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[期刊] 中国农业科学
[作者]
丁怡博 徐家屯 李亮 蔡焕杰 孙亚楠
【目的】目前干旱研究多为基于历史干旱事件分析成因与变化趋势,而结合过去与未来长时间序列数据更能揭示干旱变化特点。寻找在基于CMIP5模型输出未来气象数据时模拟干旱指数方法并探究陕西省过去与未来干旱变化特点,为陕西省未来农业水资源管理提供依据。【方法】根据陕西省18个气象站历史数据以及CMIP5模式输出未来气象数据,比较了3种模型模拟参考作物蒸发蒸腾量(ET_0),并基于参考作物蒸发蒸腾量(ET_0)和降水数据计算标准降水蒸发指数(SPEI)和相对湿润指数(MI)反映干旱程度,比较过去(1958—2018年)与未来(2019—2100年)干旱的时空变化特点。【结果】多元线性回归模型(Multiple Linear Regression, MLR)能较准确的模拟参考作物蒸发蒸腾量(ET_0)(RMSE=0.457 mm·d~(-1));在RCP2.6和RCP8.5情景下未来干旱指数呈现上升趋势,在RCP8.5情景下,21世纪40年代存在干旱指数的突变年份;陕西省未来干旱程度降低,年内干旱分布更加不均匀;未来时期夏玉米生长季干旱程度减小,冬小麦生长季干旱程度增加。【结论】在不同RCP情景下,未来干旱变化特征存在差异,相同RCP情景下,SPEI和MI反映的干旱特征变化基本一致,但部分时段存在变化差异。为有效应对气候变化对旱作作物产量造成的负面影响,应当增强土壤蓄水保墒能力,尤其加强冬小麦生长季的抗旱工作。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
魏巍 王百田 张克斌
【目的】中亚地区是位于欧亚大陆中心、远离海洋的内陆旱地,其旱地生态系统支持很大比例的人口和经济,评估干旱对该区域可持续性发展有重要意义。【方法】本研究基于1901—2015年空间分辨率0.5°×0.5°的标准化降水蒸散指数(SPEI)月数据,应用关联Mann-Kendall检验和Theil-Sen(TS)slope分析了1901—2015年中亚地区1、3、6和12个月的SPEI(SPEI01、SPEI03、SPEI06、SPEI12)的趋势空间分布情况,以评估不同时间尺度的干旱变化。【结果】研究显示(1)SPEI01在39.24%的研究区面积上呈显著下降趋势(P<0.05),且我国新疆天山山脉以南地区下降幅度最大,为-5×10~(-4)a~(-1);在45.73%的研究区面积上呈显著上升趋势,其中塔吉克斯坦的上升幅度最大,为3×10~(-4)a~(-1)。(2)SPEI03在76.32%的研究区面积上呈显著下降趋势(P<0.05),其中吉尔吉斯斯坦下降幅度最大,为-4×10~(-4)a~(-1);在15.39%的研究区面积上呈显著上升趋势(P<0.05),其中塔吉克斯坦上升幅度最大,为3×10~(-4)a~(-1)。(3)SPEI06和SPEI12的趋势空间分布基本相同,且哈萨克斯坦的下降幅度最大,分别为-3×10~(-4)和-5×10~(-4)a~(-1),塔吉克斯坦的上升幅度最大,分别为5×10~(-4)和6×10~(-4)a~(-1)。【结论】中亚地区年和季节降水的时空变化影响水资源的时空分布,造成不同区域不同时间尺度的湿润化和干旱化趋势。对于哈萨克斯坦中部、土库曼斯坦西南部和我国新疆天山以南地区出现的短期和中长期干旱化趋势以及中亚大面积区域出现的季节性干旱化趋势,当地政府有必要采取相应措施应对干旱,以防治植被退化和荒漠化,保证粮食生产及其人口福祉和安全。对于其他区域出现的湿润化趋势,特别是极端降水事件增多,当地政府需进一步完善防洪和水利灌溉设施,以防止洪旱灾害扩大和实现水资源的有效利用。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴志杰 何云玲
利用云南中部地区1961~2010年逐月降水和气温资料,采用降水距平百分率和历史旱情资料验证了标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)在该地区的适用性,并采用Mann-kendall突变检验、Morlet小波和经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,EOF)等方法,分析了该地区干旱的时空演变特征,结果表明:(1)SPEI与降水距平百分率在时空上具有很好的相关性,验证了SPEI对降水变化的敏感性;(2)SPEI指数与历史旱情资料比较吻合,能够有效地反映云南中部区域的干旱...
