基于SPEI的嘉陵江流域旱涝时空演变分析

判断旱涝灾害发生的频率、范围、强度和趋势具有重要意义.在嘉陵江流域1958～2017年实测月平均气温和月降水数据的基础上,引入不同时间尺度的标准化降水蒸发指数(SPEI),结合旱(涝)频率、旱(涝)站次比和旱(涝)强度评估指标分析了嘉陵江流域旱涝频率、范围、强度的时空演变特征.结果表明:嘉陵江流域近60 a来雨涝的频率...     

浑善达克沙地归一化植被指数动态变化及其对标准化降水蒸散发指数的时空响应关系

本文采用GIMMS3g NDVI数据集和气候研究委员会SPEI数据集,通过像元尺度的相关分析,识别了浑善达克沙地1982-2015年NDV (I归一化植被指数,Normalized Differnce Vegetation Index)动态变化及其与SPEI(标准化降水蒸散发指数,Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)在不同时间尺度上的响应关系。研究区近34年来平均NDVI为0.22,沙地植被总体呈恢复趋势,NDVI增加面积占沙地面积的55.56%。研究区NDVI与不同时间尺度SPEI显著性相关(α=0.05)面积占区域总面积的86.38%。与NDVI相关性最强的为SPEI-03,其次为SPEI-24,呈两极化现象。从不同季节来看,NDVI对SPEI的敏感程度依次为夏季(SPEI-3,51.17%)>生长季(SPEI-3,46.88%)>秋季(SPEI-3,40.32%)>春季(SPEI-9,33.37%)。总体而言,浑善达克沙地植被生长受中短期水热条件变化影响显著。本研究成果有助于进一步揭示变化环境下浑善达克沙地生态水文过程,对该地区生态修复与沙漠化防治具有一定的借鉴意义。     

基于LDFAL及SDFAL指数的鞍山地区旱涝急转时空特征分析

采用长(LDFAL)、短(SDFAL)两种旱涝急转指数,对鞍山地区旱涝急转时空特征进行分析。结果表明:长周期旱涝急转概率较低,短周期存在6—7月及8—9月由"旱转涝"向"涝转旱"急转变化;区域近55年长周期旱涝急转指数呈现下降趋势,短周期指数6—7月及8—9月呈现上升趋势;短周期由"旱转涝"向"涝转旱"急转变化高指数分布岫岩一带。     

塔里木河源流山区降水量旱涝指数多尺度变化分析

利用塔里木河三源流山区近50年的逐月降水量数据,借助非参数检验、小波变换等方法分析了塔里木河三源流山区旱涝指数的多时间尺度变化特征。结果表明:①阿克苏河与叶尔羌河源流山区旱涝指数呈显著的增加趋势,而和田河表现为不显著的增加。②三源流旱涝指数皆在1986年发生了显著性突变。③阿克苏河与和田河旱涝指数存在4和8年的显著周期,而叶尔羌河表现为8和10年的显著周期。以上研究为实现塔里木河水资源的合理利用提供科学依据。     

基于Z指数的黄河流域旱涝等级游程分析

根据黄河流域10个监测点1951~2001年的月降水资料,依据两种不同划分标准利用Z指数进行了月尺度旱涝等级划分;即:通过事实比较,选择较合适的划分标准,并对Z指数趋势图、重大等级旱涝灾害变化趋势、空间分布、游程理论数字特征、游程数目及重现期进行分析。结果表明:10个监测点近51年均有增旱趋势,特别安阳、天水、榆林、西安、太原地区增旱趋势更明显;平凉以东,太原以南,郑州以西,西安以北这一区域发生重、大干旱等级次数比其他区域多,其次济南地区较其他监测点更易发生连续2个月的大旱和大涝。     

基于标准化降水蒸散指数的长江流域旱涝情势演变

基于长江流域133个气象站1970-2012年实测逐月降水量和月平均气温资料,计算不同时间尺度上的标准化降水蒸散指数序列,研究近几十年来长江流域旱涝情势的时空演变特征。结果表明,1970-2012年长江流域整体干旱形势不严重,但是干旱化的趋势比较明显。与长江上游地区相比,长江中下游区域的干旱趋势表现得更加突出,特别是长时间尺度上的干旱趋势非常明显。针对典型极端气象事件分析发现,标准化降水蒸散指数能够反映出不同时间尺度上长江流域发生的旱涝事件,表明该指数对于准确评估长江流域的旱涝程度和分布范围具有很好的指示性意义。     

长江流域旱涝年划分及降水特征分析

根据1961—2012年长江流域644个气象站降水资料,以及宜昌、大通水文站流量资料,采用Z指数法研究了长江流域旱涝等级划分和降水特征。结果表明,Z指数为基础的区域旱涝指标可以较好地反映长江流域旱涝变化,其结果与降水距平百分率、水情资料的分析较为一致。长江流域典型洪涝年为1998、1983、1973和1980年,典型干旱年为2011、1978、1966、2006和1971年。典型洪涝年降水空间分布呈从东南向西北递减的趋势,典型干旱年降水量偏少的程度一般南部大于北部、东部大于西部。     

