基于PDSI的渭河流域干旱变化特征

根据渭河流域的气候特征与地理位置,利用该流域1961-2008年21个气象站的气象资料,重新修正了Palmer干旱指数,并利用Mann-Kendall检验以及Morlet小波分析方法计算分析了PDSI的变化特征。结果表明:渭河流域有较显著的变干趋势;有北部较南部干旱,西部较东部干旱的空间变化特征;泾河是最容易发生干旱的地区,且干旱的程度最为严重;时间上,秋季发生干旱的可能性大;小波分析表明渭河流域大约有22年左右的干湿变换周期,与太阳黑子磁性活动周期一致。     

基于SPI的渭河流域干旱特征演变研究

基于渭河流域21个气象站的1961-2010年的标准降水指数(SPI),采用Mann-Kendall趋势检验法研究了各个站点12个月份的SPI、干旱严重程度以及干旱历时的变化趋势,最后运用Copula函数计算了渭河流域两种典型干旱情景下的联合重现期。得到主要结论如下:(1)整个渭河流域干旱趋势明显,其中干旱化显著的月份主要有11、12以及1月,而有湿润化趋势的月份主要集中在7、8月份,此外,干旱严重程度与干旱历时的变化趋势均不显著;总的来说,该流域干旱季节越干旱而湿润季节越湿润的趋势进一步加大了水资源管理的难度,渭河流域存在较大的旱涝风险;(2)就"且"重现期而言,渭河流域发生典型中度干旱和典型重度干旱的联合重现分别为28.9年和53.1年一遇;整个渭河流域发生中度干旱的可能性大,流域西北部发生旱灾的概率要大于东南部。因此,相关部门应该加大渭河流域西北部干旱监测力度,提前做好防灾减灾的准备。     

宁夏回族自治区干旱致灾危险性时空变化特征

基于宁夏地区22个气象站1971-2011年月降水量和月平均气温资料,综合考虑降水和蒸发,引入标准化降水蒸散指数(SPEI),分析该地区气象干旱变化情况,并在此基础上通过构建SPEI值与干旱等级的加权综合评价模型,评估该地区干旱致灾危险性,剖析其时空变化特征。结果表明:宁夏地区气象干旱呈显著加重趋势,年均SPEI值1972-2011年以0.37·(10a)-1的速率显著减小;该地区气象干旱呈现自南向北逐渐加重的空间分布格局,且干旱加重速度呈现由中部干旱带向南北分别递增的空间变化特征。1972-2011年,宁夏地区干旱致灾危险性呈显著增大趋势,干旱致灾危险性指数近40年减小速率为0.12·(10a)-1;该地区干旱致灾危险性在空间分布上表现为北部引黄灌区高于中南部地区,且危险性的增速呈现中部较缓、南北较快的空间变化特征。     

干旱过程、时空尺度及干旱指数构建机制的探讨

由于干旱自身不同于其他自然灾害的发生发展特点,目前国内外对干旱的研究及如何应对干旱所引发的灾害依然存在诸多障碍。根据水文干旱研究中所应用的游程理论,进一步分析阐述了干旱的发展演变过程,及干旱各参数之间的关系,确定了干旱的内涵为水分的供需平衡,从而定义了一个具有广泛意义的干旱概念。在此基础上阐述了不同部门所关注干旱类型之间的区别与联系,分析了各干旱类型的侧重点及其时空尺度。并进一步以干旱概念为基础,分析了干旱指数的构建依据及其优缺点,并得出以SPAC(土壤-植物-大气连续体)为基础构建具有较强物理基础的机理性干旱指数是未来干旱监测研究的方向。同时,干旱是一个非常复杂的过程,需要多学科联动建立一套较为完善的科学理论,才能使干旱研究更深入。     

