基于Pa和SPI指数的昆明市气象干旱分析

收集昆明地区1980～2017年的降雨资料将数据划分为季尺度和年尺度,计算昆明市38年的Pa指数和SPI指数,分析了云南省昆明市的气象干旱特征,通过Pettitt突变检验法进行分析.结果表明:近38年以来,昆明市整体气候以正常的情况居多,干旱的情况较少;近20年来,干旱年份的比例有所增加而湿润情况有所减少,Pa指数和SPI指数变化的趋势基本一致.通过Pettitt突变检验法可知,近38年中,昆明市的Pa指数和SPI指数都没有发生显著性的突变.     

基于Pa和SPI指数的昆明市气象干旱分析

收集昆明地区1980～2017年的降雨资料将数据划分为季尺度和年尺度,计算昆明市38年的Pa指数和SPI指数,分析了云南省昆明市的气象干旱特征,通过Pettitt突变检验法进行分析。结果表明:近38年以来,昆明市整体气候以正常的情况居多,干旱的情况较少;近20年来,干旱年份的比例有所增加而湿润情况有所减少,Pa指数和SPI指数变化的趋势基本一致。通过Pettitt突变检验法可知,近38年中,昆明市的Pa指数和SPI指数都没有发生显著性的突变。     

基于SPI指数的青海省东部地区干旱灾害风险区划

本文利用青海省东部地区6个县的气象、社会经济和地理信息数据,从干旱灾害的致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个方面选取11个评价指标,运用GIS空间数据分析功能完成了青海省东部地区干旱灾害风险评估与区划。结果表明青海省东部地区干旱灾害风险在中部和南部地区的风险性较高,东北部和西部以及北部偏西地区的风险性较低。     

基于SPI和SPEI内江气象干旱变化特征的研究

基于内江1970—2022年逐日降水、气温资料,采用SPI和SPEI两种干旱指数和线性趋势法、小波分析等数学统计方法对内江年和四季气象干旱趋势性、干旱频率及周期性特征进行研究。研究表明:1)近53a,内江年、夏季、冬季干旱趋势性增强;春季、秋季干旱趋势性减弱。2)两种指数统计分析知,年尺度下干旱发生总频率一致;夏季两种指数干旱发生总频率一致,秋季两种指数干旱发生总频率一致且各干旱等级频率也一致,春季SPI指数统计的干旱总频率大于SPEI统计的;冬季SPEI统计的干旱总频率大于SPI统计的。3)研究相同时间尺度下,两种指数反映的干湿变化基本一致。研究结果为内江市农业生产和抗旱减灾工作提供理论依据。     

基于SPEI干旱指数的西北地区干旱时空分布

基于中国西北地区145个国家基本气象站1960—2017年逐月降水量数据和逐月平均气温数据,通过计算不同时间尺度下的逐月标准化降水蒸散发指数(SPEI),分析了不同时间尺度下的西北地区的不同季节、年际以及年代际下的干旱时空分布,并采用Mann-Kendall检验、小波分析以及样条函数空间插值等方法对西北地区57a的干旱...     

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。     

基于逐日SPEI的陇东黄土高原干旱特征分析

利用陇东地区8个国家级气象站1969—2020年逐日气象资料,采用计算逐日SPEI干旱指数,统计干旱频率和干旱烈度,基于Copula函数等方法,分析了陇东黄土高原干旱气候特征。结果表明,陇东地区出现干旱次数较多的是正宁、宁县、庆城;特旱较多的是华池、镇原,重旱较多的是合水、宁县,中旱较多的是环县、庆城,轻旱较多的是庆城和正宁。极端干旱过程旱段期间各站降水量差异较大,表明干旱空间分布和时间变化有局地性特征。各站SPEI干旱指数的年月际变化基本为同位相波动特征,即大部分年份都是同时干旱或湿润,但是干旱和湿润的程度有一定时空差异。各站各年干旱出现次数差异较大,20世纪90年代和2004—2013年干旱多发。Copula模拟结果表明,正宁站的BB1模型拟合效果最好,Fischer-Hinzmann和Roch-Alegre模型次之,其次为镇原站Marshal-Olkin和庆城站的t模型,西峰站和合水站的模拟效果最差。分析发现,SPEI干旱指数使得干旱在空间和时间上具有可比性,但也有其局限性,难以反映不同气候背景条件下的干旱差异,区域内气候湿润度最大地区与最小地区的干旱指数无明显差异,导致对易发生...     

