4种干旱指标在甘肃平凉地区的业务适应性分析
甘肃半干旱区季节性干旱分布特征研究
甘肃半干旱区季节性干旱分布特征研究作者:王红丽张绪成于显枫侯慧芝方彦杰马一凡来源:《甘肃农业科技》2018年第07期摘要:根据甘肃省兰州市、白银市、定西市、临夏市、平凉市和庆阳市1981 — 2010年共30 a的气象站数据,依据各季节各站点累积降水量平均值划分干旱等级,分析了甘肃半干旱区季节性干旱的分布特征。
结果表明,特大干旱、严重干旱、轻度干旱、中度干旱在甘肃半干旱区春季、夏季和秋季均有发生,其中春季以严重干旱和中度干旱为主,夏季以中度干旱和轻度干旱为主,秋季以中度干旱和轻度干旱为主。
关键词:半干旱区;季节性干旱;分布特征;甘肃省中图分类号:S-3 文献标志码:A 文章编号:1001-1463(2018)07-0069-04doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2018.07.021Abstract:Based on the meteorological data of stations of Lanzhou, Baiyin, Dingxi,Linxia, Pingliang and Qingyang in Gansu Province for a total of 30 years from 1981 to 2010, the drought level was graded according to the average precipitation at each site in each season, and the seasonal drought distribution characteristics were analyzed in the semi-arid region of Gansu Province. The results show that extreme drought, severe drought, moderate drought and mild drought occurred in spring, summer and autumn in the semi-arid region of Gansu Province. Among them,severe drought and moderate drought occured frequently in spring, mainly moderate drought and mild drought mainly occurred in summer and autumn.Key words:Semi-arid area;Seasonal drought;Distribution characteristics;Gansu Province甘肅半干旱区降水稀少,蒸发强烈,年降水量不足且季节分布不均,自然降水与农作物需水供需错位[1 ],干旱严重制约农业生产。
平凉市崆峒区干旱特征、成因及应对措施
平均每 1 发生一次 ( 2 。 .a 5 表 ) 22 干旱持续 时间长 .
表 2 1 9 — 0 0年干旱频次分析 90 2 1
从 19 — 0 0年旱灾情 况分析 ( 3 中看 , 区共发 生 90 21 表 ) 全 单季干旱 9次 , 4 . 连旱两季 3 , 1. 连旱 三季 占 73 %; 次 占 58 %; 6次 , 3 .%; 占 1 6 四季连旱 1 , 5 %。春、 、 、 次 占 . 3 夏 秋 冬四季干 旱及各季 连旱发 生的频次 ,以春 旱和夏早 为主 ,频次 占到 5 %左 右 , 0 而且这 两种 高频干旱 季节在 时间上相连 , 易形 容 成春夏 连旱 , 频次达 到 3 %左右 , 0 重旱尤其 以春夏秋连 旱为 主, 造成 经济损失 也极为巨大。
用 水标准 的提 高 , 工业需水 量增 大 , 资源刚性 需求大 幅度 水 增加, 水资源的供需 矛盾越来越突 出, 旱灾频 繁发生 。 就现有 的农业灌溉水平和用水模式而言 ,农业灌 溉问题更为突 出 , 灌 溉设施先 天不足 , 后天失调 , 身是病 , 周 形势极 为严 峻 。同 时, 由于对地下水资源的无序开采 , 用水 随意性大 , 水意识 节
32 水资 源短 缺 。 . 刚性需求增加 。 利用率较低
首先 , 挖潜改造现有工 程设施 , 要 解决供 水效率 低下 的
问题 。 要加快病 险水库除险加固 , 加大老灌区节水改造步伐 ,
加强灌 区田间配套和末级渠系工程建设 , 大幅度提高供水 效
率。 次, 其 要加大水源工程建设 , 决供需失 衡 的问题 。 快 解 加 论证 上 马兔 里坪 水库 、 白龙江调 水 和水保 淤地 坝等骨干 水 源 工程 , 实现 “ 蓄丰补枯 ” 坚持 “ ; 三水 齐抓 , 下转 第 5 ( 8页 )
甘肃省季节性干旱综合指数的特征
甘肃省季节性干旱综合指数的特征郭小芹;李广;罗永忠【摘要】利用甘肃省71个气象站1971-2013年月降水量资料,借助Z指数构建了基于干旱频率、干旱强度的干旱综合指数评价指标,从季节性干旱以及季节性连旱着手分析了不同时间尺度的干旱特征.结果表明:研究区季节性趋旱程度(MK<0)和趋旱范围(DR,%)差异显著,其中春季陇东高原为-0.154(100%),重旱为灵台(-0.238?)、宁县(-0.180)、镇原(-0.178);夏季河西走廊为-0.081(73.7%),重旱为马鬃山(-0.271?)、安西(-0.255?)、敦煌(-0.171);秋季陇中高原为-0.017(50.9%),重旱在会宁(-0.186).季节性干旱综合指数重旱时段显示,春季为1995年(陇东0.481),夏季为1997年(陇南0.405),秋季为1972年(甘南0.366),冬季为1998年(陇东0.586)和2009年(甘南0.449).两季连旱高值区在白银、会宁、古浪、玛曲、灵台、永登、华池、静宁等地(>0.030),其中秋冬连旱最为严重(0.0274);三季连旱高值区为会宁、古浪、静宁、白银、永登等地(>0.020),其中夏秋冬连旱最为显著(0.0175);四季连旱高值区为会宁、古浪、西峰、灵台、泾川等地(>0.015),即除了冬春夏秋连旱外,其余季节性连旱程度均比较显著(>0.009).【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2018(036)004【总页数】7页(P282-288)【关键词】干旱综合指数;季节性干旱;标准化Z指数;干旱强度;甘肃省【作者】郭小芹;李广;罗永忠【作者单位】武威市气象局,甘肃武威733000;甘肃农业大学林学院,甘肃兰州730070;甘肃农业大学林学院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】S426.6作为影响农业生产最为敏感的气象灾害,干旱具备发生频率高、影响范围广、持续时间长、预防难度高、灾损评定难等特点,对社会经济发展及人民生活带来严重威胁,历来成为专家学者以及灾害学领域关注的焦点[1-5]。
甘肃省旱情分析评估方法探讨
行 夏季 风 , 国大部 分地 方 连 续最 大 四个 月 降雨 量 占年 全
区 张 掖 市 民乐 县 每 亩 小 麦 平 均 单 产 3 5 8 g 是 雨 养 7 .0l , ( 农业 区雨 水 和 土地 资 源最 好 的庆 阳市 正 宁 县 2 1 1 g 0 .8k 的 18 .7倍 ;0 4年 完 成 的 甘 肃 省 人 饮 解 困 工 程 中 , 20 有 23 6 万干 旱 山 区的 农村 群 众依 靠集 蓄 雨水 解 决正 常生 活
: 经验交流 l… l囊
?
