1960-2010年渭河流域旱涝时空分布特征

利用1960—2010年渭河流域12个气象站5—9月降水量资料,采用Z指数作为划分旱涝等级的标准,分析了渭河流域近50a旱涝时空特征。结果表明,近50a来,流域范围内大旱大涝年份各出现过至少6次。大旱出现最多的站点为环县和平凉两站。大涝出现最多的站点为长武和西吉两站。发生大涝的站点基本位于渭河干流的中下游。受大涝(大旱)影响范围较广的年份主要发生在1965—1970年和1980—1985年(1970—1975年和1985—2000年),尤其是1964,1975,1983,1984和2003年(1972,1994,1995和1997年)受大涝(大旱)影响的站点数超过了50%。1960—2010年大旱站点比例有明显增加趋势,大涝站点比例有降低趋势。根据累积距平曲线可以看出,全流域在1960—1968年和1977—1985年年降水量高于均值,在1970—1974年和1992—2001年年降水量低于均值;对渭河流域区域Z指数进行经验正交函数分析,发现渭河流域旱涝主要受流域中心地带(洛川—长武—宝鸡)的旱涝气候控制。受地面高程差异影响,北偏西方向发生旱灾机会增大,而南偏东方向发生涝灾的概率增大。东西差异为东部洛川地区旱灾概率加大,流域西部来水概率增强等,表明渭河流域旱涝分布除受大尺度的气候系统影响和控制外,还受地面高程、局地地形等多种因子影响。

中国南方旱涝时空分布特征分析

用1955-2001年我国南方81个测站全年逐月降水量资料，利用Z指数确定单站旱涝等级。结果表明，春季华中地区和两广交界处更易发生干旱，湖南与华南沿海地区降水偏多，出现洪涝的几率较大；夏秋两季106～115°E，23～32°N区域和四川西北部地区出现干旱的频率较高，洪涝频率较高地区主要集中在长江流域，同时四川南部、云南中部、华南沿海出现大涝的频率较高；冬季南方大部分地区发生旱涝的频率较小，干旱多发区主要集中在云南中部以及江苏、安徽两省，西南部出现降水偏多的频率较高。通过对降水资料的EOF分析发现，我国南方春季降水主要为南旱北涝、南涝北旱两种分布型。夏季降水区域主要分为长江流域与华南沿海地区、云南两个区域，而秋、冬季南方降水分布比较均匀，表现为南方一致旱或涝。

长江中下游梅雨与北太平洋大气热源诊断分析

利用长江中下游1954—2001年梅雨量资料和NCEP/NCAR 1954—2001年逐日高度场、风场、比湿场和地面气压场资料,采用EOF分解、合成分析、SVD分解等方法,详细讨论了北太平洋大气热源与长江中下游梅雨的关系。结果表明:西北太平洋大气热源与长江中下游梅雨量存在显著负相关,东太平洋大气热源与长江中下游梅雨量存在显著正相关,通过信度为95%的Monte-Carlo检验,具体表现为当菲律宾群岛附近洋面、西太平洋暖池区及西北太平洋西风飘流区大气热源异常增加(减少)时,赤道中东太平洋大气热源异常偏低(偏高),会造成长江中下游梅雨异常偏少(偏多),反之亦然,合成分析、点相关分析和SVD的分析结果完全一致。

1964—2008年辽宁省旱涝时空分布特征及演变趋势

利用1964—2008年辽宁51站降水量资料,采用Z指数和区域旱涝HL指数分析了全区近45 a旱涝变化。结果表明:近45 a辽西、辽北以及辽东南地区单站旱涝发生频率均明显高于辽中、辽东地区;区域性洪涝指数逐渐减小,区域性干旱指数逐步增大。对辽宁51站Z指数进行了EOF和REOF分析,可知辽宁旱涝的空间分布特征除受大尺度天气系统所带来的降水量变化影响外,同时还受地理位置、海陆分布等多种因子影响。通过REOF方法可将全区分为4个区域,即Ⅰ辽西地区,Ⅱ辽北、辽西北地区,Ⅲ辽中、辽东地区和Ⅳ辽东南地区。

广西春夏季旱涝的等级划分及时空分布特征分析

利用广西80多个站点1961～2006年的逐月降水资料，采用Z指数定义方法，对广西春夏季的旱涝进行等级划分。利用经验正交函数（EOF）分析方法对春夏季旱涝等级的时空分布进行研究，给出了四个旱涝典型场的分布特征．分析结果表明：全区性偏涝或偏旱是春夏季旱涝分布的最主要型态；春季和夏季的前4种分布形态都通过了显著性检验，两个季度的第一、第二分布形态都是全区一致型和南北反向型；春季近5年时间系数多为正值，说明近年来全区春季表现为偏旱；1990年以后，夏季第一特征向量时间系数只有3年为正值，其余均为负值，说明近16年广西夏季降水较多，以偏涝为主，年代际变化也较明显。