吉林省热量资源的时空变化特征

根据1960—2017年吉林省21个气象站的逐日气温资料,采用5日滑动平均、气候倾向率、M-K突变检验等方法,分析了各热量要素的时空变化特征,结果表明:(1)近58年全省气温普遍增加,年均温、≥0℃和≥10℃积温气候倾向率分别为0.30℃/10 a、61.58℃·d/10 a和60.02℃·d/10 a;稳定通过≥0℃、≥10℃的持续日数普遍增多(2.54 d/10 a、2.23 d/10 a)、初日普遍提前(-1.47 d/10 a、-0.93 d/10 a)、终日普遍延后(1.12 d/10 a、1.27 d/10 a)。(2)≥0℃和≥10℃积温序列突变年集中于20世纪90年代,突变特征同样反映持续日增加、初日提前和终日延后的变化趋势。(3)≥0℃和≥10℃积温的空间分布均具有两个增幅中心,即以西部平原区和东部山区的低地为高值中心。(4)≥2 500℃积温带的面积占全省80%以上,并在短期内仍有扩大趋势;对比突变前后,积温带有明显的北进东移趋势,其方向是由低海拔的西部平原指向更高海拔的东部山脉。     

气候变化背景下宁夏近50年来的干旱变化特征

宁夏是中国的气候敏感地区,研究全球气候变化引起的干旱变化特征对其应对气候变化、指导农业生产和构建西北生态屏障具有重要的指导意义。根据宁夏的生态分区,在北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区分别选取代表性的气象站,基于1960-2012年的逐月降水和平均温度资料,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和Mann-Kendall非参数检验方法,研究了宁夏近50a来干旱的时空变化特征。结果表明,宁夏近50a的气候变暖事实存在,年均增温0.027~0.040℃,由北向南增温幅度降低,年降水量显示减少趋势,但变化不显著;宁夏近50a来基本上经历了一个由湿润期到干旱期的旱化过程,1960-1980年期间为近50a内的湿润期,1980-1995年为气候波动期,而1995年以后全区基本进入干旱期;南部山区的干旱发生频率最高,中部干旱带次之,引黄灌区最低。     

江苏千年蝗灾的时空特征与环境响应

利用史料记录建立了江苏北宋至民国近千年来的蝗灾数据库,构建蝗灾等级序列和10a尺度上的蝗灾频次序列,再现蝗灾发生的时空特征,探讨了蝗灾动态与河湖环境变迁及气候变化的关联。结果表明:宋至民国时期江苏有282个蝗灾年份,平均2.8a/10a;蝗灾整体上呈现增多的趋势,蝗灾频次统计揭示有7个蝗灾高发期和7个蝗灾低发期。苏北和苏南地区蝗灾频次和升降趋势整体上较为一致,苏南灾情更甚。小波分析显示,蝗灾暴发没有显著的周期性。江苏历史蝗灾空间分布具有明显的"水缘性"特征,相对集中于湖泊周围和河流沿岸地区,亦有逐步向南、向东扩散的趋势。蝗灾与温度关系不明确,与干旱较为一致。未来亟需开展历史蝗区演化与水系变迁及蝗灾代次细化与追踪溯源研究,以获得更加深入的认识。     

福建省干旱的时空分布及其对农业生产的影响

通过对福建省66个县近44年的干旱资料分析,阐述了该省春旱、夏旱和秋冬旱的时空分布特点及其对农业生产的影响。结果表明,福建干旱以夏旱为主,秋冬旱次之;各类干旱以小旱为主,中旱次之,大、特旱则仅占四分之一。春旱在中南部沿海地区高发;夏季小、中旱以中南部沿海地区多发,大、特旱以厦门、莆田、福州地区多发;秋冬旱是南部多于北部地区。对农业生产影响较大的是春旱和夏旱,尤以夏季的大、特旱威胁最大。     

基于交叉谱分析的气象干旱与农业干旱滞后响应研究

为解决干旱问题、实现区域的早期干旱预测,该文对山东省区域应用交叉谱方法分析气象干旱与农业干旱之间的联系.首先,选取1982-2014年的NDVI和降水量日数据进行5 d平均,采用Savitzky-Golay滤波对NDVI时间序列重建;其次,根据山东省降水量的时空特征,将1 a划分湿润期和干旱期两个阶段;最后,采用NDV...     

