DROUGHT,TREE RINGS,AND RESERVOIR DESIGN1

Droughts constitute one of the most important factors affecting the design and operation of water resources infrastructure. Hydrologists ascertain their duration, severity, and pattern of recurrence from instrumental records of precipitation or stream‐flow. Under suitable conditions, and with proper analysis, tree rings obtained from long living, climate sensitive species of trees can extend instrumental records of streamflow and precipitation over periods spanning several centuries. Those tree‐ring “reconstructions” provide a valuable insight about climate variability and drought occurrence in the Holocene, and yield long term hydrological data useful in the design of water infrastructure. This work presents a derivation of drought risk based on a renewal model of drought recurrence, a brief review of the basic theory of tree‐ring reconstructions, and a stochastic model for optimizing the design of water supply reservoirs. Examples illustrate the methodology developed in this work and the supporting role that tree‐ring reconstructed streamflow can play in characterizing hydrologic variability.     

土壤干旱和内源ABA对夏玉米产量的影响

对不同程度土壤干旱胁迫和夏玉米根、茎、叶中脱落酸含量变化对产量形成的影响进行了试验研究.充足底墒条件下播种后采用5个土壤水分等级(0～2m土壤相对湿度分别为>80%,70%～80%,60%～70%,50%～60%和40%～50%,处理代号分别为WT1～WT5),生育期内遮去自然降水.试验结果表明,轻度土壤干旱胁迫(WT3处理)下,由于表土层干旱促进了根源信号的产生、运输和累积,明显抑制了叶面积的发育和地上部分的干物质累积,降低了地上部分水分损失;同时该处理的玉米植株根系发育良好,不仅有效地利用了表土层的水分,而且根系向土壤深层延伸吸收利用土壤深层贮存的水分,有效地缓解了干旱胁迫和根信号对产量形成造成的负面影响,在土壤水分利用和获取之间达到了较好的平衡,提高了植株体的水分利用率并增加了收获指数.     

洞庭湖区旱涝特征浅析

洞庭湖区是一个旱涝频繁发生的地区；整个洞庭湖区以洪涝年居多，干旱年次之；湖区洪涝发生具有持续性特点，干旱发生具有间歇性特点。     

农业旱灾中人为因素的定量分析 --以秀山县为例

以重庆秀山县为研究对象。对建国后50年中各年代人为因素对农业旱灾的作用进行了比较，探讨了其成因及变化趋势。研究表明，在20世纪50年代和60年代，秀山县由于生态破坏、水利设施不足和不合理的政策导向等，人为因素起着加剧旱灾灾情的作用，而在70年代至90年代。由于农业基础设施投入的加大、抗旱政策的制定等，人为因素开始起着越来越强的缓解灾情的作用。     

清朝前期湖南旱灾研究

旱灾是清代前期湖南的主要自然灾害之一。它严重破坏了农业生产的季节性，并直接或间接的引发了社会性的饥荒。而在当时湖南的各种抗旱方式中，合理性与消极性并存。就这些抗旱方式的整体而言，其技术含量在传统农业社会中已达到了相对的饱和程度。     

近半世纪华北干旱化趋势研究

首先 ,提出了一种新的干湿指数 ,该指数的主要特点是它是相对于一地的水份需要量而言的 ,并且针对干旱的特点 ,考虑了前期降水对近期干旱现象的贡献。利用该指数 ,对我国华北近几十年来的干湿变化进行了讨论 ,发现近半个世纪以来 ,华北的干旱化趋势是十分明显的。其次 ,对华北干旱化的季节结构和周期性变化特点进行了研究 ,得出了一些有意义的结论。最后 ,讨论了近年来华北的连续干旱现象 ,指出近两年来的连续干旱是近 5 0年来最为严重的 ,并且到目前为止仍没有明显的结束趋势 ,值得我们进一步关注。     

农业旱灾频发区旱灾恢复力评估方法研究——以鲁西北地区为例

鲁西北地区是我国农业旱灾的频发区,该地区的旱灾具有发生频率高、影响范围广的特点,严重影响了当地的农业生产和经济发展.在这种情况下,尝试构建合理的旱灾恢复力评估模型来对该地区农业旱灾灾后恢复力进行综合测评并以此为依据制定减灾策略就显得十分必要了.本文运用AHP通过建立相对完善的指标体系,从自然环境、国民经济、社会援助和政府组织四方面对鲁西北地区旱灾恢复力进行分析评估,创建起比较符合实际的评估模型,以期为鲁西北地区抗旱行为提供辅助决策.图1,表5,参7.     

