金沙江流域近50年气象水文干旱时空变化特征

通过构建SWAT模型,模拟得到了金沙江流域21个子流域的径流序列,并对3个月尺度标准化降水指数(SPI3)、标准化降水蒸散指数(SPEI3)和标准化径流指数(SRI3)序列的变化趋势和周期进行了分析,同时还对SRI3序列进行了干旱事件识别分析。分析结果表明:①1968~2017年,金沙江流域15个子流域的年径流总体呈现显著增加的趋势;②分别有10个子流域的SPI3、12个子流域的SPEI3和19个子流域的SRI3总体呈现为显著增大的趋势;③水文干旱事件共479次,但多数历时较短、强度较小;④全流域水文干旱最严重的时期为1968~1977年,且其年内分布不均匀,夏秋季节易于发生水文干旱并在秋冬季节最为严重,其中金沙江干流全段和雅砻江中上段的干旱情势相比其他区域更为严重。

珠江流域干旱时空变化的经验诊断分析

根据1961~2011年珠江流域多时间尺度标准化蒸散发指数(SPEI),应用旋转经验正交函数分解、趋势和突变检验、小波谱与小波全域相干谱分析等方法,分析珠江流域该时期干旱空间分布与时间变化特征。结果显示:1)干旱空间分布与时间变化差异明显,20世纪70年代以来干旱发生事件持续增多,21世纪以来珠江流域中旱、重旱事件、干旱历时和强度都显著加大,秋旱尤为突出;2)根据SPEI的REOF时空分解,可将珠江流域划分成6个空间模态,其载荷中心分别位于的东江流域、桂北、桂东南、桂西南、黔南和滇东,各分区普遍存在干旱趋势,其中黔南和滇东干旱趋势显著,已成为珠江流域的干旱中心;3)6个分区的干湿变化具有2~8 a的厄尔尼诺变化的振荡周期,部分分区显示与太阳黑子活动关联的11 a及22 a变化周期,各个分区对ENSO事件的响应存在显著差异。

滦河流域多时间尺度干旱时空特征分析

以滦河潘家口水库控制流域26个雨量站1959-2011年逐月降水数据为基础,应用经验Copula函数建立了联合降水亏缺指数,与标准化降水指数的干旱评价结果进行了对比,并依据联合降水亏缺指数分析了1959-2011年间流域干旱时空变化特征。结果表明:(1)联合降水亏缺指数综合了多时间尺度水分亏缺信息,充分考虑干旱的累积效应,避免了采用不同时间尺度标准化降水指数表征干旱时结论不一致的情况,可以实现更全面客观的干旱监测及评估。(2)1959-2011年,滦河潘家口水库控制流域干旱发生频率总体上呈现夏秋多冬春少、东南高西北低的规律;干旱事件随时间持续增多,特别是2010-2011年极端干旱频繁发生;相比西北部,流域东南部的干旱事件历时更长、强度更大;在汛期(尤其是8-9月)全流域存在较一致的干旱加剧趋势,东南部趋势显著。联合降水亏缺指数能够有效地反映干旱时空特征及演变规律,为区域干旱研究提供了新的技术途径。

湖南省基于scPDSI指数的干旱时空特征分析

本文基于高空间分辨率的改进帕默尔干旱指数(sc PDSI),采用Mann-Kendall非参数突变检验法、经验正交函数分析法(EOF)对湖南省干旱时空特征进行分析。结果表明,(1)1961—2009年,湖南省发生干旱的频率为8.2%;(2)整体上,湖南省年际、春季、秋季变湿趋势显著,且均以1988年为突变点,但是在进入2000年代后进入相对干旱的时期;夏季呈现由干变湿的显著趋势,并在1990年发生突变;冬季呈现显著变干趋势,并在2004年发生突变;(3)整体来看,湖南省处于正常状态,其中湘西北小面积处于轻微湿润,湘中小面积和湘西南小面积处于轻微干旱状态;(4)利用经验正交函数得到的前4个EOF空间模态,将湖南省划分为4个干湿特征区域,分别为湘南地区、湘西北地区、湘东北地区和湘中地区,其中湘东北和湘中地区变湿趋势显著,湘南和湘西北区域变干趋势显著。

