基于日SPEI的近55a西南地区极端干旱事件时空演变特征

2.西北师范大学地理与环境科学学院,甘肃兰州730070

1.DepartmentofGeography,XinzhouNormalUniversity,Xinzhou034000,Shanxi,China2.CollegeofGeographyandEnvironmentalScience,NorthwestNormalUniversity,Lanzhou730070,Gansu,China

中图分类号:S166

文献标识码:A

收稿日期:2017-04-6

修回日期:2017-05-8

网络出版日期:2018-03-21

基金资助:国家自然科学基金项目(41561024)、山西省高等学校哲学社会科学研究项目(2015265)资助NationalNaturalScienceFoundationofChina(41561024),PhilosophySocialScienceResearchProjectofShanxiCollegesandUniversities(2015265).

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摘要

关键词:极端干旱事件;日SPEI;中国西南

Abstract

Keywords:extremedroughtevents;dailySPEI;theSouthwestChina

图1西南地区气象站点分布

Fig.1ThelocationofmeteorologystationsintheSouthwestChina

1.3.1日SPEI计算

本研究对SPEI指标做了改进,改进后的日SPEI干旱指数计算过程与月SPEI类似,具体计算步骤如下:

1)计算逐日潜在蒸散(ET0)。采用FAO-56(1998)推荐的Penman-Monteith模型计算:

式中:ET0为日潜在蒸散量,mm;Δ为温度随饱和水汽压变化的斜率,kPa/℃;U2为离地2m高处风速,m/s;ea为空气饱和水汽压,kPa;ed为空气实际水汽压,kPa;T为平均气温,℃;r为湿度表常数,kPa/℃;Rn为到达地面的净辐射,MJ/(m2d);G为土壤热通量密度,MJ/(m2d)。

2)计算逐日降水量与潜在蒸散的差值:

$\lbrace^{D^{k}_{i,j}=\sum\limits_{i=31-k+j}^{30}D_{i-1}+\sum\limits_{l=1}^{j}D_{i,l}j<{k}}_{D^{k}_{i,j}=\sum\limits_{l=j-k+1}^{j}D_{i,l}j\geq{k}}$

3)采用了三参数的log-logistic概率分布对Di数据序列进行拟合。

式中:参数a、β、γ分别为尺度、形状及初始状态参数,采用线性矩的方法拟合获得:

式中:Γ为阶乘函数,ω0、ω1和ω2为原始数据序列Di的概率加权矩。由此可以得到Di概率密度的累计概率密度函数:

当累积概率P≤0.5时,概率加权矩(w)公式为:

式中:c0=2.515517,c1=0.802853,c2=0.010328,d1=1.432788,d2=0.189269,d3=0.001308。

1.3.2气象极端干旱过程的确定

1.3.3Mann-Kendall趋势检验法

图21960~2014年西南地区春、夏、秋及年极端干旱频率、强度和持续天数趋势系数空间分布

Fig.2Spatialtrendofextremedroughtfrequency,intensity,durationinspring,summer,autumnandannualtimescalesintheSouthwestChinafrom1960to2014

2.2.1极端干旱事件年际演变

图3西南地区极端干旱事件频率、强度和持续天数的年际演变

Fig.3Interannualvariationofextremedroughtfrequency,intensityanddurationintheSouthwestChina

2.2.2极端干旱事件的年代际演变

表11960~2014年西南地区极端干旱事件特征年代际变化

Table1DecadalvariationofextremedroughtcharacteristicsintheSouthwestChinafrom1960to2014

图4西南地区各年代极端干旱事件持续天数的空间分布

Fig.4SpatialdistributionofextremedroughtdurationintheSouthwestChina

Table2Top15extremedroughteventsrankedbydurationintheSouthwestChinafrom1960to2014

1)近55a来西南年及春季极端干旱频率、强度和持续天数呈减少趋势且空间分布基本一致,重庆、四川与贵州的交界处以及四川西北部极端干旱程度明显缓解,西南东北部极端干旱程度明显增强。夏、秋两季大部分区域极端干旱程度呈增强趋势,重庆、四川和贵州交界处附近区域极端干旱事件频率、强度和持续天数增加趋势较明显。

2)年尺度上,近55a来西南春季和年极端干旱事件频率、强度和持续天数均呈减少趋势,春季极端干旱减少趋势更明显;夏、秋两季极端干旱事件频率、强度和持续天数处于增加趋势,夏季增加幅度较大。年代际尺度上,20世纪60年代和21世纪初(2000~2014)是西南年及春、夏、秋三季极端干旱程度较严重的阶段。

3)近55a来,西南极端干旱事件的持续天数经历了先减少后增加的变化。21世纪初(2000~2014年)西南地区遭受的极端干旱最严重,73%的站点极端干旱持续期达到60d以上;20世纪60年代次之,60%的站点极端干旱持续期达60d以上。

Theauthorshavedeclaredthatnocompetinginterestsexist.

