基于降水量距平百分率的中国西南和华南地区的冬旱特征

利用我国西南和华南地区131个测站近50a的降水资料和NECP资料,采用线性趋势分析、合成分析、小波分析、功率谱分析等方法,通过季尺度降水距平百分率将冬旱分为无旱、轻旱、中旱、重旱和特重旱5个级别,分析了近50 a我国西南和华南地区各级别干旱的空间分布及时间变化特征。结果表明:在这一区域中,每一个级别的干旱都有从东向西增多的分布趋势;重旱、特重旱集中出现在川西南—云南、广东南部;各级别干旱都无明显的气候趋势,1963年是干旱最重的年份,主要在云南、广东等地,其次是1969年、2009年、1974年,但2010年末期干旱面积增大,强度增强。各级别的干旱具有2~3 a的周期,特重旱年有显著的6 a周期;干旱频率高的地方连旱频率也高,连旱年数增多,分布范围减小。     

云南极端气候干旱的特征分析

应用云南124个站点1961-2011年的旬、日、月降水和气温资料,采用综合气象干旱指数和逐日降水分析云南1961年以来的干旱强度。以云南的干旱过程强度指数为-50、区域代表站的干旱过程用强度指数为-100以上选取极端干旱较为合适,选取干旱强度最大1962/1963、1968/1969、1978/1979和2009/2010年为极端干旱年进行分析表明,在4次极端干旱过程中,强度最强的是2009/2010年出现的秋冬春初夏连旱,是有气象记录以来最强的,其造成的危害及经济损失也最大,其次是1978/1979年、1968/1969年和1962/1963年出现的冬春初夏连旱。云南干旱灾害出现频繁、持续时间长,其分布具有一致性的特点,干旱出现的时段大致在冬、春及初夏季,而近年来秋季干旱呈频发之势。由于云南降水分布极不均,造成各地干旱强度指数存在差异。除滇西、滇西南局部边沿地区降水偏多,出现极端干旱相对较少外,云南大部,特别是云南中部及东部地区最容易发生极端干旱。从1970年代以来,云南出现严重干旱的强度及持续时间呈加重趋势。     

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。     

青海省东部农业区作物生长期不同气象干旱指标应用研究

干旱一直是制约青海东部农业区农牧业生产最主要的气象灾害。利用青海东部12个气象站点近46年(1961-2006年)的气象资料,计算标准化降水指数(SPI)、降水Z指数和相对湿润度指数(M),并对各干旱指标表征的年、春季和夏季的干旱强度和干旱频率与实际干旱事件进行对比,分析其在研究区的适用性,进而分析研究区的干旱变化特征。结果表明:3种干旱指标相比,相对湿润度指数(M)对实际干旱事件的反映更准确,且能反映出不同地区干旱发生频率的差异。选取相对湿润度指数(M)作为区域干旱监测指标,得出时间上区域的春季干旱强度年干旱强度夏季干旱强度,夏季的干旱强度有不显著的增大趋势,而年尺度和春季的干旱强度有不显著的减小趋势;空间上,区域干旱频率和干旱强度均表现为南高北低的特征。     

1960-2012年宁夏强干旱时空格局及影响因素分析

利用宁夏19个气象站1960-2012年降水、气温月数据,使用干旱指标SPEI,定义了干旱强度指数,对近50年宁夏及其4个气候区强干旱时空格局及影响因素进行了分析。得出以下结论:1960-2012年宁夏及四个气候区SPEI-12气候倾向率均小于0,干旱化趋势明显,干旱气候区干旱趋势大于半干旱气候区大于半湿润气候区。通过干旱强度指标确认强的干旱事件与《中国气象灾害大典·宁夏卷》、《宁夏水资源公报》中的重大干旱事件能很好的对应,强干旱事件在空间上由1980年代之前的区域规模发展到全省规模且强度不断增强。近50年气候暖干化是强干旱增多的主要原因。ⅡC区、ⅡB强干旱事件主要受升温作用影响,ⅠB区受气温升高、降水减少共同影响,ⅠA区主要受降水减少的影响。ENSO与宁夏强干旱有很好的对应关系,EL Nino事件的影响超过LA Nina事件的影响,ⅡC区、ⅡB受ENSO事件影响小,EL Nino和LA Nina事件的交替发生对强干旱事件影响大。     

