淮河上游地区夏玉米生长降水关键期内旱涝致灾降水阈值研究

基于淮河上游地区11个气象站点1959—2015年降水资料,利用夏玉米气候产量与生育期降水序列进行相关性分析,确定降水影响夏玉米生长的关键时段,定义为夏玉米生长降水关键期,并采用21种分布函数对降水关键期内降水序列进行拟合,选取K-S和A-D方法进行拟合优度检验,建立最优概率分布模型,再基于降水概率分位数法定量化设计夏玉米各级旱涝的降水阈值R,并验证指标的合理性。结果表明:(1)淮河上游地区夏玉米抽雄-成熟生育时段及前一旬降水量对夏玉米产量影响显著;(2)各站点夏玉米生长降水关键期内降水序列的最优概率分布模型差异明显;(3) 11个站点夏玉米各级旱涝灾害的降水阈值地区差异较大,利用泰森多边形法确定整个淮河上游地区夏玉米生长降水关键期内旱涝致灾降水阈值分别是:重旱R73 mm,旱73 mm≤R138 mm,正常138 mm≤R337 mm,涝337 mm≤R475 mm,重涝R≥475 mm。     

基于格网的青海省干旱灾害综合风险评估

干旱灾害风险评估是执行区域性干旱灾害风险管理的重要举措,是有效实施气象防灾减灾工作的非工程性技术措施。随着气象现代化的逐步实施,干旱灾害风险评估技术和精度的重要性越加凸显。为科学、准确地评估青海省区域干旱的监测精度和干旱灾害风险等级,以青海省为例,采用青海省1961-2010年50个气象站潜在蒸散和降水数据,基于气象灾害风险度评估理论和方法,并根据《青海省地方干旱等级划分标准》,通过干旱灾害风险度模型和ArcGIS空间分析相结合的方法,较为系统地分析了青海省干旱灾害风险时空分布特征及其灾害风险等级。结果表明：近50 a以来,青海境内主要发生了不同程度的冬春季干旱。从时空分布特征来看,轻、中、重度干旱灾害分布和演化趋势基本一致,干旱灾害易发高发区主要分布于柴达木盆地西北部;环青海湖流域和共和盆地以及东部农业区局地处于中等风险水平,其余地区干旱灾害风险水平较低;从市、县、镇区域单元来看,茫崖、花土沟镇、冷湖及格尔木市干旱灾害风险较高,天峻、都兰、乌兰、共和、兴海、同德、贵南、同仁、化隆、循化及唐古拉等地次之,其余地区干旱灾害风险水平较低,青海境内干旱灾害的发生不仅受降水量影响,还与不同类型的下垫面密切相关。     

ARIMA和ANN模型的干旱预测适用性研究

开展干旱预测是有效应对干旱风险的前提基础,根据1960-2016年三江平原7个站点逐日降水和气温数据,利用ARIMA和ANN模型对不同时间尺度标准化降水蒸散指数（SPEI）序列进行分析建模预测。借助相关系数R、纳什效率系数NSE、Kendall秩相关系数τ、均方误差MSE和Kolmogorov-Smirnov （K-S）检验对模型的有效性进行了判定,然后分别用ARIMA和ANN模型进行12步预测,并将预测值与实际值进行比较。结果表明：（1） ARIMA模型和ANN模型对SPEI的预测能力都随时间尺度的增加而逐渐提高。（2）两种模型对3、6个月尺度SPEI的预测精度偏低,9、12、24个月的SPEI的预测精度在70%以上;（3）SPEI-9、SPEI-12、SPEI-24三个时间尺度ANN模型的预测精度优于ARIMA模型。     

Response of the water use efficiency of natural vegetation to drought in Northeast China

