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。     

基于综合气象干旱指数的石羊河流域近50年气象干旱特征分析

借助数理统计理论和GIS空间分析技术,利用综合气象干旱指数(composite index,CI),根据石羊河流域5个气象站1961-2010年实测气象资料,对石羊河流域近50a的干旱在时空上的变化特征进行分析.首先计算了各站历年逐日的CI指数,统计近50 a各站点出现的干旱过程、各时段的干旱事件,在此基础上分析了石羊河流域干旱发生的频率、覆盖范围和强度和不同等级干旱发生的多年平均日数.分析结果表明:(1)石羊河流域四季干旱发生频率均呈现北高南低的空间分布规律;在四季中,夏季干旱发生频率最高,冬季频率最低;极小值都在乌鞘岭,极大值略有不同:春、夏、冬季干旱发生频率极大值在民勤,秋季极大值在武威.(2)石羊河流域有大范围干旱发生的年份夏季和秋季较多分别有22 a、11a,冬季最少只有4a.(3)石羊河流域不同等级干旱日数总体上呈现夏季多冬季少、北部多南部少的规律,和降水量的空间分布有较好的负相关性.(4)干旱发生成因除了主要受东亚季风和西南季风的影响外,还应考虑到径流的影响.研究结果与实际情况相符,可为相关部门根据本地区干旱特征制定相应抗旱对策提供理论依据.     

长沙地区干旱时空分布特征及其对森林火灾的影响

利用1971—2016年长沙市常规气象资料,计算综合气象干旱指数,分析长沙地区干旱的时空分布特征及气象成因,并利用2003—2015年森林火灾资料进一步研究干旱对森林火灾的影响。结果表明,近46年来长沙地区干旱频率有所下降,干旱的年代际变化明显,呈三峰型。最长干旱持续天数和干旱总日数的年变化对应较好,长沙、浏阳、宁乡3站年际变化基本一致,且3站干旱分级特征具有较高的空间一致性。长沙地区以夏秋干旱最为常见,持续时间最长,最主要的气象原因为大气环流的影响。干旱情况下,森林等植被含水率下降,下降到一定程度,森林火灾容易发生。最长干旱持续日数和森林火灾发生次数、受灾面积的相关系数超过0.05信度水平。2007年的火灾情况分析表明,森林火灾多发生在干旱条件下的连晴时段内。     

淮河流域冬小麦干旱时空分布特征

基于1961-2016年140个气象站点的日尺度降水数据和月尺度地表温度(LST)、归一化植被指数(NDVI),利用标准化降水指数(SPI)和温度植被干旱指数(TVDI)分别表征淮河流域气象干旱和农业干旱,分析淮河流域冬小麦气象干旱和农业干旱时空变化特征.结果显示:(1)气象干旱时空变化特征:冬前生长期和灌浆成熟期降水...     

黑龙江省农业干旱灾害时空变化特征研究

为促进黑龙江省农业发展,利用Mann-kendall检验、Morlet小波法和GIS软件对黑龙江省1986-2015年的农业干旱灾害数据进行了分析,研究了农业干旱灾害的时空变化特征。结果表明:在1986-2015年,黑龙江省受干旱影响的面积最大,由其造成的受灾面积约占总受灾面积的50%以上。农业干旱导致的农业受灾率和成灾率总体呈下降趋势,但下降趋势不明显,发生中度干旱、轻度干旱、特大干旱和重度干旱的年数依次减少。通过Morlet小波分析可知,干旱受灾率在1986-2015年间呈周期性变化,变化的周期分别为3、5和14a,其中14a为变化主周期。在2016-2020年,黑龙江省干旱受灾率处于负相位,但有发生干旱灾害的可能,需要有关部门提前进行水利设施的维修、维护,做好防旱部署。通过GIS软件对基于降水距平百分率和受灾率的干旱指数进行模拟可知,黑龙江省西南部是干旱高危害区,须同时做好春旱和夏旱的防治工作。     

