基于SPI的黔东南州近52a的干旱特征分析

基于1961—2012年黔东南州16站的逐月降水资料,从单站干旱SPI指数出发,分析了黔东南州52 a来年际干旱和季节性干旱的时间变化趋势和空间变化特征,结果表明:152 a间,年际干旱和季节性干旱呈上升趋势,干旱主要集中在1985—1989年和2001—2012年;2除冬旱以外,无论是年际干旱还是季节性干旱,干旱发生频率较高地区位于黔东南州中部以北地区,州南部年际干旱、春旱、夏旱和秋旱发生频率较低;3森林覆盖率较高的地区发生干旱的频次最低,降水较少地区发生干旱的频次较高。     

近50年河南干旱过程频率时空分布特征

利用河南１９５１～１９９８年的干旱灾害实况资料,统计分析了干旱灾害过程频率的季节、地理及年际变化特征。结果表明：河南干旱灾害过程的季节性特点明显,豫北地区以春旱为主,豫中、豫南地区以伏旱为主,豫东地区以秋旱为主,豫西地区以春、秋旱为主;二季连旱的频率豫北达５０％～６０％,豫东豫西地区为４２％,豫南地区不足３０％;干旱成灾面积大于６７万公顷的年份具有连续性,平均持续长度４年,最长的达７年。８０年代以来,河南干旱灾害影响呈严重发展趋势。     

干旱灾害对粮食安全的影响及其应对技术研究进展与展望

干旱是当今世界出现频率最高、持续时间最长、危害范围最广的重大气象灾害，对全球农业、生态、社会发展和国民经济等影响巨大而广泛。农业旱灾是影响农业生产的重要因素，农业生产关乎着国家粮食安全。我国是一个农业大国，同时也是一个旱灾频发的国家，深入了解农业干旱灾害的成因、影响特征、旱灾强度、严重程度以及作物致灾的生理过程和机理等是提升农业干旱灾害监测预测预警水平、减轻和防御灾害损失、提高国家粮食安全生产需要解决的重要科学问题。本文综合回顾了国内外不同程度的农业干旱及其对粮食生产影响的最新研究进展，从农作物形态、生理、细胞和分子水平等方面探究了干旱影响特征及机制，围绕粮食生产如何有效应对农业干旱问题，评述了当前农业干旱监测的主要指标、方法、预警系统等，针对农业可持续发展和干旱新特征，讨论了当前防旱减灾和农业干旱应对的现状，强调了适应与减缓并举的一系列干旱应对措施，在此基础上结合国家、区域和行业发展需求提出了今后应着重加强的重要科学问题、研究对策及学科发展展望。     

基于DI的南澳县气象干旱演变特征

基于1962-2020年南澳县气象站逐日气象资料,采用干旱指数(DI)、线性趋势、M-K突变检验等方法研究了南澳县气象干旱的演变特征.结果表明:南澳县年平均气象干旱日数为113 d,以0.41 d/年的速率显著减少;季节性干旱明显,11月-次年3月为气象干旱多发期;1965和2019年为气象干旱日数突变减少的2个时段;年气象干旱日数存在20年的完整周期;平均每年出现2.1次气象干旱过程,过程平均日数49 d,干旱过程持续时间以10～60 d为主.     

1961—2016年祁连山区季节性干旱综合指数特征分析

采用Z指数和熵权理论,构建了干旱综合指数作为干旱强度评价标准,对祁连山区季节性干旱特征及其空间分布规律进行了深入剖析。结果表明:1961—2016年季节性干旱强度普遍减弱,其中春秋两季显著减弱,夏季明显减弱;尽管20世纪60—70年代、90年代为季节性干旱频发与重发时段,但从2000年以来夏旱与冬旱却比较频繁,不容忽视。干旱强度由强到弱依次为冬季、夏季、春季和秋季,冬季干旱程度最强;在干旱波动性上秋季最强,冬季次之,春季最弱。春夏秋三季南侧比北侧干旱,冬季北侧比南侧干旱,其中冬季干旱范围最为广泛,尤以酒泉为中心的北侧区域最为显著。在研究时段内祁连山南北两侧干旱强度逐渐减弱,南侧明显减弱,枯草期干旱强度减弱程度尤为显著。本研究为祁连山区干旱评价提供了参考依据。     

