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基于蒸散发干旱指数的子牙河流域干旱时空变化特征分析 被引量：1
1
作者 冯平 任明雪 李建柱 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期35-43,70,共10页
为探究子牙河流域干旱时空分布特征,基于2001—2021年逐月降水和遥感蒸散栅格数据,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和标准化蒸散发亏缺指数(SEDI)表征流域干旱情况,运用Sen斜率估计和Mann-Kendall检验法分析了流域2001—2021年季尺度干旱... 为探究子牙河流域干旱时空分布特征,基于2001—2021年逐月降水和遥感蒸散栅格数据,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和标准化蒸散发亏缺指数(SEDI)表征流域干旱情况,运用Sen斜率估计和Mann-Kendall检验法分析了流域2001—2021年季尺度干旱时空分布及变化趋势,统计了干旱面积、干旱次数、干旱历时和干旱烈度等特征变量。结果表明:SPEI对子牙河流域旱情发生时间、程度和范围识别的准确率更高,2001—2021年流域SPEI呈上升趋势,表现出湿润化态势,冬季SPEI呈下降趋势,表现为干旱化态势,忻州、阳泉市等地存在显著干旱化的区域;流域各季节干旱面积占比呈现波动变化,部分年份出现大范围季节性干旱,夏旱和秋旱干旱面积占比最高,超过90%;忻州和阳泉市部分区域、石家庄市西部区域和衡水市北部区域呈现干旱次数少、历时长、烈度大的特点,邯郸和邢台市部分区域、衡水市南部区域、石家庄市东部区域表现为干旱次数多、历时短、烈度小的特征。 展开更多
关键词 遥感蒸散发 标准化降水蒸散指数 标准化蒸散发亏缺指数 干旱特征 子牙河流域
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基于实际蒸散量修订标准化降水蒸散干旱指数研究
2
作者 李伟光 侯美亭 +3 位作者 周海霞 张京红 邹海平 陈小敏 《海南大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期164-173,共10页
为改进SPEI在农业干旱监测中的效果,从水分平衡的角度提出了一种修订的标准化降水蒸散指数(MSPEI).该指数通过计算降水与实际蒸散量的差值,并基于最长连续干旱时间对差值进行自适应修正,采用目视检查概率拟合曲线与Kolmogorov-Smirnov检... 为改进SPEI在农业干旱监测中的效果,从水分平衡的角度提出了一种修订的标准化降水蒸散指数(MSPEI).该指数通过计算降水与实际蒸散量的差值,并基于最长连续干旱时间对差值进行自适应修正,采用目视检查概率拟合曲线与Kolmogorov-Smirnov检验2种方法选择适宜分布函数,最后进行标准化转换生成干旱指数.干旱指数有效性检验表明:MSPEI能够准确反映不同季节间干湿状态的差异,在湿润比例低于20%的春季,MSPEI均低于-0.5;在反映干旱趋势时,MSPEI与SPEI具有高度一致性;MSPEI与植被指数具有稳定且较高的相关性,在0.57~0.78之间;在典型干旱过程监测中,MSPEI对旱灾发生、发展和解除过程的描述更符合实际.MSPEI适应于不同气候背景,无需选择时间尺度,即可较准确地反映农业干旱演化过程. 展开更多
关键词 干旱指数 SPEI 实际蒸散量 MSPEI 水分平衡
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基于SPEI指数的淮北地区气象干旱时空特征研究
3
作者 陈雨 章启兵 +4 位作者 吕海深 陈小凤 李杰 蒋鑫平 王振龙 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第2期67-77,共11页
