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基于标准化降水指数的1959—2014年中国季节干旱时空特征分析

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中国水利水电科学研究院学报 2018年第2期16卷 149-155页

作者：豆晓军吕娟孙洪泉苏志诚王亚许中国水利水电科学研究院北京100038 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心北京100038

利用597个气象观测站点1959—2014年的降水数据,按3个月(季尺度)为单位计算了标准化降水指数,利用旋转经验正交函数分析了我国春夏秋冬各个季节的干旱空间分布特征,并划分了相应的干旱分区,同时用小波变换分析了时间序列的特点,识别了... 详细信息

利用597个气象观测站点1959—2014年的降水数据,按3个月(季尺度)为单位计算了标准化降水指数,利用旋转经验正交函数分析了我国春夏秋冬各个季节的干旱空间分布特征,并划分了相应的干旱分区,同时用小波变换分析了时间序列的特点,识别了干旱周期,系统性地分析了我国季节干旱的时空特征。结果表明:(1)春季干旱主要分布在淮河流域、长江中下游和黑龙江流域等地,夏季干旱主要分布在华北北部、珠江流域、长江中下游和东北等地区,秋季干旱主要分布在黄河中下游、东南沿海、辽河流域等地,冬季干旱主要分布在东南沿海、东北地区、太湖流域和黄河中下游等地;(2)我国主要干旱周期在10~15a。春季、夏季、秋季和冬季干旱的第一主周期依次为13a、11a、4a和10a。

关键词：标准化降水指数旋转经验正交函数小波分析中国干旱分区

基于标准化降水指数的内蒙古地区干旱特征分析

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基于标准化降水指数的内蒙古地区干旱特征分析

作者：杨舒畅南京信息工程大学

学位级别：硕士

干旱是对内蒙古地区影响最大的气象灾害,也是制约本区农牧业发展的最主要因素之一。本文基于内蒙古地区92个气象站1970～2014年逐日降水资料,分别计算1、3、12个月尺度标准化降水指数。根据计算结果,对内蒙古地区逐年、逐季节干旱发生... 详细信息

干旱是对内蒙古地区影响最大的气象灾害,也是制约本区农牧业发展的最主要因素之一。本文基于内蒙古地区92个气象站1970～2014年逐日降水资料,分别计算1、3、12个月尺度标准化降水指数。根据计算结果,对内蒙古地区逐年、逐季节干旱发生频率、影响范围和作用强度的时空变化特征进行分析。利用游程理论,从月尺度SPI序列中分离出干旱历时和干旱烈度两个特征变量,分析内蒙古各地干旱历时及烈度的时空变化规律。在确定两变量各自边缘分布函数的基础上,分别计算各地区不同干旱历时和不同烈度等级的发生概率及相应变量各自的重现期。并引入Copula方法建立内蒙古地区干旱历时和干旱烈度的联合统计模型,进而计算该地区不同历时和烈度的联合发生概率及重现期,探讨内蒙古地区近45年来的干旱变化特征,结果表明:(1)年尺度上东部和中部地区各等级干旱的发生频率较为相近,均高于西部地区。不同季节的干旱频率空间分布形式和年尺度相似,各季节干旱发生的频率相近,但冬季干旱频率的高值区面积更大。年尺度干旱站次比和强度变化趋势相似,均呈现先减后增的变化趋势,且2000年后增幅更为明显。不同季节中,春旱的站次比和强度均有所下降,夏旱的站次比和强度均有所上升。秋旱的影响范围扩大但作用强度略有下降,冬旱则与之相反。从不同区域来看,东部、中、西三地对气候变化的响应存在明显异质性。东部和中部地区在年尺度上的干旱影响范围和强度均有所上升,而西部地区则有所下降。从季节上来看,全区春旱有所缓解,夏旱和秋旱在东中部地区有所加重,在西部地区则有所减弱,冬旱在西部加重而中东部减弱。整体而言,东部和中部变化较为一致,干旱有所增强,西部地区的干旱趋势则有所减缓。(2)年均干旱历时和干旱烈度的时间变化趋势较为接近,90年代前相对较低,而90年代后相对较高,整体呈增加趋势。从空间变化来看,年均干旱历时和烈度分布较为一致,均表现为中部最高、东部略低、西部最低。结合两者变化的趋势系数分析,干旱历时和烈度变化趋势的上升区主要分布在中部和东部地区,西部则以下降趋势为主。从各等级干旱历时的发生概率来看,月内干旱和季内干旱是内蒙干旱事件的主要类型,跨季干旱次之,历时半年以上干旱的发生概率最小。西部以月内干旱为主,东部以月内和季内干旱为主。中部虽然也以月内和季内干旱为主,但跨季和半年以上的干旱事件相对偏多。从各等级干旱烈度的发生概率来看,全区以轻旱和中旱较为多发,重旱次之,特重干旱更少。东部和中部地区烈度更高的重旱和特旱相对偏多。随干旱等级增加,高值区在西部有所收缩并逐渐向中部和东部地区扩展。干旱历时和烈度的重现期均随阈值的增大而增大,二者的重现期均为东部、中部较短,而西部地区较长。(3)内蒙古地区的干旱事件多为历时短于4个月、烈度低于2的干旱事件;月内轻旱、月内中旱、月内重旱、季内轻旱、季内中旱和季内特旱相对其它组合类型概率较大。从空间分布来看,干旱历时较短且烈度较轻的干旱类型多出现在西部地区,而干旱历时较长且强度在中旱及以上的干旱类型多出现在东部和中部地区;六种主要干旱类型中,月内轻旱的平均重现期最短,发生最为频繁。此后依次是月内中旱、月内特旱、季内中旱、季内重旱,季内特旱的重现期最长,最少发生。各等级干旱的重现期均以西部较长,中、东部较短,且随干旱烈度的增加,区域间差异明显扩大。

