基于MCI的中国干旱时空分布及灾情变化特征

利用中国825个气象站点1961—2015年逐日降水量、平均气温、最高气温、最低气温和平均风速等资料,根据2017年修订的国家标准《气象干旱等级》,计算得到各站点1961-2015年逐日气象干旱综合指数(meteorological drought composite index,MCI)。基于MCI指数系统分析了中国及东北、华北、西北东部、西南、长江中下游、华南6大区域中旱及以上干旱日数的时空分布及气候变化特征,并结合1951-2015年全国各省(区、市)农业干旱受灾面积和成灾面积,分析了我国不同地区干旱受灾情况以及灾情变化特征。结果表明:华北、黄淮、西北东部、东北西部、华南西部、西南大部以及内蒙古等地是我国干旱多发区,其中华北大部、黄淮东北部及陕西北部、甘肃河东大部、宁夏等地年干旱日数在60天以上,河北南部、宁夏大部、新疆北部和西部、云南中南部、海南南部等地最长连续干旱日数达210天以上;长江中下游、华南东部、西北中部、东北东部等地干旱日数相对较少。东北、华北干旱主要出现在春末和夏、秋季,西北地区东部主要发生在春末夏初,长江中下游地区主要出现在盛夏和秋季,华南地区的干旱主要出现在秋、冬季节,西南地区多出现在冬、春季节。1961—2015年,中国平均年干旱日数总体呈增加趋势,其中甘肃东南部、宁夏、陕西、山西南部、河南西部、湖北西北部、贵州中西部、云南中西部等地增加趋势明显,但西北中西部、东北中东部、江南大部、华南大部及青藏高原中西部、内蒙中西部等地年干旱日数呈减少趋势。1951—2015年,中国农作物因旱受灾和成灾面积总体呈增加趋势,但近年来有减少趋势。     

1984—2013年山东省主要气象灾情特征分析

文章利用1984—2013年山东省气象灾害普查资料,分析了山东省2001—2006年主要气象灾情时空分布特征。收集到的灾情记录数最多的气象灾害是暴雨洪涝、冰雹、大风、干旱和台风;由气象灾害造成的受灾面积较重,绝收面积1992年最多,受灾人口在2000年以后呈显著增多的趋势,直接经济损失呈逐年增多的趋势;山东省各县年均受灾面积和年均受灾经济损失空间分布,均以南部和东北部地区分布较多。     

气象灾害对陕西省粮食生产的影响

利用陕西省1971—2014年期间气象灾害和粮食生产数据,分析了气象灾害的特征及其对粮食生产的影响。结果表明:1971年以来,陕西省因气象灾害造成的农业受灾面积及成灾面积总体上呈波动下降趋势,其中,干旱造成的受灾面积及成灾面积呈下降趋势,洪涝、大风冰雹及低温灾害造成的农业受灾及成灾面积呈上升趋势;气象灾害强度呈波动加重趋势,进入21世纪以来有所下降;陕西因气象灾害造成的粮食减产量年平均达111.1万t,占全年粮食总产的11.1%,年际变化呈波动增加趋势,进入21世纪以来呈下降趋势。总体来看,旱涝灾害是影响陕西粮食生产的主要气象灾害;气象灾害对陕西粮食生产的影响呈波动增加趋势,20世纪90年代影响最重,进入21世纪后有所缓解。     

黔东南相当暴雨日数与雨日数的气候变化

利用1961—2015年共55 a黔东南地区16个气象观测站实时降水量观测资料,建立相当暴雨日数和雨日数的时间序列,分析黔东南地区相当暴雨日数与雨日数的时空变化特征。结果表明:黔东南相当暴雨日数的分布是以西南侧的雷公山脉为中心沿东北方向递减,雨日数则以东部和西部为大值区,南部和北部为小值区;相当暴雨日数主模态分别为西北—东南向递减的同位相型、西南—东北向为反位相型;雨日数主模态以西北至东部一线为中心,向两边递减的同位相分布,这与地形对降水机制影响有很大关系。相当暴雨日数呈上升趋势,雨日数在上世纪60年代中期至21世纪初相对稳定变化,之后呈下降趋势;相当暴雨日数和雨日数均具有2 a左右的主周期变化,雨日数还具有11 a左右的长周期变化。     

