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《兰州大学》 2007年
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中国北方干旱区干旱指标的应用研究

赵旭春  
【摘要】: 干旱是我国北方地区的主要气候灾害。干旱的预测、监测是一个具有挑战性的课题。本文选取内蒙古中西部的乌海气象站为代表站。选用降水量距平百分率、Z指数、M指数三种干旱指标,利用乌海市1961~2006年各年、季、月降水资料,对北方干旱区的气候特征进行分析研究。得到如下结果: 1、以乌海地区为代表的北方干旱区,每年都有不同程度的干旱发生,特别是春季,干旱现象严重,干旱过程复杂。 2、对于北方降水量少,且降水时间分布不均的典型干旱地区来说,三种干旱指数判别的干旱情况与实际情况相比都有较大差别。总体上,三种指标都较实况偏轻,表现为判定的无旱年、季偏多。在年、季尺度上,Z指数和M指数在北方典型干旱地区对重旱的判别明显偏轻。M指数尤为突出。在有旱与无旱的判别方面,降水量距平百分率与M指数一致性较好,Z指数则与二者相差很大。在月尺度上,三种指标对多雨月与少雨月的判别结果存在较大差异。总体而言,在多雨月的判别上降水量距平百分率与Z指数一致性较好,而在少雨月份的判别上降水量距平百分率与M指数一致性较好。在北方典型干旱区月尺度重旱判别中,降水量距平百分率与实际情况比较一致,Z指数和M指数偏轻比较明显,特别是M指数。 3、在我国北方干旱地区的干旱等级划分方面,各种指数对时间尺度由较高的依赖性。Z指数和M指数对时间尺度的依赖相对较小。由于北方干旱地区降水时间分布极不均匀,降水变率较大,所以,Z指数在干旱判别中,时间尺度越长,判别效果越好;时间尺度越短,效果越差。因此在我国北方干旱区月尺度干旱判别中时常出现没有干旱的情况,和实际情况相差较大,会出现“漏报”的现象,表现出计算上的不稳定。因此Z指数不适合用于我国北方干旱地区的干旱分析。M指数与降水量距平百分率相比,有旱与无旱的年份一致性较好,但在对北方干旱地区影响严重的年、季、月重旱分析中,M指数偏轻,特别是在降水量少的季节和月份,表现尤其明显,判别结果为无重旱出现,与实际情况存在较大偏差。在月尺度干旱分析中,用M指数划分的干旱等级时重时轻,稳定性较差,因此,M指数也不适合我国北方干旱地区的干旱分析。 4、相比较而言,对于北方干旱地区来说,降水量距平百分率计算简单,且容易投入到日常业务工作中,是适合我国北方典型干旱地区的干旱指标。用降水量距平百分率作为乌海地区的干旱指标,降水量距平百分率的干旱等级判定的干旱也存在偏轻的情况。因此根据乌海地区实际干旱情况,将干旱等级划分标准按不同时间尺度进行了调整。根据调整后的干旱等级划分标准,对乌海地区的干旱情况进行了分析,结果表明乌海地区十年八旱,特旱年十年一遇;季节干旱约两年一次,春季特旱和重旱出现频率居各季之首,二者出现的频率占春季所有干旱的50%;在3-10月的干旱分析中,3-5月特旱频率居各月之首,特、重旱占当月干旱的一半以上,7、9月没有特旱出现,7、8、9月是乌海地区多雨的月份,特、重旱频率在9%-11%之间,是全年干旱出现最少的月份。与实际情况有较好的吻合。
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