关键词：内蒙古地区干旱标准化降水指数游程理论 Copula函数

基于多尺度标准化降水指数的陕西苹果主产区气象干旱分析

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气象 2013年第12期39卷 1656-1662页

作者：王景红张勇刘璐陕西省经济作物气象服务台西安710014

利用陕西省30个苹果基地县气象站1961—2010年50年月降水资料,计算陕西苹果主产区3、6、9和12个月各尺度的标准化降水指数SPI_3、SPI_6、SPI_9和SPI_(12)。结果表明陕西苹果主产区年SPI_(12)、春夏秋SPI_9以及秋季SPI_3整体呈线性下降趋... 详细信息

利用陕西省30个苹果基地县气象站1961—2010年50年月降水资料,计算陕西苹果主产区3、6、9和12个月各尺度的标准化降水指数SPI_3、SPI_6、SPI_9和SPI_(12)。结果表明陕西苹果主产区年SPI_(12)、春夏秋SPI_9以及秋季SPI_3整体呈线性下降趋势(P<0.05),总体趋于干旱,且干旱强度有所加重。陕西苹果主产区轻度、中度、重度和极度气象干旱发生频率分别为16%、6%、4%和0%。使用克里格插值法绘制1961—2010年陕西苹果主产区年气象干旱频率分布图,其分布表现为自南向北隔分布且关中果区干旱频率最高;春夏秋气象干旱频率分布上表现与年气象干旱频率近似;冬春气象干旱频率分布上大体表现为南南高北低,东西中间低两边高,春夏气象干旱频率分布在东西南北上均大体表现为中间高两边低;季节气象干旱频率分布表现不一,总体上除春季关中果区气象干旱频率最高外,其余季节均为渭北东部果区气象干旱频率最高。加之陕西苹果基地县中76.4%的苹果园不具备灌溉条件,故该研究对建立具有针对性的防旱抗旱措施及应急预案均具有重要意义。

关键词：陕西苹果标准化降水指数气象干旱分析突变检验

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基于标准化降水指数的云南冬春干旱特征分析

中国农村水利水电 2017年第4期 36-40,44页

作者：杨蕊王龙高瑞余航云南农业大学水利学院昆明650201

冬春干旱是云南的主要自然灾害之一,对云南冬春干旱变化规律的研究,可为减灾防灾提供依据。利用云南120个气象站1960-2010年的月降水量计算11月至翌年4月6个月尺度的标准化降水指数值,分析各站点50 a间不同程度干旱的频率和站次比,采用... 详细信息