锡林郭勒盟农牧业干旱风险评价

通过构建农牧业干旱风险评价体系,可以系统、科学地分析旱灾风险,提出正确有效的减灾政策。基于MODIS数据及自然、社会经济数据,采用干旱危险性和脆弱性乘积的概念模型对锡林郭勒盟农牧业进行了干旱风险评价,并编辑了干旱风险分布图。结果表明:(1)基于NDVI-Ts特征空间构建的TVDI可以较好地反映锡林郭勒盟地区的干旱情况,研究区以干旱缺水为主,大面积干旱,致灾因子危险性很高;(2)锡林郭勒盟的干旱脆弱性较强,重、极重脆弱区占很大比例,且在空间分布上自东向西呈递增趋势;(3)干旱风险等级分布也具有明显的区域分布规律,与脆弱性的空间分布规律一致,干旱脆弱性决定了干旱风险的分布。进而,从自然和社会经济两方面对该区域未来的干旱防治与管理提出了建议,以降低干旱风险,促进该地区农牧业的可持续发展。     

基于作物水分亏缺指数的吉林省玉米不同生育时段干旱特征分析

利用吉林省1961-2015年46个气象站的逐日气象数据,结合Penman-Monteith方程,计算玉米生育期逐旬需水量(Et_c)、降水量以及作物水分亏缺指数(CWDI),根据干旱等级指标计算逐旬不同等级干旱频率、平均干旱强度以及干旱风险指数,并分析其空间分布和时间变化特征。结果表明:从玉米生长季水分供需状况看,西部地区整个玉米生长季水分亏缺最严重,玉米易遭受干旱威胁,中部发生干旱的威胁次于西部地区,东部发生干旱的威胁最小。西部地区干旱发生频率最高,其次是中部,东部地区干旱发生频率最低,平均干旱强度和干旱风险指数与此有相同的分布特征。各等级干旱基本上是在玉米生长的前期和后期发生频率较高,而在玉米生长的关键期,发生频率相对较小。除个别情况,各时段基本是轻旱发生频率最高,其次是中旱,而重旱发生频率较低,特旱发生频率最低。代表站各时段水分亏缺指数年际变化基本是中前期呈减少趋势,中后期呈增加趋势。不同时段各等级风险区空间分布也存在差异。     

淮河蚌埠闸以上地区冬小麦干旱对气象干旱的响应

本研究基于淮河蚌埠闸以上地区60个气象站点1961-2015年的日尺度数据,借助作物水分亏缺指数(Crop Water Deficit Index, CWDI)和相对湿润度指数(Relative Moisture Index, M)分别表征冬小麦干旱和气象干旱,分析2种干旱的时空演变特征,计算冬小麦干旱对气象干旱的时滞,最后探讨了冬小麦干旱时滞与下垫面地理因子之间的关系,得出结论:1)时间尺度上,对CWDI而言,除灌浆成熟期外,其余生育期的CWDI呈微弱下降趋势;对M而言,各生育期的年际趋势均无明显变化;空间尺度上,CWDI和M各站点中旱以上级别占比均呈现由北部向南部递减特征。2)冬小麦干旱对气象干旱的时滞在返青抽穗期最短,为3.21d,越冬期的时滞最长,为84.35d。3)各生育期的下垫面地理因子与冬小麦干旱时滞的关联度都较好,均在0.5以上。各下垫面地理因子与冬小麦干旱时滞关联度高值点多分布在土壤持水力较差、海拔较高、坡度较陡的山区,东及东北坡向的地区,降水较少、气温较低的北部地区。     

基于水分盈亏指数的四川省小麦生育期干旱风险评估

利用四川省135个气象台站1961~2014年逐日气象资料和29个农业气象观测站的小麦观测资料,选取水分盈亏指数作为干旱评估指标,分析了54年来四川小麦7大种植区不同生育期的各级干旱时空变化特征及其风险分布情况。结果表明:小麦各生育期发生干旱站均次数以川西南山地最多,其多年平均值达0.9以上,可谓十年九旱。各区干旱站均次数的时间变化趋势不明显。生育阶段以孕穗-抽穗期发生干旱频率较高,其次是拔节-孕穗期,最低的是抽穗-乳熟期。从干旱频率空间分布特征来看,川西南山地是发生轻旱频率最高的地区,川西高原中旱和重旱的发生频率要高于其它各区,盆地各区域中只有盆中和盆西部分区域发生干旱频率相对较高。小麦干旱风险分布情况为川西南山地以及川西高原的南部区域是干旱高风险区,大部分区域可达极重风险,盆地以盆中为干旱风险高发区。     

西北干旱半干旱区生态系统影响因子初探

通过分析百年尺度上中国西北降水空间分布规律和沙漠界线、农牧交错带界线的演变规律,认为:①干旱、半干旱是西北地区的主要气候特征;②生态系统非常敏感和脆弱;③在维持温饱和经济利益驱动下建立的农、牧业产业结构,是造成西北环境恶化的最主要的原因。     