【目的】研究淮北地区1961—2022年气象干旱时空特征。【方法】采用淮北地区21个站点1961—2022年实测气象资料,计算月、季、年尺度各站点及区域平均标准化降水蒸散指数(SPEI),分析该区干旱发生频次、干旱趋势及干旱发生强度时空变化特... 【目的】研究淮北地区1961—2022年气象干旱时空特征。【方法】采用淮北地区21个站点1961—2022年实测气象资料,计算月、季、年尺度各站点及区域平均标准化降水蒸散指数(SPEI),分析该区干旱发生频次、干旱趋势及干旱发生强度时空变化特征。【结果】(1)1961—2022年淮北地区月、季、年尺度SPEI呈下降趋势。(2)月尺度干旱场次及干旱平均持续时间呈逐年上升趋势,淮北站年均干旱场次最多(0.73次/年),泗县站干旱平均持续时间最长(4.61月/次),淮北站月尺度干旱风险最高。(3)春季、秋季呈不显著干旱化趋势,夏季、冬季呈不显著湿润化趋势;冬季干旱频率和干旱发生强度最高,分别为34.43%、21.86%;夏季局域性及其以上干旱频率最高;冬季全域性及其以上干旱频率最高;中东部及西南部春季干旱频率较高,东南部夏季干旱频率较低,东部和北部秋季干旱频率较高,西部和东北部、东南部边缘地区冬季干旱频率较高。(4)年尺度淮北地区呈不显著干旱化趋势(-0.01/10 a),干旱站次比逐年增加(1.4%/10 a);北部干旱化倾向较高,西部及东南部干旱发生强度较高,东北部及西南部干旱频率较高。【结论】淮北地区整体呈干旱化趋势,区域间干旱频率、干旱发生强度差异明显。 展开更多
关键词 标准化降水蒸散指数 气象干旱 干旱特征 淮北地区
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基于标准化前期降水蒸散指数的新疆干旱时空演变特征 被引量：3
4
作者 虞佳陆 张景 +1 位作者 张敏 于瑞德 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期275-288,共14页
标准化前期降水蒸散指数(Standardized antecedent precipitation evapotranspiration index,SAPEI)是一种新的日尺度干旱指数,相对标准化降水蒸散指数(SPEI)而言,它不仅考虑当日的降水和蒸散情况,还考虑了早期水分平衡对当天干湿条件... 标准化前期降水蒸散指数(Standardized antecedent precipitation evapotranspiration index,SAPEI)是一种新的日尺度干旱指数,相对标准化降水蒸散指数(SPEI)而言,它不仅考虑当日的降水和蒸散情况,还考虑了早期水分平衡对当天干湿条件的影响,在描述和监测干旱方面更为稳健。本文根据新疆地区42个气象站2000—2019年气象要素数据计算SAPEI,利用线性趋势、M-K检验和反距离插值等方法,研究了21世纪以来新疆地区SAPEI时空变化特征,并基于SAPEI的分区和分代际比较分析了新疆地区干旱强度的时空变化,进而对新疆干旱发生的区域性和广泛程度的四季变化以及不同干旱等级发生频率的空间分布格局进行了探讨。结果表明:新疆气候整体呈湿润化,近年来干湿差异扩大,空间上存在部分相对湿润地区显著变干的现象;新疆春季变干,夏、秋、冬季变湿,夏冬两季在时间和空间上的干湿变化差异截然相反;20年来全疆和分区的干旱强度均显著降低,空间上东北部高、中部和西南部低;新疆干旱范围呈缩减趋势,近年来存在干旱等级提升风险,春季干旱范围扩大;新疆不同干旱等级的发生频率存在空间差异,北疆南部、东北部和西北部分别多发轻旱、中旱和重旱,南疆主要为中旱和轻旱,东疆西部多为轻旱,而东疆东部则主要为重旱。 展开更多
关键词 标准化前期降水蒸散指数 干旱 时空演变特征 新疆
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基于SPEI指数分析1980-2019年漓江流域干旱特征 被引量：1
5
作者 褚彦琪 杨的山 +2 位作者 王星明 李子威 唐湘玲 《节水灌溉》 北大核心 2024年第1期77-86,共10页
分析漓江流域1980-2019年的多时空尺度干旱特征变化,为漓江流域气象预警以及科学减灾等提供理论依据。基于漓江流域6个气象站点1980-2019年逐月降水与气温资料,计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数,并结合Mann-Kendall检验法、Pett... 分析漓江流域1980-2019年的多时空尺度干旱特征变化,为漓江流域气象预警以及科学减灾等提供理论依据。基于漓江流域6个气象站点1980-2019年逐月降水与气温资料,计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数,并结合Mann-Kendall检验法、Pettitt突变检验进一步研究干旱突变、干旱频率以及干旱的持续时间。结果表明:漓江流域干旱事件以轻旱和中旱为主,空间上灵川的干旱频率较高,时间上2015年是漓江流域干旱情况的一个突变点。不同时间尺度上,春秋两季逐渐干旱化,而夏季则相对湿润,冬季无明显变化趋势;月与年尺度的SPEI值变化较为平稳。剖析成因,春秋两季的降雨量逐年减少而均温逐年提升造成流域内趋于干旱化,但结合夏季气象资料,年尺度上的降雨与均温均是增长趋势,导致流域内总体上并无干旱趋势且以微弱的速率湿润化。 展开更多