冬春干旱是云南的主要自然灾害之一,对云南冬春干旱变化规律的研究,可为减灾防灾提供依据。利用云南120个气象站1960-2010年的月降水量计算11月至翌年4月6个月尺度的标准化降水指数值,分析各站点50 a间不同程度干旱的频率和站次比,采用EOF、REOF、M-K方法分析云南冬春干旱变化特征,结果表明:滇中是云南冬春干旱的主要发生区域,滇西北的冬春干旱频率相对较小;中旱和重旱是云南冬春干旱的主要类型,其影响范围呈缓慢增加的趋势;轻旱和特旱影响范围较小且呈减小的趋势;云南冬春干旱具有一致的特征,滇中是主要的干旱中心,滇东南和滇西北的冬春干旱互为旱涝反向对应的结构;可把云南分为滇中、滇东南、滇西北3个冬春干旱区,滇中和滇西北冬春季有向多雨转变的趋势,尤以滇中多雨趋势较为显著,滇东南冬春季则有向少雨转变的趋势。

关键词：标准化降水指数冬春干旱干旱特征云南

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基于标准化降水指数的邢台地区的干旱特征

干旱区资源与环境 2011年第11期25卷 120-124页

作者：杨丽娜吴智杰许新路杨允凌刘玉平车少静邢台市气象局邢台054000 石家庄市气象局石家庄050081

干旱是邢台地区的主要气象灾害之一,基于1972～2008年邢台地区17个县（市）气象站的逐月降水资料,采用标准化降水指数,分析了邢台地区的干旱时空分布特征。结果表明：邢台地区干旱的发生程度具有阶段性,70年代春旱比较多,80年代冬旱较多... 详细信息

干旱是邢台地区的主要气象灾害之一,基于1972～2008年邢台地区17个县（市）气象站的逐月降水资料,采用标准化降水指数,分析了邢台地区的干旱时空分布特征。结果表明：邢台地区干旱的发生程度具有阶段性,70年代春旱比较多,80年代冬旱较多,90年代秋冬旱及春旱较多,2001～2008年秋冬旱较多发。用主成分分析对邢台地区的空间分布特征进行分析,邢台地区干旱在空间分布上具有显著的一致性,同时也存在一定的区域性,根据因子分析将邢台地区分为西部、中部和东部3个区域,90年代后较90年代前东部干旱略有增加,其中极旱和重旱减少;西部和中部干旱表现为减少的趋势,其中中部轻旱和中旱增加,西部中旱和极旱增加。

关键词：标准化降水指数干旱时空特征

基于标准化降水指数的陕西黄土高原地区1971—2010年干旱变化特征

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中国沙漠 2013年第5期33卷 1560-1567页

作者：孙智辉王治亮曹雪梅杨琼刘志超雷延鹏中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃兰州730020 延安市气象局陕西延安716000

利用陕西黄土高原地区68个气象站降水资料,选择标准化降水指数(SPI)为干旱指标,分析了该地区最近40年(1971—2010年)的月、季、年干旱特征,在此基础上利用经验正交函数(EOF)分解方法进行了干旱分区,并分析了全年及各季节干旱站次比和干... 详细信息

利用陕西黄土高原地区68个气象站降水资料,选择标准化降水指数(SPI)为干旱指标,分析了该地区最近40年(1971—2010年)的月、季、年干旱特征,在此基础上利用经验正交函数(EOF)分解方法进行了干旱分区,并分析了全年及各季节干旱站次比和干旱强度的年际变化。结果表明:EOF分解第1、2、3特征向量分别反映了陕西黄土高原地区干旱的一致变化、南-北反向分布和中部-南北反向分布的不同特点;年度干旱站次比和干旱强度有明显的阶段性分布特点,在年代之间有重-轻-重-轻的变化趋势。2001年以来,年度和夏、秋、冬季干旱强度都有不同程度降低,春季干旱有增强趋势。陕北和关中地区的春季、夏季干旱变化趋势相反,秋季、冬季干旱变化趋势一致。地区平均每年出现干旱月3.8个,几乎每年都有干旱月出现,最多的一年可出现6—9个干旱月。

