十堰市气候干旱分析及预报指标

利用十堰市7个代表站1953-2006年的降水资料和气温资料,用降水距平百分率（R指标）这一传统的干旱等级划分方法,并考虑到气温引入了P指标对干旱等级进行了划分,揭示了该区域干旱发生的基本特征。结果表明：十堰是我国中部地区干旱频发地区之一,干旱存在自身的周期性和连续发生的规律,地理分布是北部重于南部。造成十堰干旱的主要天气系统是东亚大槽、副热带高压和青藏高压（大陆高压）。这3个系统交替影响并控制该市：春季主要是东亚大槽稳定;夏季副热带高压控制为主、大陆高压控制次之;秋季大陆高压控制为主、副热带高压控制次之。根据不同季节和不同类型的干旱,给出了具体的预报指标。     

甘肃省服务干旱指标的初步研究

利用前期底墒降水和当时降水、气温,确定了适合甘肃的干旱指数,提出了用干旱指数划分服务干旱等级的指标和气候年景划分标准。用该等级和标准与降水量、土壤湿度比较分析,能较客观地反映旱涝实际情况。     

黔东南夏季旱涝指数及干旱气候特征分析

用当前降水和蒸发因子以及前期降水因子定义了黔东南夏季旱涝指数,用此指数计算了黔东南1971~2000年的夏旱指数,同时对各年的夏季旱涝进行了定级,检验证明,此指标对黔东南夏季旱涝等级的划分比日常业务中使用的降水百分率对黔东南夏季旱涝的等级划分更符合实际情况。讨论了黔东南夏季干旱的时空变化特征,得出结论:①夏季干旱主要出现在7~8月,6月干旱较轻,7月重旱出现的概率最大,8月次之;②20世纪70年代干旱主要出现在7月,80年代整个夏季均少雨干旱,以中等以上干旱为主,90年代降水较多,没有重旱出现;③黔东南州的夏季干旱,东南部出现的概率最大,西北部最小;但7月干旱多出现在东北部地区,8月的干旱西北部和东南部多于西南部和东北部。     

盘县干旱的气候特征分析及防御对策

根据降水距平百分率干旱指数等级划分标准,应用盘县站1960—2009年的降水资料,分析了盘县干旱的气候特征,发现盘县连续出现中旱以上等级的春旱的年份呈增加态势;自21世纪以来发生中旱以上等级秋旱和冬旱的频率呈增加趋势;盘县的连旱以冬春连旱出现最多,发生频率为16%。针对盘县干旱的具体情况,提出了切实抓好水利建设、植树造林改善生态环境、科学合理调整农业种植结构、加大抗旱技术推广、加强空中云水资源开发利用、加强对干旱灾害的监测预测等措施进行防旱抗旱。     

内蒙古牧区春季旱灾致灾因子危险性致灾阈值分析

以内蒙古58个牧业旗县为分析区域,以北方牧区频繁发生的旱灾为分析对象,从旱灾的致灾因子危险性指标的致灾阈值着手,通过各指标干旱等级阈值的划分,与灾害发生实际情况对比,选择适合不同下垫面的干旱指标等级划分标准,根据此标准确定致灾因子强度,统计发生概率,通过干旱致灾危险性指数的计算方法,完成内蒙古牧区春季旱灾潜在致灾因子危险性区划。分析结果如下:用降水距平百分率指标作为干旱的评定标准,不同的下垫面选用不同的干旱等级阈值,草甸草原、森林植被用气象干旱降水距平百分率指标干旱等级阈值效果较好;典型草原用北方干旱降水距平百分率指标典型草原干旱等级阈值;荒漠草原、沙地植被、荒漠均用北方草原干旱降水距平百分率指标荒漠草原干旱等级阈值;人工植被用气象干旱或农业干旱降水距平百分率指标干旱等级阈值。内蒙古牧区春季干旱潜在致灾因子危险性程度由东北向西南呈逐渐增加的趋势,春季干旱对内蒙古中西部牧区的影响较大。     