关键词 漓江流域 标准化降水蒸散指数 MANN-KENDALL检验 Pettitt突变检验 干旱频率
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基于EMD-GWO-LSTM模型的新疆标准化降水蒸散指数预测方法研究
6
作者 许超杰 窦燕 孟琪琳 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期527-539,共13页
干旱预测一直是干旱研究领域的重大挑战,提高干旱预测的准确性是解决干旱问题的关键。基于1961—2019年新疆34个气象站点月降水和月平均气温数据,计算得到标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPE... 干旱预测一直是干旱研究领域的重大挑战,提高干旱预测的准确性是解决干旱问题的关键。基于1961—2019年新疆34个气象站点月降水和月平均气温数据,计算得到标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),对新疆气象干湿变化进行分析,提出一种经验模态分解方法(empirical mode decomposition,EMD)-灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)-长短期神经网络(long short-term memory network,LSTM)的数据分解型干旱组合预测模型进行预测,并进行模型性能评价。结果表明:(1)干旱周期性变化整体呈现平稳且周期长的特点;(2)EMD能够有效优化数据的平稳性,GWO优化预测模型参数,组合模型的预测精度相较于单一预测模型有明显提高;(3)4个预测模型结果精度由高到低的排序为:EMD-GWO-LSTM、GWO-LSTM、GWO-支持向量回归(Support Vactor Regression,SVR)、LSTM,拟合优度分别为0.972、0.939、0.862、0.830,EMD-GWO-LSTM组合预测模型的预测精度优于其余3个预测模型。EMD-GWO-LSTM组合模型可有效提高气象干旱的预测精度,为新疆地区气象干旱预报及抗旱减灾工作提供了新的方法手段。 展开更多
关键词 EMD-GWO-LSTM模型 标准化降水蒸散指数 干旱预测 新疆
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基于标准化降雨实际蒸散指数的重庆干旱预测模型构建
7
作者 李遥 《水利规划与设计》 2023年第12期51-55,共5页
为构建区域干旱预测模型,以标准化降雨实际蒸散指数SPAEI为基础,基于双向长短期记忆神经网络模型(BiLSTM),将布谷鸟算法(CS)、孔雀算法(POA)、麻雀搜索算法(SSA)、野狗算法(CAP)、蝙蝠算法(BA)5种优化算法用于优化BiLSTM模型,选出了最... 为构建区域干旱预测模型,以标准化降雨实际蒸散指数SPAEI为基础,基于双向长短期记忆神经网络模型(BiLSTM),将布谷鸟算法(CS)、孔雀算法(POA)、麻雀搜索算法(SSA)、野狗算法(CAP)、蝙蝠算法(BA)5种优化算法用于优化BiLSTM模型,选出了最优模型,结果表明:POA-BiLSTM在所有模型中精度最高,可推荐用于预测区域干旱。 展开更多
关键词 蒸散指数 神经网络模型 孔雀算法 干旱预测
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基于标准化降水蒸散指数的新疆近60 a干旱特征分析
8
作者 许超杰 窦燕 《甘肃水利水电技术》 2023年第1期22-28,34,共8页
基于1961-2019年新疆维吾尔自治区34个气象站点的逐月降水和温度数据,计算出不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),并利用线性趋势、Mann-Kendall检验及反距离权重插值等方法,... 基于1961-2019年新疆维吾尔自治区34个气象站点的逐月降水和温度数据,计算出不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),并利用线性趋势、Mann-Kendall检验及反距离权重插值等方法,分析了新疆近60 a干旱时间和空间的变化特征。研究结果表明:①新疆近60 a的年尺度、春季、夏季和秋季SPEI呈下降趋势,冬季和月尺度SPEI呈上升趋势;②1997年为新疆年尺度SPEI干旱指数的突变年,由湿润向相对干旱转变;③新疆在年、春、夏、秋、冬及月尺度上均有干旱发生。其中,夏季干旱最为严重,冬季次之;④干旱发生强度整体上呈东南强、西北弱的分布特征,最强的区域是吐鲁番和铁干里克地区,最弱的区域是巴音布鲁克地区。 展开更多
