[目的]揭示黄土高原典型区域百年尺度干旱演化特征,与地貌类型耦合阐明气象干旱的时空变化规律,进而为北洛河流域综合治理提供科技支撑。[方法]基于1915—2020年北洛河流域1 km分辨率的平均气温及降水数据,计算了年际标准化降水蒸散指数...[目的]揭示黄土高原典型区域百年尺度干旱演化特征,与地貌类型耦合阐明气象干旱的时空变化规律,进而为北洛河流域综合治理提供科技支撑。[方法]基于1915—2020年北洛河流域1 km分辨率的平均气温及降水数据,计算了年际标准化降水蒸散指数(SPEI),并结合Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验、小波分析、反距离权重插值(IDW)等方法,分析了流域内100余年不同地貌类型区的气象干旱时空演变特征。[结果](1)北洛河流域降水量及平均气温的空间分布差异较大,总体呈现东南向西北递减的特点;降水量多呈条带状分布,平均气温沿河道自上而下梯度增加,上游区(丘陵沟壑区)降水量相对较少,下游区(阶地平原区)平均气温相对偏高;(2) 1915—2020年北洛河流域SPEI-12震荡明显,干旱事件交替出现且弱减,下降速率为-0.04/10 a, 1942年,1990年和2010年为旱势转折年,并以1990年最为明显;周期变化大致可从1960年分为两个时期,之前以10 a, 17 a为主,其后为3 a, 7 a, 30 a左右,10 a和30 a周期在不同时期干旱变化中起主导作用;(3) SPEI-12的不显著下降趋势具有全域性且由东北向西南有增大趋势,表明北洛河流域总体呈弱旱化发展;(4)不同年代干旱事件发生频率差异较大,1990s重旱和特旱发生频率最高;2000s不同类型干旱事件发生的总频率最大,其中上游区(丘陵沟壑区)和下游区(阶地平原区)可达70%,而中游区(土石山林区和高原沟壑区)约为60%;(5)不同类型干旱空间分布存在异质性,轻旱发生频率有自南向北逐渐降低的趋势,中旱发生频率与之相反。总体来看,北洛河流域上游区(丘陵沟壑区)易发生中旱,下游区(阶地平原区)更易发生轻旱,重旱高发区在流域内零散分布,特旱的发生概率仅为1.69%~2.10%。[结论]全球变暖引发的旱化趋势在黄土高原地区的影响客观存在,北洛河流域不同地貌类型区气象干旱发生的高频类型略有差别,未来应提升中下游地区的抗旱减灾能力。展开更多
文摘[目的]揭示黄土高原典型区域百年尺度干旱演化特征,与地貌类型耦合阐明气象干旱的时空变化规律,进而为北洛河流域综合治理提供科技支撑。[方法]基于1915—2020年北洛河流域1 km分辨率的平均气温及降水数据,计算了年际标准化降水蒸散指数(SPEI),并结合Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验、小波分析、反距离权重插值(IDW)等方法,分析了流域内100余年不同地貌类型区的气象干旱时空演变特征。[结果](1)北洛河流域降水量及平均气温的空间分布差异较大,总体呈现东南向西北递减的特点;降水量多呈条带状分布,平均气温沿河道自上而下梯度增加,上游区(丘陵沟壑区)降水量相对较少,下游区(阶地平原区)平均气温相对偏高;(2) 1915—2020年北洛河流域SPEI-12震荡明显,干旱事件交替出现且弱减,下降速率为-0.04/10 a, 1942年,1990年和2010年为旱势转折年,并以1990年最为明显;周期变化大致可从1960年分为两个时期,之前以10 a, 17 a为主,其后为3 a, 7 a, 30 a左右,10 a和30 a周期在不同时期干旱变化中起主导作用;(3) SPEI-12的不显著下降趋势具有全域性且由东北向西南有增大趋势,表明北洛河流域总体呈弱旱化发展;(4)不同年代干旱事件发生频率差异较大,1990s重旱和特旱发生频率最高;2000s不同类型干旱事件发生的总频率最大,其中上游区(丘陵沟壑区)和下游区(阶地平原区)可达70%,而中游区(土石山林区和高原沟壑区)约为60%;(5)不同类型干旱空间分布存在异质性,轻旱发生频率有自南向北逐渐降低的趋势,中旱发生频率与之相反。总体来看,北洛河流域上游区(丘陵沟壑区)易发生中旱,下游区(阶地平原区)更易发生轻旱,重旱高发区在流域内零散分布,特旱的发生概率仅为1.69%~2.10%。[结论]全球变暖引发的旱化趋势在黄土高原地区的影响客观存在,北洛河流域不同地貌类型区气象干旱发生的高频类型略有差别,未来应提升中下游地区的抗旱减灾能力。