辽宁省降水日数的气候变化特征

利用均匀分布在辽宁省39个测站1961-2005年的逐日降水量资料,分析了近45a来辽宁省年、季、月降水日数,及连续降水日数和连续无降水日数的长期变化趋势以及空间分布状况.结果表明,近45a来辽宁省年降水日数是明显减少的,平均每10a减少1.8d,显著减少的区域在辽东半岛和部分沿海地区,显著减少的季节是夏季;连续降水日数在雨季以负趋势为主,而连续无降水日数则以正趋势为主,在辽河平原的西部以及辽西山区的大部两者趋势都很明显,说明这些地区干旱出现的几率在增大.     

基于MOD16蒸散量的海南岛干旱特征分析

以MOD16月蒸散产品数据为基础,探讨了海南岛蒸散量的时空变化规律,并结合降水资料分析了典型区域的干旱特点。研究结果如下:(1)海南岛多年平均蒸散量为1 020 mm,年际变化不大,年内具有明显的季节变化;(2)空间分布呈中间山区高四周低的趋势,蒸散量旱季和雨季的差异中部山区并不明显,差异大致从北向南,从东向西逐渐显著;(3)海口、东方、三亚和琼海这4个典型区域MOD16蒸散量均小于参考作物蒸散量,且两者之间的差值随时空变异较大;(4)通过衡量降水对需水量的满足程度发现海南冬、春季(12月份到第二年4月)全岛普遍干旱,东方、三亚地区旱情最重,冬季三亚地区降水的保障能力弱于东方,琼海地区干旱最轻,解除也最早,一般在4月份。     

读者信箱

正(上期答案)以前大家都习惯说"南涝北旱",可最近几年,本来干燥少雨的北方降水开始增多,而本来湿润的南方却常常干旱缺水,呈现"北涝南旱"的趋势,似乎是降雨带正在逐渐北移。这是为什么呢?2013年7月,甘肃暴雨频繁,平均降水量高达156毫米,比常年同期记录多一倍,降水的天数也是近34年来最多的一次。大强度的暴雨不仅造成了洪涝灾害,还引发了山体滑坡和泥石流等自然灾害,使得近百     

华北地区冬小麦干旱评估指标研究

干旱作为一种气象灾害,系以降水缺少并造成减产为特征。用三次多项式对历史产量序列进行处理,求出趋势产量和气象产量,然后对气象产量和降水距平的关系进行了相关分析。结果发现,气象产量与冬小麦全生育期和拔节期的降水距平有着十分密切的关系,尤其是前者。通过统计分析,建立了它们之间的回归方程,并与农业干旱划分标准相结合,确定了两套与轻旱、中旱、重旱和极端干旱相对应的干旱指标,即冬小麦全生育期降水负距平分别为小于15％,15％～35％,35％～55％和大于55％时,出现轻旱、中旱、重旱和极端干旱,产量分别减少小于10％,10％～20％,20％～30％和大于30％;拔节期降水负距平为小于30％,30％～65％和65％～100％时,分别出现轻旱、中旱和重旱,分别减产小于10％．10％～20％和20％～30％。可以看出,拔节期降水缺少对产量的影响,远远不如全生育期的降水影响大,因此评估中应以前者为主,后者为辅,相互配合使用。     

近30年新疆县域尺度洪旱灾害空间聚类研究

干旱和洪水灾害是新疆主要的自然灾害,其发生频率高,分布广且危害严重。洪旱灾害空间聚集研究对防灾减灾、救灾物资科学配置的意义重大。以近30年新疆各县市洪旱灾害次数为基础,运用全局Moran’s I系数、Moran散点图和Anselin局部Moran’s I系数分析了新疆县域尺度洪旱灾害的空间自相关性,揭示了新疆洪旱灾害的局部聚集和局部异常特征。全局空间自相关结果表明,县域尺度干旱、暴雨与升温混合型洪水、融雪型洪水和山洪Moran’s I Z值大于0.01,置信水平为2.54,表明洪旱灾害在行政单位间存在很强的空间自相关性,空间分布呈聚集状态。局部空间自相关结果表明,干旱聚集区比较分散,主要分布在东疆哈密地区和北疆伊犁地区、昌吉回族自治州、阿勒泰地区和南疆和田地区;1984-1989年干旱聚集程度最高,研究时段内聚集整体呈下降趋势,各时段均有少数几个县市与邻近县市局部空间自相关显著,局部区域呈集聚或离散的空间格局。各类型洪水"高-高"聚集空间差异显著,融雪型洪水聚集在塔城地区和克州,山洪聚集在哈密地区哈密市、伊吾和巴里坤县与周边木垒县;暴雨与升温混合型洪水聚集在博州的温泉、博乐和精河县以及伊犁地区的霍城县。     