基于连续无有效降水日数的吉林省干旱灾害识别与检验

利用吉林省26站逐日降水资料,基于连续无有效降水日数对吉林省1961-2000年作物生长季干旱及春、夏、秋旱进行识别,并检验与实况吻合率.结果表明,DNP识别各级干旱及春、夏、秋旱发生频次均呈由西到东减少的空间分布,重旱多发在西部,与干旱灾害实况一致.春、夏、秋旱占旱灾总频次的60.7％、22.6％、16.7％.不考虑干旱等级的检验结果显示,除通化地区外DNP对实际旱灾吻合率是60％～97％.对阶段性旱灾识别中春旱吻合率较高;夏旱吻合率不高;秋旱在西部有较高吻合率,中东部秋旱识别率低.历史典型旱灾年检验时,若不考虑干旱等级,吻合率达90.9％;若考虑发生时间,吻合率达86.4％;若将中旱等级以上识别为旱灾,则吻合率只有40.9％,此时若增加连续2次轻旱过程且间隔不超过4天同样识别为干旱,吻合率可提升至60％.总之,DNP评定干旱等级较实际偏低,但对阶段性旱灾有较好识别效果,能为干旱监测、旱灾评估业务工作提供参考.     

2009年黑龙江省干旱分析及评估

选取黑龙江省80个气象观测站逐日降雨量、极端气温等多个气象指标构建量化评估指数,将干旱分类为春旱、夏旱和伏旱3个类别,分别计算春旱指数、夏旱指数及伏旱指数,分析各种干旱发生程度及范围,再根据综合干旱指数对2009年的干旱进行综合评估。评估结果表明：2009年春夏,黑龙江省各地发生不同程度的干旱,松嫩平原最严重,三江平原...     

长治地区干旱分析和降水预报

对长治、沁县等11个测站1960~2000年3~8月逐月降水资料进行统计分析,根据旱月出现个数、发生月份、干旱程度、持续时间和对农业生产危害程度,将长治地区的春旱和夏旱各分6个等级,从中寻找春夏两季干旱发生的规律。利用最优子集回归方法建立了春夏两季降水预报方程,对长治地区春夏两季降水定量预报进行了初步研究,并初步确定了影响长治地区春夏两季降水的主要因子是西北太平洋平均海温、长治县的地温等因子,2001~2004年预报准确率达87.5%。     

基于前期降水指数的气象干旱指标及其应用

从气象干旱定义出发,考虑干旱累积效应,借鉴前期降水指数（API）和标准化降水指数（SPI）,建立基于标准化前期降水指数（SAPI）的逐日气象干旱指标,并利用1961-2010年全国632个台站的气象资料分析SAPI的适用性特征。结果表明：逐日SAPI曲线呈典型“锯齿型”特征,在降水持续偏少时段平稳下降,克服了基于“等权累加”建立的综合气象干旱指数由于前期降水移出计算窗口而导致的“不合理旱情加剧”问题,能够精细刻画干旱发生、发展和结束过程。SAPI敏感性分析表明,加剧一个干旱等级需要的无雨日数在降水越少的季节（地区）越多, 减缓一个干旱等级需要的日降水量在降水越少的季节（地区）越少。各等级旱日频率总体上与理论频率一致。降水量较少的季节（地区）,轻旱、中旱及总旱频率略高于降水量较多的季节（地区）,而重旱、特旱频率时空特征相反。1961-2010年全国平均各等级旱日频率均呈下降趋势,其中特旱较为明显,但具有复杂的时空特征：9-11月各等级旱日频率显著增加,其余月份以减少为主;各等级旱日频率总体上呈“西减东增”趋势。     

基于SPEI的广西喀斯特地区1971—2017年干旱时空演变

利用广西喀斯特地区64个气象站1971-2017年逐日气温和降水量观测资料,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)作为干旱评价指标,分析该地区干旱时空演变规律。结果表明,广西喀斯特地区年尺度干旱基本为2 a一遇,发生频率中部低、东西部高,以轻旱和中旱为主。秋旱发生频率最高,冬旱次之,春旱和夏旱发生频率较低,各季节干旱多以轻旱为主。其中,春旱3~4 a一遇,发生频率由西南向东北呈递减趋势;夏旱3~4 a一遇,发生频率由东向西呈减弱趋势;秋旱接近1 a一遇,发生频率中东部高于西部,该季节中旱、重旱和特旱发生频率也明显高于其他季节;冬旱1~2 a一遇,发生频率西北部较高,且由西向东呈递减趋势。1971-2017年,广西喀斯特地区冬旱、夏旱呈波动减弱趋势,春、秋旱呈增强趋势。在15~20 a时间尺度上,年和各季节的干旱存在明显的干湿循环,5 a以下小尺度干旱周期振荡更频繁。SPEI与土壤湿度呈显著正相关,利用SPEI可较客观反映该地区旱情。     