新疆阿克苏地区气象干旱特征研究

研究区域干旱特征规律能够为干旱风险管理提供技术支撑，利用研究区内9个气象站点1960~2007年日降水数据，计算SPI 4个时间尺度3、6、9、12个月的干旱指数，分析该地区的干旱程度。在此基础之上，利用马尔可夫链预测随后3年阿克苏地区干旱的概率，与实际情况做比较。结果表明，①12个月时间尺度的结果表明，干旱强度最高的是沙雅，相对干旱频率最大的是库车；6个月时间尺度的结果表明，干旱强度最高的是柯坪，相对干旱频率最大的是拜城和库车。②年平均降水量呈上升趋势，基于SPI的马尔科夫模型的计算结果与阿克苏地区2008~2010年的气象情况一致。③SPI-12和SPI-6空间分布整体变化趋势一样，但是12个月时间尺度的结果干旱的整体趋势大致是东部比西部要严重；而6个月时间尺度的结果干旱20世纪60年代、80年代、90年代西部的干旱要比东部的严重。

甘肃省河东地区春玉米干旱演变特征及灾损风险区划

甘肃河东地区为全省春玉米主要种植区,同时也是易发生干旱的地区,基于FAO推荐的Penman-Montith模型以及其提供的作物系数计算了甘肃省河东地区春玉米作物水分亏缺距平指数(CWDI a),采用甘肃省河东地区54个气象站1961—2017年逐日气象数据以及河东各县(区)春玉米多年产量资料,从干旱的年际变化趋势、干旱空间分布特征以及春玉米干旱灾损风险区划三方面对近57年来河东地区春玉米各生育期干旱演变特征及其灾损风险区划进行了分析。结果表明:受降水的影响,河东地区春玉米生长期各旬需水量、CWDI a值均呈先增大后减少的趋势,全区CWDI a值>15,表明该区虽为雨养农业区但仍需通过灌溉补给保证作物生长期所需水分。生长季内春玉米水分亏缺的变化幅度:抽雄~开花期>拔节期>乳熟~成熟期>出苗~七叶期。出苗~七叶期水分亏缺程度由南向北呈递减趋势,其他三期水分亏缺程度由南向北呈递增趋势。河东地区春玉米干旱风险具有明显的区域性和差异性,低风险区主要在陇东南部地区,陇南中部、北部、南部地区,甘南高原东北部地区;中风险区主要在陇东中部地区,陇南东南部地区,陇西黄土高原中部地区;较高风险区主要在环县,渭北地区;高风险区主要在黄河以南地区至靖远-榆中区。总体来看,河东春玉米干旱灾损风险区由南向北呈纬向分布,且受积温影响,海拔高于2500 m的高山区不适于种植春玉米。

基于综合气象干旱指数的1961—2012年阿勒泰地区干旱时空演变特征

基于阿勒泰地区7个气象站1961—2012年的逐日气温、降水等气象资料,运用趋势分析法、M-K突变检验法、小波分析法并结合Arc GIS软件,探究了阿勒泰地区干旱的时空演变特征.结果表明:综合气象干旱指数能较好地反映阿勒泰地区干旱状况.研究期间,阿勒泰地区虽然年和四季的干旱频次和不同等级干旱覆盖范围都呈减少趋势,但是旱情仍较为严重,年和季节的干旱发生频繁,且多年存在重旱和特旱发生在整个阿勒泰地区;秋季和冬季的干旱频次分别在1997和1983年发生减少突变,夏季的干旱频次首先在1962年发生增加突变,随后在1991年发生减少突变,年均和春季的干旱频次无突变发生;年和四季的干旱频次都存在明显的周期性.干旱频次和不同干旱等级在空间上的分布表明,东部清河县旱情较为严重,中部阿勒泰市、富蕴县、布尔津县、福海县旱情次之,西部地区的哈巴河和吉木乃县的旱情较轻.