海南岛干湿概况与干旱发生特征

利用气象干湿气候等级指标对海南岛进行了逐月的划分,并分析干旱发生的特征.结果表明:从11月份开始海南岛进入旱季,干旱区从西部东方县开始逐渐向东扩展;1到3月份全岛均处于干旱状态;从4月份开始,干旱区逐步向西退缩.海南岛一年四季均有干旱发生,冬春季节为季节性干旱,夏秋两季降水的时间分布不均会发生短暂干旱.     

基于ＷＡＰ指数的长江流域及其以南地区干旱气候特征分析

根据长江流域及其以南地区１９４站１９５８—２００７年共５０ａ的逐日降水资料,利用ＷＡＰ指数对该区域干旱的主要特征进行综合分析．对各季节ＷＡＰ指数的多年平均分布特征、ＷＡＰ指数的长期变化趋势、区域平均的ＷＡＰ指数变化特征等空间分布特征进行分析,并对基于ＷＡＰ指数的干旱开始时间空间分布特征和干旱持续时间的变化特征进行分析．结果表明：通过ＷＡＰ指数表征的降水量具有明显的地域性差异和季节性差异;该区域夏冬季节降水量有增大趋势,不易发生持续干旱情况,而春秋季节降水量的长期趋势明显减少;该区域春秋 两个季节干旱开始和持续的时间存在显著季节性差异及南北和东西地域性的显著差异．     

农业干旱综合防御技术的应用效果分析

利用黄淮平原农业干旱监测预警与综合防御技术,通过示范,将深耕、秸秆翻压还田、药剂拌种、秸秆覆盖、有限灌溉、喷施防旱剂和防御小麦干热风制剂等技术在濮阳市进行综合推广。2006-2007年4个农作物种植季节推广应用结果表明：该项技术具有明显的节水、防旱和增产效果,能使小麦增产6．4％-7．2％,玉米增产6．7％～11．6％,同时还可减少灌溉1～2次,经济效益显著,适宜在黄淮平原及干旱、半干旱地区推广应用。     

基于Copula函数的中国南方干旱风险特征研究北大核心CSCD

为了准确认识和分析与旱灾致灾因子危险性相关的干旱特征变量,利用中国南方96个气象站1961—2012年逐月降水资料,基于Clayton、Frank、Galambos、Gumbel以及Plackett Copula函数,建立了服从威布尔分布的干旱历时、服从对数正态分布的干旱严重程度两个相关特征变量的联合分布模型,择优使用Frank Copula函数计算了中国南方干旱条件概率与条件重现期,比较分析了该区域干旱事件第1、第2联合重现期的空间分布特征。研究表明,干旱严重程度(干旱历时)的条件概率分布随着干旱历时(干旱严重程度)阈值的增大而减小;干旱严重程度(干旱历时)的条件重现期与干旱历时(干旱严重程度)阈值成正比。当干旱历时阈值为6个月、干旱严重程度阈值为6时,中国南方整体存在较大的干旱风险,研究区整体第1"且"(干旱历时和干旱严重程度均超过给定阈值)联合重现期平均为4.8 a,第1"或"(干旱历时和干旱严重程度有一个超过给定阈值)联合重现期平均为2.6 a,第2"或"联合重现期平均为3.5 a。当干旱历时阈值为9个月、干旱严重程度阈值为13.5时,研究区整体第1"且"联合重现期平均为12.6 a,第1"或"联合重现期平均为4.7 a,第2"或"联合重现期平均为7.7 a。中国南方的干旱高风险的区域主要位于四川盆地、贵州东北部、广西北部、广东西部以及云南大部分地区;低风险的区域主要位于四川西北部,四川、云南、贵州三省交汇区以及广东中部地区。     