甘肃 省旱情 分 析评估 方法探讨
撒 爱文
( 肃省 抗 旱 防汛 办公 室 , 甘 兰州 70 0 ) 3 00
摘 要 : 正确 评估 甘 肃省 的旱情 , 为 以省 属 长 江、 黄河 流域 6 个 县 的 2 年 月降 雨资料 进 行行 政 区域 月平 均 降 雨量计 0 1 算 , 据 干旱 灾害规 律 对年 降 雨 时段 重新 划 分形 成 干旱 降 雨 时段 , 用 干旱 时段 降雨 量进 行频 率 计算 评 估旱 情等 根 利
端 困难 的根 本原 因。
干 旱 灾 害 是 甘 肃 省 损 失 最 严 重 的 自然 灾 害 。 9 9 14 ~
果 会 形 成 较 大 差 异 。 次 是 随 着 经 济 的 发 展 , 一 块 地 其 同
20 0 5年 的 5 6年 中 , 计 受 旱 面 积 6 1 亩 , 产 粮 食 累 .亿 减 2 89 4 .2亿 k 平 均 每 年 受 旱 1 8 亩 , 产 粮 食 4 4 g, 0 9万 减 .4
甘肃省农业抗旱能力综合评价
2
作者简介: 邓建伟, 男, 工程师, 主要从事水资源利用方面的研究。 E-m a i l : d j w 4 1 5 @1 6 3 长 江
2 0 1 0年
2 . 2 指标选取
评价 指 标 的 选 取 基 于 以 下 3个 原 则 上: ① 代表 性、 可量化性与 独 立 性 原 则; ② 长期抗旱和应急抗旱 相结合的原则; ③ 评价指标的数据来 源易于 得到 且能 进行分析计算的原 则。 基 于 上 述 原 则, 并综合考虑农 业抗旱能力的各个方 面 及 其 抗 旱 效 果, 建立了农业抗 旱能力评价指标体系, 确 定 了 总 评 价 层 的 4个 评 价 因 子( 即水利 工 程、 抗 旱 经 济 能 力、 农 业 生 产 水 平、 抗旱 组织) , 及其子 评 价 层 相 应 的 9个 代 表 性 评 价 指 标 的 权重构成( 即调蓄 率、 灌 溉 率、 保 收 率、 农 村 人 均 收 入、 投资率、 节 水 率、 旱 作 率、 浇地率及抗旱资产) 。并基 于这些指标 对 2 0 0 7年 甘 肃 省 1 4个 市 ( 州) 农业抗旱 能力进行了综合评价, 结果见表 1 。
近几年对农业 抗 旱 能 力 分 析 的 文 章 较 少, 顾颖采 用模糊聚类分析对 中 国 的 抗 旱 能 力 进 行 了 评 价
[ 1 ]
, 蒸发量 7 0 0~ 9 0 0m m 。 m m
, 杨
奇勇、 刘迎春分别采 用 灰 色 关 联 度 分 析 和 密 切 值 法 对
2-3 ] 。本文在对 影响 甘肃 湖南的抗旱能力进行了评价 [
调蓄率、 耕地灌溉 率、 旱 涝 保 收 率。 甘 肃 省 降 水 稀 少, 蓄水设施调蓄率低, 依据这些情况, 确定 3个代表性 指 标的权重分别为: 水库调蓄率 0 . 3 , 耕地灌溉率 0 . 5 , 旱 . 2 。 涝保收率 0
基于层次分析法的甘肃省农业干旱致险因子研究
面, 根据甘肃省情和前人研究选取降水 作 用下 , 水土资源和土地生产力的破坏
失。 甘肃水土流失 问题严重土壤覆盖物
二、 甘肃省农业干旱致灾因子分析 距平百 分率 、 土壤含水 率 、 蒸发量 三个 和损失 ,包括土地 表层侵蚀 和水 土损
农 业干 旱风险 由干旱致 险性和 承 因子描述甘肃省 干旱强度状态 。
2 0 1 5年第 0 7 期/ 总第 2 9 7 期
学 术 纵 横
F A z H A N ・ X U E s H U z o N G H E N G
湿度低 、 风速大 、 气压低 , 部分地 区温度
基础 , 又对农 业干旱 防灾减灾具有指导
意义。 本文基于甘肃省农业干旱发生 的
特点 , 利用层次分析法对农业干旱风 险
因子进行 分析 , 将影响农业干旱的 因素
高、 蒸 发量大极 易形成 干旱气候 , 所 以
该指标适用性强 , 常用 的土壤水 分蒸发 指标为 土壤水分亏缺量 。 以上三个强度
作物受 自然灾害冲击 的暴 露量 , 以此判 别农业干旱风险强度 。 作 物水分 亏缺指
数指农作物 自身的水 分亏缺状 态 , 不 同
种类农 作物在生 长期 的水 分需求 并不
一
致, 作物 吸水量不 足 、 保 水能力 差导
行分析 确定合适 的农 业干旱 风险评估 度共同决定 , 频率指标从统计学角度易 致其抗 旱能力差 , 该指标 与农作物生长
平凉市崆峒区干旱区现代农业发展的方向与对策
低气 温 一 1 6 . 7 ℃, 年平均气温 9 . 4 ℃, 年 降雨 量 6 4 4 . 2 m m,
1 3照 22 8 8 . 4h , 无霜期 1 7 8 d o 北部地区海拔 1 7 0 0~20 0 0 I n , 有 土地 2 . 6 3万 h mz ,全 区 5 0 %以上的梯 田分布在这 一区域 , 区 内光 热资 源丰 富 , 年 降水 量 2 4 0—5 0 0 m m, 而年蒸 发量 却
业生 产仍然在低产低效状态下徘徊 , 粮油产量仅为川水地 区 的3 0 % 一6 0 %,重旱 年份严重 减产 甚至绝 收的现象 并不 少 见, 夏 粮大 面积 绝收 的情 况也时有 发生 , 该 区域 已成为崆 峒 区农 村经济发展的“ 瓶 颈” , 对 全区农业 生产的发展及实现粮 食 区域 自求平衡和全面建成小康影响很大。 分析该地区作物产量低而不稳 的原 因, 主要表现 出以下 四个特征 : 一 是生态环境 差 , 自然承载 能力和 自动调节能 力 低, 主要 表现在 干旱多灾 、 植被 稀疏 、 水土 流失 严重 、 土壤有 机质 缺乏 、 土壤肥力 低下 、 产量低而不稳 ; 二是社会经济发展 落后 , 人 民群众 生活困难 , 农业生产 资料投入不 足 、 自然 生态