明代关中地区干旱灾害时空特征

[目的]探讨明代关中地区干旱灾害的时空特征。[方法]通过对关中地区明代(公元1368~1644年)干旱灾害资料的搜集、整理,对明代277 a中关中地区发生的旱灾的划分等级、频次、受灾范围以及时空特征进行了分析,比较了各个县的发生频次和受灾程度。[结果]在明代277 a中,关中地区发生干旱灾害共145次,基本上平均每1.91 a发生1次。根据干旱等级分为轻度干旱、中度干旱、大旱灾和特大旱灾。并且旱灾具有周期性和季节性,主要表现为夏旱、秋旱、冬旱、春旱和连旱。从明代前期到后期,干旱灾害发生频次具有显著波动变化的特征,而且持续时间长,灾情严重,其中宝鸡地区发生次数高于其他地区。[结论]在明代的277 a中,关中地区发生灾害基本上呈现增加趋势,为当前关中地区的防灾减灾提供了理论依据。     

基于EOF的渭河流域干旱时空分布特征研究

【目的】探究渭河流域气象干旱的时空分布特征及演变规律,为该流域社会经济的可持续发展提供支持。【方法】以渭河流域1960-2016年20个气象站逐月降水量和月平均气温数据为基础,基于标准化降水蒸散指数定量描述干旱,并运用经验函数正交分析法(EOF)对渭河流域各站点组成的历史干旱指数矩阵进行分解,分离干旱场的时空分布结构;采用具有一定物理意义的互不相关的典型分布模态代替原干旱场研究流域干旱空间分布规律,采用典型分布模态对应的时间系数研究流域干旱的时间分布规律。【结果】渭河流域气象干旱场干旱指数矩阵分解得到的前5个特征值的累积方差贡献率达到86.44%,但仅前2个特征值通过了North显著性检验,累积方差贡献率接近75%;模态一时间系数的线性趋势斜率小于0,且通过了0.01显著性水平检验;模态一时间系数于1984年、1986年、1989年发生3次突变,到1996年达到0.05显著性水平。【结论】渭河流域气象干旱场存在全流域一致型和东南-西北反位相型两种空间分布模态,两种空间分布模态对应全流域干旱少雨、湿润多雨、东南湿润西北干旱、东南干旱西北湿润4种干旱表现形式;模态一时间系数有显著减小趋势,反映流域干旱化趋势日益显著,而模态二时间系数无显著变化。     

基于SPEI的新疆干旱变化特征分析

以新疆55个国家气象站1961—2015年逐日气温和降水数据,采用季尺度下的标准化降水蒸散指数(SPEI),以国家划分的气象干旱等级为判别标准,分析新疆干旱过程。结果表明,近55年新疆轻旱次数呈西北多东南少的趋势分布;中旱次数呈西北和东北多、南部偏少的趋势;重旱次数呈准噶尔盆地、吐鲁番盆地和塔里木盆地东部干旱次数偏高,其余地区较低的分布趋势;特旱次数呈南多北少的分布趋势。近55年新疆干旱影响范围及干旱强度极差较大,且两者呈正相关。农作物平均受灾率与影响范围年际变化具有较高的一致性。通过REOF时空分布将新疆分成3个模态：第一模态呈北疆与南疆相反格局的特征;第二模态高值区位于北疆北部,负值区位于新疆西南部;第三模态表现为新疆东西部呈相反格局的状态。各模态干旱强度随时间变化趋势也不同。     

1965-2015年甘肃省干旱的时空变化特征

根据甘肃省境内35个气象台站自1965-2015年的逐日降水观测数据,通过统计春、夏、秋、冬及全年的累计降水量,计算出上述四季及全年的标准化降水指数（SPI）值,并采用EOF分析方法对SPI值分别进行时空分解,研究SPI值的空间分布特征和时间变化规律,从而分析甘肃省五十年来干旱的时空分布特征。结果表明:(1)整个区域范围内特征向量为一致的正值区,表面1965-2015年甘肃省旱涝变化整体同步,即一致性变涝或变旱。(2)时间系数演变来看,四季分布不均匀,极值相差较大,1965-2015年间春、秋、冬季气候向湿润转变,夏季有向干旱发展的趋势,干旱多发生在甘肃省的西北、东南地区,且夏季干旱范围最大。(3)1965-2015年间甘肃省全年干旱呈现由干旱到湿润,再由干旱到湿润的气候变化特征。     