关键词 气象干旱 蒸散指数 干旱强度 时空特征
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基于标准化降水蒸散指数的中国干旱趋势研究 被引量：139
9
作者 李伟光 易雪 +2 位作者 侯美亭 陈汇林 陈珍莉 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期643-649,共7页
标准化降水蒸散指数(SPEI)通过标准化潜在蒸散与降水的差值表征一个地区干湿状况偏离常年的程度,是分析干旱演变趋势的新理想指标,目前已经广泛应用于干旱评估、水资源管理等领域。用SPEI和1951—2009年中国区域160个站的月降水量及月... 标准化降水蒸散指数(SPEI)通过标准化潜在蒸散与降水的差值表征一个地区干湿状况偏离常年的程度,是分析干旱演变趋势的新理想指标,目前已经广泛应用于干旱评估、水资源管理等领域。用SPEI和1951—2009年中国区域160个站的月降水量及月平均气温资料,对中国59年来干旱化的空间分布、四季干旱趋势变化和全国极端干旱事件发生频次进行了分析,并定性分析了干旱发生的原因。结果表明,我国普遍存在干旱化的事实,西部、华北和东北地区干旱化最为显著。我国四季均呈现干旱化趋势,其中春、秋季干旱化趋势明显,夏季最近15年都处于干旱状态,但干旱化趋势未通过0.05显著性检验;另外全国极端干旱事件发生频率明显增多。东北和华北地区的降水呈现轻微减少趋势,而温度升高趋势明显,降水和温度的共同作用导致了明显的干旱化。四川盆地温度升高趋势不显著,但降水减少显著,降水较少是导致四川盆地干旱化的主要原因。降水频率的减少和集中也导致近几年极端干旱事件明显增多。我国普遍的干旱化趋势和明显增多的极端干旱事件可能对我国经济发展产生阻碍。 展开更多
关键词 中国 干旱趋势 标准化降水蒸散指数 季节 极端干旱
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潜在蒸散量估算方法对干旱侦测指数计算的影响 被引量：15
10
作者 周丹 张勃 沈彦俊 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2014年第3期258-267,共10页
基于漳州、齐齐哈尔、洛川、乌鲁木齐和拉萨5个代表不同气候和地貌类型的气象站1963-2012年实测资料,选用Hargreaves法、Thornthwaite法、Mc-cloud法和P-M法(参考方法)进行潜在蒸散量(PET)的估算,通过PET估算值计算不同时间尺度的干旱... 基于漳州、齐齐哈尔、洛川、乌鲁木齐和拉萨5个代表不同气候和地貌类型的气象站1963-2012年实测资料,选用Hargreaves法、Thornthwaite法、Mc-cloud法和P-M法(参考方法)进行潜在蒸散量(PET)的估算,通过PET估算值计算不同时间尺度的干旱侦测指数(RDI),并对计算结果进行差异性分析,旨在探讨该指数在中国不同气候区域的适用性。研究表明,Thornthwaite法整体上估算的PET值较高,Hargreaves法估算的较低,Thornthwaite法与P-M法的计算结果最接近。P-M法和Thornthwaite法、Hargreaves法和Mc-cloud法分别遵循相同的年度模式,但各站点呈现的波动情况不一致;4种方法计算的5个站点RDI年尺度值结果接近,差异性分析效果也较好。各种PET方法计算的6个月和3个月时间尺度的RDI值,仅漳州站中的Hargreaves法与其它3种方法计算结果存在较大差异,变化趋势也不一致,其它各站计算结果总体上差异较小,说明各种PET估算方法均适合在国内计算长时间和中短时间尺度的RDI,但各站的最佳PET估算方法则不同。 展开更多
关键词 干旱 潜在蒸散量 干旱侦测指数 多时间尺度 差异性分析
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基于蒸散干旱指数的华北地区干旱研究 被引量：8
11
作者 邵小路 姚凤梅 +1 位作者 张佳华 李先华 《气象》 CSCD 北大核心 2013年第9期1154-1162,共9页