典型干旱指数在干旱内陆河流域的适用性分析

以中国西北内陆开都-孔雀河流域(以下简称开孔河流域)为研究区,采用1979～2016年该流域的逐日气象观测资料和逐月径流数据,计算了5种气象水文干旱指数:温度降水均一化指标(TPI)、标准化降水蒸散发指数(SPEI)、径流距平百分比(R_a)、水文干湿指数(d_i)和标准化径流指数(SRI),在比较了干旱指数评价效果的基础上,分析了不同时间尺度下该流域干旱的特征及气象干旱与水文干旱的关系。结果表明:SPEI反映的气象干旱情况比TPI更为接近实际;与R_a、d_i相比,SRI的评价结果与历史水文干旱情况更加吻合;SPEI与SRI间的相关性随着时间尺度的增大而先增加后略降低,在12个月时间尺度下达到最大;开孔河流域不同等级水文干旱出现的频率具有一定的稳定性,它不随SRI在不同时间尺度下的变化而显著变化。     

典型干旱指数在干旱内陆河流域的适用性分析

以中国西北内陆开都-孔雀河流域(以下简称开孔河流域)为研究区,采用1979～2016年该流域的逐日气象观测资料和逐月径流数据,计算了5种气象水文干旱指数:温度降水均一化指标(TPI)、标准化降水蒸散发指数(SPEI)、径流距平百分比(Ra)、水文干湿指数(di)和标准化径流指数(SRI),在比较了干旱指数评价效果的基础上,分析了不同时间尺度下该流域干旱的特征及气象干旱与水文干旱的关系.结果 表明:SPEI反映的气象干旱情况比TPI更为接近实际;与Ra、di相比,SRI的评价结果与历史水文干旱情况更加吻合;SPEI与SRI间的相关性随着时间尺度的增大而先增加后略降低,在12个月时间尺度下达到最大;开孔河流域不同等级水文干旱出现的频率具有一定的稳定性,它不随SRI在不同时间尺度下的变化而显著变化.     

基于SPEI的陕北黄土丘陵区干旱特征及影响因素分析

为探讨陕北黄土丘陵区干旱特征及其影响因素,借助绥德2000-2014年逐日的气象数据,基于Hargreaves、Thornthwaite和Penman-Monteith蒸散模型及同一套降水资料计算,获得不同时间尺度(月、半年和年)3种标准化降水蒸散指数(SPEI),对比分析上述3种SPEI的差异并选取适宜于陕北黄土丘陵区的SPEI,而后采用SPEI分析干旱特征,并利用通径法分析气象因子对SPEI敏感性。结果表明:1)基于Penman-Monteith蒸散模型的SPEI(SPEI-PM)能够准确反映陕北黄土丘陵区干旱事件,与SPEI-PM相比,基于Hargreaves和Thornthwaite的SPEI值偏低,计算误差为0.26～0.38;2)干旱变化呈现减弱趋势,短时间尺度上(1和6个月)SPEI-PM值变化频繁,长时间尺度上(12、18和24个月)SPEI-PM值变化幅度小且变化周期长;3)在月、半年和年尺度上对SPEI-PM影响程度最大的气象因素分别为气温和相对湿度。     