湖北省农业干旱的指标和时空分布特征

为了对湖北省农业干旱作出客观而科学的评价，本文从农业生产实际情况出发，用“条件”水分平衡方法，提出了一个综合考虑水分盈亏和同期作物需水量的农业干旱指标Ｉ０（Ｐ－Ｅｐ）／Ｑ，并用此指标分析了湖北省近３０年来主要干旱类型的时空分布特征及对农业生产的影响，同时结合各地各种类型各级干旱出现频次进行了农业干旱分区。     

成都市气象灾害的时空分布特征

利用成都市14个站点1961—2020年的逐日平均气温、最低气温、最高气温及降水资料,利用气候倾向率等指标分析气象灾害的时空分布特征。结果表明：成都市的多年平均暴雨、寒潮、连阴雨日数分别为1.68～3.07、0～0.17、27.28～61.78 d;多年平均连阴雨日数由西向东逐渐减少;1961—2020年,成都市暴雨日数减少,连阴雨日数增加。     

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.     

试析鄂托克旗主要气象灾害时空分布特征

利用鄂托克旗1970-2011年40余年的逐日地面观测记录中有关气象灾害的观测资料,对鄂托克旗的干旱、寒潮、冰雹、大风、沙尘暴、暴雨等几种主要气象灾害的空间分布及季节发生规律进行了深入分析．通过对鄂托克旗主要气象灾害的分析,试图揭示鄂托克旗气象灾害的时空分布特征,提出相应的防灾减灾措施。     

基于FY-3D＿TVDI的黑龙江省生长季干旱监测评估

基于FY-3D气象卫星数据构建Ts-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数（TVDI）,分析2020年生长季内黑龙江省主要农区干旱时空分布变化,并结合高程、坡度以及气象数据,分析TVDI变化影响因子。结果表明,2020年生长季黑龙江省农区TVDI空间分布具有较强的区域性差异,呈现北部、东部较湿润,西部、中部、南部较干旱趋势;东部农区TVDI主要分布于0.2～0.6属于正常或偏涝,其他农区有2次典型干旱事件的发生,干旱峰值位于5月中旬和9月上旬。以400 m高程为分界点,小于400 m高程区域的TVDI与高程呈正相关关系,大于400 m高程区域的TVDI与高程呈负相关关系;坡度分界点为3.5°,小于3.5°区域TVDI随坡度的增加逐渐增大,大于3.5°区域TVDI随坡度的增加缓慢下降。旬平均气温对TVDI的影响大于旬累计降水量,且平均气温对TVDI存在持续性的影响,持续时间可达1～2旬。     

北方农业气象灾害的时空分布特征研究

[目的]研究北方农业气象灾害发生的时空分布特征。[方法]基于北方各省区多年的统计数据,采用地学统计以及GIS相结合的方法,对北方各地区多年的干旱、洪涝、冰冻、风雹等主要农业气象灾害数据进行了时空格局的分析,阐述了近年来我国北方地区各种农业气象灾害发生的频率和动态变化的空间分布特征。[结果]北方不同的农业气象灾害具有明显的时空分布特征,20世纪80年代受干旱和风雹影响较大,90年代以洪涝灾害为主,2000—2010年则以洪涝和低温冷冻为主;从整体受灾率和成灾率上讲,北方各地区从大到小依次为华北区、东北区、西北区。[结论]该研究为北方各地区农业气象灾害预警机制的建立和完善提供依据。     

江西省森林活动的时空变化及其对干旱的响应

基于江西省87个气象站1960~2014年实测资料计算的标准化降水蒸散指数(SPEI)和2000~2014年MODIS NDVI数据,结合线性趋势分析、最大相关系数等方法,分析了江西省近50年干旱和近10年来森林活动的时空变化特征,以及江西省森林活动对不同时间尺度干旱的响应特征。结果表明:进入21世纪后,江西省受旱程度较以前有所增加,从2009年开始,干旱与湿润年份交替存在;2000~2014年江西省森林NDVI在波动中呈微弱增加的趋势,自2008年以来森林NDVI明显增加,增速为0.03/10 a(P0.01)。森林年均NDVI的年际变化主要取决于春季平均NDVI的变化,两者间的相关系数高达0.92;在春季和秋季,干旱导致对应季节森林NDVI下降,而在夏季,轻度干旱会使森林NDVI呈现增加趋势;在海拔较高地区,干旱对森林NDVI的滞后影响多持续在6个月以上,而在其他地区一般少于3个月。     