中图分类号: F 3 2 7 文献标识码: A 文章 编 号 : 1 0 0 3 — 6 9 9 7 ( 2 0 1 5 ) 0 7 — 0 0 0 5 — 0 3
l 崆峒 区北 部 山塬 干旱 区农 业生 产 的 自然条 件 与
农业 生产 现 状
1 . 1崆峒 区北部山塬干旱区农业生产 的 自然条件 崆峒 区区域属 陇东黄 土高原沟 壑区 ,境 内西北 高峻 多 山, 东南丘陵起伏 , 中部 河谷 密布 , 平均海拔 1 5 4 0 I n 。 气候 属 半干旱 、 半湿 润季 风型大 陆性气 候 。 年 最高气 温 3 4 . 5 ℃, 最
甘肃省旱情调研报告
甘肃省旱情调研报告关于甘肃省旱情及抗旱工作的调研报告根据国家防总的安排部署,2011年2月10日至14日,由黄委上中游管理局王银山局长带队,水利部水文局陈树娥处长、黄委水资源管理与调度局陈连军处长、黄委上中游管理局杨岗民调研员参加的国家防总抗旱工作组一行四人对甘肃省当前旱情及抗旱工作情况进行了检查指导。
甘肃省水利厅魏宝君副厅长、省防办苏永新主任及甘肃省水文水资源局有关同志陪同检查。
工作组先后赶赴甘肃省兰州市七里河区、定西市通渭县、平凉市崆峒区、庆阳市华池县、环县等重旱地区,通过进村入户查看水窖蓄水、现场测墒查看苗情、实地查看应急工程建设情况,与群众座谈交流,听取地方政府、防办等部门和单位同志旱情汇报等形式,对当地人畜饮水情况、冬小麦墒情苗情、水利工程蓄水及应急水源工程建设情况进行了深入调研,对下一步抗旱工作提出了意见和建议。
总的看来,“十年九旱,年年春旱”是甘肃省的基本省情,特别是去年秋季以来,甘肃省河东地区降水持续偏少,部分地方发生了严重旱情,一些群众饮水极度困难,给群众生活和农业生产造成了严重影响。
目前,旱情仍在持续蔓延。
甘肃省委、省政府和各旱区对抗旱工作高度重视,全力以赴开展了抗旱工作,取得了明显成效。
一、当前旱情1、总体干旱情况去年11月以来,甘肃省河东地区降水偏少,以定西、白银、兰州等中部地区为主的河东地区发生了较为严重的秋冬春连旱,给群众生活造成了严重影响。
截止2月14日,全省作物受旱360万亩,白地缺墒690万亩,因旱造成75万人、60万头牲畜饮水困难。
目前,全省秋播作物面积1197万亩,受旱面积360万亩,占秋播总面积的30%。
全省876冬小麦万亩,受旱面积XX万亩,占总面积XX%。
主要分布在庆阳、平凉、天水及陇南等地。
白地缺墒主要分布在兰州、白银、定西、庆阳、天水、临夏6市州,共XX万亩,占总缺墒面积XX的%。
人畜饮水困难主要分布在庆阳北部、平凉西部、天水北部、定西北部、白银中南部及永登、安定、陇西、东乡、永靖、古浪、天祝等干旱山区,占受旱人数的90%以上。
干旱指标及兰州的干旱规律
干旱指标及兰州的干旱规律一、定义1.气象干旱:不正常的干燥天气时期,持续缺水足以影响区域引起严重水文不平衡。
2.农业干旱:降水量不足的气候变化,对作物产量或牧场产量足以产生不利影响。
3.水文干旱:在河流、水库、地下水含水层、湖泊和土壤中低于平均含水量的时期。
二、标准《气象干旱等级》国家标准中将干旱划分为五个等级,并评定了不同等级的干旱对农业和生态环境的影响程度:1.无旱:正常或湿涝,特点为降水正常或较常年偏多,地表湿润。
2.轻旱,特点为降水较常年偏少,地表空气干燥,土壤出现水分轻度不足,对农作物有轻微影响;3.中旱,特点为降水持续较常年偏少,土壤表面干燥,土壤出现水分不足,地表植物叶片白天有萎蔫现象,对农作物和生态环境造成一定影响;4.重旱,特点为土壤出现水分持续严重不足,土壤出现较厚的干土层,植物萎蔫、叶片干枯,果实脱落,对农作物和生态环境造成较严重影响,对工业生产、人畜饮水产生一定影响;5.特旱,特点为土壤出现水分长时间严重不足,地表植物干枯、死亡,对农作物和生态环境造成严重影响,工业生产、人畜饮水产生较大影响。
《气象干旱等级》国家标准规范全国通用,具有空间和时间可比性,能较为客观地描述干旱的发生、发展、持续、解除等过程,以及干旱发生程度和范围的等级标准的干旱监测指标。
三、干旱预警信号干旱预警信号分二级,分别以橙色、红色表示。
干旱指标等级划分,以国家标准《气象干旱等级》(GB/T20481-2006)中的综合气象干旱指数为标准。
1四、干旱和旱灾仅仅从自然的角度来看,干旱和旱灾是两个不同的科学概念。
干旱通常指淡水总量少,不足以满足人的生存和经济发展的气候现象。
干旱一般是长期的现象,而旱灾却不同,它只是属于偶发性的自然灾害,甚至在通常水量丰富的地区也会因一时的气候异常而导致旱灾。
干旱和旱灾从古至今都是人类面临的主要自然灾害。
即使在科学技术如此发达的今天,它们造成的灾难性后果仍然比比皆是。
尤其值得注意的是,随着人类的经济发展和人口膨胀,水资源短缺现象日趋严重,这也直接导致了干旱地区的扩大与干旱化程度的加重,干旱化趋势已成为全球关注的问题。
基于层次分析法的甘肃省农业干旱致险因子研究
基于层次分析法的甘肃省农业干旱致险因子研究甘肃省是我国西北地区的一个重要农业省份,也是干旱灾害相对较为严重的地区之一、本文将应用层次分析法对甘肃省农业干旱致险因子进行研究,并提出相应的防灾减灾对策。
首先,我们需要明确甘肃省农业干旱的致险因子,以便后续的层次分析。
根据相关文献和实地考察,甘肃省农业干旱的致险因子包括气候因子、地理因子和人类活动因子等。
气候因子是导致甘肃省农业干旱的主要原因之一、干旱气候的特点主要表现在年平均降水量少、蒸发量大、降水分布不均等方面。
此外,气温的变化对蒸发量和土壤湿度都有较大的影响,极端高温也会导致农作物生长受限。