华北平原冬小麦干旱区划初探

干旱是以降水缺少并造成作物减产为特征的。以冬小麦生育期间降水负距平和减产率为指标,对不同发生频率的降水负距平和减产率作了系统分析。确定了不同程度的干旱在区域上的分布特征及其发生频率。研究结果表明,重旱10年一遇,发生面积占73％,重点在豫东北和鲁西南地区;中旱3～4年一遇,发生面积占93％;轻旱2年一遇,发生面积占98％。利用干旱灾害综合指数进行了干旱区划,发现干旱高值区往往是降水负距平最大,同时也是减产率最高的地区。     

陕西关中地区旱涝演变规律和21世纪旱涝特点分析

基于关中地区1961-2014年降水资料,集成关中地区气象干旱和洪涝以及农业、水文旱涝的已有研究成果,利用线性趋势分析等统计方法,对关中地区旱涝现状和演变规律进行分析,结果显示:1近50多年关中地区旱涝变化总趋势为降水减少,气象干旱日数增多,强度增强,水文干旱、农业干旱趋于严重;2关中地区旱涝年代际差异明显,1990年代降水最少,气象干旱和水文、农业干旱最为严重,1980年代前期降水最多,洪涝最为严重;321世纪以来关中地区降水呈增多趋势,气象干旱日数减少,强度减弱,洪涝频次有所增加;4预计关中地区未来5年降水略增,洪涝频次可能增加。     

基于CI和强度分析方法的四川冬春季干旱事件变化特征

区域气象干旱动态变化过程和转换规律的研究对灾害预警与应对有重大意义。利用1985-2015年四川30个气象站点逐日20-20时降水量、平均气温资料,采用综合气象干旱指数(CI)与intensity analysis等方法,从干旱事件频次、干旱等级变化强度和干旱等级转换三个方面,分析了近30年四川冬春季干旱事件的变化特征,结果表明:1985年冬-2015年春四川冬春季干旱事件发生频率高、持续时间长、强度大;区域性干旱事件发生率高达77.78%,4月发生区域性干旱事件的频次最高;1985年冬-2015年春四川冬春季干旱等级变化强度表现出"快-慢-快"的变化特征;其中,2005年冬-2015年春较往年有变干趋势;1985年冬-2015年春四川冬春季干旱等级转换较活跃,各干旱等级的转换速率不尽相同,主要集中在轻旱、中旱、重旱三个等级,且有增加趋势。     

基于SPEI的豫东地区近50年干旱演变特征

干旱是我国发生最频繁、持续时间最长、波及面积最大的一种自然灾害。基于1961-2010年逐月平均气温和降水数据,应用标准化降水蒸散指数(SPEI)定量分析了商丘地区月尺度、季尺度和年尺度上的干旱发生频率和发生强度,揭示了该地区干旱发生的时空演变特征及干旱发生的原因。结果表明,SPEI值能够较好地反映商丘地区干旱的时空特征;随着时间尺度的增大,SPEI值波动幅度减小,干旱发生频率降低。近50年商丘地区历年、各季及月尺度均有干旱发生,干旱发生频率总体呈上升趋势,且各地区之间分布不均匀;四季中以冬、春两季干旱发生最为严重,其次为秋季。在干旱发生的年际变化方面,商丘地区在1966年、1968年和2008年发生了大范围的持续干旱。干旱发生强度分布呈现东部较高,中西部较低的特点。欧亚大气环流异常稳定、厄尔尼诺现象和气温的升高对干旱发生的贡献不可忽视。     

农牧交错带农业旱灾适应模式与区域可持续发展——以内蒙古兴和县为例

农业旱灾是全球关注的焦点问题之一,同时也是影响我国农业生产最严重的自然灾害之一。中国北方农牧交错带由于处在季风的尾闾区,降水极不稳定,旱灾频繁发生。以内蒙古兴和县为例,在实地考察、统计数据分析和农民访谈等基础上,从调整种植结构、增加非农经营收入、农牧交错的生产方式、生态建设以及设施农业五个方面,对农牧交错带的农业旱灾适应措施进行了深入剖析。研究表明,农牧交错带农业旱灾适应模式包括:"因地制宜"的空间适应模式、"减轻风险"的时间适应模式和"风险共担"的社会适应模式三个方面,研究成果可为区域防范旱灾风险、制定防灾减灾对策、实现区域可持续发展提供借鉴。