江西省森林活动的时空变化及其对干旱的响应

基于江西省87个气象站1960²014年实测资料计算的标准化降水蒸散指数(SPEI)和20002014年实测资料计算的标准化降水蒸散指数(SPEI)和2000²014年MODIS NDVI数据,结合线性趋势分析、最大相关系数等方法,分析了江西省近50年干旱和近10年来森林活动的时空变化特征,以及江西省森林活动对不同时间尺度干旱的响应特征。结果表明:进入21世纪后,江西省受旱程度较以前有所增加,从2009年开始,干旱与湿润年份交替存在;20002014年MODIS NDVI数据,结合线性趋势分析、最大相关系数等方法,分析了江西省近50年干旱和近10年来森林活动的时空变化特征,以及江西省森林活动对不同时间尺度干旱的响应特征。结果表明:进入21世纪后,江西省受旱程度较以前有所增加,从2009年开始,干旱与湿润年份交替存在;2000²014年江西省森林NDVI在波动中呈微弱增加的趋势,自2008年以来森林NDVI明显增加,增速为0.03/10 a(P<0.01)。森林年均NDVI的年际变化主要取决于春季平均NDVI的变化,两者间的相关系数高达0.92;在春季和秋季,干旱导致对应季节森林NDVI下降,而在夏季,轻度干旱会使森林NDVI呈现增加趋势;在海拔较高地区,干旱对森林NDVI的滞后影响多持续在6个月以上,而在其他地区一般少于3个月。     

重庆市干旱时空分布规律研究

以重庆市34个气象站点1961-2016年的日降水量数据为基础,参照重庆市干旱标准,研究重庆市季节性干旱的干旱频率、干旱持续天数及干旱站次比的时空分布规律.结果表明:①重庆市伏旱频率最高,其次是夏旱、春旱、秋旱和冬旱频率;②重庆市各季节性干旱持续天数高值区多集中于渝西部及渝东北地区,春旱及冬旱持续天数总体呈下降趋势,秋旱持续天数总体呈上升趋势;③重庆市各季节性干旱站次比长期来看无明显的增加或减少变化趋势,但阶段性及周期性变化显著.     

湖北省干旱灾害特征及其影响分析

在全球气候变暖的背景下,分析了湖北省干旱灾害的特点、时空分布规律、演变趋势和致灾机制。结果表明,湖北省干旱灾害四季皆有发生;鄂西北、鄂北岗地、鄂中丘陵区等鄂西北部地区是湖北省干旱灾害最多的地区,长江三峡以南的鄂西南地区是干旱灾害最少的地区;7-10月是湖北省干旱日最多的月份,1-5月则是最少的月份;湖北省干旱灾害发生的频率和强度呈现明显增加趋势,与自然和地理环境、人类活动、水利基础设施建设等因素有关。干旱灾害对湖北省农业生产、粮食安全、饮水安全、生态环境安全和社会发展的威胁越来越突出,应采取切实有效的对策措施。     

近60年来云南省干旱灾害变化特征

基于1951 ～2010年降水量、农作物播种面积、受旱面积和工业、生活用水量以及城镇人口数据,以标准化降水指数(SPI)和受旱率为指标,应用Mann-Kendall检验、统计方法分析干旱和旱灾的发展趋势,并结合用水量和人口分析旱灾的主要影响因素.结果显示,近60年来云南省气象干旱仅滇东北的昭通夏季呈加剧的趋势,其余地区加剧的趋势不显著或呈减缓的趋势;而农业旱灾损失则呈加重的趋势,特别是后30年加重的趋势更明显,空间分布上经济发展迅速的滇中地区加重的趋势较其他地区明显;受旱率与工业、生活用水量和城镇人口存在指数相关关系,决定系数在0.89以上,表明云南省旱灾加剧的原因除气候异常降水偏少外,人口增加、工业发展迅速、城镇化进程加快等是导致农业旱灾损失增大的主要原因.