基于降水量距平百分率的1961—2020年鄂尔多斯气象干旱趋势

鄂尔多斯由于干旱事件频发,严重影响到当地的经济发展。研究鄂尔多斯的干旱时空演变特征对抗旱减灾工作的开展十分必要。本文采用1961—2020年鄂尔多斯85个格点的逐月降水数据,利用游程理论分析了标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)和降水量距平百分率指数(Precipitation Anomaly Percentage,Pa)在该地区的适用性,并进一步采用反距离插值等方法分析干旱时空演变特征,结果表明:(1)Pa指数对鄂尔多斯干旱的描述具有很强的敏感性和准确性。(2)干旱年际变化频率高,夏旱发生频率最高,为16.7%,冬旱发生频率最低,为13.3%,其中,干旱发生率随干旱等级升高而逐渐降低。(3)鄂尔多斯西部比东部更易发生严重干旱,不受旱灾影响的概率逐渐由42%增大为75%。(4)春夏两季的干旱情况对整年的干旱情况影响最大,秋冬两季的干旱形势有所好转,并且冬季好转更明显。

基于降水距平百分率的驻马店市夏玉米主要生育期干旱风险分析

[目的]对作物生育期进行干旱风险分析,为有效进行干旱风险管理,实现作物高产稳产提供科学依据。[方法]本研究利用驻马店市1970-2019年7个代表站点的降水资料,结合夏玉米生育期,以降水距平百分率作为干旱指标,分析驻马店市夏玉米不同时段干旱时空特征及干旱风险。[结果]各站点各尺度夏玉米干旱以轻旱和中旱为主,占总干旱事件的86%~100%;而重旱和特旱的发生相对较少。从空间分布上看,南部地区的干旱发生强度和频率相对较小。从月尺度来看,驻马店市东北部的平舆站的夏玉米干旱风险最高,6月、7月、8月的干旱风险指数分别为31.20、19.44和27.36;南部的正阳站的夏玉米干旱风险最低,6月、7月、8月的干旱风险指数分别为19.04、15.60和15.60。从季节尺度来看,西北部的驻马店站的夏玉米干旱风险最高,干旱风险指数为18.72;南部的正阳站的夏玉米干旱风险最低,干旱风险指数为9.36。[结论]在实际生产中,应结合夏玉米的生长阶段及降水情况,重点关注北部及西部干旱风险较高区域的干旱防御工作,以减少干旱损失。

基于降水距平百分率的衡水市干旱趋势分析

掌握区域降水序列对落实水资源管理、工农业生产发展均具有重要意义。利用衡水市1956—2015年降水观测资料,统计分析了降水的年际变化和季节变化特性,用降水距平百分率指标作为干旱等级情况的评价指标体系,分析了不同等级干旱的时空分布特征。分析结果表明,衡水地区夏季降水呈现增长趋势,降水年际及春、秋、冬季均呈现减小变化,降水年际和季节变化明显,但是2001—2020年降水呈现增长的态势,表明未来发生干旱的可能性降低。研究成果为干旱预测预警及防灾减灾工作提供数据支撑服务。

基于TRMM降水产品计算月降水量距平百分率

尝试了使用遥感数据估算传统的干旱监测指标——月降水量距平百分率。首先利用TRMM（Tropical Rainfall Measuring Mission）月降水速率产品求取1998年~2008年7月份和8月份的降水总量,进而利用月降水总量数据计算2006年7月、8月和2007年7月、8月的月降水量距平百分率。将TRMM数据计算的月降水量距平百分率与中国气象局提供的地面站点观测数据进行比较。比较结果表明,由TRMM数据计算的月降水量距平百分率总体上与站点观测数据没有显著差异。由TRMM数据计算月降水量距平百分率可作为旱情监测的有效手段。

基于降水距平百分率的河南省干旱特征分析

利用1953-2012年河南省及18个地市逐月降水资料,分析了降水年际、季节变化及空间分布特征;以降水距平百分率作为干旱等级评价指标,分析了不同等级干旱的时空分布特征。研究结果表明,河南省降水年际与季节均呈减少趋势,多年降水倾向率为-16.748mm/10a,季节降水减少速率(夏季﹥春季﹥秋季﹥冬季),多年平均降水量(豫南﹥豫中﹥豫东﹥豫西﹥豫北);1953-2012年有13年发生干旱,春旱、冬旱、夏旱、秋旱发生频率分别为32%、25%、18%、25%;18个地市发生干旱的平均频率为27.4%,轻度、中度、严重、特大干旱发生的平均频率分别为18.5%、5.2%、2.3%、1.4%,其中安阳发生频率最高(33.3%)。研究成果可为河南省干旱的监测、评估、预警和抗旱减灾工作提供科学依据。