广西暴雨过程雨团时空分布特征研究

利用常规观测、雷达探测和自动站资料对广西近3年暴雨过程中的雨团进行定义分类,并对其时空分布的特征进行研究,得到以下结果。1雨团可分为锋面、暖区和台风雨团三种类型。2锋面雨团主要分布在桂林、柳州、河池等地,其中恭城县龙虎乡是出现雨团频数最多的中心;暖区雨团受地形地貌影响较大,主要分布在桂东北山区、水库及桂南沿海地区,最大频数在兴安猫儿山;台风雨团也受地形地貌影响较大,桂南沿海地区出现频次较高,以防城为高值中心,最大在垌中镇。武鸣大明山是次大值中心。3锋面雨团多出现在后半夜至上午,其中桂北、桂中在后半夜出现的频率高,而桂南在白天出现的频率高;暖区雨团多出现在白天,其中桂南、桂中、桂北分别在下午、前半夜、后半夜出现的频率高;台风雨团多出现在下午至前半夜,其中桂北在前半夜、桂中在下午至前半夜出现的频率高,桂南差别不大。     

近50年东北地区春玉米干旱的时空演变特征

利用东北地区70个气象站点1960-2007年间的逐日气象资料,计算了作物水分亏缺指数(CWDI)并划分了干旱等级;利用ArcGIS软件,绘制了东北地区春玉米种植区的干旱等级时空分布图,对各个年代和生育期的玉米干旱灾害时空分布特征和演变趋势进行了分析。结果表明:在春玉米生长季内,玉米的需水量与降水量均呈现先增加后减少的变化趋势7,月下旬达到峰值,在4-6月和9月份水分亏缺指数(CWDI)值较高,易引起玉米发生干旱。     

山东省干旱灾害的变化特征及相关分析

干旱灾害是山东省的主要气象灾害之一,是影响经济要持续发展的重要因素。本文利用山东省近４０ 年的家业旱灾灾资料和降水资料,分析了灾情特征和致灾咽子变化 特征,探讨了旱灾损失与降水异常的内在联系建立了干旱受灾面积评估模式,为探索农业灾情评估和预测提供了依据。     

江淮地区极端气候事件的时空变化特征

利用1951—2003年的温度和降水资料，研究了江淮地区极端气候事件的空间结构及年代际变化特征。结果发现：（1）气候变暖影响了极端气候事件的变化，这种影响是由气候平均值和方差的共同变化引起的。（2）气候变暖加速了水分的循环过程，导致20世纪90年代以来江淮地区旱涝频率和强度加大，强降水事件增加；冬季极端最低温度升高，低温日数减少；夏季极端最高温度和高温日数开始回升。（3）从极端事件分布的区域变化来看，气候变暖对淮北的影响最大，使这个脆弱性本来就很严重的区域变得更加脆弱。     

阿勒泰地区极端干湿事件的时空变化特征

基于阿勒泰地区7个气象站1961-2012年的气象资料,应用FAO Penman-Monteith模型计算了各气象站年和月的地表湿润指数,进行标准化后确定了极端干湿事件频率。运用趋势分析法、Mann-Kendall法、Morlet小波分析法并结合Arc GIS软件对极端干湿事件的时空演变特征进行了探究。结果表明:(1)极端干旱事件呈减少趋势,并发生了减少突变。极端湿润事件呈增加趋势,并发生了增加突变。年和冬半年的极端干湿事件以及夏半年极端湿润事件存在明显的27a左右的周期,而夏半年极端干旱事件存在17a左右的周期变换。(2)空间变化上,极端干旱事件在中部较为频发,东部相对较少;极端湿润事件在西部较为频发,而在东部和中部相对较少。(3)相对湿度、日最低气温、平均气温和平均风速是影响阿勒泰地区极端干湿事件变化的主要气象因子;极端干旱事件与PANI呈负相关,而极端湿润事件与PANI呈正相关。     

中国西南部分地区地震灾害恢复力时空变化特征研究

从自然、社会和经济三个维度遴选了12个指标,构建地震灾害恢复力的综合评价指标体系,综合运用熵权法与模糊逻辑等方法,评价西南四省(四川、云南、贵州、重庆)的地震灾害恢复力,并分析其时空变化特征及主要影响因素.结果表明:2006-2016年,西南四省大部分地区地震灾害恢复力呈提升趋势,且恢复力水平总体随城市级别的增大而增大...     

