聊城地区降水变化及旱涝特征分析

依据1962-2015年的气象观测数据,采用线性分析、突变检验、标准化降水指数(SPI)等方法,探讨了聊城地区降水量的时空变化和旱涝灾害特征。结果表明:聊城地区年平均降水呈现不明显下降趋势,季节降水中,春季降水呈现增加趋势,其余各季呈现不明显的下降趋势。聊城市旱涝交替发生,变化具有阶段性特征,1962-1970年、1981-1990年、2011-2015年以干旱为主,1971-1981年、2001-2010年以雨涝为主,经历了旱-涝-旱涝-旱的变化过程。3个区域旱涝变化与全区总体上较为一致。     

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。     

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。     

信阳地区冬小麦生育期水分供需及干旱特征

旱涝灾害是影响信阳地区农业经济发展的重要因素,分析信阳地区近50 a冬小麦生育期水分供需及干旱特征,可为冬小麦生产合理布局、合理用水以及防灾减灾政策的制定提供理论参考。基于信阳地区1962—2011年9个气象站点日尺度数据,通过估算冬小麦全生育期和各生育阶段有效降水量和需水量,计算水分盈亏指数,分析水分供需时空变化特征,并利用不同时间尺度标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)进行干旱特征研究。结果表明:冬小麦生育期需水量空间分布主要呈现西北部和东南部较高,而中部地区相对较低的特征,变化趋势以增加趋势为主;冬小麦生育期水分盈亏指数表明水分亏缺,西北部相对于中南部水分缺乏更为严重,变化趋势以减少趋势为主;冬小麦全生育期SPI值呈现不显著下降趋势,其变化幅度为0.125·10 a^-1,冬小麦冬前生长期、返青抽穗期和灌浆成熟期SPI值呈现不同程度的不显著减少趋势,而越冬期SPI值则呈现不显著的增加趋势;各生育阶段干旱发生状况存在差异,不同生育阶段轻旱发生频率和中旱发生频率亦存在差异,北部冬小麦生育期发生轻度以上干旱频率较高,西部和南部冬小麦生育期发生中度以上干旱频率较高。综上,信阳地区冬小麦生育期水分呈亏缺状态,各生育阶段的干旱状况存在差异。     

近50年我国干湿时空变化特征分析

干旱与雨涝是我国影响最大、最常见的气象灾害,分析其发生规律和演变特征,对农业生产、人民生活等各种人类活动有重要意义。本文利用标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)和帕默尔干旱指数(The Palmer Drought Severity Index,PDSI)对我国近50年干湿趋势的时空变化进行了全面分析。结果表明:SPI和PDSI在表现我国干湿状况上具有较为一致的结果。过去50年我国干湿变化以东经103°为主要分界线,分界线以东呈现自北向南的东北—华北—西南干旱带,而西北的天山及其以北区和青藏高原东部区域为显著变湿的区域。从季节上看,年际的干旱化趋势主要出现在秋季。干旱频率的年代际分布表现为先分散后集中,以60年代最为严重;雨涝则表现为先集中后分散,频率和强度逐年代增加,90年代达到最大值。     

1960—2019年珠江流域多尺度旱涝特征研究

珠江流域旱涝灾害对生态环境和社会经济造成巨大影响,认识其旱涝时空演变特征对及时制定减灾策略具有重要意义。基于1960—2019年43个气象站点逐月降水资料和标准化降水指数(SPI),采用ANUSPLIN气象插值方法、Sen-Median趋势分析、Mann-Kendall检验、Hurst指数和经验正交函数分析法(EOF),研究了珠江流域降水量及多尺度旱涝时空变化特征。结果表明:1)年均降水量总体呈不显著上升趋势(P0.05),呈东北部高、西南部低的空间分布格局。2)年际SPI整体呈不显著上升趋势(P0.05);季节SPI变化趋势空间差异显著,大部分区域变化趋势不显著(P0.05)。3)Hurst指数呈持续性变化的区域占90.98%,β-Z-H耦合结果中显著减少-强持续的区域属于旱涝灾害的重点监测地区。4)EOF分解得到的前3个特征向量累计方差贡献率达到58.02%,第一模态反映了全流域一致分布特征,第二、三模态分别反映了研究区东部-西部和北部-南部的反向分布特征,3个模态的时间系数变化趋势不显著(P0.05),无显著突变点。综上所述,基于SPI揭示了珠江流域多尺度旱涝的时空演变基本规律,明确了旱涝的时空模态特征,研究结果可为该区的干旱预警提供科学依据。     

