基于改进后相对湿润度指数的山西省气象干旱时空特征
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摘要
基于山西省境内较为均匀分布的70个地面气象观测站57 a(1960-2016年)的逐日降水量、气温、日照时数、相对湿度、风速、水汽压等气象资料,选用国家标准中相对湿润度指数(M),在其基础上构建了改进的相对湿润度指数(M_(10i))作为干旱指标,以年、季为时间尺度,研究山西省干旱频率和强度的空间分布特征,并分析干旱频率和强度的年际变化规律。结果表明:改进的相对湿润度指数可很好地表征出典型干旱年;从57 a的资料来看,山西干旱程度总体呈现加重的趋势;对比各年代干旱程度,以20世纪60年代干旱最轻,80年代和90年代干旱最为严重,90年代之后又呈现逐年代减轻的趋势;山西省干旱强度呈北高南低的分布,北部大部、太原中部干旱强度最强;冬季、春季干旱强度明显高于夏季和秋季;山西省历年特旱的频率明显高于其他等级的干旱,重旱频率略高于轻旱和中旱的频率;大多数年份,山西省冬季总干旱频率最高,春季次高,秋季较低,夏季最低。
Based on 57 years( from 1960 to 2016) data of daily precipitation,temperature,sunshine hours,relative humidity,wind speed and vapor pressure from 70 meteorological stations in Shanxi,we calculated modified relative moisture index( M10 i) using the relative moisture index( M). The spatial distribution of drought frequency and intensity in Shanxi was analyzed at annual and seasonal scales. The results showed that drought years were well expressed by M_(10i). In the study period,annual drought intensity tended to be more serious. Drought was light in the 1960 s,and became serious in the 1980 s and 1990 s,then continuously decreased. Spatially,drought intensities were higher in the north and lower in the south,with the most severe drought in the north and the middle part of Taiyuan. Drought was more serious in winter and spring than in summer and autumn. Specially,heavily severe drought occurred with the highest frequency,followed by severe drought,light drought,and moderate drought. Drought happened most frequently in winter,followed by spring,autumn and summer in Shanxi.
Based on 57 years( from 1960 to 2016) data of daily precipitation,temperature,sunshine hours,relative humidity,wind speed and vapor pressure from 70 meteorological stations in Shanxi,we calculated modified relative moisture index( M10 i) using the relative moisture index( M). The spatial distribution of drought frequency and intensity in Shanxi was analyzed at annual and seasonal scales. The results showed that drought years were well expressed by M_(10i). In the study period,annual drought intensity tended to be more serious. Drought was light in the 1960 s,and became serious in the 1980 s and 1990 s,then continuously decreased. Spatially,drought intensities were higher in the north and lower in the south,with the most severe drought in the north and the middle part of Taiyuan. Drought was more serious in winter and spring than in summer and autumn. Specially,heavily severe drought occurred with the highest frequency,followed by severe drought,light drought,and moderate drought. Drought happened most frequently in winter,followed by spring,autumn and summer in Shanxi.
引文
陈少丹,张利平,汤柔馨,等.2017.基于SPEI和TVDI的河南省干旱时空变化分析.农业工程学报,33(24):126-132.
方锋,梁东升,张存杰.2010.西北干旱监测预警评估业务系统开发与应用.水土保持通报,30(3):140-143.
冯建设,王建源,王新堂,等.2011.相对湿润度指数在农业干旱监测业务中的应用.应用气象学报,22(6):766-772.
郭晶,吴举开,李远辉,等.2008.广东省气候干湿状况及其变化特征.中国农业气象,29(2):157-161.
侯英雨,何延波,刘钦火,等.2007.干旱监测指数研究.生态学杂志,26(2):892-897.
黄晚华,隋月,杨晓光,等.2014.基于连续无有效降水日数指标的中国南方作物干旱时空特征.农业工程学报,30(4):125-135.
李新尧,杨联安,聂红梅,等.2018.基于植被状态指数的陕西省农业干旱时空动态.生态学杂志,37(4):1172-1180.
李智才,宋燕,朱临洪,等.2008.山西省夏季年际气候异常研究.1.山西省一致多雨或少雨型.气象,34(1):86-93.
刘勤,严昌荣,何文清.2016.黄河流域干旱时空变化特征及其气候要素敏感性分析.中国农业气象,37(6):623-632.
刘晓梅,李晶,吕志红,等.2009.近50年辽宁省干旱综合指数的动态变化.生态学杂志,28(5):938-942.