降水距平百分率在西藏干旱判定中的验证

本文选择1971—2000年5～8月降水量资料，采用我国通用的半干旱、半湿润地区干旱等级标准划分标准，对西藏地区主要农区6个气象观测站点的降水距平百分率进行分析，结果表明：降水距平百分率基本上能体现出西藏的干旱状况，但是干旱的轻重程度体现不够理想，因此对降水距平百分率的等级做出适当调整，调整后的降水距平百分率等级标准判断的干旱结果与实际出现的旱情基本吻合。

基于降水距平百分率的重庆市干旱特征分析

该文利用重庆市34个气象站点2003—2013年的逐月降水资料,采用降水距平百分率(Pa)从年、季度尺度分析重庆市的干旱时空特征。主要结论如下:(1)重庆全年降水丰富,夏秋降水最多,冬季降水最少;整体上降水由北、东、南三个方向向中部和西部逐渐减少;(2)重庆全年均有可能发生干旱,夏季干旱强度最大,干旱呈现上升趋势。(3)整个研究区都有干旱发生,其中西部地区干旱最严重,东南部部分区域受干旱影响相对较小。

基于降水距平百分率的陕西省干旱时空分布特征

随着气候变化,气象干旱威胁农业经济发展。利用陕西省16个地市19个气象台站降水资料,选择降水距平百分率为干旱指标,计算陕西省近50a各年的干旱指数,在此基础上分析了干旱年际变化特征,并利用GIS 10.1绘制干旱强度的空间分布图。研究结果表明,陕西省夏季降水多、冬季少,多年平均降水量表现为陕南>关中>陕北;1960—2013年陕南地区、陕北地区、关中地区分别出现干旱次数为15,17,13,研究区域内16个地市发生干旱的平均频率为28%,轻度、中度、严重、特大干旱发生的平均频率分别为19%,6%,1%,2%,其中绥德发生频率最高(39%)。研究结果为陕西省干旱的监测、评估、预警和抗旱减灾工作提供科学依据。

基于降水距平百分率的安徽省近50a干旱时空分布特征分析

基于安徽省1965-2014年15个气象站点的降水资料,以降水距平百分率(Pa)为干旱指标,从年和季(3个月)时间尺度定量地分析安徽省时空变化特征。研究结果表明:安徽省干旱在空间尺度上分布不均,北部和西南地区干旱发生频率高,中部和东南地区发生频率较低,自北向南干旱频率逐渐降低。通过对季节尺度干旱结果的比较可知,秋旱发生频率最高、强度最大、干旱范围最广,其次是夏旱、冬旱和春旱。其中春旱和秋旱有加重趋势,而夏旱和冬旱趋势不明显。

基于降水距平百分率的广西干旱特征分析

利用2004~2015年广西壮族自治区及14个地市逐月降水资料,以降水距平百分率作为干旱等级评价指标,分析广西降水的年际变化、季节变化和空间分布特征。结果表明:广西多年平均降水量桂南﹥桂北﹥桂东﹥桂中﹥桂西;2004~2015年间有6年发生干旱,发生春旱、夏旱、秋旱、冬旱的频率分别为25%、8.33%、41.67%、50%;广西14个地级市发生干旱的平均频率为49.4%。广西发生轻旱、中旱、重旱、特旱的平均频率分别为6%、12.5%、8.3%、22.6%;其中南宁和梧州为轻旱易发城市,贵港、玉林、崇左和河池为中旱易发城市,崇左、河池、百色、来宾为重旱易发城市,河池、百色、崇左、南宁为特旱易发城市。

降水距平百分率指标对西宁市农业气象干旱的适用性及干旱预测

利用1961~2010年西宁市三县灾情普查资料和降水资料,通过数理统计法分析了西宁市基于降水距平百分率的气象干旱指标对农业气象干旱的适用性,同时采用相关性分析及逐步回归等方法,用近年来自动站土壤墒情资料,建立了简单易行的农业气象干旱预测预警模型。研究结果表明,西宁市生长季各月降水主要为正常年型,其次为轻旱和稍丰年型;季节正常为主要降水年型,其次为轻旱、稍丰,其余降水年型出现频率小。干旱发生频率从大到小均为春、秋和夏;年降水量基本不出现重旱或超丰以上的降水年型,正常年型占58%~66%,气象干旱发生频率为14%~22%。轻旱出现频率为15%左右,而中旱和重旱出现频率不足5%。用降水、气温与土壤水分间的关系建立墒情模型,参数获取简单,实用性强,开展农业气象干旱发生、发展趋势预测,对农业生产管理具有一定的指导作用。

