沙漠——干旱统计

十年前即1974年的降水量被认为接近正常,从而结束了1968年开始的苏丹——萨赫勒(Sahe-lian)的大干旱.不幸,世界上其它的地方再次出现干旱.不仅给萨赫勒人民,而且给非洲其它地方(特别是喀拉哈里沙漠的周围)以及亚洲、澳大利亚和南美洲     

山区人工增水是缓解水资源短缺的一项新对策

一、山区人工增水问题的提出新疆是干旱、半干旱地区,降水稀少.占全国面积1/6的新疆,降水总量只占全国的4%;全疆年平均降水量仅150mm,不足全国平均值的1/4.准噶尔盆地中部年降水量只有50mm,南疆塔里木盆地中心年降水量只有10mm左右,年降水量在250mm以上的地区,只占全疆总面积的23%.由此可见,干旱缺水,是新疆一个固有的、长期存在的问题. 解决水的问题,不外乎“开源”和“节流”两种办法.在“开源”方面,长期以来     

北疆降水的阶段性及其在长期天气预报中的应用

一、北疆降水事实 1.降水的明显阶段性新疆属于干旱半干旱气候区,热量高、降水少、大风多,有洪无涝.尽管如此,新疆的降水仍存在明显的阶段性,有“水”旱年之分:“水”年降水偏多,如1958年、1966年、1987年、1988年等;旱年降水偏少,如1962年、1967年、1974年、1982年等.也有人采用更长的时间尺度衡量,     

中国干旱气候分区及其降水量变化特征

利用中国614个气象台站1974～2006年历年月平均降水资料,计算各站的降水量距平百分率及其干旱等级序列,采用REOF等方法,对干旱等级序列进行气候分区,并分析各区域50a左右干旱等级的时间演变特征。结果表明：全国降水量具有显著的年代际变化特征,尤其西北地区年代际变化十分突出,其中新疆西部地区在21世纪以来降水量的增加非常明显,增加的程度也是近33a中最强的。根据干旱等级序列的旋转载荷向量将中国划分为11个区域,它们各自具有不同的旱涝特征。干旱等级序列和代表站资料反映出近50a东北、华北及河套地区的干旱明显加重,而西北大部分地区降水量有显著的增加。     

四种气象干旱指数在新疆区域适用性研究

利用降水量距平百分率(PA)、标准化降水蒸散指数(SPEI)、自适应帕默尔干旱指数(scPDSI)和气象干旱综合指数(MCI)四种气象干旱指数，进行变化趋势、相关性和干旱频率的分析，并与历史灾情进行对比，来研究1961—2020年新疆不同区域干旱指数适用性。结果表明，scPDSI和MCI指数显著上升，干旱程度呈减轻趋势，其干旱监测结果一致率高。PA指数变化趋势均平稳，但与其他三种干旱指数在全频域和高频域干旱监测结果一致率较好。SPEI指数在东疆和南疆东部区域显著下降，干旱程度呈加重趋势，与其它三种指数低频域干旱监测结果存在显著负相关。干旱频率分析结果显示，PA指数的特旱等级判定存在异常情况，特别是南疆和东疆。与历史灾情对比结果显示，MCI指数是对干旱灾害反映最好的。总体上，MCI指数在新疆地区的适用性要优于其它三种干旱指数。近60年来，全疆不同区域的MCI指数均呈上升趋势，各区域的干旱程度均有所减轻。空间上，新疆西北部发生干旱显著比南疆和东疆区域概率大。全疆不同区域在1962—1967年、1974—1977年、1989—1991年、1997年、2020年均发生干旱，并且主要集中在春夏两季较多，其中北疆西部和伊犁河谷区域易出现干旱灾情。     

基于综合气象干旱指数的中国干旱变化趋势研究

基于中国606个地面台站1951～2008年的逐日降水量和气温资料,采用综合气象干旱指数CI统计分析了中国全国及十大江河流域近60年的干旱变化趋势。结果表明,近60年来,从整体来看,中国干旱面积呈现出弱的增加趋势。干旱持续时间长的几个中心分别位于北方的辽河流域西部、黄河流域东部、海河流域、西南诸河流域东南部等地,最长持续时间可达4个月以上;北方江河流域干旱面积一般表现出增加趋势,其中松花江流域、辽河流域、海河流域干旱面积出现显著的增加趋势,辽河流域、海河流域、黄河流域在20世纪90年代中后期至21世纪前期连续数年出现大范围干旱,南方大多数江河流域干旱面积的变化趋势不明显,只有西南诸河流域有显著的减少趋势。     