基于作物旱度指标的农业干旱评价指标与模型研究

在广泛研究国内外农业干旱指标的基础上,首次提出"作物旱度指标I"t、"作物相对旱度指标Ir"t、"作物干旱强度指标Di"建立了广元市农业干旱评价指标和模式。当作物相对旱度指标Ir20≧0.6持续15天时发布农业干旱预警,为防旱治旱提供决策依据。     

厦门干旱成因和防旱抗旱对策

通过对厦门市历史旱情分析,找出干旱原因,提出防旱抗早对策。     

21世纪以来干旱研究的若干新进展与展望

干旱是中国影响范围最广、造成经济损失最严重的自然灾害之一,直接威胁国家粮食安全和社会经济发展,对干旱问题的认识和研究有助于提升国家防旱减灾能力。自新中国成立以来,中国对于干旱气象的研究取得了丰硕的成果。本文以21世纪以来中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室为平台开展的与干旱气象相关的科研项目群取得的研究成果为基础,通过成果检索,对干旱监测技术、干旱时空分布规律、干旱致灾特征、干旱灾害风险及其对气候变暖的响应以及干旱灾害风险管理与防御技术等方面的新进展进行总结和归纳。同时,基于干旱气象研究的前沿发展趋势,提出中国未来干旱气象研究应在加强气候变化背景下干旱高发区综合性干旱观测试验基础上,从不同维度和尺度定量研究干旱形成机理,构建多源数据融合和多方法结合的综合干旱监测新方法,揭示干旱致灾机理,科学评估干旱灾害风险,提出具有可执行性的风险管理策略等重点科学问题上取得突破。这对于推动中国干旱气象研究具有积极意义。     

中国干旱半干旱地区的冷季快速增温

利用中国713个观测站均一化的月平均温度资料,详细分析了近55年中国温度变化的季节性及区域特征,并进一步分析了中国干旱半干旱区冷季增温前后的大气环流特征。年际变化结果表明,中国的增温现象主要是从20世纪80年代中期开始,90年代快速增长,21世纪初增温变缓,其中干旱半干旱区的年均增温速率是湿润半湿润区的1.7倍。季节性特征为冷季增温速率是暖季的1.9倍,干旱半干旱区的冷季增温速率较大,都超过了0.3℃·(10a)-1,其中青藏高原、内蒙古中部、东北和华北增温尤其显著,湿润半湿润区的冷季增温相对较慢,其中中西部地区比东部沿海增温较慢。干旱半干旱区的冷季温度在1986年左右发生显著暖突变,突变前后的大气环流对比分析表明,极涡强度减弱、东亚大槽和欧洲浅槽变浅、极地冷高压和西伯利亚高压偏弱、气旋性异常环流和东部地区的异常东南气流都有利于干旱半干旱区冷季的快速增温。     

农业干旱综合应变防御技术研究

针对华北地区农业生产水平和农业干旱特点 ,于 1 996～ 1 998年进行了农业干旱监测预测、秸秆覆盖、底墒科学利用、有限水胁迫效应、深松、多功能防旱剂和有限灌溉等单项农业干旱防御技术试验研究 .在它们的防旱机理、功能和操作技术方面取得了较好的效果 .在此基础上 ,在干旱严重的 1 998～ 1 999年冬小麦生育期内 ,在河南郑州郊区、山东泰安郊区和河北固城 ,根据各地条件因地制宜地对上述技术进行组装配套集成示范试验 .结果表明 ,综合应用这些技术具有较显著的抗旱增产效能 ,小麦增产 1 0 .1 %～ 36.0 % ,耗水量减少 1 .0 %～ 1 9.0 % ,水分利用效率提高 1 0 .6%～ 60 .0 % .     