本文利用卫星遥感资料以及常规气象资料驱动基于地表净辐射、植被指数、平均气温和日温差的蒸散模型来估测日实际蒸散量,并与栾城站涡动相关法测量的实际蒸散作对比验证。定性分析了实际蒸散与各相关影响因子的时空变化规律;通过蒸散干... 本文利用卫星遥感资料以及常规气象资料驱动基于地表净辐射、植被指数、平均气温和日温差的蒸散模型来估测日实际蒸散量,并与栾城站涡动相关法测量的实际蒸散作对比验证。定性分析了实际蒸散与各相关影响因子的时空变化规律;通过蒸散干旱指数(EDI)分析华北地区的干旱分布特点,并分别与PDSI指数和降水距平百分率作对比。结果表明:ET模型估测的蒸散值与实测值的相关性很好,其模拟精度对于大面积干旱监测的空间尺度上是可用的;EDI距平指数表征干旱分布的空间分辨率较高,且对旱情的指示和干旱程度的判定比较可靠。 展开更多
关键词 实际蒸散 地表净辐射 蒸散干旱指数 华北地区
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基于标准化降水蒸散指数的干旱敏感性分析——以呼伦贝尔市为例 被引量：8
12
作者 迟道才 沙炎 +2 位作者 陈涛涛 赵清 刘光辉 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期433-439,共7页
为研究气象因子变化对标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)的影响,利用呼伦贝尔市5个气象站点1960~2015年逐日气象数据,通过FAO Penman-Monteith公式计算标准化降水蒸散指数,在分析月尺度干... 为研究气象因子变化对标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)的影响,利用呼伦贝尔市5个气象站点1960~2015年逐日气象数据,通过FAO Penman-Monteith公式计算标准化降水蒸散指数,在分析月尺度干旱特征基础上,利用Sobol′全局敏感性方法分析SPEI对平均温度、温差、相对湿度、风速、冠层表面净辐射量和降水的敏感性。结果表明:呼伦贝尔市近56a来平均干旱强度为-1.19,且平均干旱强度以-0.03·10a-1速率不显著递减。极限干旱强度累计值多年波动范围为-7.33^-0.80,且每10a递减速率为-0.12。多年干旱频率波动范围为8%~58%,平均干旱频率为33%。尽管呼伦贝尔市整体上呈现不显著的干旱化趋势,但进入21世纪后,极端干旱事件发生频率增加较为明显。Sobol′全局敏感分析表明,除降水最敏感外,SPEI在春季、夏季、秋季、冬季次敏感因子分别为:平均温度、相对湿度、风速、平均温度。年际SPEI对降水、平均温度、相对湿度、风速、温差、冠层表面净辐射量的总敏感性分别为:0.71,0.13,0.12,0.11,0.03,0.01。年际SPEI与温差、相对湿度、降水的相关系数分别为-0.671(p<0.01),0.551(p<0.01),0.872(p<0.01),相关性强;平均温度、冠层表面净辐射量、风速与SPEI的相关系数分别为-0.151,0.086,-0.150,呈弱相关。通过SPEI与气象因子的敏感性及相关性分析可知,呼伦贝尔市年际SPEI受降水、相对湿度的影响较大,受冠层表面净辐射影响较小。 展开更多
关键词 干旱 标准化降水蒸散指数 参考作物腾发量 敏感性
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长岭县近60年干旱特征分析
13
作者 高峰 辛文春 《现代农业研究》 2024年第11期108-111,共4页
本文使用1961—2020年逐日基础气象资料,采用FAO Penman-Monteith计算参考作物蒸散量ET0,根据农业干旱等级国标计算作物水分亏缺指数CWDI及作物水分亏缺距平指数CWDI_(a),根据作物水分亏缺距平指数CWDI_(a)干旱等级标准及玉米干旱灾害... 本文使用1961—2020年逐日基础气象资料,采用FAO Penman-Monteith计算参考作物蒸散量ET0,根据农业干旱等级国标计算作物水分亏缺指数CWDI及作物水分亏缺距平指数CWDI_(a),根据作物水分亏缺距平指数CWDI_(a)干旱等级标准及玉米干旱灾害风险评价方法计算玉米生产5~9月逐旬干旱、轻旱、中旱、重旱、特旱发生频率,对5~9月干旱发生规律及干旱年代际变化规律进行分析。结果表明,作物生长季5~9月轻旱、中旱、重旱发生频率多在10%以下,出现频率较低,特旱发生频率最高。特旱及干旱在6月上中旬、9月上中旬出现两个峰值,6月下旬至8月下旬干旱发生频率作物生长季最低。2001—2010年轻旱、中旱、重旱、特旱及干旱发生频率最高,2011—2020年干旱发生频率最低。9月轻旱有随年代际增加趋势,7月中旬至8月中旬中旱有随年代际增加趋势,重旱各年代5月上中旬、8月下旬至9月中旬维持较高发生频率。特旱各年代都维持较高发生频率,7月中旬至8月下旬特旱有随年代际增加趋势。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 干旱 作物水分亏缺指数 作物水分亏缺距平指数