基于不同干旱指数鲁中地区干旱变化规律研究

利用1980—2014年鲁中地区8个代表气象站逐日的气象观测资料,采用累积频率法对5种干旱指数的阈值进行修正,分析了鲁中地区干旱的时空变化特征,并研究不同干旱指数在鲁中地区的适用性。结果表明:1980—2014年鲁中地区5种干旱指数计算的年平均干旱日数为92—106 d,干旱中心位于鲁中中部地区,干旱日数随时间变化均呈减少趋势,减少幅度为2—6 d/10 a,其中综合气象干旱指数对干旱持续时间长和干旱程度较重年份的监测效果较好;鲁中地区四季干旱日数监测效果较好的干旱指数不同,春季、夏季和冬季干旱日数随时间呈减少的趋势,四季干旱日数的空间变化规律不一致;鲁中地区干旱日数最多和最少的月份分别为5月、8月,干旱日数年变化呈近余弦的变化规律,鲁中地区不同月份干旱日数监测适用的干旱指数不同。     

基于DI指数的佛山市气象干旱变化趋势分析

该文根据逐日气象干旱指数DI指数统计佛山1959—2017年气象干旱日数,采用"二项式系数加权平均法"进行趋势分析,结合M-K检验和小波分析等方法分析气候突变和周期变化,对佛山市59 a的气象干旱日数变化趋势进行分析研究。结果表明:近59 a佛山年气象干旱日数总体呈减少的趋势,2015年以后年气象干旱日数呈显著减少的趋势,2010—2011年是气象干旱日数突变减少的开始时段;年气象干旱日数存在着3 a、7 a及20 a的周期时间尺度,准3 a的短周期存在于1980年前,准7 a的周期出现在1980年后,20 a的周期有着最强的振荡,是年气象干旱日数变化的首要主周期。     

基于SPEI的开都河流域干旱时空演变特征分析

基于开都河流域5个国家基本气象站1961—2020年的逐日气象资料，计算了年和季节为主要时间尺度的SPEI指数数据，并利用Morlet小波分析、Mann-Kendall检验、趋势归因等方法，研究该区域的干旱时空演变规律及其原因。结果表明：近60 a，除冬季外，其余时间尺度上的开都河流域均呈干旱化趋势。在空间分布上，流域的年和夏季变化一致，自北向南呈“偏湿—偏干”趋势；春季与秋季变化趋势相同，自西向东呈“偏干—偏湿”趋势；冬季则整体呈“偏湿”趋势。气温是开都河流域干旱变化的主导因素，但流域北部地区干旱变化以降水影响为主，南部地区则受气温影响为主；同时，和静与焉耆区域除冬季外，气温对干旱趋势的贡献均远高于降水贡献，表明该区域干旱化较为严重。开都河流域各时间尺度上的干旱均基本2~6 a一遇，干旱特征多以轻旱为主，中旱次之。其中，春季不仅是重旱事件发生最多时期，还是流域干旱事件发生的主要时期。     

基于SPI指数甘肃省河东地区干旱特征分析

本文利用1971—2014年甘肃省河东地区32个气象站的逐月降水观测资料,采用标准化降水指数SPI对河东地区的干旱特征进行了分析。结果表明:对于全年干旱来说,甘肃省河东地区存在一条由北向南延伸的干旱趋势带,干旱范围呈微弱缩小的趋势;春季和夏季河东大部地区呈变干的趋势,干旱范围分别呈扩大和缩小的趋势;秋季和冬季河东绝大部地区呈变湿的趋势,干旱范围亦呈缩小的趋势。1971—2014年河东地区年平均干旱发生率为30.0%,其中定西中北部和陇南北部、天水中北部等地区为干旱发生频率较高的地区;除冬季干旱发生率呈减小的趋势外,全年及春季、夏季、秋季干旱发生频率均呈先减小后增大的变化特征;全年干旱多发生在1991—2010年,春季和秋季干旱多发生在1991—2000年,夏季干旱多发生在1971—1980年和2000—2010年,冬季干旱多发生在1971—1980年。     