地理因子也在一定程度上影响着甘肃省的农业干旱。
甘肃省地处黄土高原和青藏高原的交汇地带,地势高低起伏,地貌复杂。
地形起伏给气候和降水分布带来明显变化,导致一些区域更容易发生干旱。
此外,人类活动也是甘肃省农业干旱的一个重要因子。
随着人口的增加和农业发展的需要,大量水资源被用于灌溉农田。
过量的地下水开采不仅导致地下水位下降,还会导致地表水减少,进而加剧了地区的干旱程度。
同时,不合理的土地利用和农业耕作方式也进一步加剧了农业干旱的发生。
在了解了甘肃省农业干旱的致险因子之后,我们可以使用层次分析法对这些因子进行权重划分。
通过专家访谈和问卷调查,我们可以对每个因子的重要性进行评估,并判断其对农业干旱的贡献程度。
最终将得到每个因子的相对权重,从而为后续的灾害防治工作提供决策依据。
在制定防灾减灾对策时,需根据不同的致险因子采取相应的措施。
对于气候因子,可以利用气象观测数据和气象预报,提前预警和预防农业干旱的发生。
在地理因子方面,可以通过整治河流、水库等水资源,合理利用和分配水资源。
对于人类活动因子,需要加强水资源管理、推广节水技术、调整农业耕作方式以减少水资源浪费。
综上所述,甘肃省农业干旱的致险因子涉及气候因子、地理因子和人类活动因子等多个方面。
通过层次分析法对这些因子进行研究,可以为甘肃省的灾害防治工作提供科学依据和决策支持。
全国旱情情况汇报材料
全国旱情情况汇报材料近期,我国多地出现了严重的旱情,给农业生产和生活用水带来了严重影响。
根据最新的统计数据和调查情况,我将对全国旱情情况进行汇报如下:一、旱情分布情况。
1. 华北地区,河北、山西、内蒙古等地出现了严重的旱情,部分地区降水量偏少,土壤干旱严重,农作物生长受到了严重影响。
2. 华东地区,江苏、安徽等地也遭受了严重的旱情,部分地区水源匮乏,农田灌溉困难,农作物减产现象较为严重。
3. 西北地区,甘肃、宁夏等地也出现了严重的旱情,部分地区已经出现了严重的干旱,农业生产受到了严重影响。
4. 西南地区,云南、贵州等地也遭受了严重的旱情,部分地区水库蓄水量偏少,农田灌溉困难,农作物受灾较为严重。
二、影响情况分析。
1. 农业生产,由于旱情的严重影响,部分地区农作物受灾严重,粮食产量大幅下降,给农业生产带来了严重损失。
2. 生活用水,部分地区水源匮乏,居民生活用水出现了困难,一些地方已经出现了严重的供水紧张情况。
3. 生态环境,旱情的严重影响也给生态环境带来了严重损害,部分地区出现了草原干旱、湖泊干涸等现象,生态平衡受到了严重破坏。
三、应对措施。
1. 加强水资源管理,各地要加强水资源管理,优化水资源配置,加大水资源的调度和保护力度,确保农田灌溉和居民生活用水需求。
2. 实施抗旱救灾,各级政府要加大对受灾地区的抗旱救灾力度,及时组织抗旱应急工作,保障受灾群众的基本生活需求。
3. 推动产业转型,加快农业产业结构调整,推动农业转型升级,提高农业生产的抗旱能力和可持续发展能力。
四、结语。
当前我国旱情严重,各地要高度重视,采取有力措施,全力保障农业生产和居民生活用水需求,做好抗旱救灾工作,确保旱情对经济社会发展的影响最小化。
同时,要加强气象监测预警,提前做好防范准备,切实保障人民群众的生命财产安全。
希望各级政府和相关部门全力以赴,共同应对旱情挑战,确保社会稳定和人民安居乐业。
3种干旱指标在庆阳的业务适应性分析
3种干旱指标在庆阳的业务适应性分析郭海瑛;王胜;孙子茱;王娟;李巧霞【期刊名称】《气候变化研究快报》【年(卷),期】2022(11)5【摘要】利用甘肃省庆阳市8个站1978~2020年逐日降水量数据以及干旱灾情数据,采用线性趋势、对比分析、小波分析等方法,分析了降水距平百分率、气象干旱综合指数MCI、标准化降水指数SPI的演变规律。
结果表明:1) 3种干旱指数在2017年的表现,SPI和降水距平百分率两个指数的变化趋势几乎同步,尤其在冬季两者变化趋势高度吻合,但在干旱等级上存在差异;MCI指数与其他两种指数变化趋势相差较大。
2) 通过分析1978年~2020年516个月的3种干旱指数计算的五种干旱等级发生频率分布,3种干旱指数分布形态基本一致;典型区无旱发生频率为58.7%~63.8%之间,轻旱以上发生频率在36.2%~41.3%;降水距平百分率指数评定为特旱的频率远远大于其他两种指数。
3) 通过小波分析发现,在2020年曲线即将达到闭合的状态,降水距平百分率在未来可能步入1个较小的时期。
3种干旱指数评定结论与所选取的干旱年份实际旱情进行对比分析,得到降水距平百分率优于SPI 指数,MCI指数表现较差的结论。
【总页数】10页(P735-744)【作者】郭海瑛;王胜;孙子茱;王娟;李巧霞【作者单位】甘肃省环县气象局环县;甘肃省庆城县气象局庆城【正文语种】中文【中图分类】R74【相关文献】1.跨市场交叉性金融业务的风险研究——对甘肃省庆阳市交叉性金融业务的实证分析2.4种干旱指标在甘肃平凉地区的业务适应性分析3.干旱半干旱地区生物结皮层藓类植物氨基酸和营养物质组成特征及适应性分析4.农业干旱遥感监测指标及其适应性评价方法研究进展5.黄土高原半干旱地区水资源供需分析及合理配置研究——以庆阳市西峰区为例因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
干旱适应:物种水平和功能类型水平的分析
干旱适应:物种水平和功能类型水平的分析干旱和半干旱地区约占地球陆地面积的45%,养活38%的人口。
在这些地区,植物多样性维持着生态系统的进程和功能,也影响着生态系统的服务功能。
水分作为这些地区最重要的非生物限制因素之一,影响植物生存、生长和分布。
植物的干旱适应一直是生态学研究的热点。