1880-2007年全球年降水距平百分率的多年变化

根据日本气象厅网2008年3月5日报道，日本气象厅根据全球各观测站资料，绘制的1880～2007年全球年降水距平百分率直方图如图1所示。

Palmer干旱指数、地表湿润指数与降水距平的比较

利用中国气象局整编的1951年1月～1999年12月中国160站气温、降水月平均资料,计算了我国160站近49年逐月帕尔默干旱指数、地表湿润指数和降水距平百分率。对比研究表明:PDSI指数和地表湿润指数能抓住降水是干旱最重要的决定因素这一特征,并且,能反映出干旱过程具有更大的时空尺度。在实际蒸发较大的地区,PDSI指数比降水距平百分率描述干旱强度更准确。对于华北地区,在20世纪80年代以前,降水偏多,气温偏低,最大潜在蒸发较小,处于相对湿润的时段;80年代以后,降水偏少,加之气温的升高,华北的干旱越来越严重。

Palmer干旱指数与降水距平在陕西对比应用

利用陕西省96个气象站1971-2005年月平均气温、降水资料,计算各气象站35 a逐月帕默尔干旱指数(PDSI)和降水距平百分率。对比分析表明:PDSI不是采用简单的时段平均,它考虑因子全面,除降水外,还考虑蒸散、气温等综合因素,并引入气候适宜值的概念,因此计算结果与实际基本吻合,能反映出干旱过程,具有更大的时空尺度。在夏季高温蒸发较大的地区,PDSI比降水距平百分率描述干旱强度更准确。

山东省春季降水量与前期北半球500hPa月平均高度场的相关分析及其预报

在普查山东省春季降水量与上年１月至当年１月各月北半球５００ｈＰａ月平均高度场相关的基础上，分析了两者关系的时间变化和空间分布，并选择相关显著性达信度α＝０．０５以上，空间分布有５个格点以上成片的区域作为相关的关健区，用各关健区所有格点的高度距平平均值分别组成时间序列，这样的相关因子序列共有２９个。用ＥＯＦ分析方法对相关因子提供的预报信息进行浓缩，利用其主成分和春季降水量的相关进行建模预报，取得了良好的试报效果。

近60a新疆塔城地区降水及气象干旱变化特征

利用新疆维吾尔自治区塔城地区9个国家气象观测站1961—2020年逐月降水资料,基于降水量距平百分率(Pa)指数,从干旱发生频率、干旱影响范围和强度等方面,分析塔城地区气象干旱的时空分布特征。结果表明:(1)近60 a塔城地区年平均降水量为211.4 mm,呈现西北部多、中东部少的分布格局。年平均降水量呈显著增多趋势,在1986年发生由少到多的突变。(2)近60 a塔城地区共有14 a发生年尺度干旱,占比为23.33%,其中轻旱9 a,中旱3 a,重旱2 a;季节尺度干旱发生频次以夏季最多,冬季次之,春秋两季相当且最少。(3)近60 a塔城地区年、季尺度干旱站次比呈减小趋势,年、季(除夏季外)干旱强度亦呈减弱趋势,干旱影响范围的缩小和干旱强度的减弱使干旱状况有所缓解。从干旱影响范围来看,局域性干旱和全域性干旱发生频数均较高;从干旱强度来看,以轻度干旱和中度干旱为主。(4)AO、PDO指数的变化及ENSO事件对塔城地区干旱事件的发生具有一定指示意义。

基于降水量距平百分率的内蒙古地区干旱特征

利用1971-2015年内蒙古地区52个气象站逐月降水量观测数据,采用降水量距平百分率(Pa),从干旱频率和干旱变化趋势率分析了研究区近45 a来干旱时空分布特征。结果表明:从时间变化来看,年降水量呈微弱的下降趋势,并于1998年和2012年发生突变;春季、秋季和冬季降水量变化呈上升趋势,夏季降水量变化呈下降趋势;年尺度干旱主要发生在1999-2011年;季节尺度干旱发生频率为冬旱>春旱>秋旱>夏旱。从空间变化来看,多年平均降水量由东向西呈逐级递减趋势,降水分布地域特征明显,大兴安岭以东地区和巴彦淖尔市西部地区降水变化趋势率较高,呼伦贝尔市西北部、通辽市中南部、赤峰市中部、阿拉善盟西部地区降水变化趋势率较低;发生不同等级干旱的几率为轻旱>特旱>中旱>重旱,各级干旱易发生地区集中在呼伦贝尔市西部、赤峰市中北部、通辽市北部、锡林郭勒盟中西部以及阿拉善盟西部地区。Pa变化趋势率表现为,呼伦贝尔市中东部、巴彦淖尔市西部和阿拉善盟东部呈上升趋势,即干旱程度减轻;兴安盟南部至鄂尔多斯市、阿拉善盟中西部呈下降趋势,即干旱程度加重。

