基于SPI指数的黄土高原区域旱涝特征分析
发布时间：2021-11-07 15:41
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。
【文章来源】：暴雨灾害. 2020,39(05)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
黄土高原地形和研究区域站点分布图
为研究区域年代际旱涝频率特征，以旱涝站次比为评价计算，因为数据统计至2018年，2010s不做讨论。图2为1960s—2010s黄土高原不同年代旱涝站次比，从图2a可以看到黄土高原各年代际干旱站次比变化范围为25.6%～39.5%,1970s干旱较1960s加重，1980s又有所减轻但重于1960s,1990s干旱有明显加重，2000s略微减轻。其中1990s干旱最重，1960s最轻。轻旱、重旱、特旱频率均以1990s最高，中旱频率以2000s最高，各级干旱频率均以1960s最低，各年代干旱频率降序排列为1990s、2000s、1970s、1980s、1960s,1990s干旱频率比1960s高13.9%。从图2b可以看到年代际雨涝的趋势和各级雨涝所占的比重总体呈现下降趋势，各年代际站次比变化范围为19.8%～42.6%,1960s—1990s呈现依次减弱，2000s又有所加重，最严重的是1960s,1970s次之，1960s特涝、重涝最多，1990s涝最轻，无特涝发生。中涝、重涝、特涝频率均以1960s最高，而以1990s最低，各年代雨涝频率降序排列为1960s、1970s、1980s、2000s、1990s,1960s雨涝频率比1990s高22.8%。1960s—2010s黄土高原年代际干旱趋势总体呈上升，以1990s最重，1960s最轻，而年代际雨涝趋势总体呈下降，以1960s最重，1990s最轻。
不同时间尺度的SPI能够反映旱涝变化的不同特征，图3为1961—2018年黄土高原月尺度、季尺度和年尺度SPI序列，从图3a可以看到，黄土高原月尺度SPI值震荡波动，旱涝交替频繁，由于月尺度SPI计算未考虑前期降水，各月间变化比较大，3个月SPI可以反映旱涝的季节尺度特征，从图3b可以看到黄土高原1964年和1998年春季、1961年和2011年秋季达特涝；1962、1995和2000年春季，1965、2015和1991年夏季，1998年秋季达特旱，SPI震荡波动，旱涝交替频繁，另外，12个月年尺度SPI可以反映降水长期变化趋势，从图3c可以看到黄土高原1964年特涝，1961、1967和2003年重涝，1997、1965年特旱，1972、1986年重旱，其中60年代以涝为主，旱涝等级和程度高，70年代前中期旱涝交替，后期偏涝，80年代旱涝交替，90年代开始旱增多，等级和程度加剧，00年代中后期到10年代由旱转涝。综上所述，黄土高原月、季尺度SPI震荡波动频繁，尤以月尺度明显，较高等级旱季多于涝季，旱年多于涝年，60年代以涝为主，70、80年代旱涝交替，90年代旱增多，等级加剧，近年来又开始由旱转涝。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江中下游地区近60a降水变化规律研究[J]. 张峻,张艺玄. 暴雨灾害. 2019(03)
[2]辽宁夏季降水时空分布特征及其成因分析[J]. 公颖,周小珊,董博. 暴雨灾害. 2018(04)
[3]近50a来洮河流域气候变化和干旱演变过程[J]. 朱丽,刘蓉,文军,赵敏,王超颖. 干旱气象. 2018(02)
[4]近50a西北干旱区极端降水的时空变化特征[J]. 赵丽,韩雪云,杨青. 沙漠与绿洲气象. 2016(01)
[5]宁夏降水变化及其对青藏高原加热场的响应[J]. 王迎春,肖天贵,纳丽,朱晓炜. 干旱气象. 2015(04)
[6]基于标准化降水指数与Z指数的洮河流域干旱趋势分析[J]. 王帅兵,李常斌,杨林山,杨文瑾,樊小鹏. 干旱区研究. 2015(03)
[7]嘉陵江流域降水变化及旱涝多时间尺度分析[J]. 杜华明,延军平,杨登兴,杨蓉. 自然资源学报. 2015(05)
[8]黄河中上游8月旱涝变化及环流异常特征[J]. 李常德,陈少勇,李晓霞,李典. 高原山地气象研究. 2014(02)
[9]1961-2010年西北干旱区极端降水指数的时空变化分析[J]. 王少平,姜逢清,吴小波,胡汝骥. 冰川冻土. 2014(02)
[10]基于标准化降水指数的云南省近55年旱涝演变特征[J]. 杨晓静,左德鹏,徐宗学. 资源科学. 2014(03)