基于SPI和SRI的马别河流域气象与水文干旱相关性分析

利用马别河流域1982—2015年逐月降水量和径流量资料,采用标准化降雨指数(SPI)和标准化径流指数(SRI)分析马别河流域气象与水文干旱特征,并探索气象与水文干旱之间的相关性。结果表明,1982—2015年,马别河流域每2～3年会出现1次不同程度的干旱,年尺度上,气象干旱变化趋势不显著;季尺度上,秋旱有显著加重趋势,春、夏、冬三季变化趋势不显著;年尺度上,水文干旱有显著加重的趋势,2000年后水文干旱频率明显增加,干旱年数占1982—2015年水文干旱年数的70%。马别河流域气象与水文干旱之间有紧密的相关性和一定的时滞性,1、3、6、12个月的时间尺度中,12个月尺度的SPI12与SRI12相关性最好,水文干旱滞后气象干旱1个月。     

河北省两熟产区冬小麦气象干旱风险分析

选取河北省山前平原区和黑龙港区的10个县1973-2007年气象资料,计算冬小麦光温生产潜力和气候生产潜力,用气候生产潜力偏离光温生产潜力的差值反映干旱状况。计算出干旱减产率及不同干旱等级在不同区域发生的风险概率,并与冬小麦前、中、后期的自然水分亏缺率进行相关分析。结果表明:河北省两熟产区冬小麦气候生产潜力低、干旱减产率高、冬小麦气象干旱风险高,且区域之间差异大,年际间波动明显。冬小麦中、后期自然水分亏缺率与干旱减产率的相关性极显著。     

淮南市24节气旱涝气象指标研究

淮南市境位于淮河中游,安徽省中部偏北,淮河以南为丘陵地带,淮河以北为平原地区。气候由北亚热带区向暧温带区过渡,温和湿润,四季分明。优越的地理和气候条件使淮南农业有着悠久的发展历史,自古有“走千走万,不如淮河两岸“之说。但是由于地处南北气候过渡带,冷暖气流常常在此交绥,致使旱涝分布不均常常导致农作物受灾严重。本研究采用偏度－峰度系数方法检验和幂指数方法重新构建降水正太分布,建立本地旱涝气象指标,加强农业气象灾害监测预警,提示为农服务能力。     

贵州省辣椒干旱气象指数保险研究及应用

【目的】为促进贵州省辣椒干旱气象指数保险业务开展,降低旱灾对辣椒种植农户造 成经济损失的风险。【方法】文章利用 1990—2019 年贵州省 84 个国家气象站共 30 年的气 象数据,并根据制定出的干旱等级标准进行处理,最终得出各站点各级干旱频率,以及各 站点的纯保险费率。并通过克里金差值绘制出各级干旱频率分布图以及纯保险费率分布图。 【结果】受干旱影响较大的辣椒种植地区主要集中于贵州省东南部以及中部部分区域;受干 旱影响较小的辣椒种植地区主要分布在西部。贵州省东部的纯保险费率普遍高于 9%,西部 则相对较低（约 4%）。【结论】干旱灾害空间分布以及纯保险费率空间分布结果显示,贵州 省辣椒干旱气象指数保险市场广阔。在贵州省尤其是贵州省东部需要辣椒干旱气象指数保险 产品,来降低当地辣椒种植户因干旱导致的收入不稳定风险,同时帮助农户灾后快速获得补 偿恢复生产,最终促进贵州辣椒产业健康稳定持续发展。     

基于SPI的安徽省1961—2019年干旱演变特征分析

为分析标准化降水指数（SPI）在安徽省干旱监测评估中的适用性,基于SPI从干旱频率、站次比和干旱强度3个方面分析了1961—2019年该地区干旱时空演变特征。结果表明,1961—2019年安徽省各地区干旱频率总体呈南高北低分布,轻旱、中旱、重旱平均频率分别为31.7%、15.7%和6.1%;1961年以来安徽省轻旱以上平均站次比高达31.7%,有15年发生全域性干旱,1978年是干旱发生面积最广的年份,共发生18次全域性春旱、14次全域性夏旱、17次全域性秋旱和16次全域性冬旱;1961年以来安徽省干旱总体以轻旱到中旱为主,且呈微弱下降趋势,最强年份1978年为特旱级别,各季节干旱强度表现为夏旱>秋旱、春旱>冬旱,2011年的春旱、1978年的夏旱、2019年的秋旱和1968年的冬旱是1961年以来各季节性干旱最强年份。SPI可用于安徽省干旱监测评估。     

