基于Z指数的聊城地区干旱时空特征分析

为了了解聊城市自然降水的亏缺状况,探索聊城区域内干旱规律。利用聊城地区8个气象站1970—2010年逐月降水资料,采用Z指数方法计算各站旱涝指标,在此基础上确定旱涝等级,从时间和空间2个方面对聊城地区40多年干旱特征进行分析。结果表明:年际变化中,旱涝交替发生,易发生连续性气象干旱,总体干旱多于涝,旱涝3年和7年周期显著。空间分布中,特旱东北地区高于西南地区,大旱东部地区高于西部地区,偏旱西部高于东部,总的干旱西北部地区最高。     

基于标准化降水指数的济宁旱涝演变特征分析

为济宁旱涝灾害的监测、评估提供支持,进而为减轻该区域旱涝灾害损失、合理利用水资源提供科学依据,笔者利用济宁市11县区1959—2013年逐月降水资料,采用标准化降水指数SPI方法,分析了济宁近55年的旱涝变化特征。结果表明：（1）济宁市的旱涝变化呈现明显的阶段性特征,1959—1975、2003—2013年均属偏涝阶段,1976—2002年属偏旱阶段。（2）济宁市各季节的旱涝呈频繁交替的特点,春季和冬季的雨水呈弱增多趋势,夏、秋季雨水呈弱的减少趋势,但变化趋势均不明显。（3）济宁旱涝发生极为频繁,洪涝事件每5~6年发生一次,干旱事件每4~5年发生一次。21世纪初期旱涝变率最大,其次是20世纪60年代,70年代至90年代变化较为平稳,70年代末期至80年代初期出现明显干湿变化,90年代变率小,表现最平稳。（4）从区域中可看出济宁南部区域旱涝变率不大,基本为旱涝相互交替的特征,北部和中部区域总体表现和全市大致相同的趋势,呈现“偏涝—偏旱—偏涝”的变化特征。     

陕西省降水特征及其对旱涝灾害的影响

为了简单分析陕西省降水特征及旱涝灾害的影响,依据陕西省18个气象站点近53年的降水资料,计算出各个站点Z指数及区域旱涝指数,然后通过线性倾向率、M-K突变检验、反距离加权插值法等方法,分析陕西省1961—2013年降水量的时空变化及旱涝频率的分布状态。结果表明:陕西省降水量整体呈降低趋势,并以"减少—增加—减少—增加"的模式发展;随着四季的变化,秋季降水以-58.71 mm/10 a的速率递减,夏季降水增幅最大达35.44 mm/10 a;由于受到自身地理位置及距海远近等因素,使降水量呈现出陕南、关中、陕北依次减少的空间分布状态。经Z指数统计所得,陕西省发生洪涝频率大于干旱频率,但强度弱于干旱;春夏秋冬四季均发生干旱,由各自频数显示冬季旱情最严重;陕西省涝情频率总体呈南多北少的形态,旱情总体分布不均匀且与降水量的空间分布相比二者恰恰相反,通过此次研究为陕西省旱涝灾害提供有效预防措施奠定了基础。     

上海市青浦区1968—2018年蓝莓主要生育期气候变化特征

采用青浦国家气象站1968—2018年气象资料,选取标准化降水蒸散指数(SPEI),对青浦区蓝莓花期、果期和成熟期不同等级旱涝发生频率和变化特征进行分析。结果表明：（1）青浦区多年平均气温为16.2℃,气温上升明显,降水量存在明显的波动变化。蓝莓不同生育期气温均呈上升趋势,降水量仅在果期有减少趋势,其余生育期均增加。（2）青浦区旱涝的年际变化明显。20世纪80年代、90年代和21世纪10年代总体较为湿润,20世纪70年代和21世纪00年代相对偏旱。不同季节的旱涝变化也呈现出阶段性特点,20世纪70年代各季有一定的干湿交替状态;20世纪80年代,春冬仍呈干湿交替,夏秋总体较为湿润;20世纪90年代至21世纪00年代,春夏秋由湿润化向干旱化转变,冬季则由干旱化向湿润化发展;20世纪10年代,夏秋冬三季呈湿润化趋势,春季多干湿交替。（3）蓝莓3个主要生育期花期、果期和成熟期发生的干旱频率分别为27.5%、25.5%和21.6%,湿润频率分别为29.4%、27.5%和27.5%。研究认为,青浦区蓝莓花期和果期有干旱化发展趋势,成熟期则向湿润化发展,整体上湿润发生频率多于干旱发生频率。     

