标准化降水指数(SPI)和Z指数在淮北平原适用性研究

淮北平原是我国重要的粮食生产基地,分析其干旱时空变化特征和不同干旱指数的适用性,提高淮北平原抗旱风险能力,对农业生产和旱情监测具有重要意义。利用淮北平原20个气象站1962-2021年降水资料,计算了年尺度和季尺度的标准化降水指数(SPI)和Z指数,分析了两指数在淮北平原的一致性以及时空变化特征的差异性,并结合历史旱情资料对比分析,进一步研究两种干旱指数的适用性。结果表明,两指数在年、季尺度下的淮北平原均呈现较好一致性,并与该区降雨存在极强相关性;时间尺度上,两指数均在年以及夏冬两季呈缓慢湿润化趋势,春秋两季呈不显著干旱化趋势;空间尺度上,Z指数监测的干旱发生面积和发生频率均高于SPI指数;与历史旱情资料对比分析结果表明,与SPI指数相比Z指数监测结果具有一定持续性,不易出现异常现象,且与实际较为一致。综合分析表明,Z指数在淮北地区的干旱监测适用性较好。

径流量Z指数与Palmer指数对河西干旱的监测

利用河西内陆河水文代表站1959—2004年逐月径流量资料、内陆河流域灌溉区1949—2001年耕地面积及代表站1961—2005年的气象资料,通过对径流量进行正态化处理来确定径流量Z指数,并以径流量Z指数作为径流干旱指数,对旱涝等级进行划分;考虑径流量Z指数的旱涝等级与农业灌溉用水实际情况之间的关系,给出了径流量Z指数的灌溉指标。将径流量转化为降水量,改进Palmer旱度模式,且在作改进后,又将潜在蒸散量的计算法由利用桑斯威特公式改为利用彭曼公式。结果表明:将径流量考虑到Palmer干旱指数中并改变蒸散量的算法,使得该指数对河西灌溉区干旱情况的监测均有所改善。对照河西地区的干旱事件,径流量Z指数监测到的干旱情况,比Palmer干旱指数改进前、后监测到的干旱情况效果更佳。径流量Z指数能更真实地反映河西灌溉区干旱状况。

应用Z指数方法判断南方季节性干旱的结果分析

应用"Z指数法"来判断"土壤-作物"系统法所确定的干旱事件并进行对比分析得出:两种方法的指标既相互联系又存在差异。桃源县1960～2001年27次中等和中等以上干旱事件中一致率为29 6%,基本一致率为44 5%,错误率为25 9%,"一致"的个例多出现在60年代,"基本一致"多出现在70～80年代,"错误"多出现在90年代;两者在夏季发生的旱灾中一致性较好,秋季一般,冬季较差;重灾一致性较好,中、轻灾一致性较差;用"土壤-作物"系统法指标判断干旱,重旱约每3年一遇、中旱约1 9年一遇;用Z指数方法标准判断,重旱每7年一遇、中旱约2 1年一遇。

基于Z指数的石羊河流域干旱特征分析

以石羊河流域5个气象站1960-2010年51年来的逐月和逐年降水资料计算出Z干旱指数,然后根据Z指数的旱涝等级划分标准将其划分为7个等级,分析该地区的干旱特征。结果显示:5个代表站中出现干旱频率最高的是武威站,最低的是民勤和乌鞘岭站,其中大旱和重旱出现频率最高的是古浪站,最低的是民勤站;石羊河流域的Z指数在51年中总体呈现上升的趋势,大旱和重旱主要发生在1960年代和1970年代初期、1991年、2005年和2009年;从月时间尺度的长期变化趋势上来说,7月和8月的总趋势为偏旱,其余各月为偏涝,干旱主要出现在春、夏和秋三季;通过干旱趋势突变分析可以看出,1960年代初期的总趋势为偏旱,之后为偏涝。各站点的突变年份不一致,较近的突变年份为:乌鞘岭1977年、武威1985年、永昌1981年、民勤2000年。

标准化降水指标与Z指数在我国应用的对比分析

利用分布于我国不同气候区的 7个气象台站 195 1～ 1995年的月降水资料 ,比较分析了标准化降水指标(Standardizedprecipitationindex,SPI)和在我国已成熟应用的Z指数。结果表明 ,SPI计算简单 ,资料容易获取 ,而且计算结果与Z指数有极好的一致性。同时 ,由于SPI是通过概率密度函数求解累积概率 ,再将累积概率标准化而得 ,具有稳定的计算特性 ,消除了降水的时空分布差异 ,在各个区域和各个时段均能有效地反映旱涝状况 ,优于在我国广泛应用的Z指数。此外 ,SPI还可以计算不同时间尺度的指标值 ,能够满足不同水资源状况分析的要求。以北京为例 ,探讨了应用 4种时间尺度的SPI值反映 195 1～ 1995年期间的旱涝事件 ,发现SPI能准确地反映北京4 5年间的旱涝趋势 ,对于旱涝灾害有着良好的预测作用 。