基于SPI指数的满洲里市气象干旱特征分析及农牧业影响

本文利用1957-2020年共64年满洲里市气象局逐月降水资料。基于标准化降水指数(SPI),采用线性趋势分析、滑动平均等分析方法对满洲里市气象干旱进行特征分析。分析了满洲里市64年中干旱出现频率为29.69%,轻旱出现频率10.94%,中旱出现频率14.06%,重旱出现频率4.69%;干旱强度在-2.11至2.76之间,SPI值呈减小趋势,干旱强度呈增加趋势,变化率在-0.15/10年。通过春夏秋冬四个季节时间段的标准化降水指数分析显示春季和夏季出现干旱概率最高均为31.25%,特旱在春季出现频率最高为4.69%,重旱在冬季出现频率最高为7.81%,中旱在春季出现频率最高为21.88%。最终分析干旱对满洲里市农业和畜牧业的不利影响。     

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。     

渭河流域气象干旱向农业干旱的传播研究

为探究渭河流域不同子流域和土地利用类型的气象、农业干旱传播规律,基于研究区1980—2014年的气象数据,使用标准化降水指数和标准化土壤湿度指数分别表征气象干旱和农业干旱,采用皮尔逊相关系数和de Martonne干燥度指数,评估气象和农业干旱的传播时间和响应关系,并通过游程理论提取气象干旱与农业干旱历时、烈度,同时利用 Copula 函数度量气象干旱到农业干旱的传播阈值和农业干旱风险特征。结果表明:1)渭河干流和泾河流域气象干旱向农业干旱的传播时间为3个月,北洛河流域的干旱传播时间为2个月;2)水热条件变化对干旱传播有一定影响,这种影响沿干燥度梯度呈分段变化;3)不同子流域和土地利用类型的抗旱性不同,其中各子流域的草地及泾河、北洛河流域的林地干旱传播阈值较小,易发农业干旱;4)各分区气象干旱传播到农业干旱后历时延长、烈度增大,泾河、北洛河流域耕地的扩大作用最强。本研究可为评估不同干旱类型之间的响应关系,构建流域干旱预警系统提供新思路。     

Analysis of Drought Characteristics and Its Trend Change in Shaanxi Province Based on SPEI and MI

【Objective】 At present, most drought studies were based on historical drought events to analyze the causes and trends. This paper sought to simulate the drought index method when outputting future meteorological data based on CMIP5 model, and explored the characteristics of past and future drought changes in Shaanxi Province, which could provide a basis for the future management of agricultural water resources in Shaanxi Province. 【Method】Based on the historical data of 18 meteorological stations in Shaanxi Province and CMIP5 model, the future meteorological data were output. The reference crop evapotranspiration (ET₀) was simulated by comparing three kinds of models. The standard precipitation evaporation index (SPEI) and relative moisture index (MI) were calculated based on the reference crop ET₀ and precipitation data to reflect the drought degree. The spatial and temporal characteristics of drought in the past (1958-2017) and in the future (2018-2100) were compared.【Result】Multiple linear regression (MLR) simulation could accurately predict the reference crop ET₀ (RMSE=0.457 mm·d ^-1). In the RCP2.6 and RCP8.5 scenarios, the future drought index showed an upward trend. Under the RCP8.5 scenario, there was a sudden change in the drought index in the 1940s. The degree of drought would decrease in the future of Shaanxi Province, and the distribution of drought would be more uneven during the year. In the future, the degree of drought would decrease during summer maize growth season, and the degree of drought would increase during winter wheat growth season.【Conclusion】The characteristics and extent of drought change were different under different RCP scenarios. The changes in drought characteristics reflected by SPEI and MI were basically the same, but there were differences in the changes in some time periods. In order to effectively cope with the negative impact of climate change on dry crop yields, it was necessary to enhance soil water storage and conservation capacity, especially to strengthen drought resistance during the winter wheat growing season.