基于册与相对湿润度指数的1961-2009年东北地区5-9月干旱趋势分析

依据1961-2009年东北地区71个气象台站月平均气温和降水资料,运用标准化降水指数（SPI）与相对湿润度指数等干旱指标分析了东北地区5-9月的干旱趋势。结果表明：1961-2009年,东北大部分地区在5-9月呈干旱化趋势,仅在黑龙江省大兴安岭北部、黑龙江省西南部以及黑龙江省与吉林省的东部交界处表现为湿润化;东北三省干湿振荡主要周期为22-24a,近49a发生了4次干湿交替,突变年为1976年和1996年。就干旱发生范围而言,近49a东北地区干旱面积呈上升趋势;以1996年为分界线,农作物干旱受灾比在吉林省增幅最大,辽宁省次之,黑龙江省最小,采用删与相对湿润度指数评价东北地区干旱较符合实际。就干旱发生频率而言,高值区主要集中在东北地区西部,特别是黑龙江省的齐齐哈尔和大庆地区、吉林省的白城地区及辽宁省的朝阳地区。干旱与极端干旱的发生频率1981-1990年为较低,2001-2009年为最高;而极端干旱发生频率增加幅度明显高于一般干旱。     

《新疆降水概论》的序

北京气象学院研究员章淹先生是我国著名的气象学家,对暴雨问题的研究造诣尤深.她为将要公开出版的《新疆降水概论》一书写了序,对属于干旱、半干旱地区的新疆的降水问题表现出极大的关心和浓厚的兴趣;对搞好新疆降水科研和预报工作的重要意义、作用和影响作了充分的阐述和高度的评价;对新疆气象工作者近几年来在降水研究上所取得的进展给予了热情鼓励和有力支持.同时,还指出了新疆降水今后的研究方向和任务.这篇序,对促进新疆降水以至整个干旱气象的研究是有重要意义的.因此,本刊特予以转载,推荐给广大读者.     

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。     

云贵高原东部两次典型气象干旱年汛期环流特征对比

利用云贵高原东部84个地面气象观测站2011年和2013年4-9月逐日降水和温度资料、NCEP/NCAR再分析资料以及积温干燥度公式和视水汽汇公式,对2011年(拉尼娜年)汛期(4-9月)和2013年(中性年)汛期(4-9月)云贵高原东部干旱天气的基本特征和环流异常进行分析。结果表明,2011年汛期平均降水量比2013年汛期少,但均具有时空分布不均的特点;2011年汛期降水量偏少,主要是4-5月和7-9月的降水贡献大,2013年汛期降水量偏少,主要是7-8月的降水贡献大,且积温干燥度指数较好地反映了2011年和2013年汛期的干旱程度。2011年、2013年汛期的南亚高压均偏强、面积均偏大、东侧脊点位置均偏东,但2011年汛期的西太平洋副热带高压的强度、面积均比2013年汛期的偏强、偏大,是2011年汛期干旱天气比2013年汛期偏重的重要原因。孟加拉湾、南海以及西太平洋中低层的水汽输送偏弱是云贵高原东部2011年和2013年汛期降水少的主要原因,且云贵高原东部上空的水汽辐散中心与其降水量有较好的对应关系;700 hPa的水汽输送异常减少对2011年和2013年汛期干旱的发生起决定性作用,云贵高原东部2011年汛期700 hPa层上的水汽辐散比2013年汛期的强,导致其降水量比2013年汛期的少。视水汽汇揭示了2011年汛期干旱程度比2013年更严重的事实。500 hPa环流场、700 hPa水汽输送场对于云贵高原东部较长时间的旱涝预报具有一定的参考价值。     

“一带一路”区域近57 a干旱事件及其人口暴露度特征

基于东英吉利大学气候研究所全球逐月降水与潜在蒸散发格点数据集,以标准化降水蒸散指数为干旱指标,采用改进的强度—面积—持续时间极端事件识别方法,对“一带一路”区域干旱事件及其人口暴露度特征进行研究。结果表明：(1)1960—2016年“一带一路”区域呈现变干趋势,至1992年有所缓解,空间上显著干旱区域主要分布在沙特阿拉伯、伊朗、蒙古、中国等。(2)区域年均发生干旱事件89次,以持续1—2个月干旱事件为主,占总事件频次的82%;年均总影响面积约0.92×10⁸ km²,以持续3—5个月的干旱事件影响面积最大,约占年均总影响面积的44.8%;干旱事件最强中心强度均达到极端干旱强度。(3)持续3—5和6—8个月干旱事件频次、影响面积和事件最强中心强度均呈增加趋势,需引起重视。(4)区域干旱事件的人口暴露度多年均值为5.43亿人,不同持续时间干旱事件的人口暴露度均显著增加,尤其2000年以后,年均人口暴露度达7.88亿人,较多年均值高出45%。     

