辽宁省旱涝急转特征与趋势研究

【目的】旱涝急转事件有较高的突发性和致灾性,明确辽宁省旱涝急转的特征与趋势,为辽宁省旱涝灾害预警与水资源应急管理提供依据。【方法】旱涝急转指标是进行旱涝急转研究的基础,利用辽宁省19个气象站点1970—2020年的降水数据,分别采用长、短周期旱涝急转指数(LDFAI、SDFAI)进行时空特征分析,并指明旱涝急转指数的异同,实现对辽宁省旱涝急转事件的量化识别。【结果】结果表明:(1)1970—2020年辽宁省LDFAI与SDFAI总体呈上升趋势,未来辽宁省干旱转洪涝风险正逐步提升;(2)辽宁省旱涝急转事件的发生概率空间差异性显著并且与辽宁省的降水分配不均密切相关;(3)SDFAI重心变化幅度明显大于LDFAI,LDFAI与SDFAI迁移中心主要集中在辽宁省中部盘锦、鞍山、营口等地。【结论】总体来看,辽宁省旱涝急转现象频发,且具有周期性,强度逐年增大。研究结果可为辽宁省科学应对旱涝灾害和提高水资源应急管理能力提供参考。

近50年鄱阳湖流域入湖总水量变化与旱涝急转规律分析

近年来,鄱阳湖区低水位提前且持续时间延长,河湖水位不断突破历史最低值,对鄱阳湖湿地生态系统健康造成不利影响.鄱阳湖入湖总水量与鄱阳湖水位及旱涝变化密切相关,分析其趋势及周期规律对鄱阳湖生态系统保护具有重要意义.利用1959—2009年鄱阳湖逐日入湖总水量实测资料,采用线性回归分析、Mann-Kendall秩次相关检验、滑动平均法和小波分析方法分析了鄱阳湖年入湖总水量的变化趋势,最后,采用旱涝急转指数分析了鄱阳湖4—7月的旱涝急转规律.研究表明,鄱阳湖年入湖总水量序列无明显趋势变化;小波分析和小波方差分析表明鄱阳湖年入湖总水量存在19年的主周期,且1—3月、4—6月、7—9月和10—12月不同季节的入湖总水量则分别存在31、19、17、14年的主周期,而四个季节入湖总水量的主周期共同决定着年入湖总水量的主周期;基于鄱阳湖入湖总水量的变化分析,应用长周期旱涝急转指数研究旱涝急转规律.结果表明,在4—5月与6—7月之间,鄱阳湖在长时期内存在旱转涝和涝转旱的交替循环过程,且进入21世纪以来旱转涝和涝转旱的间隔年份不断缩短,表明鄱阳湖流域"旱涝"和"涝旱"转换越来越频繁.

太子河流域降水及旱涝时空演变特征分析

为研究太子河流域降水及旱涝演变特征,依据太子河流域19个雨量站1956-2006年逐日降雨资料,采用数理统计结合GIS空间分析技术,引入了降水距平百分率Pa、标准化降水指数SPI、长周期旱涝急转指数LDFAI等指标进行分析。结果表明,太子河流域降水量呈现非显著下降趋势,线性倾向率为-12.96 mm/(10 a),并且具有明显的空间差异性;太子河流域旱涝演变过程大致经历了4个阶段,20世纪90年代以来为干旱期,干旱发生的频率较高,多尺度SPI的综合应用能够较好地反映太子河流域旱涝演替过程;太子河流域旱涝急转现象频繁,典型年份旱涝急转强度具有明显的空间差异性。总体来说,涝转旱事件发生频率大于旱转涝事件发生频率,而旱涝急转事件主要发生在太子河流域下游区域,需重点关注旱转涝事件带来的影响。

1961—2017年四川省夏季长周期旱涝急转演变特征及环流影响分析

基于NECP/NCAR再分析资料和四川省38个站点降水资料,结合长周期旱涝急转指数,分析了四川省夏季旱涝急转的时间演变特征及其与典型年份大气环流的联系。结果表明:1)四川省夏季旱涝急转指数年际变化差异较大,旱转涝事件多于涝转旱事件,但发生旱转涝事件的可能性和强度降低,而涝转旱年强度更强;2)旱转涝年的旱期与涝转旱的涝期相比,前者西太平洋副高位置偏西、偏强,不易将南海及西太平洋的水汽输送到四川,降水偏少偏旱,而后者中高纬槽脊波动剧烈,在高原东南侧低值系统与副高的配合下,有利于暖湿气流向北输送,在四川地区形成降水;而旱转涝年涝期与涝转旱年旱期相比,环流经向运动偏强,中高纬槽脊波动明显,有利于中高纬冷空气南下与低纬北上的暖湿气流相遇形成降水,降水偏多偏涝。

粤东北汛期旱涝急转时空变化特征分析

基于粤东北12个国家气象站1965—2019年的月降雨量资料,通过定义汛期长周期旱涝急转指数(LDFAI)及强度,辅以线性趋势分析、Mann-Kendall检验和EOF分析等统计分析方法,分析了粤东北近55 a汛期旱涝急转时空分布特点及典型年份旱涝异常特征。结果表明:近55 a粤东北汛期长周期旱涝急转特征以涝转旱为主,通过筛选分析典型年份汛期旱涝异常事件得出相关认识;旱涝急转指数和强度的区域平均序列变化趋势不明显,指数的年际变化差异大、强度的年际变化较稳定并伴有阶段性的突变;旱涝急转指数以20世纪90年代以前差异最显著,20世纪90年代以后差异趋于减小;旱涝急转指数强度在1973年、1989年和2005年出现显著增大;粤东北汛期LDFAI年均值空间分布差异较大且均为负值(连平-5.25~丰顺-0.27),汛期旱涝急转指数EOF展开的第一特征向量空间分布呈自西北向东南减小的特点,河源地区旱涝急转强度较梅州地区更明显。

王英水库灌区水旱交替特征分析

基于咸宁、阳新、王英3站多日降水资料,采用长周期旱涝急转指数(简称LDFAI指数)和短周期旱涝急转指数(简称SDFAI指数)作为研究方法,分析王英灌区水旱交替发生规律及变化过程,并探讨了旱涝急转对农业生产造成的影响。研究结果表明:咸宁站和王英站旱涝急转变化的规律较为一致,旱涝急转事件发生的频率分别为4.17 a/次和4.44 a/次,随时间的增加,两站旱涝急转发生频率增加;咸宁站由涝转旱为主导逐渐转向以旱转涝作为主导,而王英站高LDFAI年和低LDFAI年交替出现,无明显主导;阳新站旱涝急转现象主要集中在1996年之前,1997年后LDFAI指数变化趋于平缓;严重的水灾和旱灾年的旱涝急转指数均较高,LDFAI指数绝对值越高的年份,其农业受灾面积越广。