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基于标准化降雨蒸散指数的水稻生育期干旱特征分析 被引量：3
14
作者 付浩龙 范琳琳 +1 位作者 李亚龙 罗文兵 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期705-709,共5页
基于气候变化下南方干旱灾害发生频繁和影响不断加剧的事实,收集了典型水稻种植区高邮站点1951—2015年65 a逐月的降雨、气温数据资料,基于标准化降雨蒸散指数(standardi-zed precipitation evaporation index,SPEI)和Mann-Kendall(MK)... 基于气候变化下南方干旱灾害发生频繁和影响不断加剧的事实,收集了典型水稻种植区高邮站点1951—2015年65 a逐月的降雨、气温数据资料,基于标准化降雨蒸散指数(standardi-zed precipitation evaporation index,SPEI)和Mann-Kendall(MK)趋势检验方法,研究和分析了水稻作物不同生育期内干旱发生频率、影响程度及其变化规律,结果表明:整个生育期内轻度干旱发生率最大,其中返青期和拔节抽穗期各为轻度干旱和重度干旱发生概率最大的生育期;从70年代至今干旱生育期次比呈上升趋势且集中在14%~28%波动,干旱生育期次数增多,干旱发生影响范围加大;在SPEI指数时间分布特征上,返青期、分蘖期和拔节抽穗期均呈现上升的趋势,乳熟期和黄熟期则均呈现下降的趋势,说明除乳熟期干旱程度呈现加强的趋势,返青期、分蘖期和拔节抽穗期干旱程度均呈现减小趋势;显著性分析表明,除拔节抽穗期为极显著性,乳熟期为显著性外,其余均呈不显著变化.研究成果可以有效地指导抗旱和灌溉,对水稻需水期尤其是关键需水期受旱影响评估提供参考,尽早做出灌溉决策,避免水稻作物受旱减产. 展开更多
关键词 水稻 生育期 干旱 标准化降雨蒸散指数
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基于标准化降水蒸散指数的甘肃省干旱时空特征分析 被引量：12
15
作者 李亮 Pich Linvolak 蔡焕杰 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期256-266,共11页
为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征,选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据,计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI,同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分... 为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征,选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据,计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI,同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分解等方法,对甘肃省65 a来干旱时空格局特征进行了分析。结果表明:在年际变化趋势方面,甘肃省干旱情势为由干变湿再变干,近年干旱趋势逐渐加重;四季均呈现由干变湿然后变干的趋势,近年春季变干趋势显著;干旱强度在全省范围内主要为轻旱和中旱等级,并表现为局域性轻旱和全域性中旱。在周期性变化方面,甘肃省的干旱时间周期性强弱依次为39、13、7、22 a尺度,但不同时间尺度表现出了不同的干湿震荡规律。在空间格局方面,甘肃省整体上呈西北部干旱缓解、东南部干旱加剧的趋势;春季干旱加剧最明显,冬季次之,夏季和秋季干湿状况基本相似。按照干旱区域敏感性强弱可将甘肃省分为东南地区东部(Ⅰ区)、西北地区(Ⅱ区)、中部地区(Ⅲ区)和东南地区西部(Ⅳ区),其中Ⅲ区呈干旱缓解趋势,其他地区基本呈干旱加剧的趋势。 展开更多
关键词 干旱 标准化降水蒸散指数(SPEI) 时空特性 经验正交函数 旋转经验正交函数 甘肃省