PDSI和Z指数在西北干旱监测应用中差异性分析

利用西北地区137个气象台站1961～2003年气象资料，分别计算了西北地区的Z和PDSI两种干旱指数，并对其结果进行了对比分析。结果认为：两种指数在多数地区多数季节可以互相兼容，但Z指数适宜于在雨季表征干湿事件，而PDSI则适宜于西北的所有地区和所有季节，并对当地干旱事件的反映更为敏感；在对不同程度干旱面积的表征上，PDSI对轻旱的表征反映较为敏感，而Z指数对重旱的反映更为敏感；对于中等程度的干旱而言，两种指数表征下的干旱面积较为统一；从西北地区的实际情况出发，PDSI对干旱的表征更为客观。

基于修正Z指数辽西北地区干旱时空特性分析

利用辽西北地区1971—2010年40个雨量站点降水资料,修正并验证Z指数干旱等级,并基于修正后Z指数,采用小波分析法和克里金空间插值法分析辽西北地区干旱时空特性。结果表明,修正后Z指数适合辽西北地区。时间上,辽西北地区干旱发生频率呈上升趋势,旱涝周期交替发生,存在8年左右的主周期。空间上,不同等级干旱频次的等值线梯度均较小,空间分布比较均匀;辽西北地区干旱高发区主要集中于朝阳市。

z指数在学者学术影响力评价中的应用

[目的/意义]学者学术影响力评价备受学术界的高度关注,如何科学选取评价学者学术影响力的指标是很多学者关注的焦点。[方法/过程]采用p指数的提出者Prathap为弥补p指数不能体现总量相等的引文数在单篇论文上的分布情况的缺陷,新提出的z指数,以Muscular Dystrophy研究领域最具代表性的15位学者为例,计算目标数据的z指数、h指数、p指数、总发文量、总被引次数和平均被引率、体现引文分布的一致性指标η,实证分析了利用z指数评价学者学术影响力的效果。[结果/结论]z指数优于现有的h指数和p指数,更具有评价的全面性和合理性,可以进一步扩大范围使用。

基于z指数的科研机构评价的有效性实证研究

[目的 /意义]对基于z指数的科研机构评价有效性进行实证研究,旨在为科学合理地评价科研机构学术影响力探寻新的视角和方法。[方法 /过程]本文采用新的综合性评价指标——z指数,以Muscular Dystrophy研究领域最具代表性的25家机构为样本,通过计算分析目标数据的z指数、h指数、p指数、总发文量、总被引次数和平均被引率、一致性指标η,验证了利用z指数评价机构学术影响力的有效性。[结果/结论]结果表明z指数是一个3D效能指标并具有高灵敏性和稳定性。同时也指出z指数存在诸如低引用长尾严重影响z指数大小、高核区论文被引的增加会对z指数产生副作用、忽略专利等其他科研形式的作用的缺陷,为后续研究奠定基础。

基于Z指数的昆明市洪涝研究

本文基于昆明市12个气象站点1963~2013年逐月降水量数据,采用Z指数的方法,得到旱涝等级评定结果,对昆明市洪涝的时空分布特征及成因进行了深入分析与研究,在此基础上提出防洪减灾对策。研究结果表明：时间分布上,昆明市在1963~2013年间,降水量经历了上升-下降-上升-下降的波动状态,51年内共出现了8次重涝,3次大涝,10次偏涝,洪涝类型以重涝和偏涝为主,洪涝主要集中出分布在60年代中期至70年代中期、80年代末至21世纪初。空间分布上,昆明市的主城区昆明及其下风方向的嵩明地区降水较多,洪涝程度最为严重,呈贡、东川地区的降水较少,洪涝程度最轻。影响因素上,影响降水量最大的自然因素是相对湿度,其次是蒸发量及总云量;最大的人为因素是城市人口,其次是SO2排放量、建成区面积及道路面积。

