基于格点数据的三种干旱指标在甘肃黄土高原地区的比较及干旱趋势判断

发布时间：2020-07-31 08:51

【摘要】：全球变化背景下,极端气候事件频繁发生,自然灾害发生频率也随之增加,而干旱灾害的严重程度和造成的损失及影响居于自然灾害之首。目前干旱问题已经严重地影响到了人们的生产和生活,成为全球普遍关注的问题之一。本文使用分辨率为0.5°×0.5°的中国地面降水月值网格数据集(V2.0),选用降水距平百分率(Pa)、Z指数和标准化降水指数(SPI)分别计算出甘肃黄土高原的干旱指数,运用气候倾向率、滑动平均、反距离权重插值法和可公度信息提取等方法对甘肃黄土高原干旱进行分析和趋势判断。主要结论如下:(1)三种干旱指标所计算的年际以及四季干旱指数均表明近53年来甘肃黄土高原的干旱有加剧的趋势,春、秋两季也有着干旱加剧的情形,而冬季呈相反的变湿的情形,夏季几乎没有变化。(2)三种干旱指数均显示出一致的空间变化趋势,特别是Z指数和SPI指数的空间特征尤为相似。年际、春、夏和秋季大多数地区呈干旱加剧的趋势,冬季所有格点均显示为正趋势,即冬季逐渐变湿。(3)三种干旱指数计算所得干旱发生频率结果略有差异,其中Pa所计算的干旱等级偏低,其次是SPI,最后是Z指数。(4)与实际干旱记录相比,降水距平百分率(Pa)和标准化降水指数(SPI)计算所得结果减轻了干旱情况,相比之下,Z指数所得结果更为准确。其中,选取典型干旱年份与三种指数计算所得干旱等级比较发现,Z指数相比其他两种干旱指数更为准确地反映了1962年的干旱空间分布;Z指数与标准化降水指数(SPI)所计算结果较接近2000年春季真实情况。(5)预测表明未来发生下一个中度及以上干旱的年份可能为2017年,随机概率为25%;下一个春季中度及以上干旱年份可能为2015年、2017年或2024年,随机概率分别为60%、50%和70%;下一个秋季中度及以上干旱年份可能为2016年或2020年,随机概率分别为43%和71%。
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P426.616
【图文】：

甘肃黄土高原,概况,白银,定西

西黄土高原面积约 6.5 平方公里，包括兰州、白银、定西、天水，该部分地势起伏较大，一般海拔在 2000-2500m（图 2.1）。图2.1 甘肃黄土高原研究区概况图Fig.2.1 The study area of loess plateau in Gansu province

干旱年,甘肃黄土高原,标准化降水指数

3三种干旱指标之间的对比分析3.1 干旱的年际变化为了认识降水距平百分率（Pa）、Z 指数和标准化降水指数（SPI）在甘肃黄土高原的可靠性和适用性，对干旱的的变化趋势进行了对比（图 3.1）。对比发现三种指数所得出的干旱指数分别以每年 0.198℃、0.658℃和 0.012℃的倾向率呈减小趋势，这说明近 53 年来甘肃黄土高原的干旱情况加剧，这三种情况所表现出的干旱情形相同，均呈逐渐变干的趋势，而一些学者所做的研究也表明近年来该区的确呈干旱化的趋势，这表明着三种指数均能准确的表现出近 53 年来甘肃黄土高原干旱的发展趋势。

空间分布,甘肃黄土高原,变化特征,天水

图 3.21961-2013 年甘肃黄土高原地区三种干旱指标的四季干旱变化特征Fig.3.2The seasonal variability of three drought indexes in Gansu Loess of Plateau from 1961 to 20133.3 干旱的空间变化图 4 为降水距平百分率（Pa）所计算干旱指数空间变化趋势，如图 3.3-a 为甘肃黄土高原年际干旱变化趋势，从图中看出，该区 42 个格点中有 37 个格点的倾向率为负值，这表明干旱加剧，其中以庆阳北部最为显著，相反地，仅有 5个格点倾向率为正，包括白银北部、兰州、定西西北部以及天水西部的一小部分区域，这表明这 5 个格点所处区域有变湿的趋势。四季干旱变化趋势呈现出不同的空间分布，其中春、夏、秋季整体上以干旱为主，少部分区域变湿，春季干旱加剧最明显的区域为天水中部（3.3-b），秋季干旱加剧较明显的区域为白银、定西、天水和庆阳的小部分地区（3.3-d），夏季并未出现变化较明显区域（3.3-c）；与其他三季不同的是，冬季的甘肃黄土高原所有的区域干旱指数都增大，其中

【参考文献】