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黄河流域非平稳气象干旱特征的重构及时空演变规律 被引量：1
16
作者 陈仕豪 门宝辉 +2 位作者 庞金凤 张腾 王红瑞 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期1-13,共13页
气候变化和高强度人类活动影响下,基于平稳性假设的传统方法难以准确描述非平稳时间序列的演变规律。本文基于黄河流域1960—2020年逐月气象资料,采用自适应噪声完备集合经验模态分解法和游程理论提取标准化降水蒸散指数的重构干旱特征... 气候变化和高强度人类活动影响下,基于平稳性假设的传统方法难以准确描述非平稳时间序列的演变规律。本文基于黄河流域1960—2020年逐月气象资料,采用自适应噪声完备集合经验模态分解法和游程理论提取标准化降水蒸散指数的重构干旱特征,结合Pettitt法和旋转经验正交函数研究非平稳气象干旱时空特征。结果表明,多时间尺度黄河流域气象干旱均呈现显著性增强趋势,且各时间尺度标准化降水蒸散指数序列均于1996年发生显著变化。考虑非平稳性的重构干旱特征时间上呈现出更为显著的季节性变化,空间上更符合流域实际情况。研究结果对厘清非平稳气象干旱时空演变规律具有重要意义,可为黄河流域防旱抗旱提供科学依据。 展开更多
关键词 黄河流域 气象干旱 标准化降水蒸散指数 重构干旱特征
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基于标准化降水蒸散指数的宁夏中部干旱带干旱趋势分析 被引量：12
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作者 方黎明 王多银 房皓 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第14期336-345,共10页
基于标准化降水蒸散指数(SPEI),选取1960~2012年宁夏中部干旱带的海原、同心、麻黄山、兴仁、盐池五个气象站的降水和平均气温资料作为代表,计算各站SPEI序列,研究宁夏中部干旱带在不同时间尺度、不同季节尺度下的干湿演变趋势、干旱发... 基于标准化降水蒸散指数(SPEI),选取1960~2012年宁夏中部干旱带的海原、同心、麻黄山、兴仁、盐池五个气象站的降水和平均气温资料作为代表,计算各站SPEI序列,研究宁夏中部干旱带在不同时间尺度、不同季节尺度下的干湿演变趋势、干旱发生强度和频次变化以及干旱发生范围变化。结果表明:①SPEI中起决定性作用的因素是降水;②SPEI值的变化对不同时间尺度的敏感性不同,时间尺度越小,干湿变化趋势越明显,甚至是正负波动振荡;③宁夏中部干旱带干湿变化明显,不同季节均呈湿润化趋势,且以轻度干旱和中度干旱为主,干旱发生范围和干旱发生强度总体呈缩小趋势。 展开更多
关键词 宁夏中部干旱带 干旱趋势 标准化降水蒸散指数 不同尺度
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基于CMIP6的气候变化下汉江流域气象干旱特征研究 被引量：1
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作者 王磊 曾思栋 +3 位作者 阳林翰 黄珊珊 毛文耀 夏军 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期39-45,61,共8页
为明晰气候变化下汉江流域气象干旱的演变特征,选取CMIP6中10个气候模式,考虑每个气候模式历史情景与4种共享社会经济路径(SSPs)情景,基于标准化降水蒸散指数分析了汉江流域气象干旱特征的变化规律。结果表明:未来汉江流域年降水量与潜... 为明晰气候变化下汉江流域气象干旱的演变特征,选取CMIP6中10个气候模式,考虑每个气候模式历史情景与4种共享社会经济路径(SSPs)情景,基于标准化降水蒸散指数分析了汉江流域气象干旱特征的变化规律。结果表明:未来汉江流域年降水量与潜在蒸散量最大差值逐渐增大,增长速率为0.92~2.40 mm/a,最小差值在不同SSPs情景下变化趋势不同,在SSP1-2.6和SSP3-7.0情景下逐渐缩小,而在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下持续增大;历史情景下流域干旱累计时长表现为东西短、中部长的特点,而未来流域中下游干旱累计时长减小,上游略有增大,且干旱在年内发生时间相对提前;未来低重现期干旱烈度不会发生明显变化,但极端干旱烈度将显著上升,100年一遇干旱烈度增长幅度为7.1%~25.6%。 展开更多