基于SPEI的甘南高原气象干旱变化特征

干旱灾害是甘南高原发生最频繁的气象灾害之一,严重影响该地区农牧业生产和生态环境安全。利用1973—2022年甘南高原及周边31个气象观测站逐月降水和气温观测数据,选取标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI）表征气象干旱,采用Mann-Kendall检验和Sen’s slope估计方法,研究甘南高原年、季尺度的干旱时空分布及变化特征。结果表明：近50 a来,甘南高原年SPEI呈显著减小趋势,全域整体趋向干旱化,1986年为突变年。干旱变化趋势存在季节差异,夏、秋季呈干旱加剧趋势,春、冬季则相反。年和季SPEI变化趋势存在空间差异性,年和秋季全域呈干旱化趋势;夏季甘南高原中东部呈干旱加剧趋势,春季与夏季相似,但春季干旱加重区域和干旱化程度明显小于夏季;冬季整体呈干旱减轻趋势。甘南高原年和季节尺度不同等级干旱发生频率有明显的空间差异,高原中东部轻旱频发,高原南部中旱和重旱高发,特旱各区域发生频率均较低;高原西部干旱发生频率总体小于高原中东部。     

长江上游近120年来气象干旱和水文干旱时空变化关系及其传递特征

气象干旱是水文干旱的前兆,探明气象干旱向水文干旱的传递特征及规律,对水文干旱早期预警和防灾减灾具有重要意义。基于长江上游1901—2020年长系列气象水文数据,采用标准化降雨蒸散发指数（SPEI）和标准化径流指数（SRI）分别表征气象干旱和水文干旱情势,采用Spearman相关分析法和滑动窗口法计算不同月份气象干旱向水文干旱的传递时间并分析其时空变化特征,引入湿润指数（HI）和水库指数（RI),探究气候变化和人类活动对干旱传递的影响。结果表明：120年来气象干旱和水文干旱均有加重趋势,且随时间尺度增大,干旱历时增长;气象干旱向水文干旱传递时间整体呈现明显时空异质性,即冬季长、其他季节短,西北部长、东南部短;干旱传递在春、夏季整体呈加快趋势,在秋、冬季整体呈减慢趋势,干旱传递时间变化与长江上游整体干湿状况和密集水电开发有关。     

基于CI的呼伦贝尔市40年生长季气象干旱强度分析

利用呼伦贝尔市16个气象台站1973—2012年逐日气象观测资料,计算4—10月生长季期间逐日CI指数并统计分析呼伦贝尔市生长季气象干旱强度特征,利用空间差值、线性回归、信噪比检验、M K突变检验和小波分析方法对干旱强度的空间分布、随时间的变化、突变发生情况及气象干旱发生周期进行分析。分析表明,呼伦贝尔市气象干旱发生频率最高为牧区,强度由西南牧区向东北林区递减,春季气象干旱有减轻趋势,而夏、秋季节干旱有加重趋势,牧区秋旱的加重趋势尤为显著,农区的变化周期较长,为19~24年,而林区、牧区的变化周期较短,为5~12年和7~12年。     

