基于自适应帕默尔指数的1961—2015年全国干旱时空特征分析Self-Calibrating Palmer Drought Severity Index-based analysis on spatial and temporal characteristics of drought from 1961 to 2015 in China
李杨,张雯,陈云浩,雷添杰,李京
摘要(Abstract)：
干旱是我国频繁发生的自然灾害,全国平均每年因干旱灾害造成的损失会直接或间接地影响到社会经济的发展。为了揭示全国干旱的变化规律,利用1961—2015年全国2 360个气象站点的逐日气温、降水等观测资料,选择空间适应性较强的自适应帕默尔干旱指数(SC-PDSI),计算得到了55年来月尺度的SC-PDSI序列,并通过干旱发生次数、历时、强度、频率和受旱面积等指标分析了全国干旱的空间格局和趋势变化。结果显示:在1961—2015年全国范围没有明显的变干旱趋势,但局部地区存在显著差异,东北、内蒙古、西北、青藏以及东南部地区有明显的变湿趋势,华南和西南有变干的趋势,华北、华中基本保持不变;干旱变化呈年代际波动,即1961—1980年代为干旱时期,1981—2000年代属于正常年代,21世纪以来干旱程度加剧。研究表明:在1961—2015年间干旱化空间特征表现为带状区域,即自西南地区—黄土高原—海河平原形成了一个干旱化带。通过分析各年代干旱频率重心的变化得出,我国的干旱重心由西北部逐步转移到了西南部地区;通过计算受旱面积的变化趋势,发现西南和华南地区的受旱面积有明显增加。
关键词(KeyWords)： SC-PDSI;干旱化;干旱重心;水文干旱;干旱自然灾害;田间持水量;全球气候变化;干旱监测评估和预警
基金项目(Foundation): 国家重点研发计划(2017YFC1502406);; 国家自然科学基金项目(51579135);; 水资源安全北京实验室(BJWRS2018)
作者(Author): 李杨,张雯,陈云浩,雷添杰,李京
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2019.01.006
参考文献(References)：
- [1] WANG X J,ZHANG J Y,SHAHID S,et al. Water resources man-agement strategy for adaptation to droughts in China[J]. Mitigation&Adaptation Strategies for Global Change,2012,17(8):923-937.
- [2] DAI A G. Drought under global warming:A review[J]. Wiley In-terdisciplinary Reviews Climate Change,2011,2(1):45-65.
- [3] MCKEE T B,DOESKEN N J,KLEIST J. The relationship of droughtfrequency and duration to time scales[C]//AMS. Proceedings of the8th Conference on Applied Climatology. Boston,MA:American Me-teorological Society,1993:179-183.
- [4] TSAKIRIS G,PANGALOU D,VANGELIS H. Regional drought as-sessment based on the reconnaissance drought index(RDI)[J]. Wa-ter Resources Management,2007,21(5):821-833.
- [5] VICENTES-ERRANO S M,BEGUERíA S,LóPEZMORENO J I. Amultiscalar drought index sensitive to global warming:the standard-ized precipitation evapotranspiration index[J]. Journal of Climate,2010,23(7):1696-1718.
- [6]中国气象局.气象干旱等级:GB/T 20481—2017[S].北京:中国标准出版社,2017.
- [7] PALMER W C. Meteorological drought[R]. Silver Spring,Mary-land:US Weather Bureau,1965.
- [8] ZOU X K,ZHAI P M,ZHANG Q. Variations in droughts overChina:1951-2003[J]. Geophysical Research Letters,2005,32(4):353-368.
- [9]王文,许志丽,蔡晓军,等.基于PDSI的长江中下游地区干旱分布特征[J].高原气象,2016,35(3):693-707.
- [10] KAI X,YANG D,YANG H,et al. Spatio-temporal variation ofdrought in China during 1961-2012:A climatic perspective[J].Journal of Hydrology,2015,526(3):253-264.
- [11] SPINONI J,NAUMANN G,CARRAO H,et al. World drought fre-quency,duration,and severity for 1951-2010[J]. InternationalJournal of Climatology,2014,34(8):2792-2804.
- [12] MISHRA A K,SINGH V P. A review of drought concepts[J]. Jour-nal of Hydrology,2010,391(1):202-216.
- [13] WELLS N,GODDARD S,HAYES M J. A self-calibrating palmerdrought severity index[J]. Journal of Climate,2010,17(12):2335-2351.
- [14] DAI A G,TRENBERTH K E,QIAN T. A global data set of palmerdrought severity index for 1870-2002:Relationship with soil mois-ture and effects of surface warming[J]. Journal of Hydrometeorolo-gy,2004,5(6):1117-1130.
- [15] HERBST P H,BREDENKAMP D B,BARKER H M G. A tech-nique for the evaluation of drought from rainfall data[J]. Journal ofHydrology,1966,4(66):264-272.
- [16]王素萍,张存杰,李耀辉,等.基于标准化降水指数的1960—2011年中国不同时间尺度干旱特征[J].中国沙漠,2014,34(3):827-834。
- [17]施雅风,沈永平.西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初探[J].科技导报,2003,21(2):54-57.
- [18]孙滨峰,赵红,王效科.基于标准化降水蒸发指数(SPEI)的东北干旱时空特征[J].生态环境学报,2015(1):22-28.
- [19]王利娜,朱清科,翁白莎,等. 1961—2012年黄土高原干旱时空分布特征[J].水利水电技术,2018,49(2):15-22.
- [20]贾艳青,张勃,马彬,等. 1960—2015年中国西南地区持续性干旱事件时空演变特征[J].干旱区资源与环境,2018(5).
- [21]陆桂华,闫桂霞,吴志勇,等.近50年来中国干旱化特征分析[J].水利水电技术,2010,41(3):78-82.