基于有效降水干旱指数的改进研究

基于加权平均降水量(WAP)这一有效降水指数,从两个方面对其进行改进:确定WAP指数中的两个参数以及去除区域性和季节性差异,从而发展了改进的WAP指数,即IWAP.在此基础上,将IWAP指数与多因素气象综合干旱指数Ci做了对比分析,结果显示:在全国大部地区特别是中东部地区,IWAP指数与Ci指数具有良好的相关性,其中在华中大部、贵州大部、云南南部和新疆南部的部分地区两者的相关系数超过0.7;IWAP指数对区域性气象干旱事件的识别在起止时间、影响范围和干旱中心等方面均与Ci指数十分一致.IWAP指数、Ci指数和单因素气象干旱指数降水距平百分率Pa对比分析显示,对于单站干旱过程的监测,在干旱开始时间上IWAP指数与Ci指数接近,但Pa指数则明显偏晚;对干旱结束时间的判断三个指数有较好的一致性;在干旱过程演变的判别效果上,IWAP指数表现出良好的稳定性,而Ci指数和Pa指数可能由于自身算法中的因素影响容易出现不合理的波动乃至中断现象.IWAP指数的适用也存在一定局限性,年平均降水量小于300 mm的西北地区大部至内蒙古西部这些常年干旱地区和青藏高原大部地区不适宜使用该指数.IWAP指数具有计算方法简洁、物理意义明确的特点.考虑到它基于单一降水因子这一特性,该指数不仅便于业务应用,而且在研究中,特别是在现有气候模式输出要素有限的情况下,对干旱的模拟和预估具有更加明显的优势.     

降水EFI产品在新疆夏半年极端降水预报中的检验评估

基于2013—2019年4—9月欧洲中期天气预报中心(ECMWF)集合预报的极端天气指数(EFI)资料和新疆95个气象观测站点的实况降水数据,研究了新疆夏半年(4—9月)极端降水阈值及分布情况,运用TS评分,综合分析降水EFI产品在新疆夏半年极端降水预报中的应用效果.结果表明:(1)夏半年极端降水阈值、极端降水量和极端...     

定西县冰雹活动的规律

一、雹灾概况定西县地处甘肃中部祖历河上游,属中温带半干早丘陵沟壑区。虽然干旱是本县农业欠收的主要原因,但冰雹的危害也很严重。自有记录以来,定西县雹灾最重的1969年全县18个乡有16个受灾,131个生产队农作物绝收,受灾面积达257600亩,占粮食作物面积的15.1％。1974年定西县西部的符     

利用Z指数确定吉林省旱涝指标及干旱分布特征

根据1961—2009年吉林省46个站各月降水量资料,利用z指数方法进行了计算分析,结合吉林省实际情况提出了z指数界限值的修改和订正方法,从而确定吉林省46个站旱涝指标及等级,并将吉林省分为4个区：西部、中部、南部、东部,在此基础上,确定了反映吉林省旱涝时空分布和强度的区域旱涝指标及旱涝等级。并研究了吉林省及4个区4—9月干旱事件的分布特点、频率分布。研究表明：吉林省4—9月期间,9月发生干旱的频率最大,且东部和中部比西部和南部发生干旱的频率大;其次是7月,西部比中部、南部、东部发生干旱频率大,且重旱频率也是全省最大的;6月干旱频率最小。4—9月偏旱型多于偏涝型,尤其是2000年以来重旱频发。     

基于SPI与相对湿润度指数的1961-2009年东北地区5-9月干旱趋势分析

依据东北地区1961-2009年71个气象台站月平均气温、降水资料,运用标准化降水指数（SPI）与相对湿润度指数等干旱指标分析了东北地区5-9月的干旱趋势。结果表明：1961-2009年,东北大部分地区在5-9月呈干旱化趋势,仅在黑龙江大兴安岭北部、黑龙江西南部以及黑龙江与吉林的东部交界处表现为湿润化;东北三省干湿震荡主要周期大约为22-24a,近49a发生了4次干湿交替,突变年为1976及1996年。就干旱发生范围而言,近49a东北地区干旱面积呈上升趋势,以1996年为分界线,农作物干旱受灾比在吉林增幅最大,辽宁次之,黑龙江最小,采用SPI与相对湿润度指数评价东北地区干旱较符合实际。就干旱发生频率而言,高值区主要集中在东北西部,特别是黑龙江的齐齐哈尔与大庆地区、吉林的白城地区及辽宁的朝阳地区。干旱与极端干旱的发生频率在1981-1990年较低,在2001-2009年最高,而极端干旱发生频率增加幅度明显高于一般干旱。     

