基于标准化降水指数的沧州干旱时空特征

使用河北省沧州市14个气象站1966—2017年逐月降水数据,采用标准化降水指数(SPI)分析该区域干旱时空特征。结果表明:(1)沧州年际干旱频率为26.9%,全域性、区域性、局域性干旱出现几率接近,轻旱、中旱较多,干旱范围与强度呈正相关,2003年后旱情减轻。干旱频率与强度呈负相关,西部干旱频率高、强度低,中部、东部频率低、强度高。(2)季节干旱频率为69.2%,春旱、冬旱发生频率高,多为全域性,但夏旱、秋旱发生后平均干旱强度更大。1980、1990年代和21世纪初旱情较重,2007年以后旱情减轻。空间分布上,夏旱的频率、强度分布与年际分布较为相似,与春旱分布几乎相反,秋旱、冬旱分布较为平均。全市旱涝变化较为一致,中部区域最为同步。     

基于标准化降水指数的石家庄干旱时空特征

干旱是影响石家庄的主要气象灾害之一。基于1972～2006年石家庄市17个气象站的逐月降水资料,采用标准化降水指数,分析了石家庄的干旱时空分布特征。结果表明,石家庄干旱的发生程度具有阶段性特征,20世纪70年代和90年代是比较严重的干旱阶段,70年代春旱严重,到90年代夏秋旱比较严重。用主成分分析对石家庄干旱的空间分布特征进行分析,石家庄干旱在空间分布上具有显著的一致性,同时也存在一定的区域性,根据因子分析将石家庄分为北部、东部和南部3个区域,90年代后较90年代前东部和南部干旱有所增多,北部减少。     

近40a铜仁夏季旱涝时空分布及典型旱涝年环流特征分析

本文基于铜仁市10个国家自动观测站1981-2020年近40a降水资料,计算多时间尺度标准化降水指数（SPI）,确定旱涝程度,分析旱涝时空分布特征,筛选典型旱、涝年进行环流分析。结果表明：(1)铜仁市20世纪80年代后期总体偏旱,90世纪后期总体偏涝。铜仁市夏季呈现出旱涝交替变化特征。(2)铜仁市中西部、东北部干旱相对频繁,并向四周逐渐减弱;市中西部、东南部发生雨涝的频率相对较高,西北部最低。夏季的干旱和雨涝均以轻、中程度为主,特重程度情况发生很少。(3)夏季偏涝年整个欧亚中高纬均为位势高度的负异常,偏旱年欧亚中高纬的乌拉尔山和中国东北的位势高度异常中心转为正异常分布。（4）赤道中东太平洋的厄尔尼诺现象与南、北太平洋海温异常分布对铜仁夏季偏涝现象的发生发展有密切关系;赤道中东太平洋拉尼娜现象、印度洋及西太平洋的海温异常分布对铜仁夏季偏旱现象的发生发展有密切关系。     

基于SPEI指数的华南春季旱涝时空特征

基于1961-2016年逐年华南春季SPEI指数,采用滑动t检验、Morlet小波分析、EOF分解等方法,讨论华南春季旱涝时空变化特征.结果表明:(1)华南春季在20世纪60年代处于干旱期,70年代至90年代初处于雨涝期,90年代初至21世纪初出现大幅度旱涝转换,以后又进入干旱期.华南春季1983年以前呈现趋湿润化;在...     

基于标准化降水指数分析鄂尔多斯市干旱演化特征

利用鄂尔多斯市1961—2010年11个气象站的逐月降水资料,通过标准化降水指数分析鄂尔多斯市近50a来干旱的时空演化特征。结果表明:鄂尔多斯市干旱的发生在时间序列上具有阶段性特征,20世纪60年代前期和90年代末期干旱最为严重,80年代为持续性干旱阶段。用经验正交函数对鄂尔多斯市干旱的空间分布特征做进一步分析,结果表明,鄂尔多斯市干旱的空间分布既有显著的一致性,又有一定的区域性。将鄂尔多斯市具体细分为西北部、东北部、西南部、东南部4个区域,80年代之前,东北部干旱较为严重,80年代以后西部干旱化趋势加剧,西北部尤为明显,东部降水增多。     