1971—2015年鲁西南地区旱涝演变时空分布特征

旨在分析鲁西南地区的旱涝时空分布特征。笔者利用鲁西南地区9个县区1971—2015年的逐月降水资料,采用不同时间尺度的标准化降水指数(SPI)分析旱涝变化特征。结果表明：鲁西南地区20世纪70年代以雨涝为主,80年代干旱加剧,90年代又转为雨涝,21世纪00年代干旱持续减弱,雨涝加剧;旱涝的季节变化呈现旱涝交替发生的特点,其中夏季雨涝发生较为频繁,春夏秋季的SPI线性变化趋势较为平稳,无明显的干旱或雨涝趋势,冬季雨涝呈微弱增多趋势,干旱减少,但变化趋势不明显;在旱涝的空间分布上,全区3个区域的旱涝变化趋势基本一致,整体均呈微弱的雨涝化趋势,但变化趋势未达显著水平;21世纪初期的旱涝变率最大,20世纪70年代—90年代前期的旱涝变率无明显变化,90年代后期至21世纪初期的旱涝变率呈现出明显的干湿变化。鲁西南地区的旱涝变化具有明显的阶段性,旱涝发生极为频繁,整体呈现出涝—旱—涝的变化过程。     

大同市气象干旱变化趋势分析

基于1955-2009年大同市年、月降水资料,利用降水距平百分率作为气象干旱指标,分析了大同气象干旱发生年、季特征时间演变及对农业的影响。研究表明,近55年来大同市年降水量以8.6 mm/10年速度递减;共出现了20个旱年,出现频率为36%,平均每2.8年出现1个旱年;大同四季干旱发生频率依次为春季32.7%、冬季30.9%、秋季25.4%、夏季21.8%;冬季重旱年最多,其次是夏季,春季、秋季重旱年较少。秋季向湿润化发展趋势不明显;春、夏、冬季干旱均有增强趋势,造成了大同干旱化增强的总趋势。以农作物关键期（4-9月）降水量分析,从1980年开始大同由总体偏涝转为偏旱。年、季干旱出现频率同样表明,20世纪80年代干旱出现频率明显增强,到90年代达到极值。结合农业旱灾资料,进一步分析气象干旱对农业的影响,并提出了抗旱对策和建议,旨在对当地防旱减灾起到积极的指导作用。     

气候条件对气象干旱与农业干旱耦合关系的影响

以多时间尺度SPEI干旱指数代表气象干旱,农业气象观测站观测的多层土壤体积含水量历史数据作为农业干旱的代表因子,在中国东部亚热带季风气候区、中部大陆性季风气候区和西部中温带干旱气候区探究了气象干旱和农业干旱间的耦合关系,并结合时间延迟进行分析。结果显示：中部地区整体相关性最好,西部最差,其中高相关区域在不同气候区有所差异,越干旱的地区与土壤水分更相关的是越长时间尺度的SPEI,西、中、东部站点最优时间尺度分别为9月、6月、4月尺度。土壤表层的降水在一月内即可下渗至50 cm深度并储存在此深度附近,待干旱时补充表层土壤水分。气象干旱和农业干旱均是水分亏缺现象,但是响应时间并不相同,探究其耦合关系对于提升对干旱机理的认识、提高干旱监测水平、助力防旱抗旱具有重要意义。     