气象、农业和水文干旱之间关联性分析

干旱具有发生频率高、持续时间长、波及范围广的特点。而干旱预报为科学地进行防旱抢险提供了决策支持。选取反映不同类型干旱的指标,即标准化降雨指标(SPI)、标准化土壤湿度指标(SSWI)和标准化径流指标(SRI),通过SWAT模型和带有时滞的灰色关联判断了各干旱之间的时滞。以陆浑水库控制流域为例进行了分析,结果表明:SWAT模型在该流域有很好的适用性,1975—2009年间发生各类干旱的次数在增加,且变率上从气象干旱、农业干旱到水文干旱有所增加,同时不同类型干旱之间表现出了一定的时滞关系,气象干旱对农业干旱的响应时间为1个月;水文干旱对气象干旱的响应时间为4个月;水文干旱对农业干旱的响应时间为2个月。     

黄土高原地区植被指数对干旱变化的响应

基于黄土高原83个地面气象站2000—2016年观测数据,计算标准化降水蒸散发指数(SPEI,standardized precipitation evapotranspiration index),分析黄土高原干旱时空变化特征,并结合对应时段的归一化植被指数(NDVI,normal difference vegetation index),研究不同土地利用类型及不同海拔高度植被对气象干旱的响应。结果表明:(1)通过旋转经验正交函数(REOF,rotational empirical orthogonal function)可将黄土高原划分为东南区、东北区、西南区和西北区;除西北区外均呈明显湿润化特征。(2)生长季各月黄土高原NDVI均呈显著增大趋势,NDVI均与SPEI呈正相关关系,其中两者在6—9月相关性最强(P 0. 05)。(3)对于研究区内4种土地利用类型(耕地、草灌、森林和未利用土地),生长季内NDVI与SPEI呈显著正相关的面积百分比在草灌类型最大(62. 54%),耕地类型次之(52. 97%),而森林类型最小(25. 62%)。(4) 6—9月NDVI与SPEI呈显著正相关的面积百分比随海拔的升高先增加后减小,最大值出现在海拔1500～2000 m。     

历史的回顾--庆祝中国气象局兰州干旱气象研究所成立30周年

引言 中国气象局兰州干旱气象研究所(以下简称干旱所)是由甘肃省计划委员会于1974年批准正式成立的。其最初名称是甘肃省气象局科学研究所,后改名为甘肃省气象科学研究所。到今天已经走过了30年的历程。干旱所最初是兰州区域气象台下属的研究组,成立于1954年。由此可以把干旱所成立前的20年(1954～1973)视为干旱所成立的前期阶段,在庆祝干旱所成立30年之际,     

2009/2010年中国西南区域性大旱的特征分析

针对目前各种干旱指数对干旱事件整体识别能力的局限性,采用一种新的客观识别方法"区域性极端事件客观识别方法(OITREE)"对2009~2010年中国西南地区的秋冬春连旱进行了特征识别。结果表明:(1)此次干旱事件的发生时段为2009年8月25日至2010年4月18日,历时237 d,为近50 a(1961~2010年)综合强度排名第五位的干旱事件,是一次极端干旱事件;(2)此次极端干旱过程最大影响面积为576.82万km2,影响范围涉及到云南全省、四川南部、贵州大部(主要是西部)以及重庆、广西西部,其中,云南、贵州和广西3省交界区干旱最严重,其次为云南的中部和中西部,且云南省不论受旱面积还是受旱强度都是最大的;(3)此次干旱过程有4个明显变化阶段:干旱增强、减弱、再增强、最后解除。第一阶段为2009年8月25日至10月下旬,干旱开始发展并持续增强,影响范围最大可达约370万km2,包括西南、华南、华东、华北及东北南部的小部分地区,持续达2个月,受影响的核心区域除了西南地区以外,还有华北和华南的部分区域;第二阶段为2009年11月初至12月中旬,干旱强度急剧下降,影响范围最小只有约50万km2,主要在西南地区,持续时间只有1个月;第三阶段,2009年12月中旬至2010年3月下旬,旱情再一次增强,干旱面积再次扩大,影响范围最大可达约200万km2,包括西南及西北地区东部,持续时间为3个月,是4个阶段中发展时间最长的,主要受影响的核心区域为西南地区;第四阶段,2010年3月下旬至4月中旬,干旱逐渐缓解,直到过程结束,旱情解除。OITREE方法能从不同层次和方面完整地描述干旱事件的时空变化特点,其判别结果与实际情况基本一致,是一种有效监测干旱的新方法。