关键词 气候变化 干旱特征 CMIP6 标准化降水蒸散指数 汉江流域
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基于标准化降水蒸散指数的呼伦贝尔草原干旱变化特征及趋势分析 被引量：35
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作者 张钦 唐海萍 +1 位作者 崔凤琪 戴路炜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第19期7110-7123,共14页
呼伦贝尔草原是我国北方地区重要的防风固沙和水源涵养生态功能区,在气候变化的背景下,该区的草原畜牧业和旱作农业深受干旱的影响。研究该区干旱发生的特征及趋势,对当地采取适应气候变化对策具有重要意义。基于1960—2017年呼伦贝尔草... 呼伦贝尔草原是我国北方地区重要的防风固沙和水源涵养生态功能区,在气候变化的背景下,该区的草原畜牧业和旱作农业深受干旱的影响。研究该区干旱发生的特征及趋势,对当地采取适应气候变化对策具有重要意义。基于1960—2017年呼伦贝尔草原4个气象站逐月降水和气温资料,计算标准化降水蒸散指数(SPEI),并采用Mann Kendall突变检验、Morlet小波分析和R/S分析法分析了近58年呼伦贝尔草原年、季尺度的气候变化及干旱特征与趋势,并结合该区实际发生的灾害事件对SPEI指数进行了验证。结果表明:1)近58年来呼伦贝尔草原在气温显著上升,降水量减少的背景下干旱化趋势显著。2)该区域年尺度和季节尺度下干旱化特征具有差异性,其中,年尺度下,该区域SPEI指数以-0.218×10 a^-1倾向率呈显著下降趋势,1998年是干旱加剧的突变年,未来在11年尺度上有持续偏旱的趋势;季节尺度下,冬季SPEI指数显著增加,且未来在17年尺度上有持续偏湿的趋势,春、夏和秋季的SPEI指数均呈下降趋势,并分别在22年、9年和15年尺度上有持续偏旱的趋势。3)2000年以来,干旱发生的总频率尤其重旱和极旱的发生频率均显著高于其他年代;4)夏季和秋季分别是发生重旱和极旱次数最多的季节。5)SPEI指数在呼伦贝尔草原区的干旱监测与分析中具有较好的适用性。 展开更多
关键词 干旱 HURST指数 标准化降水蒸散指数(SPEI) 呼伦贝尔草原
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基于SPEI的中国干旱多尺度时空特征分析
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作者 高晴 孙金伟 +4 位作者 赵晓雪 吴立峰 赵静 谢恒星 姚付启 《节水灌溉》 北大核心 2024年第6期111-120,127,共11页
干旱作为影响社会经济发展的自然灾害之一,探究中国干旱时空变化特征,对干旱预防和策略制定具有重要意义。以1979-2020年中国7个区域的标准降水蒸散指数(SPEI)网格数据作为基础,应用干旱频率和强度指标,结合改进的Mann-Kendall检验(MMK... 干旱作为影响社会经济发展的自然灾害之一,探究中国干旱时空变化特征,对干旱预防和策略制定具有重要意义。以1979-2020年中国7个区域的标准降水蒸散指数(SPEI)网格数据作为基础,应用干旱频率和强度指标,结合改进的Mann-Kendall检验(MMK)方法和滑动时间窗口法,分析不同时间尺度(1个月、3个月、6个月、12个月)下的中国干旱时空特征。结果表明:在空间上,青藏高原、内蒙草原地区、西北荒漠地区、东北湿润半湿润温带地区的干旱程度更为突出;干旱频率随SPEI时间尺度增大而减小,随干旱等级(SPEI-3、SPEI-6以及SPEI-12尺度)的增加而减少;中国空间趋势变化为西北荒漠地区、青藏高原、内蒙草原地区、华中华南湿润亚热带地区北部、华北湿润半湿润暖温带地区南部、东北湿润半湿润温带地区具有显著干旱化趋势,青藏高原和东北湿润半湿润温带地区均具有明显的干湿差异。在时间上,西北荒漠地区的SPEI-1~SPEI-12尺度、青藏高原的SPEI-1~SPEI-12尺度、内蒙草原地区的SPEI-1~SPEI-12尺度、东北湿润半湿润温带地区的SPEI-6和SPEI-12尺度、华中华南湿润亚热带地区SPEI-1、SPEI-3和SPEI-12尺度的干旱较为突出。研究结果可为中国干旱预防和影响评估提供一定参考依据。 展开更多
关键词 干旱 标准降水蒸散指数 改进的Mann-Kendall检验 滑动时间窗口 多尺度时空特征
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