2009年秋至2010年春我国西南地区严重干旱的成因分析

AnalysesofthecausesofseveredroughtoccurringinSouthwestChinafromthefallof2009tothespringof2010

变化环境下我国干旱灾害的综合应对

ReflectionsonintegratedcopingstrategiesfordroughtinChinainchangingenvironment

西南地区近年特大干旱灾害的启示与对策

RevelationandcountermeasuresofcatastrophicdroughtdisastersinrecentyearsinSouthwestChina

近60年中国西南地区干旱灾害规律与成因

CharacteristicsandoriginsofdroughtdisastersinSouthwestChinainnearly60years

区域农业干旱风险评估研究——以中国西南地区为例

Droughtriskassessmentonregionalagriculture:AcaseinSouthwestChina

2009-2011年我国西南地区旱灾程度及其对植被净初级生产力的影响

DroughtinsouthwesternChinaanditsimpactonthenetprimaryproductivityofvegetationfrom2009-2011

基于SPEI的西南地区近53a干旱时空特征分析

TemporalandspatialdistributionsofdroughtinSouthwestChinaoverthepast53yearsbasedonStandardizedPrecipitationEvapotranspirationIndex

基于湿润指数的1960-2011年中国西南地区地表干湿变化特征

CharacteristicsofsouthwesternChinadry-wetconditionbasedonwetnessindexin1960-2011

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

TemporalandspatialdistributionofseasonaldroughtinsouthwestofChinabasedonrelativemoistureindex

近60年来西南地区旱涝变化及极端和持续性特征认识

ExtremeandpersistentfeatureofdroughtandfloodofSouthwestChinainpast60years

近50a中国西南地区地表干湿状况研究

LStudyofsurfacedryandwetconditionsinSouthwestChinainrecent50years

基于SPEI的中国西南地区1961-2012年干旱变化特征分析

CharacteristicsofdroughtvariationsinSouthwestChinain1961-2012basedonSPEI

热带大气MJO活动异常对2009-2010年云南极端干旱的影响

TheinfluenceoftheMadden-JulianOscillationactivityanomaliesonYunnan’sextremedroughtof2009-2010

我国西南地区秋季干湿分类及主要类型异常年环流特征分析

Autumndry-wetconditionsandmaintypesofatmosphericcirculationinanomalousyearsinSouthwestChina

2006年夏季西南地区东部特大干旱及其大气环流异常

FeaturesoftheextremelyseveredroughtintheeastofSouthwestChinaandanomaliesofatmosphericcirculationinsummer2006

基于SPEI的新疆干旱时空变化特征

SPEI-basedspatiotemporalvariationofdroughtinXinjiang

Meteorologicaldrought

Therelationshipofdroughtfrequencyanddurationtotimescales:ProceedingsofVulnerability

Amultiscalardroughtindexsensitivetoglobalwarming:Thestandardizedprecipitationevapotranspirationindex

中国自然地理(第4版)

PhysicalGeographyofChina(4thedition)

若尔盖气候变化及其对湿地退化的影响

ClimatechangeinZoigêPlateaumarshwetlandanditsimpactonwetlanddegradation

我国西南地区干旱变化及对贵州水稻产量影响

DroughtchangeinSouthwestChinaanditsimpactonriceyieldinGuizhouprovince

Highresolutionstalagmiteδ18Orecordoverthepast1000yearfromDonggeCaveinGuizhou

Modernstalagmiteoxygenisotopiccompositionanditsimplicationsofclimaticchangefromahigh-elevationcaveintheeasternQinghai-TibetPlateauoverthepast50years

2010年春季西南地区干旱遥感监测及其影响评估

DroughtmonitoringanditsimpactsassessmentinSouthwestChinausingremotesensinginthespringof2010

我国西南干旱研究最新进展综述

SummaryofadvanceondroughtstudyinSouthwestChina

近50年西南地区极端干旱气候变化特征

ClimatecharacteristicsoftheextremedroughteventsinSouthwestChinaduringrecent50years