基于标准化降水指数的鲁西地区干旱时空特征分析

利用鲁西地区1962—2015年8个国家气象观测站逐月的降水资料,采用标准化降水指数(SPI)、主成分分析和Arc GIS空间插值方法,分析了该地区的年度和季节干旱演变特征。结果表明:(1)鲁西地区的干旱发生较为频繁且持续时间较长,年度和季节干旱发生频率均为30%左右,主要以轻旱和中旱为主,重旱和特旱发生频率较低;年度和季节的干旱站次比中,春旱和冬旱呈减少趋势,夏旱和秋旱呈增加趋势。(2)主成分分析中前两个特征向量的空间分布与干旱频率站次比的区域分布较为一致。     

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的旱涝气候演变及对洪湖水位的影响分析

利用洪湖市气象站逐月降水数据和洪湖水位站水位资料,计算不同时间尺度标准化降水指数(SPI)及其干旱等级,分析洪湖市旱涝气候演变及不同时间尺度旱涝气候事件演变特征,探讨降水量、不同时间尺度SPI与洪湖水位的相关性。结果表明,洪湖市近62年来干旱年和洪涝年频次和等级均相差较小,不同季节旱涝变化及等级频次分布存在一定差异,洪湖市呈湿润化演变趋势,SPI以0.086/10年的速率弱增长,春、秋季SPI呈下降趋势,干旱略加剧,夏、冬季SPI呈增长趋势,洪涝加剧;洪湖水位与降水变化趋势一致,但时间上有所滞后,洪湖水位与SPI具有较好的相关性,相关程度因SPI的时间尺度存在一定差异,其中SPI_3与水位相关性最好,利用3个月时间尺度的SPI_3来监测洪湖水位变化,两者具有很好的一致性,可以采用SPI_3指数监测洪湖水位。     

辽宁省四季降水时空变化特征分析

对辽宁省降水的气候特征进行了详细诊断分析,结果表明:辽宁省降水呈现不同的季节变化特征,汛期降水异常在空间分布存在明显东西向差异,汛期降水异常的空间分布在不同年代有不同的位相分布特征,四季降水量的年际、年代际变化特征明显,在周期上四季3年左右的振荡特征较为一致,而且出现不同程度的10年以上周期,夏季降水的10~12年周期。     

攀枝花市自然降水资源变化特征分析

攀枝花地区的自然降水受西南季风水汽和地形再分配作用,时空分布差异明显。笔者利用攀枝花仁和站1965～2009年降水资料,统计分析了攀枝花年降水、汛期降水和各季节降水的气候变化特征。结果表明,20世纪70年代以来春季、夏季、汛期与年降水量的降水变化显著一致,目前呈现为增多趋势;秋季呈减少趋势。通过年降水的10年滑动平均可以看出,攀枝花市自然降水资源的年际变化有其自身的规律性,当前处于一个缓慢下降的态势。     

抚顺地区旱涝分析及对粮食产量的影响

利用抚顺市50个乡镇（站点）48年（1961～2008）逐月的降水量资料,采用Z指数法计算出了抚顺、清原、新宾三县的旱涝指标,分析了抚顺市旱涝出现的地理和季节分布特征,讨论了旱涝对粮食产量的影响。结果表明,自1961年以来抚顺地区出现的7个粮食歉收年,有4年是由连季旱或涝引起的,2年由年度干旱引起,1年由夏季洪涝引起。     

