Palmer干旱指数在长江中下游地区的修正与应用

发布时间：2020-07-15 03:25

【摘要】：干旱是中国主要的农业气象灾害之一,干旱发生频繁,影响面积广,而近年来,南方和东部多雨区干旱有加重趋势,长江中下游区域是我国经济发达地区,也是我国主要粮食生产基地之一,区域旱涝所造成的经济损失巨大。因此准确地评估、监测长江中下游地区干旱的发生发展十分必要。干旱成因十分复杂,制定或选取合适的干旱指标是研究干旱的基础,Palmer干旱指数PDSI (Palmer Drought Severity Index)基于水平衡原理建立,具有明确的物理意义,它不仅能指示干旱的程度,还能很好的显示干旱发生的时间。但Palmer指数本身具有较强的空间不连续性,本文针对国内已有Palmer旱度模式在长江中下游地区存在的问题,利用长江中下游地区90个测站1961-2013年逐日降水、气温等观测资料,分别从建模与修正权重因子站点的选取、可能蒸散量的计算、土壤田间持水量的评估划分、权重因子K的修正方法等方面进行修正,建立用于评估长江中下游地区干旱的Palmer旱度模式,并利用此模式计算指数值与资料记载的实际旱涝灾情对比并分析长江中下游地区的干旱特征,对干旱的监测和预测做初步探索,得到以下主要结论：1.修正后的Palmer指数值基本分布在-4-+4之间,符合Palmer干旱等级分布标准,能较准确的反映长江中下游地区的干旱过程,与实际旱涝发生时间、持续时段、早涝严重程度及旱涝发生范围对应比较吻合,尤其是干旱解除时,对旱涝的反映比较灵敏。2.针对旱涝评估涉及到不同时间尺度,本文计算了长江中下游地区不同时间尺度的SC-Palmer指数,研究发现除月尺度SC-Palmer对早涝的灵敏性偏低外,其他尺度指数对长江中下游地区早涝的评估结果较为准确,能很好的反映出旱涝趋势,并能较为精确地描述旱涝实情。3.通过对长江中下游地区干旱特征的分析发现,该地区轻旱发生区域随月份变化差异较大,其中湖北北部、湖南南部、江西中部及北部地区轻早发生频率较高,夏、秋季干旱多发,秋季极端干旱较多,安徽西部及北部、浙江北部、湖南西南部是干旱较容易发生的区域,而极端干旱多发生于安徽阜阳和宁国、湖南衡阳和郴州、浙江慈溪和定海以及湖北巴东等地：长江中下游地区旱涝季节以及年际变化显著,夏季6-8月的年代际变化较为明显；从夏季PDSI指数线性趋势上看,该地区的干旱是减弱的,而旱涝突变发生在20世纪60年代末,60年代到70年代表现为干旱,70年代到21世纪初表现为变湿趋势,近10年显现出变干的趋势；其区域四季旱涝指数周期主要存在2a、3-4a、8-10a的周期振荡。4.在进一步修正的帕默尔早度模式基础上,利用前期降水量、气温、蒸散量等滚动计算90站53年逐日的PDSI指数,结果表明：逐日PDSI指数反映的干旱趋势与逐月模式十分一致,能较好地表现出干旱事件,可以监测到干旱的发生、发展、结束,其灵敏性低于CI指数。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P426.616
【图文】：

分布图,站点,分布图,气候极值

为了保持资料的准确性和完整性，对资料进行了如下处理：逡逑①剔除了资料不够５３年（１９６１－２０１３年）的站点，剩余９０个站点用于本文研究（如逡逑图２．１）；②根据实际情况用内插法原理补充缺测的数据。⑤确保各要素资料记录在气候学逡逑界限值、气候极值范围内，如平均本站气压在８７０－１邋ｌＯＯｈＰａ范围内、相对湿度在０－１００％逡逑范围内、风速在０－７５ｍ／ｓ范围内、降水量不能为负值等。逡逑

分布图,重因子,站点,分布图

１９６５年帕默尔旱度模式的原理和思路，本文在修正Ｐａｌｍｅｒ指数过程中选用下修正方案：逡逑（１）根据旱情记录、地理位置、资料全面性，考虑降水、气温、王壤有效持水量是影响逡逑干旱的主要因素，采用相关分析方法，在长江中下游地区选择合肥、武汉、峨州、吉安、逡逑衡阳为建模站点，Ｗ宜昌、南通、房县、麻城、梊县、柿州、南京、南昌、娶阳、l亮辍㈠义隙ê！p愉、南城、徐州、宿州、恩施、丽水、射阳、武冈、岳阳、安庆、天口作为修正逡逑权重因子站点（如图３．１）。逡逑

最早,时段,修正指数,指数对

（图３．２），１９６５年Ｐａｌｍｅｒ＾９厮选区域干旱持续期为４８个月，而两区域最干旱时段统计的逡逑Ｚ相差较小，即表明长江中下游地区前期干旱对后期的影响较小。在Ｐａｌｍｅｒ指数的计算过逡逑程中，某地区的旱溃（Ｘ，）是前期旱溃（Ｘｙ）与本月水分距平指数（Ｚｊ邋）共同决定的，逡逑而前期旱溃对后期的影响程度影响最终指数对旱潭评估的准确性，这是由区域内累计最干逡逑旱Ｚ分布的截距和斜率决定的，所Ｗ修正指数过程中需要调整权重系数，Ｗ减少前期旱墢逡逑对后期的影响。逡逑逦

【参考文献】