基于江淮分水岭地区的Z指数修正

利用安徽江淮分水岭地区的合肥、六安、巢湖3个代表站1957—2008年汛期5—9月降水量资料,计算成相应的Z指数,在用Z指数作为旱涝分级指标过程中,发现Z指数理论界限值并不符合江淮分水岭地区的实际情况,因此必须对此进行修改和订正。以微调和旱涝年份数量大体对等为原则进行修正,修正后的7级和5级Z指数界限值较好地反映出江淮分水岭地区实际旱涝,因此修正后的Z指数可以应用到安徽江淮分水岭地区汛期旱涝等级划分中。

基于Z指数的四川干旱时空分布特征

采用四川省115个气象站1961—2014年的逐日降水资料,计算各站历年各季的Z干旱指数,根据Z指数的旱涝等级划分标准将其划分为7个等级,参考过去四川省干旱灾害的灾情记录,研究Z指数在四川的适用性,并用多种统计方法研究四川干旱的时间变化和空间分布特征。结果表明:Z指数在四川各季干旱监测中表现均较好,在四川有较好的适用性。四川干旱可划分为6个空间型,其中四川盆地西部区、东部区、南部区、中部区干旱程度加强,而川西高原区和川西南山地区干旱程度减弱;四川盆地东部区出现干旱的频率最高,而盆地西部区和南部区出现干旱的频率最低。四川盆地西部区、东部区和川西高原区较严重的干旱主要发生在夏季,而盆地南部区、中部区和川西南山地区较严重的干旱主要发生在冬季。各分区干旱变化周期不同,盆地西部区具有3~4 a的振荡周期;盆地东部区振荡周期为6~7 a;盆地南部区具有3~4 a和14~16 a的振荡周期;川西高原区具有4~5 a和8 a左右的振荡周期;盆地中部区振荡周期为7~8 a;川西南山地区振荡周期为2~3 a。

基于SVD和修正Z指数的汛期旱涝预测及其应用

利用奇异值分解(SVD)方法、500hPa高度场、太平洋海温场和降水资料,建立起汛期降水的预测方程;经过适应本地化的Z指数修正,将预测结果转化为旱涝等级;将SVD技术与修正的Z指数结合起来,实现旱涝的气候预测;将研究成果推广应用到气象、防汛抗旱部门。结果表明:1)影响江淮分水岭地区汛期降水的因子有5个,分别是太平洋地区2个,印度半岛附近2个,欧洲地区1个;2)理论上的Z指数等级不符合江淮分水岭地区的实际状况,因而必须对Z指数进行修正。经过修正后的各个旱涝等级的划分概率较为合理,说明Z指数的5级指标是可靠的;3)利用5个影响因子可以建立汛期降水量与影响因子之间的预报方程,在共计8年的旱涝滚动预测和实况检验中,等级相符的有7年,只有2003年的预测试验相差一个等级,5级的预测准确率达到87.5%;4)经过气象、防汛抗旱部门2008年的应用,旱涝等级的预测意见和实际基本吻合,说明预测技术的应用情况良好。

基于Z指数的河北省旱涝多尺度变化特征

利用1961—2009年京、津、冀73个气象站降水资料,计算降水Z指数,采用趋势分析、小波分析等方法,对河北省旱涝特征进行了分析。结果表明:近49 a来,河北省年降水Z指数呈下降趋势,并存在多时间尺度变化特征,具有7、9 a和15 a尺度的周期。夏季降水Z指数呈下降趋势,存在15 a显著的变化周期;冬、春季和秋季的降水Z指数均呈上升趋势,10—11 a的周期震荡明显。

基于修正Z指数的黑龙江省旱涝时空特性分析

为研究黑龙江省旱涝时空特点,采用三种旱涝指标分析了黑龙江省23个气象站点1960~2015年逐日降水观测资料,并确定Z指数为单站旱涝指标;依据黑龙江省实际情况对Z指数界限值进行修订,并在此基础上分析了黑龙江省近56年旱涝时空特性,之后利用经验正交函数(EOF)进一步分析了黑龙江省旱涝分布空间特征。结果表明,时间上,黑龙江省旱涝交替发生,易发生连续性旱涝灾害,且旱涝存在27年左右的显著周期;空间上,黑龙江省中西部干旱发生次数较多,北部发生次数较少;中部洪涝发生次数较多,东南部及西部部分地区发生次数较少;EOF分析可知黑龙江省旱涝灾害分布类型为全局分布一致型、南北相反型、西北和东南方向相反三种。研究结果可为黑龙江省相关部门制定抗灾对策提供参考。

