基于改进帕默尔干旱指数的中国气象干旱时空演变分析

近几十年来随着全球变暖的不断加剧,中国多地频繁发生干旱灾害,经济损失也越来越大,因而研究干旱的时空演变对社会经济发展具有重要的现实意义。论文基于改进帕默尔干旱指数（sc PDSI）分析了1961—2009年间年和四季干湿变化,并利用旋转经验正交函数（rotated empirical orthogonal function,REOF）探讨了中国气象干旱的时空演变特征。结果表明：1）近49 a来,整体上中国年和四季均呈显著变湿趋势,且均在20世纪70年代初期发生了由干变湿的突变;2）年及四季均存在2-8 a的振荡周期,其中夏季主周期为4.4 a,其余主周期均为6.2 a;3）根据REOF时空分解的前8个空间模态,将中国划分成8个干湿特征区域,其中大兴安岭地区、东南地区、西北地区和青藏高原南部地区有变湿趋势,后两个区域变湿趋势显著;东北—内蒙古高原区、青藏高原北部地区、中部地区和黄淮海平原地区呈变干趋势,前3个区变干趋势显著,黄淮海平原分区干湿变化不明显;各分区普遍具有2-9 a的振荡周期;4）极涡指数、印度洋偶极子和太平洋涛动与部分地区气象干旱有较好的相关关系。研究结果可为研究区防旱、抗旱与干旱预测提供参考依据。

基于自适应帕默尔指数的1961—2015年全国干旱时空特征分析

干旱是我国频繁发生的自然灾害,全国平均每年因干旱灾害造成的损失会直接或间接地影响到社会经济的发展。为了揭示全国干旱的变化规律,利用1961—2015年全国2 360个气象站点的逐日气温、降水等观测资料,选择空间适应性较强的自适应帕默尔干旱指数(SC-PDSI),计算得到了55年来月尺度的SC-PDSI序列,并通过干旱发生次数、历时、强度、频率和受旱面积等指标分析了全国干旱的空间格局和趋势变化。结果显示:在1961—2015年全国范围没有明显的变干旱趋势,但局部地区存在显著差异,东北、内蒙古、西北、青藏以及东南部地区有明显的变湿趋势,华南和西南有变干的趋势,华北、华中基本保持不变;干旱变化呈年代际波动,即1961—1980年代为干旱时期,1981—2000年代属于正常年代,21世纪以来干旱程度加剧。研究表明:在1961—2015年间干旱化空间特征表现为带状区域,即自西南地区—黄土高原—海河平原形成了一个干旱化带。通过分析各年代干旱频率重心的变化得出,我国的干旱重心由西北部逐步转移到了西南部地区;通过计算受旱面积的变化趋势,发现西南和华南地区的受旱面积有明显增加。

Analysis of spatio-temporal evolution of droughts in Luanhe River Basin using different drought indices

Based on the monthly precipitation and air temperature from 1960 to 1989 in the Luanhe River Basin, the standardized precipitation evapotranspiration index （SPEI） and standardized precipitation index （SPI） at three- and six-month time scales and the self-calibrating Palmer drought severity index （sc-PDSI） were calculated to evaluate droughts in the study area. Temporal variations of the drought severity from 1960 to 1989 were analyzed and compared based on the results of different drought indices, and some typical drought events were identified. Spatial distributions of the drought severity according to the indices were also plotted and investigated. The results reveal the following： the performances of different drought indices are closely associated with the drought duration and the dominant factors of droughts; the SPEI is more accurate than the SPI when both evaporation and precipitation play important roles in drought events; the drought severity shown by the sc-PDSI is generally milder than the actual drought severity from 1960 to 1989; and the evolution of the droughts is usually delayed according to the scPDSI. This study provides valuable references for building drought early warning and mitigation systems in the Luanhe River Basin.

南盘江流域旱涝时空分布规律研究

采用逐月自修正PDSI指数揭示了南盘江流域1961-2010年旱涝时空分布规律。结果表明:50年来,流域旱涝频繁,干旱范围呈上升趋势,洪涝范围呈下降趋势,普遍干旱主要发生在1987年以后,普遍洪涝主要发生在1965-1976年间,中高频率干旱区覆盖范围年内变化幅度非常显著,流域东北部、西南部、东南部是干旱最容易发生的地区,流域边缘是洪涝最容易发生的地区。