粤东北汛期旱涝急转时空变化特征分析

基于粤东北12个国家气象站1965—2019年的月降雨量资料,通过定义汛期长周期旱涝急转指数(LDFAI)及强度,辅以线性趋势分析、Mann-Kendall检验和EOF分析等统计分析方法,分析了粤东北近55a汛期旱涝急转时空分布特点及典型年份旱涝异常特征。结果表明:近55a粤东北汛期长周期旱涝急转特征以涝转旱为主,通过筛选分析典型年份汛期旱涝异常事件得出相关认识;旱涝急转指数和强度的区域平均序列变化趋势不明显,指数的年际变化差异大、强度的年际变化较稳定并伴有阶段性的突变;旱涝急转指数以20世纪90年代以前差异最显著,20世纪90年代以后差异趋于减小;旱涝急转指数强度在1973年、1989年和2005年出现显著增大;粤东北汛期LDFAI年均值空间分布差异较大且均为负值(连平-5.25～丰顺-0.27),汛期旱涝急转指数EOF展开的第一特征向量空间分布呈自西北向东南减小的特点,河源地区旱涝急转强度较梅州地区更明显。     

基于SWAP和SRI的汉江流域旱涝急转时空特征分析

汉江流域受亚热带季风影响,易旱易涝,旱涝急转事件时有发生,灾害突发、抢险难度大,对社会发展易造成重大威胁。以汉江流域为研究对象,采用SWAP和SRI指数分析和研究汉江流域的旱涝演变及旱涝急转变化规律。结果表明:①SWAP和SRI指数均能对旱涝急转事件作出合理诊断,具有良好的适用性。②干旱及旱涝急转事件频次均呈现从汉江上游的西北地区到下游的东南地区先逐渐减少后增加的趋势;洪涝事件频次呈从北到南逐渐增加的趋势;旱涝急转事件平均强度呈现从上游的西北地区到下游的东南地区逐渐增大的趋势。③干旱事件在任意时间段均可能发生,洪涝事件和旱涝急转事件主要集中在夏季,且旱涝急转事件发生的时间短且急,强度较高,更具威胁性。     

辽宁省近54年旱涝特征分析及其对大气环流响应研究

在全球气候变暖背景下,探讨区域旱涝时空演变及成因对实现抗旱减灾和社会可持续发展至关重要。本文以辽宁省为研究基点,以标准化降水蒸散指数(SPEI)为旱涝量化指标,运用滑动平均、小波变换、经验正交分解等方法对辽宁省近54年旱涝时空演变特征进行分析,并结合太阳黑子和遥相关指数,运用交叉小波方法探讨旱涝特征对各因子的响应。结果表明:(1)时间尺度上,辽宁省SPEI指数存在29a的主周期和5a、9a次周期,且近54年以0.143/10a的速率向湿润化发展;(2)空间模态上,受大尺度气候系统的影响,第一模态表现为全区一致的湿润化趋势,东西反向差异为第二模态,反映了地理位置、海陆分布对SPEI指数的影响;(3)成因上,受太阳活动影响在太阳黑子数极值年份易发生旱涝灾害,两序列在时频上存在8～12a周期,表现为显著的反相位共振关系;SPEI与ENSO、NAO指数呈负相关,与PDO和AO指数呈正相关,且存在不同时间尺度的共振周期。     

基于SPI和SPEI的淮河中上游流域气象干旱时空分布特征对比研究

基于淮河流域1960-2017年逐月降水、气温资料,采用SPI、SPEI等干旱指数和线性趋势法、Mann-Kendall、小波分析等数学统计方法对年和四季气象干旱的趋势性、周期性及干旱频次进行时空分布特征的对比研究。结果表明:流域年、夏冬两季两种干旱指数呈微弱增加趋势,SPEI较SPI上升幅度略大,春秋两季均呈微弱减少趋势,SPEI较SPI下降幅度略大;研究时段内同一区域的两种干旱指数反映的干湿变化周期性基本一致;年尺度淮河以北SPEI显示中旱频次较多而SPI显示轻旱频次较多,其他时间尺度南北区域接近一致;两种干旱指数的空间变化趋势除夏季较为一致外,年、春秋两季在同一区域上SPEI显示的干旱化趋势较SPI略强,冬季SPI显示绝大部分区域呈湿润化趋势而SPEI呈干旱化趋势;两种指数在空间分布上存在一定程度的差异性,四季SPEI显示的干旱频次普遍比SPI统计的干旱频次高。研究结果对于干旱客观性评估和水旱灾害防治管理具有重要参考价值。     

陕西水旱灾害探讨

分析了陕西省水旱灾害的基本成因及特点，预测了陕西未来一段时期水旱灾害的发展趋势，提出对水旱灾害的认识及综合防治的对策建议，为陕西的防汛抗旱及减灾规划工作提供了依据。     