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。     

汉中干旱时空分布特征分析

基于1971—2015年汉中11个县区地面气象观测站逐日降水观测资料,以降水距平百分率为干旱划分标准,采用干旱频率、干旱站次比和干旱强度三个指标,分析了汉中地区年尺度和季尺度干旱时空变化特征。结果表明:汉中地区年尺度干旱频率东南部低,西北部高,并从东南部向西北部递增;季节尺度来看,各季干旱频率分布差异明显。年尺度干旱强度从1996年开始有较弱增强趋势,而干旱站次比有明显降低趋势,汉中地区干旱朝着小区域性中旱发展;季尺度干旱特征为春季和夏季干旱站次比有增加趋势,秋季和冬季有减少趋势,春季和夏季干旱范围逐渐扩大,秋季和冬季干旱范围逐渐减少;春季、夏季和秋季干旱强度基本为轻旱,冬季多为中旱,有时能达到重旱。     

夏玉米干旱综合防御技术试验分析

使用覆盖麦秸、多功能防旱剂拌种以及在夏玉米拔节期、开花期喷多功能防旱剂等干旱综合防御措施，进行田间集成试验。分析试验结果得出：覆盖麦秸可以提高土壤含水量10％～20％，主要集中在0～30cm耕作层，尤以0～10cm保墒效果最好，配合多功能防旱剂的拌种和喷施，可以有效缓解土壤水分的不足，起到合理利用土壤水分，减轻干旱危害的作用，利于夏玉米的生长发育，增强玉米抗倒伏能力，特别在小苗期，这种保墒效果对全苗、壮苗非常重要。一般伏旱年份，采用综合防旱技术，可以提高夏玉米产量10％以上，净收益达到500元／hm^2以上，而且该项技术操作简便，易于推广。     

石阡县持续性干旱事件的变化及其响应因子分析

利用1962年1月-2013年12月石阡测站的地面观测资料和月大气环流特征量,定义了石阡持续性干旱事件,分析了石阡持续性干旱事件的变化特征,从多种角度（包括气温、日照、西太平洋副高、印缅槽和南方涛动指数）分析石阡持续性干旱事件的响应程度.结果表明,石阡持续性干旱事件平均出现频率为每27个月发生一次,以夏秋、秋冬或冬春旱为主;石阡若冬季不出现旱情,则初春开始发生持续性干旱事件的可能性极小;石阡干旱事件持续时间一般为3～6个月,多数跨越两个季节,最长一次干旱事件是2011年的冬春夏秋9个月连旱;石阡持续性干旱事件的频率和累积强度,反映了极端气候事件对全球气候变化的响应;石阡持续性干旱事件中,气温与日照在夏季和冬季响应程度强,西太平洋副高偏东与印缅槽偏强相互配置在夏秋时段响应程度强,以及南方涛动在秋冬季响应程度强.以上结果为干旱预测提供了较好的参考依据.     

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。     

我国北方地区冬小麦干旱灾害风险评估

选取我国粮食重要生产区——北方冬麦区作为研究区,基于干旱灾害对作物产量的影响开展冬小麦干旱灾害风险评估和区划。在确定干旱灾害危险性指标过程中,通过对比分析MCI、CWDIa、CI、Pa及Ma干旱指数的适应性,确定了干旱灾害风险危险性指数;在分析北方冬麦区干旱背景和脆弱性时,考虑了冬麦区的地形、土壤类型、土壤有效持水量、河网水系、灌溉条件、降水量及干燥度等环境因素,以及冬小麦的耕地面积、播种面积、主要生育期的水分敏感系数、历史产量等。与以往致灾因子危险性分析方法不同,本文首先建立了干旱指标与冬小麦减产率之间的关系,通过减产率等级来确定干旱致灾临界阈值,在此基础上计算分析了冬小麦全生育期和6个关键生育期不同等级干旱发生的频率。综合考虑干旱发生的危险性、不同地区干旱背景和脆弱性,建立了我国北方冬麦区全生育期和6个关键生育期的干旱灾害风险评估模型和区划方法,实现了我国北方冬麦区干旱灾害的风险评估和区划。结果表明,MCI更能反映北方冬麦区干旱的特征,故以MCI指数作为干旱灾害风险危险性指数;我国北方冬麦区中北部的干旱灾害风险较高,应该加强防旱抗旱能力建设,南部地区包括苏皖和河南东南部的干旱灾害风险较小。本文建立的北方冬麦区不同生育期干旱灾害风险评估模型可应用于干旱灾害风险动态评估实时业务中。