基于标准化降水指数与Z指数的萍乡市干旱特征分析

基于萍乡市6个监测站点1965~2013年的逐月降雨资料,结合历史干旱资料对比分析了标准化降水指数及Z指数在萍乡市干旱评估中的适用性,并从干旱频率、覆盖范围及强度角度分析了年际和季节干旱特征。结果表明,标准化降水指数在月尺度和季尺度上对萍乡市干旱识别能力优于Z指数,在年尺度上二者表现基本一致,前者更适用于分析萍乡市干旱特征;年尺度上,轻旱及中旱多发于莲花县及芦溪县南部,重旱和特旱则多发于湘东区、上栗县及芦溪县北部,干旱强度和影响范围均呈增大趋势;季尺度上,春旱多发于湘东区、莲花县,夏旱、冬旱多发于中部和东西部,秋旱则多见于湘东区、莲花县和芦溪县,四季干旱具有全域性和局域性特征且多为轻、中旱,冬旱覆盖相对均匀,其余三季干旱覆盖范围呈缩减趋势。

基于修正Z指数的辽西北春旱演变分析

利用辽西北地区39个雨量站1971-2013年逐日降水资料,选取Z指数为指标,根据国家干旱等级标准和辽西北实际情况对不同等级干旱所对应的界限值进行修正,基于修正后的Z指数,采用小波分析方法和Kriging空间插值法对辽西北地区春旱时空演变规律进行分析。结果表明:在辽西北地区春旱总频次各年代际变化中,大旱、重旱上升趋势明显,从20世纪70年代以来,春旱发生频次由8.1%上升到12.5%,重旱发生频次由3.6%上升到4.8%。周期变化中,辽西北春旱存在10 a左右的主周期。空间上,辽西北地区春旱具有明显的区域性,由南向北递增,春季各等级干旱高发区主要集中于朝阳市各县。

基于Z指数的福州市近51年旱涝时空特征分析

基于福建省福州市9个气象站1960年-2010年的逐月降水资料,在年和季节的尺度上计算了福州市各站点的Z指数及区域旱涝指数,并根据Z指数的划分等级分析福州市的旱涝情况,讨论51年旱涝灾害和季节性旱涝灾害的变化趋势.在此基础上,运用Arcgis的反距离权重插值法,分析其空间分布特征.结果表明:(1)近51年间,从旱涝灾害的年度性特征来看,福州市发生区域性干旱或洪涝均无明显的时间变化趋势特征;从季节性特征看,任何季节都可能出现旱涝灾害,与实际气象资料记载情况大体一致;(2)从福州市旱涝灾害的空间分布来看,年尺度上无论洪涝还是干旱福州市东北部都是发生频率最高的地区,季节尺度上西南地区发生季节性旱涝的频率最低,而沿海一侧发生季节性旱涝的频率较高.

基于“Z指数”的吉林省雨涝灾害对农作物的影响评估

雨涝是造成作物减产或绝收的灾害之一。研究雨涝灾害对吉林这个产粮大省和商品粮输出大省有着十分重要的意义。利用"Z指数"计算了吉林省50个气象观测站1980—2011年逐年6月、7月和8月的雨涝发生等级(偏涝、大涝和重涝)。之后采用多元回归方法建立了全省农作物受灾面积和成灾面积与全省当年6—8月逐月偏涝发生站次、大涝发生站次和重涝发生站次的关系模型。结果表明,农作物受灾面积和成灾面积与全省偏涝发生站次回归不显著,与重涝发生站次和大涝发生站次成正相关。其中,重涝相关性最显著,其次是大涝。但农作物受涝除与降雨有关外,还与水利建设投入、土壤特性等其他因素有关。其中水利建设的影响较大,1998年后,吉林省加大水利建设投入,因此农作物受灾和成灾面积显著减少。综上所述,应加大水利建设投入,加强大涝年的准确预报和预警,以有效地切断雨涝灾害链,减少损失。

改进Z指数的跨学科期刊评价

针对Z指数不能实现跨学科领域期刊评价的缺陷,文章通过引入学科规范化引文影响力修正不同学科的引用差异,改进Z指数并提出ZCNCI指数。通过分析ZCNCI指数与Z指数、P指数、SNIP、标准化特征因子、影响因子百分位等指标的相关性和差异性,验证ZCNCI指数跨学科期刊评价的效力。结果表明,ZCNCI指数延续了Z指数综合反映期刊数量、质量和被引分布特征的优势,与Z指数、P指数、标准化特征因子的相关性较高,且克服了SNIP、影响因子百分位的评价缺陷,在跨学科期刊评价中的综合表现较好。ZCNCI指数具有跨学科期刊评价效力,可用于跨学科期刊评价。