丽水市夏季高温干旱的气候变化特征和相关分析

利用1953—2013年丽水市国家气象观测站夏季（6—8月）逐日气温、降水观测资料,根据高温、干旱划分标准,统计丽水高温干旱的发生发展情况,并采用多尺度趋势分析、Mann-Kendall检验和相关分析等方法从年、月角度分析夏季高温干旱的气候变化特征、突变转折情况,以及两者的相关性。结果表明：夏季高温日数和高温强度成正比关系,即高温持续时间越长,气温越高,且以21世纪初的高温最为明显,其中7月是高温最显著的月份。夏季干旱主要以轻、中旱为主,且在20世纪60—90年代初干旱最为突出,其中6月干旱发生概率最低,7月干旱强度最大,8月干旱概率最高。高温和降水都在2003年左右发生突变,且两者呈显著负相关,其中在7月两者对夏季高温干旱的影响最大。     

天水市近50年干旱灾害变化特征及对夏、秋粮影响风险评估

干旱是影响天水市地区粮食生产的主要气象灾害。运用1961-2010年天水市7县（区）气象站降水资料及2001-2010年冬小麦、玉米播种面积及产量资料,建立了干旱影响粮食产量的风险评估指数,并对不同冬小麦、玉米在不同季节受不同等级干旱的影响风险进行了分析。结果表明,轻旱出现的频率为7.09次/年,中旱频率为2.52次/年,重旱出现频率为0.50次/年,特旱出现频率0.25次/年。各等级干旱春季出现频率较高,其次为初夏和伏期,初秋出现频率较低。轻、重、特旱渭北地区出现频率较高,中旱藉、渭河谷出现频率较高。冬小麦轻旱、中旱风险指数较高,重旱、特旱风险指数较低;玉米轻旱风险指数较高,其次为中旱,重、特旱对玉米产量影响风险较小。冬小麦在春季受干旱威胁的风险较大,玉米在初秋受干旱威胁的风险较大。渭北地区冬小麦全生育期受干旱威胁风险较大,藉、渭河谷地区及秦安、清水玉米全生育期受干旱威胁风险较大。冬小麦干旱风险指数大于玉米,秋粮生产气候优势大于夏粮。     

朔州市干旱特征及其对农作物产量的影响

旨在量化表征晋北半干旱地区的干旱强度及其时空特征以及对农作物产量的影响,基于朔州市6个气象站点1972—2017年的实测气象资料,分析该地区的降水、气温的变化趋势,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)定量分析了朔州市不同时间尺度的干旱频率及强度的时空特征。结果表明：朔州市年均降水量变化趋势不显著,季节平均降水量规律中,春、秋、冬季的平均降水量呈现增加趋势,夏季平均降水量为减少趋势,其中仅有秋季平均降水量增加的趋势显著。平均气温方面,年均温呈现极为显著的上升趋势,春季平均气温增加的显著性最强。朔州市干旱频率在1992—2001年代表现最高,该年代也是极端干旱的高频率期。朔州市短时间尺度（3个月）的SPEI值(SPEI-3)在10年尺度上的干旱最长持续时间达8个月,发生在1992—2001年间。SPEI-12在10年尺度上呈现：在1982—1991年间的干旱最长持续时间达7个月。干旱特征影响了朔州市的农作物产量,朔州市干旱特征与农作物平均产量存在二次函数关系。研究结果可为该地区雨养农业的发展提供参考。     

3种干旱指标在陕西黄土高原的应用对比分析

为了提高干旱监测的准确性,实现气象干旱国家标准提供的干旱监测指数在陕西黄土高原地区的应用,运用陕西黄土高原地区68个气象站1971—2010年逐月气温和降水资料,采用累积频率法对3种干旱指标的阈值进行修正,并利用历史上出现的旱灾实况进行了指标的对比分析。结果表明：3种干旱指标监测的年干旱演变趋势基本一致,干旱站次数出现多的年份与当地历史典型大旱年记录非常吻合。对同一次干旱过程,干旱监测结果基本一致。订正后的指标解决了SPI监测结果偏重,而Ci偏轻的不足,对Pa按照降水量的年内变化特征,分区域逐月给出订正指标,监测结果更加客观地反映旱情状况。     