辽宁西部农作物生长季干旱风险及降水满足度研究*

[目的]掌握干旱灾害变化特征,为农业生产决策支撑,利用辽宁西部11个气象监测站1951—2017年气象观测数据,[方法]选用干湿指数作为干旱指标及其积分湿润指数方法,采用气候诊断分析方法,研究农作物生长季干旱变化特征,干旱风险程度,降水量对农作物的满意程度,并分析气象要素与干湿指数的相关性。[结果]结果表明：辽宁西部地区1951—2017年农作物生长季及各月时间尺度干湿指数呈减小趋势,干旱趋势明显,农作物生长季(5—9月)和9月成熟期干旱程度表现最为突出,从轻旱上升到中旱等级。农作物生长季降水的农作物满足度明显在下降,使干旱风险度明显升高。农作物生长季干湿指数年际变化在1995/1996年发生由高到低突变,突变后干旱程度升高0.8个等级；干旱风险度年际变化在1995/1996年发生由低到高突变,突变后干旱风险度升高14.0%；降水满足度年际变化在1998/1999年发生由高到低突变,突变后降水满足度下降17.7%。干湿指数与气温、日照时数、蒸发量、辐射呈负相关,与降水、风速、空气相对湿度呈正相关,其中干湿指数与气温、降水量、空气相对湿度有较强的相关性。[结论]辽宁西部地区干旱化日趋严重,调整农业结构势在必行。     

1988—2007年辽宁主要农业气象灾害分析

应用灰色关联分析方法,对1988—2007年辽宁主要农业气象灾害(旱灾、洪涝灾害、风雹灾和霜冻灾害)受灾面积与粮食总产量的关联度进行动态分析。结果表明：对于受灾除了干旱灾害呈上升趋势外,其他灾害都呈下降趋势;对于成灾,洪涝灾害和风雹灾害呈下降趋势,其他灾害呈上升趋势。旱灾对辽宁农业粮食生产造成的影响程度最大,其次是洪涝灾害、霜冻灾害和风雹灾害。     

基于黔南州区域自动气象站资料的干旱分析

利用黔南州区域自动气象观测站和县级气象观测站的降水量资料,对比分析黔南州2011、2013年夏季干旱的特征。结果表明:2011年是于7月上旬—9月底的夏秋连旱,干旱程度为特旱,州的北部、中部和东部干旱严重,州的西部干旱稍轻。2013年是6月中旬开始,8月逐渐解除干旱的夏季干旱,州的北部和中部的局部地区干旱严重,中南部多数地区以轻、中旱为主。利用区域自动站资料分析干旱,比用县级气象观测站资料分析更能够清晰判断干旱的分布区域和干旱强度的层次,使干旱监测、分析更好反应出实际情况,由于观测的气象要素少,观测时间短,在干旱分析中也有不足之处,该文是区域自动气象观测资料分析的一次尝试。     

新气象干旱综合监测指数(MCI)在黔东南本地化应用

利用黔东南16县1981~2012年的干旱受灾数据,通过正交旋转主成分分析方法把黔东南干旱区划为三个区域;将国家气候中心提供的黔东南16县1981~2010年干旱实况监测文字资料数字化处理,用近60天内的有效降水、近30天相对湿润度、近90天和150天标准化降水指数进行多因子拟合,确定出三个干旱气候区各季节新气象干旱综合监测指数方程的各项系数,并利用2011~2012年黔东南干旱实况监测数据进行检验,结果表明确定的系数适用于本地。     

黄土高原春季干旱时空分异特征

采用基于相对湿润度的干旱指数分析方法和黄土高原1961 2010年气候要素资料,研究了黄土高原春季干旱时空变化、异常分布和次区域演变特征。结果表明:1961 2010年黄土高原春季干旱强度变化呈现明显中心区域强、周边区域弱的分布特征,其中中部腹地干旱强度增加趋势倾向率最大,中部周边干旱强度增加次之,东北部和西部边缘呈减弱趋势。研究区不同区域春季干旱强度呈同位相变化是干旱变化的首要空间分布模态,异常中心区域在陕北、陇东及宁夏西南部。东西部反相位分布模态反映了黄土高原东西部所受大气系统影响差异性的特征。根据载荷向量不同模态空间异常分布型,可将春季干旱划分为西北部型、东北部型和南部型等3个次区域异常型,南部春季干旱强度时间序列呈显著增强趋势,其由弱变强的突变点出现在1977年,西北部和东北部干旱强度也呈波动增强趋势,但未通过显著性检验,没有突变。西北部和南部春季干旱指数存在显著的3~4年振荡周期,东北部存在显著的5~6年振荡周期。     