刘秀红,李智才,刘秀春,等.2011.山西春季干旱的特征及成因分析.干旱区资源与环境,25(9):156-160.
马建勇,许吟隆,潘婕.2012.基于SPI与相对湿润度指数的1961-2009年东北地区5-9月干旱趋势分析.气象与环境学报,28(3):90-95.
马晓群,刘惠敏,吴文玉.2008.安徽省农业干旱综合监测技术及其业务试用.气象,34(5):75-81.
马晓群,吴文玉,张辉.2009.农业旱涝指标及在江淮地区监测预警中的应用.应用气象学报,20(2):186-194.
强皓凡,靳晓言,赵璐,等.2018.基于相对湿润度指数的近56年若尔盖湿地干湿变化.水土保持研究,25(1):172-177.
苏慧慧.2010.山西汾河流域公元前730年至2000年旱涝灾害研究.西安:陕西师范大学:92-96.
孙智辉,雷延鹏,曹雪梅,等.2011.气象干旱精细化监测指数在陕西黄土高原的研究与应用.高原气象,30(1):142-149.
王春林,郭晶,薛丽芳,等.2011.改进的综合气象干旱指数CInew及其适用性分析.中国农业气象,32(4):621-626.
王磊,褚荣浩,申双和,等.2017.西北地区干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应.科学技术与工程,17(34):8-16.
王明田,王翔,黄晚华,等.2012.基于相对湿润度指数的西南地区季节性干旱时空分布特征.农业工程学报,28(19):85-92.
徐建文,居辉,刘勤,等.2014.黄淮海地区干旱变化特征及其对气候变化的响应.生态学报,34(2):460-470.
杨世刚,杨德保,赵桂香,等.2011.三种干旱指数在山西省干旱分析中的比较.高原气象,30(5):1406-1414.
姚彩霞,魏凤英,韩雪,等.2007.山西干旱的气候变化特征及多尺度组合预测模型.气象,33(5):100-104.
姚玉璧,王劲松,王莺,等.2015.黄土高原春季干旱时空分异特征.高原气象,34(1):30-38.
姚玉璧,张强,王劲松,等.2014.中国西南干旱对气候变暖的响应特征.生态环境学报,23(9):1409-1417.
姚玉璧,张强,王劲松,等.2015.气候变暖背景下中国西南干旱时空分异特征.资源科学,37(9):1774-1784.
张强,邹旭恺,肖风劲,等.2006.气象干旱等级GB/T20481-2006.北京:中国标准出版社.
张调风,李林,刘宝康,等.2014.基于SPEI指数的近52年青海省农(牧)作物生长季干旱动态格局分析.生态学杂志,33(8):2221-2227.
张调风,张勃,张苗,等.2012.1962-2010年甘肃省黄土高原区干旱时空动态格局.生态学杂志,31(8):2066-2074.
赵海燕,侯美亭,刘文平,等.2014.干旱指数在山西逐日监测中的适用性研究.干旱气象,32(4):505-515.
周晋红,李丽平,秦爱民.2010.山西气象干旱指标的确定及干旱气候变化研究.干旱地区农业研究,28(3):240-247.
Liu ZP,Wang YQ,Shao MG,et al.2016.Spatiotemporal analysis of multiscalar drought characteristics across the Loess Plateau of China.Journal of Hydrology,534:281-299.
Moreira E,Coelho CA,Paulo AA,et al.2008.SPI-based drought category prediction using loglinear models.Journal of Hydrology,354:116-130.
Schwalm CR,Anderegg WRL,Michalak AM,et al.2017.Global patterns of drought recovery.Nature,548:202-205.
Sheffield J,Wood EF,Roderick ML.2012.Little change in global drought over the past 60 years.Nature,491:435-438.
方锋,梁东升,张存杰.2010.西北干旱监测预警评估业务系统开发与应用.水土保持通报,30(3):140-143.
冯建设,王建源,王新堂,等.2011.相对湿润度指数在农业干旱监测业务中的应用.应用气象学报,22(6):766-772.
郭晶,吴举开,李远辉,等.2008.广东省气候干湿状况及其变化特征.中国农业气象,29(2):157-161.
侯英雨,何延波,刘钦火,等.2007.干旱监测指数研究.生态学杂志,26(2):892-897.
黄晚华,隋月,杨晓光,等.2014.基于连续无有效降水日数指标的中国南方作物干旱时空特征.农业工程学报,30(4):125-135.