植物叶片不仅对环境的空间和时间变化表现出强烈的敏感性和可塑性,而且还可以通过自我调节提高植物的适应性。
因此,通过调整叶片功能性状使植物适应干旱是植物生态学的热门话题。
研究区域和站点本研究中,Yan Y等选取内蒙古草原22个地点(森林草原、典型草原和荒漠草原三种主要植被类型),在地上生物量高峰期进行调查,通过对39个优势物种的8个叶片功能性状的测定,确定植物叶片在物种和功能类型水平上的抗旱适应性策略。
表1叶片功能性状的变化量(物种水平)功能性状的聚类图研究发现,在物种水平上,叶片功能性状主要受干旱和系统发育的影响;在功能类型水平上,内蒙古草原植物以四种不同的方式适应干旱,包括:调整碳氮比、比叶面积、叶片氮含量、比叶面积和叶片氮含量。
这些发现表明,随着干旱程度的增加,植物在水和氮的利用效率之间存在着权衡关系,这与著名的叶经济学光谱(leaf economics spectrum,LES)一致。
因此,LES存在于内蒙古草原,我们可以采用LES来揭示内蒙古草原植物对干旱的适应性。
五种功能类型的功能性状差异(a)叶面积差异;(b)叶干重差异;(c)比叶面积差异;(d)叶片碳含量差异;(e)叶片氮含量差异;(f)叶片磷含量差异;(g)叶片碳氮比差异;(h)叶片氮磷比差异五种植物功能类型对干旱的直接响应不同功能类型对干旱的响应路径全文阅读Yan Y, Li Y, Liu Q, et al. Adaptation of Dominant Species to Drought in the Inner Mongolia Grassland--species level and functional type level analysis. Frontiers in Plant Science, 2019, 10: 231.。
干旱指标确定与等级划分
附1.干旱指标确定与等级划分由于影响干旱的因素很多,造成干旱的原因不同,各地气候、地理条件差异很大,目前难以采用全国统一的干旱评判标准。
本附录推出的指标、公式供在编制《抗旱预案》时作参考之用,各地也可选用本地区的研究成果。
1单一干旱指标1.1气象干旱指标1.1.1 连续无雨日数指作物在正常生长期间,连续无有效降雨的天数。
本指标主要指作物在水分临界期(关键生长期)的连续无有效降雨日数。
表1 作物生长需水关键期连续无有效降雨日数与干旱等级关系参考值(单位:天)注:无有效降水指日降水量<5毫米。
水分临界期指作物对水分最敏感的时期,即水分亏缺或过多对作物产量影响最大的生育期。
表2 不同作物的水分临界期1.1.2 降水距平或距平百分率距平指计算期内降雨量与多年同期平均降雨量的差值,距平百分率指距平值与多年平均值的百分比值。
中国中央气象台:单站连续三个月以上降水量比多年平均值偏少25%~50%为一般干旱,偏少50%~80%为重旱;连续两个月降水偏少50%~80%为一般干旱,偏少80%以上为重旱。
多站降水距平百分率干旱指标可参照下表确定。
表3 区域降水距平百分率(%)与相应的干旱等级1.1.3 干燥程度用大气单个要素或要素组合反映空气干燥程度和干旱状况。
如温度与湿度的组合,高温、低湿与强风的组合等,可用湿润系数反映。
湿润系数计算公式如下:公式1:K1 = r / 0.10ΣT式中:ΣT—为计算时段0℃以上活动积温(℃·日),r—为同期降水量(毫米)。
公式2:K2 = 2r / E式中:E—为小型蒸发皿的水面蒸发量(毫米);r—为同期降水量(毫米)。
计算时,请参考当地的有关数据。
表4 干燥程度与干旱等级的划分1.2水文干旱指标1.2.1 水库蓄水量距平百分率公式:I k=(S-S0)/S0×100%式中:S—为当前水库蓄水量(万立方米);S0—为同期多年平均蓄水量(万立方米)。
表5 水库蓄水量距平百分率(%)与干旱等级1.2.2 河道来水量(指本区域内较大河流)的距平百分率公式:I r =(R W-R0)/R0×100%式中:R W—当前江河流量(立方米每秒);R0—多年同期平均流量(立方米每秒)。
4种干旱指标在河西走廊地区的适用性评估
4种干旱指标在河西走廊地区的适用性评估梁丹;赵锐锋;李洁;谢作伦;祝稳【期刊名称】《中国农学通报》【年(卷),期】2015(31)36【摘要】为了对比4种干旱指标在河西走廊地区的适用性,利用中国气象局提供的河西地区12个气象站点1960—2013年地面观测数据,计算出该区4种干旱指标,并对照《中国气象灾害大典》的实况干旱记录资料,评估这4种干旱指标在河西走廊地区的适用性。
结果显示:(1)在年际尺度上,Pa和MI所判定的干旱等级高于实测干旱等级,SPI和SPEI的模拟能力相对较好;在季节尺度上,SPEI的判断结果与实际情况更为接近;(2)Pa、SPI和MI在整个河西走廊的部分区域均呈现不同程度的变湿趋势,而SPEI的倾向率空间分布特征表明河西走廊地区以不同的速率变干;(3)Pa、SPI和SPEI的干旱频率一致;MI在降水更加稀少的干旱区域适应性和可靠性相对较差;(4)SPEI与MI的相关性在干旱的疏勒河流域较差;(5)通过与实际干旱记录的对比,发现4种指标的出现错误的频率为MI>SPI和Pa>SPEI。
【总页数】11页(P194-204)【关键词】河西走廊;干旱;干旱指标;干旱等级;适用性【作者】梁丹;赵锐锋;李洁;谢作伦;祝稳【作者单位】西北师范大学地理与环境科学学院【正文语种】中文【中图分类】P429【相关文献】1.干旱指标SPI在通辽地区干旱监测评估中的应用 [J], 王俊;刘亚玲;邰文河;郭君2.典型气象干旱指标在东北地区的适用性分析 [J], 王亚许;孙洪泉;吕娟;苏志诚3.若干干旱指标在云南大旱年农业干旱监测评估中的适用性分析 [J], 黄中艳;钟楚;张明达;谢国清4.降水距平百分率指标对西宁市农业气象干旱的适用性及干旱预测 [J], 高贵生;霍金虎;金显玲5.4种干旱指标在华北地区气象干旱监测中的适用性分析 [J], 容锦盟;周丹;罗静;朱海玲;郭广因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