[期刊] 资源科学
[作者]
许玲燕 王慧敏 段琪彩 马剑锋
基于云南省29个典型气象站1953年-2011年的气象资料和16个州(市)1979年-2011年的玉米生产资料,分析云南省夏玉米生长季4个时间尺度的干旱风险时空变化特征,计算其标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),并验证了其与玉米减产率的正相关性。结果表明,SPEI能够较好地反映云南省历史干旱变化的时空特征和夏玉米的产量变化情况:①随着时间尺度的增加,SPEI值变化幅度减小,干旱频率降低、持续时间增长。3个月尺度的SPEI-3和6个月尺度的SPEI-6可体现干湿季节变化,12个月尺度的SPEI-1...
关键词：
夏玉米 SPEI 减产率 干旱特征 云南
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王东 张勃 安美玲 张调风 季定民 任培贵
论文基于标准化降水蒸散指数(SPEI),统计分析西南地区128个测站1960—2012年的气象数据,从干旱年际变化趋势、四季变化趋势、干旱强度、干旱事件频次、干旱频率以及与ENSO的关系,对西南地区近半个世纪的干旱时空特征进行了分析。结果表明:①西南地区及子区域近53 a来呈干旱化趋势,21世纪初干旱发生最频繁,干旱强度、极端干旱及中等干旱的频次均呈增加趋势;②四季大部分区域呈干旱化趋势,以秋季最为突出;③春季,干旱发生频率最高且集中在横断山地、四川盆地东部和云贵高原中部,夏季,横断山地北部、若尔盖高原和广西丘陵西北部易发生干旱,秋季,云贵高原、广西丘陵及四川盆地部分区域干旱频率较高,冬季,干...
[期刊] 生态经济
[作者]
胡振 龚薛 刘华
以陕西省2003—2017年数据为样本,建立LMDI模型分析各因素对陕西省家庭消费碳排放的影响及其变化趋势。结果表明,家庭消费效应、住房面积效应和家庭规模效应是造成家庭碳排放上升的正向推动因素,而碳排放强度效应、消费抑制效应和居住密度效应对家庭碳排放具有负向影响;2003—2017年,碳排放强度效应呈"U"型变化趋势,家庭消费效应、家庭规模效应和住房面积效应呈上升趋势,消费抑制效应和居住密度效应呈下降趋势。政府制定碳减排政策时可从碳排放贡献率较大的家庭消费、住房面积和家庭规模等方面着手,有针对性地缓解日益增长的家庭消费碳排放。
[期刊] 草业科学
[作者]
马景钊 郝璐
草原作为陆地生态系统的主体,对全球气候变化具有重要影响。研究草原干旱的时空分布,探讨适用性较高的干旱指数,对该地区干旱监测和评估具有重要科学意义。本研究利用1990-2019年锡林郭勒盟地区9个气象站点的逐月降水量和月平均温度资料,计算干旱指数[标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)]并且采用Mann-Kendall检验方法,分析该区域年和季节尺度上干旱的趋势性、突变型以及年干旱频率并进行时空变化特征对比研究。结果表明:1)时间上,两种指数均识别出该地区旱化趋势加剧,SPEI监测到的干旱变化趋势比SPI监测到的变化趋势明显;春季SPI监测到该地区呈湿润化趋势,SPEI监测到的则相反,两种指数在夏季均监测出显著的旱化趋势(P <0.05),秋、冬季节均呈现出湿润化的趋势。2)空间上,SPEI监测到的干旱范围比SPI监测到的大,锡林郭勒盟中部到西部干旱程度最严重。3)干旱频率上,SPEI监测到的重旱事件比SPI监测出的多;4)两种指数均无突变点。总得来看,在评估锡林郭勒盟草原干旱情况时,SPEI比SPI具有更好的适用性。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
周丹 张勃 任培贵 张春玲 杨尚武 季定民
基于陕西省18个气象站点1961—2010年实测气象资料,利用标准化降水蒸散指数(SPEI),通过计算各站历年逐月的SPEI指数值,统计近50 a各站点出现的干旱过程,分析了陕西省历年、历年各季及月尺度上的干旱发生频率、覆盖面积和干旱发生强度,揭示了陕西省干旱发生的时空和强度演变特征。研究结果表明,近50 a来陕西省干旱发生频率呈明显的增长趋势,尤其是1990年以来的近20 a;陕西省在年、春、夏、秋、冬及月尺度上均有干旱发生。其中,秋季干旱最为严重,春季次之。在年代际变化方面,全省以20世纪90年代干旱最为严重,2000年以来的干旱次之;干旱出现既有全省性的大范围干旱,也有区域性的局部干旱,...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
唐敏 张勃 张耀宗 王国强 马彬 贾艳青