李新尧,杨联安,聂红梅,等.2018.基于植被状态指数的陕西省农业干旱时空动态.生态学杂志,37(4):1172-1180.
李智才,宋燕,朱临洪,等.2008.山西省夏季年际气候异常研究.1.山西省一致多雨或少雨型.气象,34(1):86-93.
刘勤,严昌荣,何文清.2016.黄河流域干旱时空变化特征及其气候要素敏感性分析.中国农业气象,37(6):623-632.
刘晓梅,李晶,吕志红,等.2009.近50年辽宁省干旱综合指数的动态变化.生态学杂志,28(5):938-942.
刘秀红,李智才,刘秀春,等.2011.山西春季干旱的特征及成因分析.干旱区资源与环境,25(9):156-160.
马建勇,许吟隆,潘婕.2012.基于SPI与相对湿润度指数的1961-2009年东北地区5-9月干旱趋势分析.气象与环境学报,28(3):90-95.
马晓群,刘惠敏,吴文玉.2008.安徽省农业干旱综合监测技术及其业务试用.气象,34(5):75-81.
马晓群,吴文玉,张辉.2009.农业旱涝指标及在江淮地区监测预警中的应用.应用气象学报,20(2):186-194.
强皓凡,靳晓言,赵璐,等.2018.基于相对湿润度指数的近56年若尔盖湿地干湿变化.水土保持研究,25(1):172-177.
苏慧慧.2010.山西汾河流域公元前730年至2000年旱涝灾害研究.西安:陕西师范大学:92-96.
孙智辉,雷延鹏,曹雪梅,等.2011.气象干旱精细化监测指数在陕西黄土高原的研究与应用.高原气象,30(1):142-149.
王春林,郭晶,薛丽芳,等.2011.改进的综合气象干旱指数CInew及其适用性分析.中国农业气象,32(4):621-626.
王磊,褚荣浩,申双和,等.2017.西北地区干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应.科学技术与工程,17(34):8-16.
王明田,王翔,黄晚华,等.2012.基于相对湿润度指数的西南地区季节性干旱时空分布特征.农业工程学报,28(19):85-92.
徐建文,居辉,刘勤,等.2014.黄淮海地区干旱变化特征及其对气候变化的响应.生态学报,34(2):460-470.
杨世刚,杨德保,赵桂香,等.2011.三种干旱指数在山西省干旱分析中的比较.高原气象,30(5):1406-1414.
姚彩霞,魏凤英,韩雪,等.2007.山西干旱的气候变化特征及多尺度组合预测模型.气象,33(5):100-104.
姚玉璧,王劲松,王莺,等.2015.黄土高原春季干旱时空分异特征.高原气象,34(1):30-38.
姚玉璧,张强,王劲松,等.2014.中国西南干旱对气候变暖的响应特征.生态环境学报,23(9):1409-1417.
姚玉璧,张强,王劲松,等.2015.气候变暖背景下中国西南干旱时空分异特征.资源科学,37(9):1774-1784.
张强,邹旭恺,肖风劲,等.2006.气象干旱等级GB/T20481-2006.北京:中国标准出版社.
张调风,李林,刘宝康,等.2014.基于SPEI指数的近52年青海省农(牧)作物生长季干旱动态格局分析.生态学杂志,33(8):2221-2227.
张调风,张勃,张苗,等.2012.1962-2010年甘肃省黄土高原区干旱时空动态格局.生态学杂志,31(8):2066-2074.
赵海燕,侯美亭,刘文平,等.2014.干旱指数在山西逐日监测中的适用性研究.干旱气象,32(4):505-515.
周晋红,李丽平,秦爱民.2010.山西气象干旱指标的确定及干旱气候变化研究.干旱地区农业研究,28(3):240-247.
Liu ZP,Wang YQ,Shao MG,et al.2016.Spatiotemporal analysis of multiscalar drought characteristics across the Loess Plateau of China.Journal of Hydrology,534:281-299.
Moreira E,Coelho CA,Paulo AA,et al.2008.SPI-based drought category prediction using loglinear models.Journal of Hydrology,354:116-130.
Schwalm CR,Anderegg WRL,Michalak AM,et al.2017.Global patterns of drought recovery.Nature,548:202-205.
Sheffield J,Wood EF,Roderick ML.2012.Little change in global drought over the past 60 years.Nature,491:435-438.