我国东南夏季干旱指数的ECC预测方法

根据中国东南夏季气温和降水显著负相关的特点,构造合适的干旱指数。选取美国NCEP／NCAR再分析月平均海表温度场、北半球500hPa高度场、亚欧大陆表面温度场作为预测因子,取由国家气象中心整理的中国160站月平均降水和温度资料计算出的东南部干旱指数作为预测对象,采用集合典型相关分析方法（ensemble canonical correlation,ECC）预测东南夏季干旱指数。预测与实况之间的空间相关性和时间相关性均表明,该方法优于单因子场典型相关分析（canonical correlation analysis,CCA）预测方法,其中采用超级集合平均法又比等权集合平均法具有更高的预测技巧。     

基于干旱K指数的阿勒泰地区夏旱风险区划

利用新疆阿勒泰地区7个气象站1981-2010年6-8月月平均气温、降水量资料,首先通过Thomthwaite方法计算潜在蒸发量确定K干旱指数,应用变异系数、风险概率、风险指数对阿勒泰地区夏季干旱的风险性进行了讨论和评估。结果表明：阿勒泰地区遭受干旱的风险性较高,出现偏旱的风险概率在80%左右,发生重旱的风险概率在22%～36%;综合风险区划结果显示：夏旱高风险区主要集中在阿勒泰北部和中东部,风险概率分布上偏北丘陵地区大于南部。     

西安市水资源及其可持续利用对策分析

采用1960年至2002年山西省21个气象站的夏季(6月至8月)降水、气温资料，计算了降水距平百分率、Z指数区域旱涝指标及考虑了气温、降水的干旱指数，并进行了对比分析，通过大量试验研究提出了一种适合山西的旱涝指数，以此划分了山西夏季的旱涝年，并研究了与全国雨带的关系。     

夏季干旱逐日动态监测指数研究

根据造成干旱的主要气象因素是降水持续偏少、气温偏高、蒸发量大的思路,利用逐日降水量和逐日最高气温资料进行实验研究,设计了夏季干旱的逐日动态监测指数.该指数可根据每日最新日降水值和日最高气温值的变化,及时给出影响干旱程度变化的主要气象因素的变化,使干旱监测具有实时性、敏感性和连贯性.利用该指数对2003年江西夏季发生的特大干旱进行逐日跟踪动态监测,监测结果表明该指数可以实时反映实际干旱的变化趋势.     

2022年夏秋季鄱阳湖流域气象要素异常特征及干旱演变

2022年夏秋季鄱阳湖流域发生了历史罕见的气象干旱事件,科学分析此次干旱过程气象要素特征和干旱发展演变对开展干旱预报预警以及防旱抗旱具有重要意义。利用鄱阳湖流域内87个国家站1961—2022年的逐日降水量、气温和蒸发资料,应用本地化的综合气象干旱指数,分析此次干旱过程的主要气象要素异常特征和气象干旱发展演变。结果表明：2022年夏秋季,鄱阳湖流域及其五大支流平均降水量为1961年以来同期最少;平均气温和高温日数为同期新高或次高,多站极端最高气温创新高;各流域蒸发量远远大于降水量,且秋季降水蒸发差大于夏季;流域各地出现了夏秋连旱,且秋旱重于伏旱,其中9—10月全流域出现重旱或特旱。     

An Abrupt Rainfall Decrease over the Asian Inland Plateau Region around 1999 and the Possible Underlying Mechanism

A decadal change in summer rainfall in the Asian inland plateau(AIP) region is identified around 1999. This decadal change is characterized by an abrupt decrease in summer rainfall of about 15.7% of the climatological average amount,leading to prolonged drought in the Asian inland plateau region. Both the surface air temperature and potential evapotranspiration in the AIP show a significant increase, while the soil moisture exhibits a decrease, after the late 1990s. Furthermore,the normalized difference vegetation index shows an apparent decreasing trend during 1999–2007. Three different drought indices—the standardized precipitation index, the standardized precipitation evapotranspiration index, and the self-calibrating Palmer drought severity index—present pronounced climate anomalies during 1999–2007, indicating dramatic drought exacerbation in the region after the late 1990s. This decadal change in the summer rainfall may be attributable to a wave-like teleconnection pattern from Western Europe to Asia. A set of model sensitivity experiments suggests that the summer warming sea surface temperature in the North Atlantic could induce this teleconnection pattern over Eurasia, resulting in recent drought in the AIP region.     