青海省东部农业区是青海省重要的粮食生产基地,春夏干旱直接影响着该区农业的有序发展。论文选取青海省东部农业区13个气象站点1961—2014年平均月降水和气温数据,采用泰森多边形法、SPEI和SPI指数、R/S分析等方法对比评估了该区的春夏气象干旱演变特征。研究表明:1)近54 a SPEI和SPI指数显示青海省东部农业区干旱年际变化在2000年代前基本一致,2000年代后变化趋势发生变化;SPEI指数显示2000年代后春夏旱逐渐加重,SPI指数显示2000年代后春旱逐渐缓解该区干旱,气温是导致两者产生差异的主要原因。2)该区干旱面积覆盖率与干旱年际变化规律保持一致,两种指数主要在1990年代中期前后有所不同,1990年代中期后SPEI指数显示的春夏干旱覆盖面积要比SPI指数显示的广。3)SPEI和SPI指数在2000年代后春夏干旱频率呈相反趋势,SPEI指数显示的2000年代为干旱高频期,SPI指数为干旱低频期;两种指数均显示春旱高频区由西部转向东部地区,夏旱高频区由西北转向东南地区。4)根据干旱周期及R/S分析法,未来4~6 a该区春旱加重,北部地区为春旱高发区;未来18~22 a夏旱也有所加重,西部和东部地区为夏旱高发区。5)通过对比分析发现,SPEI指数在该区的适用性较好,能为该区干旱监测提供较为科学的理论依据。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
唐敏 张勃 张耀宗 王国强 马彬 贾艳青
青海省东部农业区是青海省重要的粮食生产基地,春夏干旱直接影响着该区农业的有序发展。论文选取青海省东部农业区13个气象站点1961—2014年平均月降水和气温数据,采用泰森多边形法、SPEI和SPI指数、R/S分析等方法对比评估了该区的春夏气象干旱演变特征。研究表明:1)近54 a SPEI和SPI指数显示青海省东部农业区干旱年际变化在2000年代前基本一致,2000年代后变化趋势发生变化;SPEI指数显示2000年代后春夏旱逐渐加重,SPI指数显示2000年代后春旱逐渐缓解该区干旱,气温是导致两者产生差异
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
谢坤 丁明军 张华敏 陈利文
量化研究干旱的时空变化特征,对区域干旱监测与抗旱减灾有重要的意义。基于鄱阳湖流域1961～2017年26个气象站点的观测数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)定量分析了该流域干旱的时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)鄱阳湖流域南湿北干,且四季差异明显。(2)鄱阳湖流域呈现显著湿润化趋势(p<0.05),四季均存在变湿趋势,且夏季、冬季变湿显著(p
关键词：
SPEI 干旱 时空变化 鄱阳湖流域
[期刊] 资源科学
[作者]
谢红霞 李锐 任志远 薛亮
本文尝试性地提出了相对粮食承载指数并结合李晓文等人提出的耕地变化强度指数,计算了陕西省101个县(区)2000年~2004年的耕地变化强度指数和相对粮食承载指数,分析了陕西省近年耕地和粮食生产时空差异:①陕西省近年人口增加,耕地减少,而粮食总产量和人均粮食占有量波动较大;②全省耕地变化空间差异显著,大部分县(区)耕地减少,少部分县(区)耕地有所增加或保持数量平衡;③以小康水平粮食标准400kg/人.年为参照,全省整体处于不足状态,101个研究县(区)中,有66个县(区)处于不足状态,1个县(区)处于临界状态,34个县(区)处于富余状态。针对陕西省耕地和粮食生产现状,应充分考虑区域差异,通过保护...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
钟锋 粟晓玲 郭静
【目的】研究黑河流域干旱指数的变化特征,为气候变化影响下该流域水资源的有效管理及农业发展提供依据。【方法】用参考作物蒸散量(ET0)与降水量(P)的比值表示干旱指数(AI),根据黑河流域内12个气象站及流域外3个气象站近50多年的逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算ET0,利用Mann-Kendall趋势检验法和ArcGIS插值研究P、ET0及AI的变化趋势和空间分布,基于Morlet小波函数分析AI序列的多时间尺度特征。【结果】近50多年来,黑河流域P、ET0和AI均呈现出明显的南北
关键词：
黑河流域 干旱指数 多时间尺度 小波分析
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
丁文荣 吕喜玺
利用横断山区干旱河谷内24个气象站逐月降水、气温等观测资料,依托高桥浩一郎陆面蒸发公式,计算了干旱河谷区陆面蒸发、可利用降水等水资源分量,并分析了各分量的未来演变趋势。结果表明:干旱河谷区年均降水量723.7mm,而年均蒸发量高达479.5mm,降水量中有超过84.89%因蒸发而损耗;大气水资源分量P、E及PE季节变化非常明显,夏季各分量最大,多年平均值达404.9mm、239.9mm和164.8mm,各占全年的55.94%、50.04%和67.51%,而冬季各分量最小,占全年的比例也相应最小,仅为2.96%、4.06%和0.79%;大气水资源各分量年代际差异很大,20世纪60年代可利用水资源...
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