平凉地区秋季旱涝气候特征
平凉地区秋季旱涝气候特征
杨晓华
【期刊名称】《干旱气象》
【年(卷),期】1998(000)003
【摘要】选用平凉地区7站30年(1960~1989年)秋季的气象资料,引入张宝先生提出的干燥指数公式,进而得出秋季旱涝指数的经验公式;从划分秋季旱涝标准着手,分析了平凉地区秋季旱涝的气候特征。
【总页数】2页(P13-14)
【作者】杨晓华
【作者单位】平凉地区气象局
【正文语种】中文
【中图分类】P462,P463.1
【相关文献】
1.平凉地区干旱的气候特征和变化规律分析 [J], 王若升;马鹏里;等
2.甘肃平凉地区冰雹天气的气候特征和雷达回波分析 [J], 王若升;张彤;樊晓春;王丽娜;赵果;吴颖娟
3.内蒙古农区夏秋季旱涝年环流背景的统计分析——内蒙古旱涝课题之一 [J], 廷芝;刘涛;等
4.内蒙古农区夏秋季旱涝年与500hPa阿留申槽和北美大槽的统计分析——内蒙古旱涝课题研究之二 [J], 陈廷芝;姜子俊;等
5.非线性回归方程在内蒙古农区夏秋季旱涝长期预报中的应用——内蒙古旱涝课题研究之三 [J], 姜子俊;吴凤金;等
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PDSI在甘肃中东部地区的修正和应用
第20卷第9期2005年9月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.20 N o.9S e p.,2005文章编号:1001-8166(2005)09-1022-07P D S I在甘肃中东部地区的修正和应用*杨小利1,2,杨兴国1,马鹏里1,2,王若升2,董彦雄2(1.中国气象局兰州干旱气象研究所,甘肃省干旱气候变化与减灾重点试验室,甘肃兰州 730020;2.甘肃省平凉市气象局,甘肃 平凉 744000)摘 要:依据P D SI的基本原理和方法,针对甘肃中东部地区的实际情况,从建模资料长度、站点密度、可能蒸散的计算、土壤田间持水量和径流计算等几个方面对原有模式进行了修正,建立了适用于该区的P D SI并确定了权重因子,计算了20个代表站的P D SI值,并与实际的旱情记载进行对照检验,结果表明,用修正后的P D SI计算的旱度值与实际灾情基本上吻合,能较好地反映出甘肃中东部地区的干旱程度,尤其是对一些重大旱段反映明显。
在此基础上,进一步分析了干旱的基本特征,为防灾减灾提供科学依据。
关 键 词:甘肃中东部;P D SI;修正和应用中图分类号:P49 文献标识码:A 甘肃中东部地处黄土高原西侧,属典型的大陆性季风气候,由于降水时空分布不均,年际变率大,加之水土流失严重,水热资源利用率低,导致干旱频繁发生,出现频率和成灾率均高于全国平均水平,属于干旱的敏感区,特别是随着气候变化和社会经济的发展,干旱的严重程度和影响程度将有可能进一步加剧[1],对本区经济的进一步发展存在着严重威胁。
建立适合本区的客观实用的干旱指标,分析研究干旱发生规律,是进行有效干旱监测和防灾减灾的重要前提和当务之急。
有关于本区的干旱指标曾有过很多研究,但至今尚无普遍适用的标准。
任瑾[2]以标准差为单位的离均差“I”为指标,分析了甘肃1960—1989年各地不同时段的干旱特征;张存杰[3]通过调整Z指数的旱涝等级界限值,确定了西北地区大气干旱指标;刘德祥[4]利用前期底墒和当时降水、气温确定了甘肃省服务干旱指标。
农业干旱监测预报指标及等级标准
附件1农业干旱监测预报指标及等级标准农业干旱指标包括土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感植被供水指数。
上述指标从不同角度反映出农业干旱的程度,但存在各自的优势和劣势。
土壤水分的优势在于能直观地反映旱地作物农田水分多少,但无法进行水田旱情监测,同时也忽略了蓄水量对干旱的抑制作用;作物水分亏缺指数距平虽能反映作物水分的满足程度,但在气候干燥的区域需水量偏大,且灌溉作用无法考虑;降水距平虽能直观反映出雨养农业的水分供应状况,但不能表征降水对作物利用的有效性;遥感方法虽直观,但在云和植被状况影响下,存在较大的不确定性。
因此,需要发挥各种指标的优势,根据所处区域的土壤、气候、植被特点等加权集成综合农业干旱指数作为农业干旱监测预报的指标。
一、农业干旱综合指数计算与等级划分农业干旱综合指数是对土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感植被供水指数4种农业干旱指标的加权集成,计算方法如式(1):∑=⨯=nii iw fDRG1(1)其中,DRG为综合农业干旱指数,f1、f2……f n分别为土壤相对湿度、作物水分亏缺指数距平、降水距平、遥感干旱指数等; W1、W2……W n为各指数的权重值,可采用层次分析法确定,也可由专家经验判定。
农业干旱综合指数的等级划分如表1。
表1 农业干旱等级序号干旱等级综合农业干旱指数1 轻旱1<DRG≤22 中旱2<DRG≤33 重旱3<DRG≤44 特旱DRG>4二、各种单指标的计算方法1.土壤相对湿度土壤相对湿度直接反映了旱地作物可利用水分的状况,它与环境气象条件、作物生长发育关系密切,也与土壤物理特性有很大关系,对于不同作物品种、同种作物的不同发育阶段、不同质地土壤,作物可利用水的指标间存在一定差异。