本文编号：3482114
【文章来源】：暴雨灾害. 2020,39(05)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
黄土高原地形和研究区域站点分布图
为研究区域年代际旱涝频率特征，以旱涝站次比为评价计算，因为数据统计至2018年，2010s不做讨论。图2为1960s—2010s黄土高原不同年代旱涝站次比，从图2a可以看到黄土高原各年代际干旱站次比变化范围为25.6%～39.5%,1970s干旱较1960s加重，1980s又有所减轻但重于1960s,1990s干旱有明显加重，2000s略微减轻。其中1990s干旱最重，1960s最轻。轻旱、重旱、特旱频率均以1990s最高，中旱频率以2000s最高，各级干旱频率均以1960s最低，各年代干旱频率降序排列为1990s、2000s、1970s、1980s、1960s,1990s干旱频率比1960s高13.9%。从图2b可以看到年代际雨涝的趋势和各级雨涝所占的比重总体呈现下降趋势，各年代际站次比变化范围为19.8%～42.6%,1960s—1990s呈现依次减弱，2000s又有所加重，最严重的是1960s,1970s次之，1960s特涝、重涝最多，1990s涝最轻，无特涝发生。中涝、重涝、特涝频率均以1960s最高，而以1990s最低，各年代雨涝频率降序排列为1960s、1970s、1980s、2000s、1990s,1960s雨涝频率比1990s高22.8%。1960s—2010s黄土高原年代际干旱趋势总体呈上升，以1990s最重，1960s最轻，而年代际雨涝趋势总体呈下降，以1960s最重，1990s最轻。
不同时间尺度的SPI能够反映旱涝变化的不同特征，图3为1961—2018年黄土高原月尺度、季尺度和年尺度SPI序列，从图3a可以看到，黄土高原月尺度SPI值震荡波动，旱涝交替频繁，由于月尺度SPI计算未考虑前期降水，各月间变化比较大，3个月SPI可以反映旱涝的季节尺度特征，从图3b可以看到黄土高原1964年和1998年春季、1961年和2011年秋季达特涝；1962、1995和2000年春季，1965、2015和1991年夏季，1998年秋季达特旱，SPI震荡波动，旱涝交替频繁，另外，12个月年尺度SPI可以反映降水长期变化趋势，从图3c可以看到黄土高原1964年特涝，1961、1967和2003年重涝，1997、1965年特旱，1972、1986年重旱，其中60年代以涝为主，旱涝等级和程度高，70年代前中期旱涝交替，后期偏涝，80年代旱涝交替，90年代开始旱增多，等级和程度加剧，00年代中后期到10年代由旱转涝。综上所述，黄土高原月、季尺度SPI震荡波动频繁，尤以月尺度明显，较高等级旱季多于涝季，旱年多于涝年，60年代以涝为主，70、80年代旱涝交替，90年代旱增多，等级加剧，近年来又开始由旱转涝。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长江中下游地区近60a降水变化规律研究[J]. 张峻,张艺玄. 暴雨灾害. 2019(03)
[2]辽宁夏季降水时空分布特征及其成因分析[J]. 公颖,周小珊,董博. 暴雨灾害. 2018(04)
[3]近50a来洮河流域气候变化和干旱演变过程[J]. 朱丽,刘蓉,文军,赵敏,王超颖. 干旱气象. 2018(02)
[4]近50a西北干旱区极端降水的时空变化特征[J]. 赵丽,韩雪云,杨青. 沙漠与绿洲气象. 2016(01)
[5]宁夏降水变化及其对青藏高原加热场的响应[J]. 王迎春,肖天贵,纳丽,朱晓炜. 干旱气象. 2015(04)
[6]基于标准化降水指数与Z指数的洮河流域干旱趋势分析[J]. 王帅兵,李常斌,杨林山,杨文瑾,樊小鹏. 干旱区研究. 2015(03)
[7]嘉陵江流域降水变化及旱涝多时间尺度分析[J]. 杜华明,延军平,杨登兴,杨蓉. 自然资源学报. 2015(05)
[8]黄河中上游8月旱涝变化及环流异常特征[J]. 李常德,陈少勇,李晓霞,李典. 高原山地气象研究. 2014(02)
[9]1961-2010年西北干旱区极端降水指数的时空变化分析[J]. 王少平,姜逢清,吴小波,胡汝骥. 冰川冻土. 2014(02)
[10]基于标准化降水指数的云南省近55年旱涝演变特征[J]. 杨晓静,左德鹏,徐宗学. 资源科学. 2014(03)
本文编号：3482114
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