基于SPEI法的陇东地区近50a干旱化时空特征分析

选取陇东地区近50 a平均逐月降水和气温数据,采用Mann–Kendall方法、反距离加权插值(IDW)、功率谱分析、标准化降水蒸散发指数(SPEI)等方法分析了陇东地区近50 a来干旱变化的时空特征。研究显示:近50 a来陇东地区干旱化趋势非常明显,特别是20世纪90年代以来干旱趋势显著。持续干旱事件次数增多,持续干旱累积时间增长,以春夏连旱、伏秋连旱的次数增多为显著特征。发生干旱的周期在不同的时间尺度上表现不一致,随着时间尺度的增长,干旱出现的周期也在变长。干旱发生频率不断加快,尤其是在20世纪90年代以来,极端干旱事件的频率显著上升。近50 a来干旱频率较高的区域在环县西北部和六盘山以西静宁等地,干旱高频区逐步向中南部和东部转移。通过与其他方法对比分析和历史资料比对,证明SPEI在陇东地区有较好的适用性。

基于SPEI的中国西北地区气象干旱变化趋势分析

中国西北地区深居欧亚大陆腹地,是同纬度最干旱的地区之一,如果持续干旱,将对该地区社会经济发展产生严重的影响。因此,深入研究西北地区的干旱特征,为制定改善生态环境,促进西北经济发展有着重要的意义。标准化降水蒸散指数(SPEI)将温度对蒸散的影响融合在内,是全球气候变暖背景下研究干旱的新理想指标。采用1959—2011年西北地区149个具有代表性的气象站点的资料,对西北地区近53a干旱时空变化进行分析。结果表明,西北地区普遍存在干旱现象。从年际变化来看,该区呈变干趋势,1996年发生突变。从季节的变化来看,春、夏、秋明显变干,冬季有变湿趋势,变湿趋势不明显。春、夏、秋季发生突变,冬季突变不明显。从空间变化来看,春、夏秋大部分地区呈变干趋势,冬季大部分呈变湿趋势。与年鉴资料对比的结果进一步证明SPEI指数在西北地区具有较好的适用性。

石羊河流域天然植被适宜生态需水量估算

基于遥感手段并运用ArcGIs9．3软件统计获得石羊河流域1987，2000及2010年3期各类型天然植被面积数据，采用阿维里扬诺夫估算方法对石羊河流域各县区天然植被的生态需水量进行了估算。结果表明，石羊河流域1987，2000及2010年天然植被适宜生态需水量分别为2．43×10^9，2．34×10^9，2．06×10^9m3，其中各县区天然植被适宜生态需水量由多到少依次为：肃南县〉天祝县〉永昌县〉民勤县〉古浪县〉凉州区〉金川区。石羊河流域林地、草地的生态需水量基本各占总需水量的1／2，但各县区林地、草地生态需水量的百分比差异明显，流域天然植被的水分利用率介于2．74～16．55艇／（hm2·mm）。通过对石羊河流域3期天然植被适宜生态需水量的研究发现，流域天然植被无论从总需水量还是各优势盖度的需水量上均呈现减少趋势，因此确定天然植被的适宜生态需水量，对区域水资源的合理配置和科学制定生态恢复方案具有重要的现实意义和借鉴作用。

基于SPEI陇东地区近50a干旱化时空特征分析

利用甘肃陇东地区50a平均逐月降水和气温数据,采用Mann–Kendall方法、反距离加权插值(IDW)、功率谱分析、新的干旱监测指标SPEI分析了陇东地区近50a来干旱变化的时空特征。研究发现:陇东地区的干旱化趋势非常明显,特别是1990S以来干旱趋势显著。持续干旱事件次数增多和持续干旱累积时间变长,以春夏连旱、伏秋连旱发生的次数增多为显著特征。干旱发生的周期在不同的时间尺度上表现不一致,随着时间尺度的变长,干旱出现的周期也在变长。干旱发生频率不断增强,尤其是在1990S以来极端干旱事件发生的频率显著上升。近50a来干旱频率较高的区域在环县西北部和六盘山以西静宁,从年代际变化来分析,发生的干旱高频区向中南部和东部转移。通过对比分析和历史资料比对发现SPEI在陇东地区有很好的适用性。