关中平原旱涝时空变化分析

基于陕西省关中地区39个气象站点逐月降水观测数据,计算各站月、季及年尺度标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,简称SPI),结合该区域旱涝灾害的已有研究,利用标准降水指数及线性趋势分析等统计方法,对关中地区1961—2012年旱涝灾害的时空演变规律进行分析。结果表明:(1)1961—2012年,关中平原多年平均降水量为537mm,多年来年平均降水量呈下降趋势,表明关中平原干旱频次增加。(2)关中平原无雨日数和暴雨日数呈现上升趋势,小雨日数和大雨日数呈下降趋势,表明关中平原极端降水发生频次增多。(3)春季、秋季、年SPI整体呈现较为一致的下降趋势,这表明关中平原春季、秋季、年尺度均呈干旱化的趋势;而夏季、冬季SPI则呈上升趋势,表明这两季趋于湿润化。(4)渭南西部、咸阳东部、宝鸡东部发生干旱的频率较高;西安中部户县、长安等地,宝鸡西部、咸阳北部发生雨涝灾害的频率则更高。     

剑河县近45a降水变化特征

利用剑河县1960年12月～2005年逐月降水资料,统计分析该县年、季降水距平百分率的年际和年代际变化特征以及旱涝的演变趋势。结果得出：剑河县年降水呈“少→多→少→多→少”的规律变化;冬季呈准20a周期变化;春季呈“正常→多→持续偏少→多”的变化趋势;夏季呈“正常→少→多→少”的变化趋势;秋季呈多→持续偏少的趋势变化,与贵州和黔东南地区变化趋势相反。年、季降水距平百分率与旱涝变化趋势相一致。     

基于Z指数的江西省旱涝指标与时空分布特征

利用1961—2020年江西省逐日降水资料,基于Z指数分析确定了适用于江西省的旱涝指标。运用M-K检验、小波分析和EOF等方法分析了江西省旱涝时空分布特征。结果表明,1961—2020年江西省降水量年际变化大,20世纪90年代出现突变,但未出现显著的持续增加或减少。江西省干旱、雨涝事件存在准20 a主周期,从90年代开始偏涝年份明显增多,且雨涝呈增强的趋势。江西省旱涝主要存在4种空间分布型,分别为全区型、北涝（旱）南旱（涝）型、西涝（旱）东旱（涝）型、中心涝（旱）南北旱（涝）型,累计贡献率为83.61％。Z指数作为表征江西省旱涝指标的方法具有一定的适用性。     

陕西省近47a来降水变化分析

利用1961—2018年黄土高原区域57个基准站逐月降水资料,引入标准化降水指数（SPI）以及多个旱涝评估指标研究了黄土高原旱涝频率时间分布特征、旱涝趋势演变特征和旱涝范围、强度演变特征等,并得出了年和夏季旱涝频率、趋势的空间分布特征以及不同地形区分布特征。分析研究表明,近58 a黄土高原旱的频率高于涝,各季中夏旱、夏涝频率最高,重度及以上旱以夏、春居多,重度及以上涝以春、秋居多;研究区各时间区间中季、月均以趋于干旱为主,近58 a总体趋于干旱;20世纪60到80年代旱涝交替出现,90年代干旱开始增多,干旱强度加剧,21世纪00年代开始干旱有所缓和,10年代由旱转涝;研究区域逐年干旱站次比和干旱强度先趋于增大后减小,雨涝站次比和雨涝强度则先趋于减小后增大,90年代干旱最重,60年代雨涝最重;研究还得出了旱涝发生高频区及变化趋势显著区,夏季多起伏地形旱涝频率总体高于平缓地形。

     

