮食单产和粮食播种面积的年变化率均与干旱受灾率、成灾率、灾害强度指数、受灾率异常指数和成灾率异常指数等指标显著负相关.其中以灾害强度指数、受灾率异常指数和成灾率异常指数对粮食生产的影响更为显著,且受灾率异常指数的影响最为显著.该研究结果可为安徽省农业防灾减灾体系建设和粮食安全提供参考和借鉴.     

新疆主要河流径流量变化的时空特征研究

以新疆主要26条河流为研究对象,依据1956年~2000年径流量资料,揭示主要河流径流量演变趋势,并基于地理信息系统(G IS)技术探讨河流径流量变化的时空特征。结果表明:1956年~1986年为新疆主要河流径流量的衰减期,而自1987年起,河流径流量呈明显的增加趋势;在空间分布上,1956年~1986年间,河流径流量的衰减主要发生在新疆北部,而河流径流量的微增则发生在新疆南部;1987年~2000年间,河流径流量的变化,在空间格局上发生了明显的逆转,河流径流量的增加主要发生在新疆北部,而河流径流量的微减则发生在新疆南部;在与新疆同期气象资料的分析对比后发现,降水量以及温度的明显增加,是导致1987年以后新疆主要河流径流量增加和其空间格局发生变化的主要原因。     

渭河流域多尺度干旱时空特征分析

基于渭河流域23个气象站1959—2014年的实测资料,对比分析了标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)在渭河流域的适用性,得出SPEI的稳定性更佳。继而采用标准化降水蒸散指数(SPEI)研究该流域干旱发生频率与干旱强度,分析了近55年渭河流域不同时间尺度干旱的时空变化特征。结果表明:尺度越大,SPEI波动的幅度越小。渭河流域SPEI在1991年发生突变,1991年后干旱加剧,干旱的发生存在14 a和7 a左右周期变化。年尺度干旱的发生频率呈东高西低的分布,中度以上干旱频率最高的地区为西吉、武功和天水周边,频率分别为14.28%、14.28%、12.5%;季尺度上整体的秋旱相比其它季节的干旱发生频率高,中度以上春、秋、冬三季干旱发生的频率天水盆地均最高,频率分别为21.4%、19.6%和8.9%,中度以上夏季干旱发生频率最高的是平凉,其频率为16.1%;月尺度上干旱强度的分布总体上是由东向西减小,其中干旱强度最大的是南部佛坪地区,干旱强度为30%,天水和海源地区近55年发生连续干旱过程的次数最多,可达22 a,该过程中连续干旱的月数大多为3~4个月,而吴旗站存在一次长达9个月的持续干旱过程。     

黑龙江省大豆生长季干旱时空格局

为精细化诊断大豆生长季干旱,提高干旱评估的准确性,采用连续无有效降水日数指标来表征干旱,以累积的干旱持续天数将干旱分为5个等级,即无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱;并以干旱强度、干旱频率和干旱范围三因子分析1971-2016年间大豆生长季的干旱时空特征。研究表明,1971-2016年间,在大豆生长季,松嫩平原西部的平均干旱强度最强,其中松嫩平原西南部干旱日数超过了90 d,但三江平原东北角和黑河中部干旱强度气候倾向率高于2.5 d·10a^-1,有明显的增强趋势,而牡丹江东南部干旱强度气候倾向率低于-2.5 d·10a^-1,有较强的减少趋势;松嫩平原西部中度以上干旱频率超过90%,松嫩平原西南部重度以上干旱频率超过50%。1971-2016年中,1976年、1979年、1982年、1989年、1999年、2001年、2004年和2007年约56%~77%的气象观测站点表现为重度以上干旱,长达3个月的时间大豆处于干旱缺水状态,且2007年干旱范围和强度表现最典型。大豆生长季逐日干旱频率动态变化均以“V”形为主要特征,逐日干旱频率从大豆播种出苗期约60%~90%降低至开花结荚期40%以下,但鼓粒-成熟期又上升至40%~80%;从大豆安全性种植角度来评价地域差异,黑龙江省中部好于东部,东部好于西部,西部的北部好于西部的南部。     

典型脆弱区干旱灾害风险评估关键技术研究

基于对黄土塬区旱灾风险成因的深入分析,选取“灾害胁迫—社会脆弱性—暴露”的自然灾害风险评价体系及相应的遥感数据和社会经济数据作为干旱灾害风险数据源,通过层次分析法构建旱灾风险评估模型,并运用GIS技术分别对3项指标因子进行空间叠加分析,最后利用自然断点法对庆阳地区旱灾风险进行等级划分与评估。计算结果表明：(1)整体而言,庆阳地区干旱灾害风险有显著的空间差异,呈“北高南低、西高东低”的特点,这主要是由于降雨时空分布不均造成的。(2)庆阳地区高、次高、中、次低、低风险等级面积分别占研究区总面积的11.30%、24.90%、30.96%、18.54%、14.3%。(3)高风险区主要集中在环县北部以及庆阳市中心地区;次高风险区主要分布在环县中部、华池县北部以及镇原县北部地区;中风险区主要分布在镇原县南部、庆城县南部、华池县南部、正宁县西部以及宁县南部地区;次低风险区主要分布在宁县东部以及合水县南部;低风险区主要集中在庆阳市东部,即华池县东南部、合水县东部、宁县东部以及正宁县大部分地区。     

陇南山区干旱气候特征及其对农业生产的影响与灾害风险区划

根据气象干旱等级标准（GB/T20481-2006）,统计分析陇南市8县1区九个气象站1971—2010年年平均各类干旱频率得出：近40年陇南市平均出现干旱的年频率为60.3%,其中,春旱39.3%,夏初旱20.5%,伏旱38.5%,秋旱35.3%。利用各站经度、纬度、拔海高度与各站平均干旱年频率建立多元线性回归方程,计算陇南市各地平均干旱年频率,结合各地人口、GDP、耕地比等资料,利用ArcGIS软件,得到干旱灾害危险性图层,再同承灾体易损性评价、灾害的孕灾背景进行叠加、合并以及等级划分操作,最后得到干旱灾害的风险评估及其区划,结果表明：陇南市白龙江、白水江流域低海拔区干热河谷和徽成盆地及文县东南部干旱危险性等级最高,干旱年频率大于60.0％,由此向北向高干 旱危险性等级递减,武都区的池坝乡、马营乡高海拔区和宕昌西北部及文县西北部高海拔区干旱危险性等级最低,干旱年频率小于50.0％。徽县、成县、两当中部及西和北部以及武都、文县境内的白龙江、白水江流域低海拔区为干旱高风险区;宕昌与武都池坝乡、马营乡高海拔区和文县西北部高海拔区为干旱低风险区。