考虑作物根系发育情况,在旱地作物播种期和苗期土层厚度分别取0-10厘米与0-20厘米,其它生长发育阶段取0-50厘米。
土壤相对湿度的计算如(2)式:n f w a R ic ini sm /%)100(1⨯⨯=∑= (2) 式中:R sm 为土壤相对湿度(%); a 为作物发育期调节系数,苗期为1.1,水分临界期(表2)为0.9,其余发育期为1;w i 为第i 层土壤湿度(%); f ci 为第i 层土壤田间持水量(%); n 为作物发育阶段对应土层厚度内观测层次(一般以10cm 为划分单位)的个数(在作物播种期n=1,苗期n=2,其它生长阶段n=5)。
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第31卷第2期2013年6月干旱气象Journal of Arid MeteorologyVol.31No.2June ,2013杨小利,王丽娜.4种干旱指标在甘肃平凉地区的业务适应性分析[J ].干旱气象,2013,31(2):419-424,doi :10.11755/j.issn.1006-7639(2013)-02-04194种干旱指标在甘肃平凉地区的业务适应性分析杨小利,王丽娜(甘肃省平凉市气象局,甘肃平凉744000)摘要:利用平凉市7个气象站1965 2010年逐日、逐月的气温、降水、蒸发等资料,分别采用K 指数、PDSI 、CI 指数、Z 指数等4种干旱指标计算了各站近46a 逐月的干旱指数,分析比较了这4种干旱指标在干旱变化、干旱程度和范围等方面的应用情况,结果表明:K 指数、CI 指数和Z 指数在多数情况下与降水对应关系密切,而PDSI 对降水变化的反映并不十分灵敏;各种干旱指标都能反映出区域内干旱的发生,但反映的程度和范围不同,无论在重旱年份或一般年份K 指数计算的干旱程度和范围明显要大于其他3种指数,Z 指数则明显偏轻,PDSI 和CI 指数介于二者之间;重旱年份K 指数对干旱程度及范围的反映更为接近实际情况,Z 指数最差;一般年份,PDSI 、Z 指数和CI 指数更具有优势,但CI 指数在冬季的适用性较差。
干旱是一个复杂的累积过程,在业务应用中要综合考虑前期水分情况及旱情发生发展的各类影响因素,根据实际情况选择不同的干旱指标。
关键词:干旱指标;平凉地区;适应性文章编号:1006-7639(2013)-02-0419-06doi :10.11755/j.issn.1006-7639(2013)-02-0419中图分类号:S423文献标识码:A收稿日期:2012-11-20;改回日期:2013-02-20基金项目:国家科技部公益行业(气象)科研专项“多时间尺度干旱监测与预警、评估技术研究”(GYHY201006023)资助作者简介:杨小利(1967-),女,陕西凤翔人,高级工程师,硕士,主要从事应用气象及干旱气候变化与干旱监测研究.E -mail :plyxl1@126.com引言干旱是一种重要的气象灾害,常被视为各种自然灾害之首,据统计,气象灾害造成的损失占各种自然灾害总损失的85%,而干旱灾害所造成的损失占气象灾害的50%左右,中国是全球旱灾的多发区,干旱灾害每年造成的经济损失高达千亿元。
随着气候变暖和人类活动加剧,重大干旱事件明显增多,制约着我国农业发展。
西北地区地处内陆,受独特的地理位置和地形影响,水资源短缺,干旱发生频率较高,干旱造成的损失很大,对干旱的研究长期以来受到关注[1-2]。
研究干旱最关键问题之一是确定干旱指标,目前国内外的干旱指标有数10种[3],近年来一些学者也应用不同干旱指标对西北地区的干旱变化进行了分析研究,例如:张存杰通过调整Z 指数的旱涝等级界限值,确定了西北地区大气干旱指标[4];刘德祥利用前期底墒和当时降水、气温确定了甘肃省服务干旱指标[5];詹志明等采用田间持水量差额与土壤最大有效含水量的比值作为干旱指数,描述了黄土高原的干旱规律。
在此基础上,根据年干旱月数,把黄土高原地区划分为5种干旱型[6];郭江勇等利用甘肃黄土高原55个气象站春季时段总降水量、平均气温计算了干湿指数,划分了春旱标准,分析了春旱的时空分布特征和变化规律[7];冯建民等利用标准化降水指数研究了宁夏旱涝灾害动态监测指标等等[8]。
由于干旱的复杂性,各类干旱指标在使用过程中又都暴露出一定的局限性,在更为理想的干旱指数出现之前[9],如何应用好现有各种干旱指标,进行较为准确的监测预测,是目前开展干旱业务需要解决的首要问题。
由于干旱的发生包含许多复杂过程和条件,它不仅与降水的多少和分配有关,而且还与蒸发、土壤含水量、径流量等多种因子有关,许多干旱指标都是针对具体的研究目的而设定,因而在具体应用时不能照搬,还要考虑到地域性差异、时间尺度等各种因素,进行适用性分析,有选择地加以应用。
吴哲红等应用了降水距平百分率,K 指数、CI 指数等3种干旱指标对贵州安顺市罕见干旱过程进行了评估比较[10];陆桂荣等对山东日照市年和各季的旱涝情况使用降水距平百分率和Z指数2种方法进行了应用对比分析[11];谢五三等对Pa、MI、CI、SPI、Z等5种干旱指数的阈值进行修正,分析其在安徽省干旱年际变化、季节演变及空间分布等特征[12];庄晓翠等分析了R指数、K指数、Z指数等3种干旱指标在新彊阿勒泰地区的适用性[13]等等。
可以看出,不同干旱指标在不同地区不同时段的表现差异较大。
甘肃省平凉市地处西北内陆,干旱一直是困绕农业生产最主要的气象灾害,近年来本地气象部门应用降水距平百分率、K指数、Z指数等各类干旱指标开展干旱监测,但对这些干旱指标的适用性并没有进行有关分析,为了在干旱监测业务中有针对性的选取适合的干旱指标,有必要进一步了解它们在平凉市干旱监测中的不同反应,分析其在本地的适用性。
