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基于CI指数的随州干旱气候特征分析

2019-10-16王莉萍孙操作胡世明

现代农业科技 2019年14期
关键词:趋势

王莉萍 孙操作 胡世明

摘要    利用随州国家基本气候站1961—2017年逐日氣温、降水、相对湿度等地面气象观测资料,借鉴综合气象干旱指数CI的计算方法,统计分析了近57年随州干旱气候分布特征。结果表明,57年来,年干旱线性总趋势呈弱的下降趋势;随州干旱四季皆有发生,冬季频率最高,其次为春季、秋季,最少为夏季。冬季主要以轻旱、中旱为主,90 d以上大尺度干旱半数出现在夏季,造成的影响也最重。

关键词    CI指数;干旱特征;趋势;湖北随州

中图分类号    S423        文献标识码    A

文章编号   1007-5739(2019)14-0192-01                                                                                     开放科学(资源服务)标识码(OSID)

随州市位于湖北省中北部,旱灾是随州市主要气象灾害之一,每年都有不同程度的干旱发生,对农业生产影响较大。本文借鉴综合气象干旱指数CI的计算方法,通过滚动计算逐日CI指数来确定一年中任意时间段干旱过程的发生情况,统计分析月、季、年干旱特征分布情况,以及不同等级干旱历史演变情况,分析随州干旱气候特征,为本地开展气象干旱监测、预警业务和为政府部门提供决策服务提供科学支撑[1-2]。

1    资料与方法

1.1    资料来源

选取随州国家基本气候站1961—2017年逐日气温、降水、相对湿度等地面气象观测资料进行统计分析。

1.2    统计方法

本文选取国标《GB/T 20481—2006气象干旱等级》中的综合气象干旱指数(CI),通过滚动计算逐日CI指数来确定一年中任意时间段干旱过程的发生情况,其中季节划分按照春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12月至翌年2月)。其干旱划分标准为:CI>-0.6时为无旱;-1.2

2    结果与分析

2.1    干旱的年际变化

随州市1961—2017年57年间共出现连续10 d干旱指数达到轻旱级别以上的各种时间长度的总干旱过程166次,平均每年出现2.91次。其中持续10~30 d的干旱过程79次,占总干旱过程的48%,出现频率为1.39,平均每年出现1~2次;持续31~60 d的干旱过程58次,占总干旱过程的35%,出现频率为1.02,平均每年出现1次;持续61~90 d的干旱过程19次,占总干旱过程的11%,出现频率为0.33,平均每3年一遇;持续>90 d的干旱过程10次,占总干旱过程的6%,出现频率为0.18,相当于5~6年一遇。

2.2    干旱的月分布

在月尺度的干旱过程统计时,按照逐日滚动计算的CI值直接进行干旱的过程统计。当CI值连续10 d或以上达到轻旱等级时算一次轻旱过程;当CI值连续10 d或以上达到中旱等级时算一次中旱过程;当CI值连续10 d或以上达到重旱等级时算一次重旱过程;当CI值连续10 d或以上达到特旱等级时算一次特旱过程。同一次过程不同等级干旱同时出现时,只取达到的最高等级,不重复计算其他等级干旱的出现次数[3]。

从全年各级干旱过程出现情况看,轻旱出现频率最高,中旱、重旱依次减少,57年中,轻旱出现频率为3.25,平均每年出现3~4次;中旱1.91,相当于每年出现近2次;重旱出现频率0.28,3~4年出现1次。CI≤-2.4的特旱没有出现。

从各不同级别干旱的月分布看,轻旱以11月、2月、12月出现频率最高,均在0.33~0.40之间;7月、9月、1月次之,频率在0.28~0.30;6月最少,频率为0.14。中旱以3月、4月、6月、10月出现频率较高,在0.19~0.25之间;出现最少频率是1月和11月。3月和10月未出现重旱,其余各月出现频率为0.02~0.05。

从历年各月各级干旱出现的总频率看,出现频率<0.4以下的为6—8月,>0.5的为11—12月,说明随州夏季干旱机率较少,秋冬季干旱比较突出。

2.3    干旱的季节分布

冬季干旱过程所占比例明显最高,占全年的30%,其次是春季、秋季、夏季。冬季主要以轻旱、中旱为主;60 d以上的干旱冬季只有1次,春季、秋季为2次,夏季最多,有3次;而90 d以上大尺度干旱共出现4次,其中春季、秋季各出现1次,有2次出现在夏季。夏季是喜温作物的旺盛生长季节,此时温度高、蒸发量大、作物生长需水量多,所以夏季干旱对农业的影响也最重[4-6]。

3    结论

(1)随州市1961—2017年57年间干旱过程的年际变化有明显的阶段性,57年来线性总趋势呈弱的下降趋势。57年共出现连续10 d干旱指数达到轻旱级别以上的各种时间长度的总干旱过程166次,平均每年出现2.91次。其中10~30 d轻旱过程出现最多,占总干旱过程的48%,平均每年出现1~2次;其次是31~60 d中旱过程,占总干旱过程的35%,平均每年出现1次;61~90 d重旱过程占总干旱过程的11%,平均每3年一遇;>90 d特旱过程最少,占总干旱过程的6%,5~6年一遇。

(2)57年中,随州干旱四季均有发生,从出现频率来看,冬季频率最高,其次为春季、秋季,最少为夏季。冬季主要以轻旱、中旱为主,但60 d以上的干旱冬季最少,春季、秋季次之,夏季最多;90 d以上大尺度干旱半数出现在夏季,造成的影响也最重。

4    参考文献

[1] 蔡新玲,叶殿秀,李茜,等.基于CI指数的陕西干旱时空变化特征分析[J].干旱地区农业研究,2013,31(5):1-8.

[2] 胡珀,胡世明,王康,等.江夏区历史干旱气候特征分析[J].湖北气象,2017,36(1):28-32.

[3] 历超,董洋,阙伟伦.基于CI指数的黑龙江干旱分析及其应用[J].现代化农业,2017(11):43-45.

[4] 张婧,梁树柏,许晓光,等.基于CI指数的河北省近50年干旱时空分布特征[J].资源科学,2012,34(6):1089-1094.

[5] 郝占宇.小二沟地区近50年干旱特征分析[J].现代农业,2018(6):102-104.

[6] 梁箫,常小雅.几种具有代表性的干旱指标研究概况[J].吉林农业,2019(2):84.

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