石河子地区极端干湿事件变化特征

为探究气候变化下石河子地区极端干湿事件的演变特征,基于石河子地区1961—2012 年逐日气象资料,计算各气象站年和月的地表湿润指数,进行标准化后统计极端干湿事件频次,并进一步分析极端干湿事件的变化特征。结果表明,近52 年来,石河子地区极端干旱事件频次呈减少趋势,速率为-0.45 次/10 a;而极端湿润事件频次呈增加趋势,速率为0.39 次/10 a;夏半年和冬半年极端干旱事件频次均呈减少的趋势,变化速率分别为-0.20 次/10 a、-0.25 次/10 a;而夏半年和冬半年极端湿润事件频次呈增加趋势,速率分别为0.11 次/10 a 和0.12 次/10 a;突变分析表明,石河子地区年极端干旱和极端湿润事件频次分别在1986 年和1967 年发生突变;近52 年来石河子地区年极端干旱事件频次存在12~13 年左右的主周期和2~3 年的次周期,而极端湿润事件频次仅存在6~8 年的小周期。极端干旱事件的减少和极端湿润事件的增加表明气候变化下石河子地区的湿润化趋势。     

基于GIS的县域气象灾害与小麦生育期气象灾害趋势分析——以阳谷县为例

为了更好地探究县域内的气象灾害的具体分布特征及其对冬小麦生产的影响,提高农业生产减灾防灾水平。通过运用GIS、统计学和农业气象学等方法,以乡镇为单元,对阳谷县气象灾害风险趋势进行研究,系统分析了阳谷县1981—2011年的风险指标和综合风险指数,明细了不同气象灾害在该县的发生频率和综合风险指数的地域分布规律,计算各乡镇的综合农业气象灾害风险性,并进行相应的灾害趋势分析。趋势分析结果表明：各乡镇干旱发生频率基本一致;洪涝发生频率则由东北向西南逐步增强;高温灾害日数由西南向东北逐渐减弱,低温则反之;冰雹则主要集中在城区中部乡镇;而冬小麦生育期内高庙王的综合气象灾害风险度最高,金斗营、阿城镇的综合气象灾害风险度最低。     

河南省水旱灾害时空分布特征及与粮食产量关系

全球气候变暖背景下,气象灾害呈明显上升趋势,极端灾害事件频繁发生,给粮食生产造成严重损失。水旱灾害是对粮食生产产生最直接、最经常性影响的农业灾害类型,与粮食产量关系的研究可以为粮食生产和防灾减灾提供基础的科学依据。以中国中部河南省为例,根据1988-2007年河南省水旱灾害受灾面积、成灾面积、农作物播种面积以及粮食单产等数据,分析了河南省水旱灾害时空分布特征及其与粮食产量的关系。结果表明：河南省的水旱灾害具有明显的年际波动性和地区差异性,1994年旱灾最严重,频发区为三门峡、洛阳两市,2003年水灾最严重,频发区为驻马店市;粮食单产波动系数和水旱灾受灾系数的相关性在不同时段具有较大差异,洛阳、三门峡和郑州受旱灾的影响较大,开封、商丘、驻马店受水灾影响较大。     