THE END
1.一米地层浓缩一万年目前考古发现的最早水稻田稻作聚落稻米不仅是人类日常最重要的主食之一,还是中国南方诸多文明形成的根基。上山文化所在的金衢盆地是重要的稻作农业的发源地。上山文化大家族之一的浙江衢州皇朝墩遗址,考古学家发现了迄今为止世界上年代最早的水稻田。 这些黑色的小颗粒,是距今9000多年的炭化稻米。植物考古工作者王冰言正在用显微镜观察它们的粒型变化,每一https://www.163.com/dy/article/JKQLOAM30514EGPO.html
2.产量变化(精雅篇)20世纪80年代中期以来,我国的蔗糖产区迅速向广西、云南等西部地区转移,至1999年广西、云南两省的蔗糖产量已占全国的70.6%(不包括台湾省),甘蔗是广西重要的经济农作物,制糖业业是广西的支柱产业之一,广西制定实施千亿元工业产业和重点工业产业发展实施方案,提出了重点发展以制糖业为主的食品产业等七大千亿元支柱产业,https://www.360wenmi.com/f/cnkeysxpoktr.html
3.国际粮食日教案13篇(全文)自80年代中期开始,由于传统的经济体制的弊端不断突出,朝鲜的农业生产力开始下降,粮食产量逐渐不能满足全国人民的需要,不得不依靠苏东国家的粮食援助和进口来弥补国内粮食的短缺。进入90年代以来,又遭遇了一连串严重的自然灾害:1993年的冻灾,1994年的冰雹袭击,1995年和1996年连续两年的特大水灾,1997年的旱灾、海啸、台https://www.99xueshu.com/w/fileuile5cuv.html
4.科学网—汉族起源自50年代在云南开远发现古猿以来,70年代和80年代在云南禄丰和元谋又相继发现古猿化石,可分大小两种类型。有些学者认为大型者可谓西瓦猿型,小型者属拉玛猿型。拉玛猿作为人类远祖的论点其时在我国正风行一时,所以有的学者认为人类远祖已在中国找到,便将小型古猿命名为“中国古猿”,以表达人类起源于中国的美好愿望。然而https://wap.sciencenet.cn/blog-39241-17357.html
5.中外历史阶段整合及特征(3)艺术文化文明、生活文明出现多元化:(文学上,以贝克特《等待戈多》为代表的现代主义文学兴起,呈现出与以往文学不同的特点;音乐:摇滚乐(猫王、甲壳虫乐队、《四海一家》);电影:美国的好莱坞电影;电视:1954年美国成功研制了世界上第一台彩电电视机;20世纪70年代至80年代,电视实现了多路传播和卫星传播)。 http://m.fz18z.cn/nd.jsp?id=272&id=272
6.宇宙年表和宇宙历史大全:从过去138亿年历史至今再到10的100大爆炸发生后约50万年:光子与物质的最后一次相互转化。 大爆炸发生后约100万年:原子开始形成,宇宙进入“物质时代”。温度降至几千开尔文,密度降到了每厘米3约1/10^18克,辐射减弱,中性原子形成,等离子体复合成正常气体,宇宙间主要是弥漫分布的轻元素原子核和等离子体。当温度下降到4000~3000开尔文时,电子和质子几乎https://www.bokeyuan.net/6408.html
7.艰难奠基,新中国前三十年波澜壮阔的工业史第二次转移浪潮发生在第二次世界大战之后的20世纪50年代至60年代,产业转移的路径是从美国向日本和西德转移。 第三次浪潮大致是20世纪70年代到80年代,产业转移发生的主要区域在东亚地区。这次国际产业转移是由日本主导的,是第三次国际产业转移主要产业输出国,而东亚“四小龙”是这次国际产业转移的主要承接地,中国在80https://m.hswh.org.cn/wzzx/llyd/zz/2019-10-05/59096.html
8.Jacozhu'sBlog这三年的降水量跟这条虚线的差距,差距越大,自然灾害就越重,上面是水灾,下面是旱灾,这些年代,没发生过饿死人的情况,比1983年厉害得多,但1959-1961这三年却饿死人了,这三年是常年,偏离比较小。 还有一个数字,植物生长季降水量距平时间变化曲线: 生长季影响作物增长,但也不是偏最大的,最大的是50年代和80年代。https://jacozhu.wordpress.com/
9.学术前沿以主粮为特征划分研究区域,实际上忽略了地理、气候、社会、技术等方面的因素,而农业生产是在土地上利用动植物的生长和繁殖获得产品的物质生产过程,各地自然条件、社会经济条件以及技术条件的差异使各地的农业生产差别很大。 同时,这种划分在很大程度上忽略了南北作物之间的联系,也在一定程度上弱化了水稻种植区域不断北移https://iqh.ruc.edu.cn/xsqy/8807f16eb76c407e908b528d135fd708.htm
10.水稻育种学第5章常规水稻育种.ppt上世纪70年代是粳稻花培育种的开端;上世纪80年代以中国农业科学院李梅芳等选育的“中花”系列品种为主要标志,其育成的“中花8号”、“中花9号”、“中花10号”等年种植面积曾达到30万hm2;上世纪90年代则以黑龙江省农科院水稻所选育的“龙粳”系列品种为主要标志,经审定推广的有“合江21”、“龙粳1号”、“https://max.book118.com/html/2021/0405/5001114130003212.shtm
11.小站稻日本侵华奉为高级军粮,强禁稻农食用。50~60年代,曾以特二级优质米销往日本、东欧、东南亚、古巴等国家和地区。1956~1957年,全国20多个省市引调小站稻良种,各地远来学技,老农频出指导,年调籽种数万公斤,支援各地,振发了山东、宁夏等省区水稻的发展。https://baike.sogou.com/v6482440.htm
12.祁县涧壑村志——1959年祁城从涧壑后头沟引水准备学习我村种植水稻,开沟埋置水泥管道。 ——1960年前后三年,天灾人祸村民食不果腹,常以柳芽、野菜充饥。 三、六十年代: (一)政治:三清、四清、文化大革命 ——1966年造反派夺了生产大队党支部的权,成立文化革命委员会,进驻古堡,真武庙和观音堂遭劫,毁坏了栩栩如生的神像和https://www.meipian.cn/266w28jx