松辽流域降水集中指数的时空变化特征

为了科学防控松辽流域旱涝灾害,利用1961—2017年松辽流域196站逐日降水资料,以候为时间尺度计算降水集中指数(PCI),采用趋势分析、合成分析、Mann-Kendall检验等方法分析该流域及各子流域PCI的时空变化特征。结果表明:松辽流域降水集中程度较高,PCI平均为7.1;PCI及其标准差均呈东低西高的空间分布格局,且在多、少雨年PCI差异较大,少雨年降水普遍集中,多雨年则降水相对均匀,表明西北部PCI高值区发生干旱的概率较大,尤其在少雨年表现得更为突出。近57 a来,松辽流域PCI存在明显的年代际变化特征,流域北部和东部PCI整体呈显著下降趋势,且整个流域和额尔古纳河子流域的PCI发生显著突变,突变年份分别为2003年和1991年,且突变后的变差系数有所增大。近年来,尽管松辽流域PCI处于偏低阶段,但突变后变差系数的增大说明降水的不稳定性增强,旱涝发生的概率增大,易出现降水极端集中的年份。     

华北地区夏季旱涝的时空分布特征及其与北极海冰的关系

采用了1951—1999年6—8月华北地区17个站点的降水资料，利用Z指数作为旱涝指标，确定出该区域的严重涝年为1954、1956、1963、1964、1971、1973和1996年；严重旱年为1968、1972、1983、1986、1989、1992、1997和1999年。分析了华北地区夏季旱涝的年代际变化特征，然后对该地区49a的z指数场进行EOF分析，讨论了华北地区夏季旱涝的空间分布特征。最后分析了华北夏季降水与春季北极海冰的关系，结果表明华北夏季降水与春季北极海冰呈正相关关系。春季北极海冰面积偏大(小)，当年夏季华北大部分地区偏涝(旱)。     

基于降水数据的云南省近61年旱涝特性研究

选择标准化降水指数(SPI)刻画旱涝特征,基于云南省1954—2014年间32个气象站点逐月降水量资料,采用经验正交函数(EOF)方法、径向基函数(RBF)空间插值法、小波分析法,分析了近61年来云南省SPI序列、旱涝情态的时间特征和空间格局。结果表明:近61年来,云南省整体呈现干旱趋势(SPI变率为-0.009 1),SPI序列在2000年之后变化更加剧烈、速率加快。旱涝等级时间序列中,偏涝至偏旱年份占88.52%,大旱占4.92%,重旱和大涝均占3.28%,且自2003年以后,发生干旱的次数和强度明显增加。旱灾易发区主要分布于2个片区:景洪-思茅-元江站片区,以及沾益站东北地区;洪涝易发区主要分布于3个片区:临沧-大理-华坪沿线的西部片区,昭通站北部区域,及云南省东南部片区。干旱与洪涝事件发生的频率具有较好的对应性,但干旱事件发生的频率要略高于洪涝事件。EOF分析的第一个模态表明云南省整体呈现一致性的变涝或变旱特征,可能受到大尺度气候特征影响,第二模态可能受到地形因素的控制,第三模态可能与季风、大气环流等多种因素的影响有关;相应的时间系数也印证了云南省整体具有干旱趋势。SPI序列存在准2 a、准6 a、准8 a、准18 a、准28 a的周期性特征,且以准28 a为主周期。      

基于标准化降水指数的绍兴近千年旱涝分析

绍兴近1000 a来旱涝变化总体较平稳,变化幅度不大.涝年比旱年多10％左右,偏涝年最易出现,大涝年最不易出现,旱和大旱年出现的频率相当.1000-1115年之间以旱为主,1116-1340年之间以涝为主,1341-1700年之间是旱涝相间的,1700年至今则以偏涝为主.但2000年后偏早年份偏多,目前绍兴正处在偏旱期中.用滑动t检验分析突变点表明:1116年附近的突变点最显著,旱涝转变最明显;1463年附近、1570年、1680年附近、1299年、1628年附近的突变点也比较显著,其中前3处都是负值,偏旱转向偏涝,后2处是正值,偏涝转向偏旱.     