近37年周村区旱涝特征分析及对农业的影响

利用周村区1979—2015年降水资料,采用降水变率、线性趋势、滑动t检验等现代气候学诊断方法,分析了近37年来周村区降水量的月、季、年际分布特征及变化趋势,运用Z指标分析了周村区旱涝特征及其对农业的影响。结果表明,1979—2015年周村区降水量呈不显著的增加趋势,春、夏、秋季降水量均呈增加趋势,冬季降水量呈略微减少趋势。周村区年降水量主要集中在4—10月,占全年降水量的90%,7月份降水量最多,1月份降水量最少。近37年来周村区偏旱、偏涝年份各11年,正常年份15年。     

近50年锦州地区降水及旱涝变化特征分析

根据1960-2005年锦州地区降水资料,对年际、春季和夏季降水序列通过线性趋势估计法和谱分析法分析了锦州自20世纪60年代以来降水的演变趋势及周期变化,并且根据降水量和降水量距平百分比统计了锦州近50年旱涝变化特征。结果表明,锦州地区年降水量和夏季降水量呈波动减少的趋势,而春季降水却呈上升的趋势。年、春季和夏季降水序列都存在3-5年的高频震荡。通过旱涝统计,锦州地区平均近2年就出现一次干旱。     

甘肃冬小麦主产区40年干旱变化特征及影响风险评估

干旱是影响甘肃省冬小麦生产的主要气象灾害。运用1971—2010年甘肃省冬小麦主产区8县（区）气象站降水资料及冬小麦产量资料,分析了40 a干旱时空变化特征,建立了干旱影响冬小麦产量的风险评估指数,对冬小麦在不同季节受不同等级干旱风险进行了分析评估。结果表明,春旱以陇东黄土高原出现频率最高,为0.35～0.39　次·a^-1;徽成盆地及两江流域出现频率最少,为0.18 次·a^-1;初夏旱出现频次最高的地区为环县,为0.35 次·a^-1,最少为西峰、成县及秦安;伏旱出现频率最高地区为环县及麦积,最低为张家川;秋旱出现频率最高为环县,最低为武都。各地干旱均以轻旱为主,其次为中旱。40 a中,20世纪90年代干旱出现频次最多,80年代最少。进入21世纪,秋旱发生频次明显减少,春旱则有相对增多的趋势。冬小麦全生育期徽成盆地及两江流域受旱灾影响风险最小,种植保险率最高,为92％～93％;其次为关山区,种植保险率为91%,干旱风险较小;渭河流域及渭北旱区风险较大,种植保险率为88％～89％;陇东黄土高原种植保险率最低,为83％～85％,冬小麦生长受干旱胁迫最大。     

朝阳地区干旱周期与演变规律研究

基于SPI标准化降水指标能反映干旱时间和空间分布特征的优点,将其作为干旱规律和周期的分析指标,然后利用功率谱分析法,对朝阳地区的干旱周期和干旱规律进行了研究。结果表明,朝阳地区是个旱情频发的区域,除极易发生轻旱外,还易发生中旱和特旱,秋冬季节会经常发生特旱,这为来年春天的播种带来困难;同时,朝阳地区旱涝呈现5～10年的周期性波动,具有一定的规律性和周期性。     

朝阳干旱类型与粮食产量及抗旱对策

对朝阳地区的自然降水状况从区域分布、季节和年季变化等几个方面进行了详细的阐述,并根据朝阳地区的几个代表站近50年降水和蒸发的气候资料,对朝阳地区干旱状况进行科学系统的分析,首次将朝阳地区不同季节的干旱划分为不同类型,并利用产量分解的原理和科学模拟的方法,对朝阳地区5个县近50年的主要农作物产量与4～9月份的降水距平进行科学的相关分析,找出了在气象产量部分起主要作用的气象限制因子。同时,根据农田水分平衡的基本原理,利用多学科的理论知识,对于如何提高朝阳地区自然降水利用率、充分挖掘水分资源、争取农业生产的全面丰收,提出改善生态环境、培育抗旱品种、调整作物布局等科学对策。