基于SPEI的西南地区近53a干旱时空特征分析

论文基于标准化降水蒸散指数(SPEI),统计分析西南地区128个测站1960—2012年的气象数据,从干旱年际变化趋势、四季变化趋势、干旱强度、干旱事件频次、干旱频率以及与ENSO的关系,对西南地区近半个世纪的干旱时空特征进行了分析。结果表明:①西南地区及子区域近53 a来呈干旱化趋势,21世纪初干旱发生最频繁,干旱强度、极端干旱及中等干旱的频次均呈增加趋势;②四季大部分区域呈干旱化趋势,以秋季最为突出;③春季,干旱发生频率最高且集中在横断山地、四川盆地东部和云贵高原中部,夏季,横断山地北部、若尔盖高原和广西丘陵西北部易发生干旱,秋季,云贵高原、广西丘陵及四川盆地部分区域干旱频率较高,冬季,干旱易发区集中在若尔盖高原、四川盆地西南部一线;④各区域四季的干旱指数与ENSO指数相关性不同,并且ENSO事件强度与四川盆地和横断山地的SPEI在年变化趋势方面存在明显负相关,与其他区域呈正相关。此外,西南地区在厄尔尼诺年和拉尼娜年都会出现干旱,但前者爆发干旱灾害的概率比后者高。而且各区域存在差异,四川盆地、若尔盖高原在厄尔尼诺年易发生干旱,而云贵高原在拉尼娜年发生频率较高,广西丘陵、横断山地没有明显规律和特征。

基于标准化降水蒸散指数的陕西省近50a干旱特征分析

基于陕西省18个气象站点1961—2010年实测气象资料,利用标准化降水蒸散指数(SPEI),通过计算各站历年逐月的SPEI指数值,统计近50 a各站点出现的干旱过程,分析了陕西省历年、历年各季及月尺度上的干旱发生频率、覆盖面积和干旱发生强度,揭示了陕西省干旱发生的时空和强度演变特征。研究结果表明,近50 a来陕西省干旱发生频率呈明显的增长趋势,尤其是1990年以来的近20 a;陕西省在年、春、夏、秋、冬及月尺度上均有干旱发生。其中,秋季干旱最为严重,春季次之。在年代际变化方面,全省以20世纪90年代干旱最为严重,2000年以来的干旱次之;干旱出现既有全省性的大范围干旱,也有区域性的局部干旱,分布极不均匀,总体分布特征是北多南少;干旱发生强度分布呈现出关中最强、陕南次之、陕北最弱的特点。

基于SPEI指数的近52年青海省农(牧)作物生长季干旱动态格局分析

标准化降水蒸散指数(the standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)是国际上最新发展的适用于气候变暖背景下多时间尺度干旱监测与评估的理想指标。本文利用1961—2012年青海省47个气象站点逐月的平均气温和降水数据,基于SPEI分析了近52年气候变化背景下青海省农作物生长季多时间尺度干旱风险的时空变化特征。结果表明:生长季干旱风险突出,时空差异显著;在气候变化背景下,生长季生育前期干旱化趋势小于需水关键期和全生育期趋势,生长季内干旱有以生育前期干旱为主向需水关键期干旱为主转变的特点。与此同时,干旱发生范围也有明显扩大趋势;在区域平均增暖1.36℃情况下,青海省农作物生长季中度以上干旱风险平均增加了2倍;进一步印证了气候变暖在带来可能收益的同时由于气候变率的增大及水热匹配的不均匀而增加农牧业生产的不稳定性。