近500a福建汛期旱涝变化特征

用FFT、连续和正交小波变换分析了近500a福建汛期旱涝的变化特征：结果表明：1)福建旱涝等级有2～3a和10a左右的显著周期，但其他显著周期有空间和时间差异；2)近500a福建可以分为3个大的相对干湿期，即干—湿—干阶段，目前处在干旱阶段?从百年变化尺度看，闽北可分为6个干湿阶段，目前已开始向湿润期转换，而闽东和闽南则可分为5个干湿阶段，目前尚处在干旱期。从年代际尺度上看，近百年闽北、闽东和闽南都可以分为4个主要的干湿阶段，闽北目前处在湿润期，闽东和闽南也已进入了湿润期；3)闽北从16世纪末开始到20世纪前期旱涝等级有弱的增加(变干)趋势，而20世纪则有减小(变湿)趋势，闽东20世纪以前有弱的减小(变湿)趋势，20世纪前期明显增大(变干)，闽南则无明显趋势。福建3个区域旱涝等级的年际变化的方差贡献皆达到80％以上，而年代际变化的方差贡献占不到15％，百年尺度变化占5％以下。     

东北春夏季降水气温异常的时空分布以及与旱涝的关系

利用东北地区19个测站的1951--2000年逐月降水、气温资料，采用综合的经验正交函数展开等诊断方法，研究了春、夏季节降水、气温异常的空间分布特征、时间变化规律以及与旱涝年份之间的关系。结果表明，所得到的降水、气温异常的典型配置场及其时间系数能较好地反映东北地区降水、气温异常的时空特征，且夏季时间系数出现极值的年份与东北地区不同区域发生较严重旱涝的年份存在很好的对应关系。     

基于SPI指数的粤东北地区旱涝变化特征分析

基于近55年粤东北12个国家气象站逐月降水量资料,通过计算标准化降水指数(SPI),并利用小波分析、相关性分析等方法,探讨了粤东北旱涝的时间变化、周期变化和空间分异特征.结果表明:粤东北旱涝事件出现频率高,不同时间尺度旱涝事件出现的平均频率为58.92％.季节尺度上,夏秋季出现洪涝事件频率较春冬季高,春冬季出现干旱事件...     

陕西汛期降水时空分布及典型旱涝年环流特征

根据陕西省1959~2002年汛期(6~9月)降水资料,采用旋转经验正交(REOF)分解方法,将陕西省按汛期降水划分为4个自然气候区:Ⅰ区包括关中及渭北地区,Ⅱ区为陕北长城沿线地区,Ⅲ区、Ⅳ区分别为陕南东部和陕南西部地区。对各气候区的降水变化特征进行分析,结果表明:汛期降水除陕南东部呈线性增加趋势外,其余各区均呈线性减少趋势。分析陕西省典型旱(涝)年北半球500 hPa环流形势距平场和环流特征量发现:典型旱(涝)年,Nino 3区海温为明显的正(负)距平;西太平洋副热带高压强度偏强(弱),脊线位置偏南(北)、西伸脊点偏东(西),欧亚地区西风环流指数偏弱(强),以经(纬)向环流为主。     

赣江流域旱涝时空变化特征研究

基于赣江流域40个气象站点1966—2005年的月降水、气温资料, 采用多时间尺度的标准化降水蒸散指数反映不同时间尺度的旱涝状况。再应用小波分析和GIS空间分析技术, 对其旱涝特征进行定量化分析, 阐述其时空变化格局。结果表明:40 a共出现6次中旱以上级别的干旱事件, 7次中涝以上级别的雨涝事件。在流域旱涝演变过程中主要存在3类尺度的周期变化规律。通过小波方差检验得出10 a时间尺度的周期振荡最强烈, 为该指数时间变化的第一主周期。重涝主要分布在赣江流域南部, 而重旱主要分布在西南地区。季节性旱涝变化以夏涝最为严重, 主要分布在流域总出口, 即南昌、丰城一带, 而伏旱、秋旱波及范围较大, 持续时间较长。