基于SPEI和SPI指数的太原多尺度干旱特征与气候指数的关系

干旱是太原地区发生最频繁的自然灾害之一,出现的次数多、持续的时间长,对国民经济特别是农业生产造成了严重的影响.随着全球气候变暖、极端天气出现得越发频繁,太原干旱发生的频率和危害程度均呈上升趋势.基于1951-2012年月平均降水和气温资料,引入新的干旱指标：标准化降水蒸散指数（SPEI）,应用SPEI和SPI（标准化降水指数,简称：SPI）定量描述太原地区的62年来的干湿状况;基于月尺度SPEI和SPI指数,对太原月季尺度干旱变化做了分析,并利用交叉小波变换（XWT）探讨了干旱与大尺度气候因子之间的关系.结果表明：基于降水和蒸散的SPEI可以更灵活地反映月季干旱变化特征;交叉小波变换分析表明,太原地区的干旱与4个大尺度因子都具有6-12 a年代际主共振周期,在1980s都存在较好的相关性.SPEI和SPI与NAO通过显著性检验的6-12 a共振周期主要表在1985-2000年,序列在此频段上表现出一定的正位相共振关系;SPEI和SPI与WP在1955-1960年和1990-2000年分别表现出2-3 a和4-8 a显著的共振周期,存在明显的滞后相关,在1970-1990年具有10-16 a正位相显著共振关系.SPEI与PDO在1986-2000年之间存在4-6、8-14 a两个显著的共振周期,各自表现出负、正位相共振关系,在1955-1960年存在2-3 a共振周期,在此频段上SPEI显著滞后于PDO.与SPEI相比,SPI与PDO的相关性较弱,仅在1955-1960、1986-2000年出现了弱的共振关系.SPEI和SPI与PNA在1983-1995年表现出4-7 a的显著共振关系,反映了SPEI和SPI显著滞后于PNA.     

对旱情的理性思考和构建新的监测、抗旱理念

对旱灾造成的损失,不能仅从农业粮食减产单方面估算,而应把旱灾造成的隐性损失科学评估出来。据此提出,抗旱要处理好农业用水、工业用水和城市用水及生态用水的关系,真正实现水资源的可持续利用,并应建立自动化的干旱监测和快速评估系统,以保证及时掌握旱情,将旱灾损失减至最小。     

基于SPEI和SPI指数的青海省东部农业区春夏气象干旱特征的评估

青海省东部农业区是青海省重要的粮食生产基地,春夏干旱直接影响着该区农业的有序发展。论文选取青海省东部农业区13个气象站点1961-2014年平均月降水和气温数据,采用泰森多边形法、SPEI和SPI指数、R/S分析等方法对比评估了该区的春夏气象干旱演变特征。研究表明：1）近54 a SPEI和SPI指数显示青海省东部农业区干旱年际变化在2000年代前基本一致,2000年代后变化趋势发生变化;SPEI指数显示2000年代后春夏旱逐渐加重,SPI指数显示2000年代后春旱逐渐缓解该区干旱,气温是导致两者产生差异的主要原因。2）该区干旱面积覆盖率与干旱年际变化规律保持一致,两种指数主要在1990年代中期前后有所不同,1990年代中期后SPEI指数显示的春夏干旱覆盖面积要比SPI指数显示的广。3）SPEI和SPI指数在2000年代后春夏干旱频率呈相反趋势,SPEI指数显示的2000年代为干旱高频期,SPI指数为干旱低频期;两种指数均显示春旱高频区由西部转向东部地区,夏旱高频区由西北转向东南地区。4）根据干旱周期及R/S分析法,未来4~6 a该区春旱加重,北部地区为春旱高发区;未来18~22 a夏旱也有所加重,西部和东部地区为夏旱高发区。5）通过对比分析发现,SPEI指数在该区的适用性较好,能为该区干旱监测提供较为科学的理论依据。