广西稻飞虱发生等级的时空变化特征

根据1988-2010年广西60个农业病虫测报站资料,采用旋转经验正交函数、趋势系数计算、线性倾向计算、M-K检测等方法,对广西稻飞虱发生等级的时空变化特征进行了研究。结果表明,从整体上看,上半年稻飞虱平均发生等级高于下半年,广西东部高于西部。从逐年变化特征来看,上半年和下半年平均发生等级都呈上升趋势,而下半年的上升趋势更显著。在区域变化特征上,上半年和下半年各可以分为3个主要空间区域,各分区平均发生等级的变化可能与广西各地气候变化的差异也有关。通过对各空间区域代表站的资料进行分析,上半年桂西北区呈显著上升趋势,并在1994年发生了明显增高的突变,而桂西南区和桂东区线性变化趋势不明显;下半年桂西北区和桂东北区呈显著上升趋势,并分别在2006年和1998年发生了明显增高的突变,而桂南区的线性变化趋势不明显。     

晋冀鲁豫地区的干旱及干旱对农业影响的研究

本文分析了晋冀鲁豫地区近500年来的干旱和干旱对农业的影响,讨论了农业抗旱对策制定所需考虑的降水指标。     

湖南省严重农业旱情时空变化遥感监测与影响分析

针对2013年湖南省夏季旱灾,基于MODIS时序数据,采用温度植被旱情指数监测分析了2013年6-10月间湖南省旱情发展的时空格局与过程,及其对农业生产的影响。结果表明:(1)2013年6-10月湖南省发生了大面积的农业干旱灾害,其中,6-8月旱情持续加重;9-10月旱情得到缓解;(2)2013年6月重旱区呈带状分布于湘西北、湘中地区,7月向东发展,8月又大幅转移至西部,9-10月逐步向东南方撤退至衡阳及其以南区域;(3)6-10月是湖南省早、中、晚稻生长发育的关键时期,2013年的严重干旱导致该时段的水稻减产。     

陕西省干旱变化特征及其对玉米产量的影响

根据1961-2010年陕西省的逐日降水量资料,运用标准化降水指数(SPI)法、Morlet小波分析法,分析了干旱的时间变化特征、周期变化特征和空间变化特征。结合2007-2010年陕西省17县(区)的玉米产量资料,借助面板数据模型,就干旱对陕西省玉米单产的影响效应进行了研究。结果表明:陕西省干旱趋势逐渐增强,以20世纪90年代干旱最为严重;陕西省干旱的危害程度由北向南逐渐降低,陕北的危害最严重,关中次之,陕南最轻;同时,陕西省年干旱时间序列存在显著的准2~4a和准4 a尺度周期变化规律;另外,干旱与玉米产量呈显著的负相关,干旱指数(标准化降水指数)等级每增加一个级别,将导致陕西省每hm2耕地玉米产量减少128.985 kg。期望研究结果能为陕西省针对干旱气象灾害制定相应的减灾政策,有助于保障陕西地区玉米生产的稳定。     

基于游程理论和Copula函数的辽宁省农业气象干旱特征研究

基于辽宁省近30年的气象站点逐月气候数据,计算SPEI-3指数作为农业气象干旱指标,利用游程理论对辽宁省的干旱特征变量进行识别,使用Copula函数同时从站点尺度和区域尺度对辽宁省干旱特征的联合分布和重现期进行了分析。结果表明:Frank-Copula函数对辽宁省农业气象干旱特征变量联合分布特征模拟效果最好;在相同干旱历时和干旱强度的条件下,各站点的联合重现期比单变量重现期小。干旱事件多集中在干旱历时小于4个月,干旱强度小于3的情况下发生;辽宁省不同干旱类型发生概率由高到低的排序为:季内中旱、跨季中旱、月内轻旱、半年以上重旱、月内中旱、季内轻旱。其中在季内中旱、月内轻旱和月内中旱的情况下,辽西地区发生干旱的概率最高;当干旱历时保持一致,随着干旱强度的增加,其最大最小联合重现期有明显增大的趋势;而当干旱强度保持一致,随着干旱历时的增加,不同干旱等级下联合重现期的变化规律不一致。