关键词：干旱标准化降水指数黄土高原陕西

基于标准化降水指数的淮河流域近50年干旱时空分布特征

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水资源研究 2020年第4期9卷 363-372页

作者：胡杨吴绍飞江西省水利科学研究院江西南昌南昌工程学院鄱阳湖流域水工程安全与资源高效利用国家地方联合工程实验室江西南昌

根据淮河流域30个国家基本气象站近50年的月降水量资料,采用标准化降水指数(SPI)作为干旱指标,从干旱频率、干旱站次比、干旱强度三个角度并结合气象要素倾向率对淮河流域的干旱时空分布特征进行分析。结果表明:年度与夏季干旱站次比和... 详细信息

根据淮河流域30个国家基本气象站近50年的月降水量资料,采用标准化降水指数(SPI)作为干旱指标,从干旱频率、干旱站次比、干旱强度三个角度并结合气象要素倾向率对淮河流域的干旱时空分布特征进行分析。结果表明:年度与夏季干旱站次比和强度均呈轻微减少趋势,春季、秋季和冬季干旱站次比呈增加趋势,干旱强度呈轻微增加趋势;年度和各季节发生的主要是全局性和局域性干旱,干旱强度都以轻度干旱为主;流域西部的河南境内的年度、季节性的各类干旱频率相对较高。夏季的干旱(轻旱及以上)、中旱、重旱的相对较高频率的分布范围最广,各季节各类型干旱发生频率地区分布规律不太明显。

关键词：标准化降水指数干旱指标时空分布淮河流域

基于标准化降水指数的蚌埠市近45年旱涝特征

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水电能源科学 2013年第11期31卷 9-12,135页

作者：张春莉叶金印邱旭敏淮河流域气象中心安徽蚌埠233040

旱涝灾害是影响蚌埠市的主要气象灾害之一。利用蚌埠市4个县（市）气象站1967～2011年逐月降水资料，以标准化降水指数（SPI）为干旱指标，分析了近45年蚌埠市的旱涝特征。结果表明，SPI值具有阶段性特征，分别在1974年前后和20世纪90... 详细信息

旱涝灾害是影响蚌埠市的主要气象灾害之一。利用蚌埠市4个县（市）气象站1967～2011年逐月降水资料，以标准化降水指数（SPI）为干旱指标，分析了近45年蚌埠市的旱涝特征。结果表明，SPI值具有阶段性特征，分别在1974年前后和20世纪90年代前期发生突变；SPI值在冬季和夏季呈增加趋势，在春季和秋季呈下降趋势，但趋势均不显著；季节性极端干旱发生频率比极端雨涝的发生频率大，而中度以下干旱发生的频率小于中度以下雨涝发生的频率；干旱发生频率最高的月份为3、4、5、11月，干旱发生频率最低的月份为9月，而雨涝发生频率最高的月份为2、7、11月，雨涝发生频率最低的月份为6月，在11月干旱和雨涝发生的频率均较高。

关键词：蚌埠市标准化降水指数旱涝变化分布

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基于VB的标准化降水指数程序设计与实现

信息与电脑 2018年第14期30卷 99-101页

作者：郭凯忠于德财张俊红白银市气象局甘肃白银730900

笔者利用Visual Basic 6.0语言编程实现了原始气象资料的调用、标准化降水指数SPI的计算以及计算结果的输出等,给出了运算部分的核心代码,设计开发了界面简洁、操作简单、功能灵活的可视化的计算程序,在气象、农业、水利等部门科研人员... 详细信息

笔者利用Visual Basic 6.0语言编程实现了原始气象资料的调用、标准化降水指数SPI的计算以及计算结果的输出等,给出了运算部分的核心代码,设计开发了界面简洁、操作简单、功能灵活的可视化的计算程序,在气象、农业、水利等部门科研人员在利用标准化降水指数SPI研究旱涝过程中,为复杂资料的处理提供一种更加方便快捷的途径。

关键词： VB 标准化降水指数程序设计