基于SPEI的近百年天津地区气象干旱时空演变特征

基于1921—2016年天津地区降水、气温观测数据,对全球降水气候中心降水(GPCC-P)、东英吉利大学气候研究中心气温(CRU-T)进行适用性评估后发现GPCC-P和CRU-T均能较好地反映天津地区降水和气温的变化。在此基础上,进一步利用GPCC-P、CRU-T计算的标准化降水蒸散指数(SPEI)分析天津地区近百年干旱时空演变特征并判断其未来变化趋势。结果表明:(1)天津干旱主要发生于1940年代初期、1990年代末和2000年代初期,四季均以轻旱和中旱为主,干旱高频季节由秋、冬季逐渐转为春、夏季。(2)天津全区SPEI气候趋势在6个时期除秋季整体呈"升、降、升"分布特征外,春、夏、冬季均表现为"升、降"的分布特征,且夏季下降趋势最为显著,1961—2010年宁河每10 a下降0.30。(3)1921—1970、1931—1980、1941—1990年天津春、冬季湿润化趋势由降水主导,而夏、秋季则由气温和降水协同影响;1951—2000、1961—2010、1971—2016年春季干旱趋势主要受气温影响,夏、冬季则为气温和降水协同影响,随着全球变暖,气温升高对干旱的影响逐渐增强。(4)1921—2016年天津地区四季SPEI与PDO呈负相关关系,春、夏季相关性从西北向东南递减,而秋、冬季相关性则由东南向西北递减。(5)未来夏季天津全区、冬季天津西南部呈干旱化趋势,春季干旱化趋势、秋季湿润化趋势不明显。     

黄河流域夏季旱涝变化及气候物理因素的影响

利用1951—2008年NCAR/NCEP再分析资料及中国气象局整编的160站降水资料,探讨了黄河流域夏季降水气候分布范围,在此基础上研究了黄河流域夏季降水旱涝的年代际变化特点。结果表明：20世纪90年代以前,黄河流域夏季旱涝变化为9—11 a和2—3 a周期,20世纪90年代后周期变化不明显。对导致黄河流域夏季旱涝的气候物理因素分析表明,东亚高度场负距平异常直接造成中国黄河流域的夏季偏旱,而亚洲高度距平场东高西低的配置造成中国黄河流域偏涝;夏季南亚季风、东亚季风在中国黄河流域的辐合是流域降水偏多的关键。在同期OLR距平场,涝年黄河流域处在大的负距平中,对流强盛有利于水汽的辐合。影响大气的主要下垫面要素海温场,赤道东太平洋海温指数与夏季中国黄河流域降水同期呈负相关关系。中国黄河流域旱年赤道东太平洋海温多为正位相,对应中国黄河流域涝年赤道东太平洋海温多为负位相。提出了一个寻找旱涝成因方法并为预测旱涝变化提供参考。     

甘肃省伏旱短期气候概率预测

用ＥＯＦ和ＲＥＯＦ将甘肃省信期降水分为７个区域,并在每个区域选取一个代表站,设计出既能反映伏期降水多少,又能反映伏期旱段长度的伏旱强度指数。将伏旱强度与指数与伏旱发生的概率关系起来,通过对大气环流特征指数,地面气象要素等因子的分析,利用逐步回归分析和多级逐步判别分析方法,建立了甘肃省几个代表站的伏期干旱指数和概率预测方程,提出了集成概率预测的概念,最后给出了对伏旱概念率预测进行评估一种方法。     

基于CART算法的夏季干旱预测模型研究及应用

利用标准化降水蒸散指数(SPEI)作为判断干旱是否发生的标准,基于数据挖掘方法中的CART算法探究夏季西太平洋副高北界、夏季西太平洋副高强度指数、准两年振荡(QBO)、东亚夏季风指数、夏季北大西洋涛动(NAO)、夏季太平洋年代际振荡(PDO)、厄尔尼诺指数等多项气候因子与干旱的关系,构造分类决策树,得到干旱预报规则集,从而建立干旱的预报模型。预报模型以各项气候因子为输入变量,是否干旱为目标变量。根据1955—2012年商丘月平均气温和月总降水资料计算出商丘夏季58 a的SPEI指数作为干旱判定指标;以同期的多项气候因子数据作为输入变量,随机选取46 a的数据得到7条分类规则集,分类准确率为86.96%。使用剩余12 a的数据验证,准确率高达91.67%。结果有力地证明了基于CART算法建立干旱预报模型的可行性、科学性、有效性以及与干旱研究理论的一致性,为干旱模型的研究及季节性预测提供了科学有效的新思路。