辽宁省防汛抗旱信息化建设的思路

本文分析了辽宁省防汛抗旱信息化建设现状,剖析存在的问题,提出发展思路和建设构想,并对推进防汛抗旱信息化建设提出了几点建议。     

基于SPEI干旱指数的东北地区干旱时空分布特征

基于东北地区86个国家基本气象站1960年-2014年逐月降水量和平均气温数据,计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数(SPEI),分析不同时间尺度下东北地区季节、年际以及年代际干旱时空分布特征,并与实际干旱成灾面积进行对比分析,验证SPEI在东北地区干旱评估中的适用性。结果表明:春季、夏季和冬季重旱发生频率随时间尺度增大而升高;中旱发生频率随时间尺度增大而降低。近55年东北地区旱涝情势交替出现,干旱频率随年代际变化逐渐升高,干旱程度逐渐加重。整体来看,随时间尺度增加,极旱发生范围逐渐扩大。东北三省在春季、夏季和秋季均有不同频率的干旱事件发生;冬季吉林和辽宁无极旱发生;黑龙江中部无重旱发生。     

辽西北地区干旱时空变化特征分析

利用辽西北地区14个气象站与水文站1971年-2010年的基础数据,得到降水量距平值、连续无雨日数、河道来水量距平值和相对湿润度,并以这四项指标为基础,利用可变模糊评价法得到辽西北地区综合干旱级别特征值,再结合线性倾向估计法、Mann-Kendall趋势检验与反距离权重法对辽西北地区的气象、水文综合干旱时空分布特征进行分析。结果表明:辽西北整体旱情呈显著加重趋势,1971年-1980年以轻度干旱为主,旱情较严重的时期为20世纪80年代后,1981年-1990年干旱程度最为严重,1980年-2010年是重度干旱高发期,但特大干旱少有发生;辽西北东北部和西南部地区旱情较为严重,且随时间变化呈现出加重趋势,而中部地区干旱较轻,因此抗旱减灾的重点应集中在该区的东北部和西南部地区。     

辽宁省2000年夏季干旱分析

本文针对辽宁省2000年发生的干旱,从大气环流、气候、降水、径流、水资源量等方面,较系统地阐述了各因素的发展规律、特点及物理成因。采用降水指标、径流指标、受旱率进行干旱程度分析。评价出辽宁省2000年干旱为特大干旱。     

基于SPEI的海河流域干旱时空演变特征及环流成因分析

基于海河流域31个气象站1961—2017年逐日气象资料、美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)再分析数据集,计算了多时间尺度标准化降水蒸散指数(SPEI),分析了海河流域1961—2017年干旱时空演变特征,并结合流域夏季500 hPa等位势高度场分析了流域干旱演变特征的环流成因。结果表明:1961—2017年海河流域有轻微干旱趋势,且长历时干旱主要集中于1980—2017年,但干旱强度呈减弱趋势,春末(5、6月)湿润化趋势显著,夏季(7、8月)干旱化趋势显著;空间分布上,海河流域内57.4%的区域呈现干旱化趋势,19.0%的区域呈现干旱减弱趋势,全流域夏季呈显著干旱化趋势;蒙古高压增强、西太平洋副热带高压西移、南扩以及增强的环流特征不利于水汽输送及降水形成,高压系统的增强和水汽输送的减少是流域夏季干旱化趋势的原因之一。     

中国西北地区气象干旱时空演变特征

中国西北地区气候干燥,降水稀少,干旱频发。基于西北地区136个气象站1961-2016年的观测数据,以标准化降水蒸散指数(SPEI)表征气象干旱,采用线性回归、Pettitt突变检验、小波分析等方法对西北地区的气象干旱时空演变特征进行分析。结果表明：西北全区表现为不显著变湿的趋势,从行政分区来看,陕西、宁夏、甘肃均表现为不显著变干趋势,青海的春季、新疆的年和四季均表现为显著变湿趋势;西北全区及其各省(区)气象干旱的突变年份主要集中在20世纪70-90年代,仅青海的春季以及新疆的年和四季通过了显著性检验;西北全区及其各省(区)气象干旱存在3～9、10～15、17～23、25～27 a的主周期;从空间分布来看,西北地区表现为东部变干、西部变湿的趋势。研究结果可为我国西北地区防旱抗旱以及水资源规划等提供依据。     

安徽省旱涝急转规律的认识与研究

旱涝急转是指某一地区或某一流域发生较长时间干旱时，突遇集中强降雨，引发山洪暴发、河水陡涨．客水入侵、内水难以及时外排的一种自然现象。旱涝急转极易造成人员伤亡、水库垮坝等重大经济损失。在防汛抗旱中，安徽省要充分认识旱涝急转的危害性，加强应急管理，具体包括思想上保持高度的警觉，加快防汛抗旱工程体系和预测预警体系建设，有效应对旱涝急转。