五种干旱指数在中国西南地区的适用性评价

发布时间：2020-05-13 14:46

【摘要】：干旱是全球最严重的自然灾害之一,因其持续时间长、影响范围广以及发生的普遍性,故而对社会经济发展、生态环境造成不可估量的损失,进而影响社会的可持续发展。本研究利用西南地区90个气象站1962-2013年的降雨、气温等气象资料,并将该地区分为四川盆地、云贵高原、青藏高原东缘、干旱河谷4个子区域,利用线性倾向率、Mann-Kendall非参数检验、反距离加权插值法分析该区降雨量和潜在蒸散发时空变化特征;通过一致性分析、干旱等级差异性分析等方法并结合各省市气象灾害大典及历史资料记载的干旱事实,分析了降水距平百分率(Pa)、相对湿润指数(M)、标准化降水指数(SPI)、综合气象干旱指数(CI)、Z指数等干旱指数在中国西南地区的区域适用性。对深入理解各干旱指数的区域适用性,提高干旱的评估与监测具有重要指导意义,也可为西南地区的水资源管理提供了一定的科学依据。研究结果如下:(1)西南地区近52年的平均降雨量为1198.1mm,以2.5mm/a的趋势在减少,且减少趋势非常显著(p0.01)。四川盆地的降雨量最高1357.9mm,干旱河谷的降雨量最低为916.7mm,云贵高原和青藏高原东缘的降雨量分别为1342.2mm、948.1mm。(2)西南地区近52年的年均潜在蒸散发为3209.8mm,呈缓慢的增加趋势(0.9mm/10a)。其中云贵高原潜在蒸散发最高(3373.3mm),其次为干旱河谷(3341.4mm)、青藏高原东缘(2984.8mm)、四川盆地(2859.8mm)。(3)除M指数外,Pa、SPI、CI、Z指数两两间相互关系较好。(4)四川盆地、云贵高原、青藏高原东缘、干旱河谷适用性最好的指数均为Pa指数;四川盆地、云贵高原、干旱河谷适用性最差的指数为SPI指数,而青藏高原东缘适用性最差的指数为M指数。综合来看,Pa指数最适用于评价西南地区的干旱,而SPI指数适用性则最差。降雨量、潜在蒸散发存在明显的纬度差异,经度差异不明显,干旱情况在西南地区空间分布上也存在一定差异,这是由于西南地区独特的地形和气候条件造成的,体现出西南地区水文气象变化的独特性。
【图文】：

图 4-1 西南地区气象站分布图Fig.4-1 Location of the weather station in Southwestern China法综合考虑各项干旱指数的物理意义以及区域统一性，且目前算简便的 Pa、M、SPI、CI、Z 指数。计算方法来源于《气气象灾害大典》统计各省市近 50 年发生的干旱事件，将其

5.1.1 近 52a 西南地区降雨量时空变化特征5.1.1.1 1962-2013 年西南地区降雨量年际变化特征由图 5-1 可以看出，西南地区年降雨量波动幅度大。最大值出现在 1965 年，为1348.9mm；最小值 979.9mm 出现在 2011 年；年均值为 1198.1mm。通过线性拟合发现，西南地区降雨量以 2.5mm/a 的趋势在减少，且减少趋势非常显著（p＜0.01）。为了解西南地区近 52a 降雨量突变特征，运用 M-K 突变检验对该区的降雨量进行突变检验。由图 5-2 可知，1960s 前期降雨量呈现上升趋势，，之后一直呈现出下降趋势，直到 2006 年减小趋势超过了 0.05 显著性水平，到 2010 年减少趋势超过了 0.01显著性水平。UF 和 UB 曲线在 1968 年存在交点，为进一步检验交点是否为突变点，对交点前后做 3a 的滑动 t 检验[85]，结果显示 1968 年未通过 0.05 显著性检验，说明1968 年不是西南地区降雨量的突变点。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P426.616

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本文编号：2662115