基于四种干旱指数的东北地区多时间尺度干旱特征对比分析

发布时间：2017-12-25 05:03

本文关键词：基于四种干旱指数的东北地区多时间尺度干旱特征对比分析　出处：《沈阳农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：干旱发展缓慢且持续时间长,极易形成跨月、跨季节甚至跨年度的多尺度严重旱灾,了解不同时间尺度上各指数表征干旱的能力,对多时间尺度区域旱灾影响评估和风险管理具有重要意义。本文利用东北地区(黑龙江、吉林、辽宁)1960-2014年90个气象台站的逐日地面观测数据,选取标准化降水蒸散指数(SPEI)、综合气象干旱指数(CI)、K干旱指数(K)、有效干旱指数(EDI)并计算相应的不同时间尺度指数值,对比分析多时间尺度下各指数对干旱变化的表征能力。结果显示:(1)东北地区降水量由东南向西北逐渐减少,春季与夏、秋季呈现相反的趋势变化,但并不显著,冬季除Ⅰ区(辽宁西部地区)、Ⅱ区(辽宁东部和吉林中南部地区)西部站点外呈显著的上升趋势。潜在蒸散量分布西高东低,春、夏季高值区位于Ⅰ区、Ⅳ区(黑龙江中部大部分地区)西部,春季除V区(黑龙江北部地区)外整体呈显著的下降趋势,夏季只有Ⅰ区呈现显著下降趋势;秋、冬季高值区位于Ⅰ区及Ⅱ区南部,Ⅰ区呈显著下降趋势,Ⅱ区东北方向站点呈现相反趋势;(2)四种干旱指数间的相关性随时间尺度增加而增加,与CI、K指数的最大值出现在12mo时间尺度,与EDI指数最大值出现在6mo时间尺度。任何时间尺度上SPEI与CI、K指数的相关性都优于EDI指数,此外,短时间尺度上SPEI与CI、K指数的相关性西低东高;(3)月时间尺度SPEI、CI、K干旱指数在Ⅱ、Ⅲ(吉林东北部及黑龙江东南部地区)、V区对干湿状况的描述要优于Ⅰ区、Ⅳ区。在后者,K干旱指数对春旱及夏旱(3～9月)的描述较好,但其对月降水大幅下降或潜在蒸散大幅增加的地区,如I区降水量极少的秋、冬季节(11～2月)易出现极值。CI指数对湿润期表征较弱,SPEI指数对干湿期表征均衡,但强度偏弱;(4)多时间尺度四种指数在降水充沛的月份都具有较好的评估能力,但在降水匮乏的月份,SPEI、CI、K指数在降水基础多且波动小的站点要优于基础少波动大的站点。对不同季节干旱事件监测结果的一致性在夏季最好、秋季次之,春冬季稍差。CI、K指数对干旱持续期表征较好,轻旱、中旱等级上更相近,但CI指数在春、冬季对湿润的年份评价偏干;EDI指数既能反映持续期,又能反映受某一时段降水突然增多或减少引起的旱情变化;SPEI指数在Ⅰ、Ⅱ区(辽宁省)1975～1984年的春季干旱监测能力稍差,其他时期表征较好;(5)K指数在不同时间尺度上的空间模式分布与本文依据降水量的空间分区基本一致,但各主成分的荷载量高值区域仍存在差异,其中第一主成分主要集中在Ⅰ、Ⅱ区,第二主成分始终位于Ⅳ区,月时间尺度的第四、五主成分差异明显。月数相差较短的时间尺度间相关关系更好,如1mo和3mo。在1mo、3mo、6mo时间尺度下,干旱随尺度增加程度加剧或减缓,12mo尺度下,整体偏轻(轻旱、无旱)。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P426.616

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