长江中下游梅雨与北太平洋OLR关系的诊断分析

利用长江中下游流域25站1954年-2001年共48年逐日梅雨量资料和美国NCEP／NCAR同期逐月降水量资料和射出长波辐射（outgoing longwave radiation，简称OLR）资料，采用EOF分解、Z指数、合成分析和点相关分析等多种现代诊断分析方法，详细讨论了长江中下游梅雨与北太平洋OLR的关系。结果表明：长江中下游梅雨量与西太平洋暖池区及东太平洋漂流区OLR呈显著正相关，说明西太平洋暖池区及东太平洋漂流区OLR异常增强（减弱），长江中下游梅雨异常偏多（偏少）。长江中下游梅雨量与西太平洋至东海、黄海一带OLR呈显著负相关，说明当西太平洋至东海、黄海一带OLR异常增强（减弱）时，长江中下游梅雨量异常偏少（偏多）。合成分析和点相关分析的结果完全一致，并且通过信度0．05的显著性水平检验。

湖北省降水及旱涝时空分布特征分析

为更加全面地了解湖北省降水和旱涝时空分布特征,基于湖北省30个雨量站资料,采用M-K趋势检验、Morlet小波、Z值法及EOF等分析计算方法,对全省1960—2013年降水变化显著性、周期性及空间分布变化进行了研究,并分析了湖北省单站旱涝、区域旱涝等级、空间旱涝分布及30个站点旱涝Z值空间分布模态。结果表明:全省近50年降水量整体呈略微减少的趋势,但减少趋势不显著,降水倾向率为2.92 mm/10 a,空间上呈现东南部和西南部较多,且中东部地区降水呈增加的演变趋势;在此驱动下,全省呈现出旱涝交替频发,东南部易发生涝灾,西北地区易发生旱灾的整体特征;且通过旱涝Z值的EOF正交分解分布图发现,全省旱涝分布呈一致型、西北和东南方向相反型和自西北向东南呈"三明治"型的规律,其贡献率分别为50.23%,16.14%,5.59%。

近40年长江中游地区旱涝特点分析

对Z指数确定的旱涝等级及各站月降水距平百分率的标准差分析表明:长江中游地区大范围的旱涝主要集中在盛夏和秋季。不同季节,旱涝的主要分布区域不同,但洞庭湖区始终是一个旱涝多发地。对1960年1月—2001年12月各月长江中游地区50个代表站的旱涝等级进行经验正交函数分析,并在此基础上进行多通道奇异谱分析,得到长江中游地区的旱涝分布主要存在4种空间型,且具有明显的年代际和年际尺度变化,在20世纪80年代以前,长江中游地区以偏旱型为主,而到80年代以后则转变以偏涝型为主;另外,长江中游地区的旱涝具有准8年、准5年、准2年和准4年的周期振荡性质,但从80年代初开始,旱涝的准2年周期特征在长江中游地区表现不再明显。

珠江流域旱涝时空演变规律分析

根据1959-2009年珠江流域44个测站逐月降水量资料,用Z指数确定单站旱涝等级。结果表明:干旱高发区春季以兴义、望谟和灵山、玉林地区,夏季以靖西和佛冈为主要发生区域,秋季在南雄区域频率较高,冬季集中在龙州、南宁和南雄。洪涝高发区位于流域东部的盘县、兴义和西部的广宁、南雄;夏季集中在望谟附近;秋季分布较不均匀,高频率区域分布在深圳、南雄、梧州和沽益等地;冬季以连县为高频发生区。通过对降水资料的EOF分析发现,流域春、夏、秋、冬4季的旱涝变化主要呈现为整体一致性的旱或涝分布,此外也存在着东旱西涝、东涝西旱2种分布类型。说明珠江流域旱涝分布除了受大尺度的天气系统控制外,还受到局地地形等因子共同影响。

汾河流域降水及旱涝时空结构特征

利用汾河流域39个测站1956-2000年各月降水资料,采用经验正交函数(EOF)分解技术分析年降水的空间结构特征与变化。结果表明:汾河流域年降水主要有3种典型分布类型,即“全体一致型”、“南北反相型”、“上下游与中游反相型”。其中,第1种分布型占主导作用,其相应的时间序列和年均降水序列形状基本相似,趋势皆减少。此外,采用Z指数旱涝指标划分了汛期旱涝状况和等级,结果显示,汛期异常旱涝主要发生在8月和6月。

辽宁省洪涝灾害规律的初步研究

根据辽宁省21个气象站点1958-2008年逐日降水观测数据,采用Z指数方法和区域旱涝等级评定,并运用Morlet小波分析和Kriging空间插值法对辽宁省近51年洪涝灾害的时空分布特征进行经验正交函数(EOF)方法对比分析。研究结果表明:从时间变化方面来看,1958-2008年间的降水变化呈波动式下降趋势,减小趋势为1.96mm/a,年际变幅比较大,且呈周期性变化,主周期约为9年,次周期约为24年和3年;从空间变化方面来看,根据EOF分析,辽宁省降水分布呈现整体一致性、东南-西北对称相反性、中部-两侧对称相反性。主体变化是由辽东南沿海向西北内陆递减;洪涝灾害区主要集中在辽北、辽中、辽西北部分地区的大、中河流的中下游平原。