内蒙古农业气象灾害发生规律的探讨

分析了1970—2006年内蒙古农业气象灾害中干旱、洪涝、低温和风雹发生规律及发展的趋势,分析表明干旱灾害发生和成灾面积呈直线型上升趋势;洪涝、低温和风雹灾害发生趋势均呈抛物线型,其中洪涝、风雹灾害前期重,后10年灾害较轻,低温前期轻,后期加重。文本在讨论灾害发生、发展的可能原因基础上,提出4点防灾减灾对策:提高防范认识,加强基础设施建设;建立健全农业气象综合观测网络,提供防灾减灾基础数据;加强气象监测预报预警服务,全面开展应急减灾工作;加大科技投入力度,提高科技支撑能力。     

1961—2021年四川省区域性暴雨过程时空变化特征

利用四川省156个国家气象观测站1961—2021年逐日降水资料,运用暴雨过程综合识别方法及评价指标,探讨四川省区域性暴雨过程时空变化特征。研究表明：1961—2021年四川省共出现875次区域性暴雨过程,过程次数逐年变化整体呈弱增长趋势,综合强度在20世纪90年代到21世纪初持续偏弱,21世纪以后呈现较明显增强趋势。四川区域性暴雨过程主要发生在6月下旬到9月上旬,大多持续1～2 d,区域性暴雨日数大值中心主要分布在盆地西部和东北部,阿坝州中部和东部、甘孜州东南部及攀西地区东北部,6—8月区域性暴雨日数大值中心从盆地东部逐渐向西部变化,9月则在盆地北部;盆地各月平均过程雨量以西部和东北部最强,攀西地区6、9月区域性暴雨日数偏少,但中部和东北部过程雨量强度未明显减弱。     

西南地区1971—2012年干旱变化特征分析

利用西南地区378个气象观测站1971—2012年逐月降水量和气温资料,计算标准化降水蒸散指数（SPEI）,分析西南地区干旱气候及气候变化特征,结果表明：1971—2012年西南地区干旱强度中部最高,西部次之,东部最低;干旱强度增强,中部地区干旱强度增强最为显著,东部地区干旱强度增强趋势明显强于西部地区;干旱面积明显增大,干旱面积比率线性趋势率为（47%）/10 a,2000年以后该地区干旱发生范围增大最为明显;干旱持续时间中西部长、东部短,随时间变化呈明显上升趋势,中部地区增长最明显,东部次之,而北部减少。总之1971—2012年西南地区干旱强度增强,干旱面积增大,持续时间增长,中部地区干旱化最为明显,其次为东部地区。     

铜川市玉米生长季气象因子变化特征及其对气象产量的影响

利用铜川市1964—2021年国家气象观测站玉米生长季逐日平均气温、降水量、日照时数等资料及1990—2020年各区县玉米产量资料,采用气候倾向率方法、累积距平法及滑动平均法分析≥10℃积温、降水量、日照时数变化特征及其对玉米气象产量的影响。结果表明：近58 a来各区县≥10℃积温随时间均呈显著上升趋势(P<0.01),且均在1993年发生了由偏冷到偏暖的转折;空间上南部耀州多,北部宜君少。降水量随时间变化趋势不明显,空间上降水量丰富区位于北部宜君县。耀州日照时数随时间呈显著减少趋势(P<0.01),其余区县变化不明显;空间上各区县日照时数差别小。气象因子中,降水量对玉米气象产量影响最大,日照时数影响次之,≥10℃积温影响最小,其中降水量和玉米气象产量呈显著正相关(P<0.01)。