气候变化背景下中国南方地区季节性干旱特征与适应.Ⅲ.基于降水量距平百分率的南方地区季节性干旱时空特征＊

分析季节性干旱时空特征和发生规律,可为全球气候变化背景下制定抗旱减灾对策提供理论依据.本研究利用南方15个省(市、区)的气象台站1959—2008年逐日降水、气温资料,以国家标准《气象干旱等级》中的降水量距平百分率作为干旱指标,并进行修正,计算了1959—2008年南方地区干旱指数,分析了年、季、月尺度干旱频率的空间分布特征、以及干旱强度、干旱站次比的年际变化.结果表明:研究期间,南方地区年尺度干旱风险总体较小.干旱空间特征存在明显的季节性差异,南方地区季节性干旱以秋旱发生频率最高、强度最重,其多发生在长江中下游地区和华南地区等主要农作区;其次为冬旱,主要发生在西南地区西部和华南地区等冬作区;春旱和夏旱较轻,春旱多发区在西南地区西南部、华南南部以及淮北等地,夏旱多发区在长江中下游地区、福建东南沿海和西南地区东北部.研究区干旱多发区呈明显的月际波动变化和空间转换,11月到次年5月,干旱多发区范围随季节推移减小,5—11月,干旱多发区范围随季节推移增大,4—6月干旱发生范围最小,11—12月干旱多发区范围最广.1959—2008年,南方地区年尺度干旱范围略有减小、干旱强度略有增强,但不同季节表现不尽相同:春旱范围略有减小、强度减轻,夏旱范围明显减小、强度减轻,秋旱范围明显增大、强度增重,冬旱范围减小、强度减轻.

基于降水距平百分率的苏尼特草原干旱特征分析

利用1980年-2015年锡林郭勒盟3个气象站点逐月降水量资料,采用降水距平百分率,从干旱频率和干旱变化趋势率两个方面对36年间苏尼特草原年际、季节和月干旱特征进行详细分析。研究结果表明:苏尼特草原逐年降水量呈减少趋势;夏季和冬季降水量为降低趋势,春季和秋季降水量为增加趋势;年际和季节尺度轻旱和中旱频率均较高;3、4月干旱频率最高,7、8、9月无特旱。因此,降水距平百分率基本可以体现出苏尼特草原存在干旱化趋势,研究结果与实际情况基本相符,可为相关部门根据本区域干旱特征为制定相应抗旱对策提供理论依据。

近50年来中国夏季降水及水汽输送特征研究

利用1951—2006年中国448站夏季降水资料、NCEP/NCAR VersionⅠ的再分析资料,研究了近50年来中国夏季降水年代际变化特征及其分区,并从季风性水汽输送的变化角度出发,讨论了影响中国一些主要地区降水变化的可能机制。研究发现:(1)从总体上来说,自1951年至今,中国夏季降水水在3个突变时段,即1956—1960年,1980年前后以及1993年以后。且90°E以东突变后的主要变化特征都是多雨区由北向南传播,而90°E以西则是多雨区由南向北传播;(2)近56年来就110°E以东的中国东部夏季降水而言,1980年以后多雨区由华北南移到长江中下游,又于1993年以后由长江中下游继续南移至华南;(3)中国东部各地区降水和850 hPa风场、整层水汽输送场的相关分布一致表明,中国110°E以东各降水区以南为来自偏东偏南的季风性异常水汽输送,而以北为来自偏北风和相应的异常水汽输送,两者在降水区汇合造成风和水汽输送异常辐合。因而,西太平洋副热带高压南侧的东南季风及其异常水汽输送、北方冷槽的偏北风及其异常水汽输送是中国东部夏季降水异常的主要成员,这和一般认为的这些地区降水异常来自孟加拉湾的季风性异常水汽输送的观点不同,需要作进一步研究。总之,对于中国东部旱涝的形成,应该重点注意来自西北太平洋副热带高压西侧的直接或间接经南海到达的异常西南季风性水汽输送。