Drought has become a problem that is universally faced by global terrestrial ecosystems. Northeast China is located in a region sensitive to global climate changes, and one of the main impacts of climate changes in Northeast China is manifested as drought in growing seasons. This study analyzes the spatio-temporal evolution law of the water use efficiency (WUE) of the main natural vegetation (i.e., cold-temperate coniferous forests, temperate pine-broad-leaved mixed forests, warm-temperate deciduous broad-leaved forests, and grasslands) in Northeast China based on public MODIS data products, including MCD12Q1, MOD15A2H, MOD16A2, and MOD17A3H, and meteorological data from 2002 to 2013. The influence of drought events on the WUE of different vegetation types and their response to drought events are also investigated. The study findings are as follows: (1) drought in Northeast China frequently occurs in the regions stretching from 114.55°E to 120.90°E, and the percentage of drought area among the forests is lower than that among the grasslands during these years; (2) the annual average WUE of the natural vegetation ranges from 0.82 to 1.08 C/kg^-1H₂O, and the WUE of forests (0.82 to 1.08 C/kg^-1H₂O) is universally higher than that of grasslands (0.84 to 0.99 C/kg^-1H₂O); (3) in 2008, the regions where the WUE in drought conditions is higher than that in normal water conditions account for 86.11% of the study area, and a significant linear positive correlation is found between the WUE in drought conditions and the WUE in normal water conditions, whereas the degree of drought does not influence the WUE of the natural vegetation in an obviously linear manner; and (4) the WUE for the cold-temperate coniferous forests and temperate pine-broad-leaved mixed forests with a high ET or low NPP is more likely to rise in drought conditions; the WUE for the grasslands with a low Evapotranspiration (ET), Net Primary Production (NPP), and Leaf Area Index (LAI) is more likely to rise in drought conditions; and the ET, NPP, and LAI have no significant influence on the WUE for the warm-temperate deciduous broad-leaved forests in drought conditions. This study contributes to improving the evaluation of the influence of drought on natural ecosystems.     

基于遥感数据对毛乌素沙地腹部旱情等级的景观变化特征分析

目前遥感监测土壤含水率的方法较多,本次研究选取了稳定性较好、应用较为广泛且所需气象资料少的3种监测方法--SWEPDI指数法、能量指数法与TVDI指数法。以2016年4月和9月两期中高分辨Landsat8数据为数据源,分别将SWEPDI光谱法、能量指数法与TVDI指数法按不同时间、不同土层深度与对应时间的土壤含水率野外实测数据进行线性拟合,并进行各模型之间的比较,选择出更加适当的模型。同时利用景观指数在斑块类型上分析2时相土壤水分的变化趋势。结果表明：TVDI法效果明显优于SWEPDI光谱法和能量指数法,同时该方法还解决了其他方法不能连续监测土壤含水量的问题,适用于各种植被覆盖条件下以及各种土层深度的土壤水分反演。此外,选用6个景观指数分析了2016年4月与9月不同旱情等级干旱等级的景观格局变化,发现4月份PLAND指数达到了58.76%,而9月份轻旱等级的PLAND指数达到了44.16%,都占据优势地位,其中LPI、AREA_CV、AI指数的值也都达到了最大,其旱情状况有了明显的改善。     

近40a贵州主汛期降水时空变化及其异常年低频特征分析

选取1977—2016年国家气象信息中心提供的贵州82站逐日降水资料,利用合成分析、显著性检验、小波分析、带通滤波等方法,分析了近40 a贵州5—8月(简称主汛期,下同)降水的时空分布特征,以及典型涝年、典型旱年的低频降水特征。结果表明:贵州主汛期降水呈现明显的年代际变化特征,其多年平均总降水量呈现南多北少的趋势,总降水量大值区主要集中在贵州的西南部地区(六盘水市、安顺市中西部和黔西南州西部)。典型涝年和典型旱年的平均主汛期总降水量以西南部最为明显,且各自主汛期降水的低频振荡周期差别不明显;10～20 d是贵州主汛期降水普遍存在的显著低频周期,典型涝年存在30～40 d低频周期,典型旱年存在较弱的35～45 d低频周期,低频降水主要发生在6月和7月。     