旱作区玉米田土壤水分变化对产量的影响及水分利用效率分析

为了应对气候变化,提高作物抵抗灾害的能力,减轻灾害对作物生长的影响,利用位于黄土高原董志塬的西峰农业气象试验站观测资料,分析0~50 cm土壤水分变化对玉米产量的影响。结果表明,该区土壤贮水量呈逐年减少,气候趋向暖干化的变化特征。玉米全生育期内土壤贮水量变化具有阶段性：稳定期—迅速下降期—上升期;土壤水分突变年发生在2000年,之后递减趋势明显;玉米发育期日耗水强度最大时段出现在拔节—乳熟期,且土壤水分发生突变后比突变前日耗水量减少0.1 mm;玉米生长期水分利用效率呈现逐年增加趋势,但该趋势并不明显,土壤水分发生突变后（2000—2012年）比突变前（1990—1999年）水分利用效率增加了0.3 mm/kg。分析不同水分年型的水分利用效率发现,平水年水分利用效率最高,产量也最高,枯水年次之,丰水年水分利用效率和产量最低。     

2006年重庆特大干旱期间的遥感监测应用研究

本文根据MODIS数据,基于植被供水指数法（VSWI）,通过对2006年6月10-9月21日期间的12个时相的全市干旱空间分布状况分析,得到了2006年重庆特大干旱期间从旱情发生-旱情加重-局部缓解-旱情再次加重-旱情彻底缓解的整个演变过程。为了验证VSWI方法对2006年重庆特大干旱监测的准确性,结合全市同时期170土壤墒情监测站的土壤湿度资料,对此次监测过程进行了验证。结果表明：基于MOIDS数据的植被供水指数法可以对重庆市夏季干旱进行实时监测和有效反馈,VSWI与土壤湿度有较好的负相关关系,同时VSWI指数与土壤墒情数据的相关性与高程有一定的相关关系。     

2000—2017年内蒙古地区VCI对不同时间尺度SPEI的响应

为了深入了解内蒙古地区各植被类型对不同时间尺度气象干旱指数的响应情况。利用2000—2017年内蒙古地区82个气象站的监测资料和NASA的MOD13Q1植被监测产品,计算内蒙古地区VCI与30、60、90、120、150天时间尺度的SPEI的相关性。结果表明：5种不同时间尺度的SPEI在内蒙古地区的年均值变化基本保持一致,但年变化趋势并不显著。年平均VCI呈极显著上升趋势,其变化倾向率达0.129/10 a,植被状况转好显著。内蒙古地区4月下旬—5月中旬,各植被覆盖类型对气象干旱的影响均不敏感。5月下旬开始草原VCI与SPEI呈显著或极显著正相关。6月中旬开始耕地VCI与SPEI呈显著相关或极显著正相关。VCI与不同时间尺度SPEI的相关性分析表明,宜分别采用SPEI₆₀和SPEI₉₀对内蒙古地区的草原和耕地干旱开展监测和预警,而森林和荒漠的VCI与SPEI的相关性整体偏差,气象干旱对其影响并不显著。     

基于遥感蒸散发模型的山西省干旱监测研究

为了探讨以蒸散发为基础的干旱监测模型在山西省干旱业务监测中的应用效果,便于为抗灾减灾提供数据支持,利用风云三号、风云二号气象卫星数据,结合自动站气象数据,基于SEBS模型对山西省进行干旱监测研究。结果表明：监测结果总的分布与实测结果基本吻合,但在干旱的面积和程度上均略高于实测结果,同时CWSI能实时体现降雨量对土壤墒情的影响,对山西省干旱业务监测具有一定的现实意义。     

辽宁省旱灾的分布特征及其成因分析

为了研究辽宁省旱灾分布特征及其形成的主要原因,以便采取相应的对策建议。利用辽宁省1949—2009年的基本气象数据和干旱灾情资料,分析了旱灾发生的主要原因、旱灾的区域和季节分布特征。结果表明,从时间分布上看,旱灾发生的时间相对集中,多发生在春夏季,且连续发生。春旱发生的频率最高,夏旱次之,季节连旱发生的频率最低;从空间分布上看,旱灾成片发生,带状分布明显,区域性较强,辽西旱灾发生次数最多,辽南次之,中部平原区最少。降水量季节分布特征是发生干旱的主要原因。