为此,选取了本地主要用的单降水要素的Z指数、国家标准干旱指数CI指数,降水温度2要素的K指数以及多要素的PDSI进行分析,为更好地开展干旱监测预测业务,为当地农业生产提供科学依据。
1资料和方法1.1资料利用甘肃省平凉市7个气象观测站1965 2010年日平均最高气温、日平均最低气温、日平均气温、日照时数、日平均相对湿度、日平均风速等气候要素资料以及月降水量、月平均气温资料、月蒸发量等资料,所有资料来自平凉市气象局。
1.2干旱指标1.2.1K指数根据文献[14]中干旱指数计算公式,即:K=R'/E'(1)式中,K为某时段干旱指数,R'为该时段降水相对变率,R'=R/R p,其中R为该时段降水量,R p为该时段降水量多年平均值;E'为该时段蒸发相对变率,E'=E/Ep ,其中E为该时段蒸发量,Ep为该时段蒸发量多年平均值。
1.2.2帕默尔干旱指数(PDSI)Palmer干旱指标是1965年美国的W.C.Palmer 在分析研究美国中西部地区多年气象资料的基础上提出的,Palmer指标综合考虑了降水、蒸散、径流和土壤含水量等多种影响因素,计算步骤大致分为2步,一是根据水分平衡原理,考虑蒸散(发)、径流和土壤含水量等因素,计算得出气候适宜降水量,进而计算出水分距平指数,二是再考虑时间持续因子的影响,最后综合得出干旱指标[15-16]。
求气候适宜降水量的公式为:^P=^ET+^R+^RO-^L(2)其中^ET为气候适宜蒸散量,^R为气候适宜补水量,^RO为气候适宜径流量,^L为气候适宜失水量。
求水分距平的公式为:Z=Kd(3)d=P-^P(4)式中Z为水分异常指数,d为水分距平值,K为权重因子,笔者在将这一旱度模式应用于甘肃中东部时,根据实际情况做了修正[17]。
经反复修正的甘肃中东部的K的表达式为:K'=2.0049lg(PE+R+RO(P+L)D)+4.03(5)K=433.26Σ121DK'K'(6)1.2.3Z指数由于某一时段的降水量一般并不服从正态分布,假设其服从Person-III型分布,通过对降水量进行正态化处理,可将概率密度函数Person-III型分布转换为以Z为变量的标准正态分布,公式为[18]:Zi=6Cs(Cs2Xi+1)1/3-6Cs+Cs6(7)式中X i为降水的标准化变量,Cs为偏态系数,其计算公式为:Cs=Σni=1(Pi-P)3nσ3(8)式中,n为样本数,σ为样本标准均方差。
本文Z指数干旱标准及等级参照文献[4]的标准来划分。
1.2.4CI指数024干旱气象31卷气象干旱综合指数CI是以标准化降水指数、相对湿润指数和降水量为基础建立的一种综合指数,既反映短时间尺度(月)和长时间尺度(季)降水量气候异常情况,又反映短时间尺度水分亏欠情况[19-20]:CI=αZ3+γM3+βZ9(9)式中:Z3、Z9为近30和90d标准化降水指数SPI值,M3为近30d相对湿润度指数,α、γ、β为权重系数,分别取0.4、0.8、0.4。
2结果分析4种干旱指标中Z指数、CI指数均是建立在降水基础上的单一气象干旱指标,K指数同时考虑了降水和蒸发,PDSI则考虑了降水、蒸散、径流等多个因子,后2个指数物理意义相对更为明显,但在应用中各类指数的效果如何,还要进行进一步的分析。
利用气象资料计算了平凉市1965 2010年逐月K 指数、PDSI、Z指数、CI指数,为了便于不同指标间的比较,按照各自的干旱等级划分标准统一划分为不旱、轻旱、中旱、重旱4个等级。
表1干旱等级划分标准Tab.1The criterion of drought intensity for four indices等级K指数PDSI Z指数CI指数不旱1.5<K≥-0.99-0.5244<Z C i>-0.6轻旱1.0<K≤1.5-1.00 -1.99-1.0364<Z≤-0.5244-1.2<C i≤-0.6中旱0.5<K≤1.0-2.00 -2.99-1.6845<Z≤-1.0364-1.8<C i≤-1.2重旱K≤0.5≤-3.00Z<-1.6845C i≤-1.8平凉市干旱几乎每年都有不同程度发生,各类干旱中以春旱及春末初夏旱最重,3 6月是全年干旱最重的时段,尤其是20世纪90年代以后发生程度更为严重,1995年、2000年的春旱及春末初夏旱都是有气象记录以来所罕见,以这2个典型干旱时段的旱情变化分析干旱指标的敏感性,另外,为了了解干旱指标在旱情较轻时段的反应,选取春季相对干旱较轻的2010年进行对比分析。
2.1干旱变化以崆峒区1995年旱情变化为例,分析年内干旱变化情况(图1),可以看出,4类指数旱情变化趋势总体一致,其中K指数和CI指数的变化除春季部分时段有差异外,其余时段几乎同步;Z指数和CI指数除春夏季节外,其余时段基本重合,这和Z指数、CI指数都是建立在单一降水基础上有关。
K指数、CI指数、Z指数与降水距平百分率的对应关系比较明显,降水距平为负时,这3种指数表现出不同程度的旱情,而PDSI对降水变化的反应相对要平缓得多,不会随降水的变化大起大落,干旱等级的持续时间更长一些,这与PDSI考虑了前期及当前降水、蒸散、径流等多个因素有关。
如图1所示,崆峒区1995年1月降水偏少5成多,K指数即反映为重旱,而PDSI和Z指数则为正常,CI指数为轻旱,2月降水偏多3成,K指数为轻旱,其他指数则为不旱;3 7月降水持续偏少,从3月开始K指数为重旱,Z指数和CI指数也显示出中旱,而PDSI直到5月才为中旱;8月降水偏多6成多,K指数、CI指数和Z指数都为不旱,PDSI则仍为轻旱,并一直持续到12月后才为不旱。