松花江区气象水文干旱演变特征

采用标准化降水蒸散指数和径流干旱指数分析了1961~2010年研究区水文干旱和气象干旱时空演变特征,并探讨了水文干旱与气象干旱的关系。结果表明：① 1961~2010年松花江区呈总体干旱化且又有明显时段性的特征,其中1967~1983年和1996~2010年气象干旱频发、覆盖范围广、持续时间长且强度大;其它时段气象干旱少有发生。其次,气象干旱空间分布差异明显,东部的平均干旱频次和强度都大于西部地区,中部（嫩江流域中下游）平均干旱持续时间最长;但在嫩江流域和黑龙江上游地区干旱略有减弱趋势。② 松花江流域和挠力河流域水文干旱呈加剧的趋势,尤其是近15 a干旱化趋势明显;挠力河流域干旱频发、强度大且持续时间很长。松花江流域水文干旱程度弱于挠力河流域,但极端水文干旱事件频发。 ③ 松花江区气象干旱与水文干旱密切相关,嫩江流域水文干旱滞后于气象干旱2个月,而第二松花江流域和松花江流域水文干旱滞后于气象干旱3个月;挠力河流域水文干旱与气象干旱无明显的时滞相关性。     

1876~1878年西北地区中西部干旱事件研究

从清代后期西北地区的历史文献中整理出1876~1878年气候信息和农业信息,即少雨或干旱等事件、蝗虫事件、歉收和饥荒事件。资料来源包括清代中央和新疆地方的档案,新疆、甘肃和宁夏的地方志,重要人物的文集等。结果显示1876~1878年西北地区中西部出现干旱及相关事件。将以上事件绘制成图,发现这些事件分布在甘肃、宁夏和新疆东部,最西可达新疆天山北麓中部。整体上,事件以1877年为范围最广、最为严重。在此次干旱事件中,西北地区中西部的经济社会受到的影响有限,只在部分县域出现粮食歉收和饥荒,未发生同期华北地区普遍存在的“奇荒”。     

2016年5月大气环流和天气分析

北半球极涡呈偶极型分布,极涡主体分别位于格陵兰岛以西以及贝加尔湖北部附近,强度较常年同期偏强;中高纬环流呈4波型分布特征,长波槽分别位于北美西部、格陵兰岛东部、里海西部和贝加尔湖北部;西太平洋副热带高压较常年同期面积明显偏大,588 dagpm等高线东西伸展经度跨度很大,接近环绕全球。5月全国平均气温16.3℃,较常年同期（16.2℃）偏高0.1℃;全国平均降水量82.8 mm,较常年同期（69.5 mm）偏多19.1%。月内我国主要天气特点是：南海夏季风5月下旬爆发;西南地区东部、江南、华南南暴雨过程频发;强对流过程影响范围广、过程强度大、雷暴大风和冰雹灾害较多。     

Identification of groundwater drought prone zones in Pedda vagu and Ookachetti vagu watersheds,tributaries of the Krishna River,India

The Pedda vagu and Ookachetti vagu watersheds located in the semi-arid regions of Mahabubnagar district are highly dependent on groundwater for irrigation owing to unreliable rainfall and over extraction of groundwater. The present study has been conducted to identify spatio-temporal groundwater droughts and drought-prone zones. Temporal groundwater droughts have been determined using a standardized water-level index along with spatial groundwater droughts using spline interpolation in Geographic Information Systems. The study shows that the groundwater droughts varied among the stations during the observation period, i.e. 1998–2011. However, the spatial assessment shows that the region as such experienced more mild groundwater droughts except during severe meteorological drought years (1998, 2002, 2004 and 2008); this indicates that the region has good scope for groundwater exploitation during dry spells and initial stages of droughts. Therefore, it is critical to have plans for the development of groundwater to cope with drought.