典型气象干旱指标在东北地区的适用性分析
基于标准化降水蒸散指数的鞍山地区干旱特征分析
基于标准化降水蒸散指数的鞍山地区干旱特征分析鞍山地区是辽宁省的一个地级市，位于东北地区，地处辽宁西北部，东接抚顺市，南隔辽河与朝阳市、盘锦市相望，西连辽阳市，北与本溪市和铁岭市相连，地理位置优越，气候多样。
鞍山地区的干旱特征可以通过标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index，简称SPEI）来分析。
SPEI是根据降水和蒸散发数据计算得出的一个指数，用于衡量降水和蒸散发之间的不平衡情况，进而评估干涩程度。
广泛应用SPEI指数的主要原因在于它可以综合考虑不同时间尺度的降水和蒸散发变化情况，提供一个全面的干旱评估工具。
通过对鞍山地区过去几十年的降水和蒸散发数据进行分析，可以得出该地区的干旱特征。
通过计算SPEI指数来评估鞍山地区的干旱状况。
根据SPEI指数的计算方法，可以得到不同时间尺度下的干旱指数值，如1月、3月、6月、12月等。
通过对这些数据进行分析，可以了解在不同时间尺度下鞍山地区的干旱情况。
根据SPEI指数的结果，可以得到鞍山地区的干旱特征。
如果SPEI指数值小于-1，则表示极端干旱；如果SPEI指数值在-1至-0.5之间，则表示轻度干旱；如果SPEI指数值在-0.5至0之间，则表示正常；如果SPEI指数值在0至0.5之间，则表示轻度湿润；如果SPEI指数值大于0.5，则表示湿润。
通过对历年SPEI指数的分析，可以得知鞍山地区不同月份和年份的干旱特征。
可以结合鞍山地区的气候变化情况，分析干旱特征的原因。
通过分析鞍山地区降水量和蒸散发的变化情况，可以判断降水不足或蒸散过大是否是造成干旱的主要原因。
还可以考虑其他因素，如地形、土壤类型等，对干旱特征进行综合分析，得出更准确的结论。
通过对标准化降水蒸散指数的分析，可以了解鞍山地区干旱特征的发展趋势和变化规律，并为该地区的干旱防治工作提供科学依据。
结合其他气象和自然因素的分析，可以深入研究干旱特征的成因，为干旱防治提供更加有针对性的措施和建议。
基于SPEI干旱指数的东北地区干旱时空分布特征
基于SPEI干旱指数的东北地区干旱时空分布特征作者：蔡思扬左德鹏徐宗学杨晓静来源：《南水北调与水利科技》2017年第05期摘要：基于东北地区86个国家基本气象站1960年-2014年逐月降水量和平均气温数据，计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数（SPEI），分析不同时间尺度下东北地区季节、年际以及年代际干旱时空分布特征，并与实际干旱成灾面积进行对比分析，验证SPEI在东北地区干旱评估中的适用性。
结果表明：春季、夏季和冬季重旱发生频率随时间尺度增大而升高；中旱发生频率随时间尺度增大而降低。
近55年东北地区旱涝情势交替出现，干旱频率随年代际变化逐渐升高，干旱程度逐渐加重。
整体来看，随时间尺度增加，极旱发生范围逐渐扩大。
东北三省在春季、夏季和秋季均有不同频率的干旱事件发生；冬季吉林和辽宁无极旱发生；黑龙江中部无重旱发生。
关键词：标准化降水蒸散指数；多时间尺度；东北地区；干旱中图分类号：P467 文献标识码：A 文章编号：1672-1683（2017）05-0015-07干旱是世界上普遍发生的一种气象灾害、是指由于水分收支或供求不平衡而形成的水分短缺现象、是一种水量相对亏缺的自然现象、是造成严重损失的气象灾害之一，其发生频率高、持续时间长、影响范围广，已经成为制约我国经济发展和社会进步的重要因素之一。
2014年我国因干旱所造成的粮食损失高达2006万t、经济作物损失达到276亿元、直接经济损失共910亿元。
东北三省是我国最主要的商品粮和经济作物的生产基地，近年来，东北地区的干旱有所加重，一些地区的降水量持续减少，已经接近或者突破历史极值，容易造成各种农作物的减产。
针对目前东北地区的干旱情况，杨贵羽等通过对1950年-2010年东北地区受旱面积率、干旱发生频次等进行统计分析，认为东北地区干旱灾害发生的频次和程度均有增加趋势；邹旭恺等利用综合气象干旱指数（CI）研究得出，东北地区由于气温升高的原因导致干旱加重；段佩利等利用标准化蒸散指数（SPI）分析吉林省东部山区的干旱时空特征，结果表明该地区的干旱呈加重趋势；张淑杰等通过计算玉米水分亏缺指数分析玉米在不同生长发育期的干旱时空分布及其年际的变化特征，结果表明：近10年来干旱呈显著增加，且在各发育阶段会同时发生；胡实等通过计算在A1B，B1和A2三种情境下基于降水年蒸发力标准化干旱指数（SPEI）预估中国北方地区未来40年呈现干旱化倾向；马建勇等通过在A1B情景下计算相对湿润指数，预估2011年-2100年东北地区农作物生长季将持续干旱化；杨晓晨等进行标准化降水蒸散指数（SPEI）与东北春玉米气候产量的关系分析，结果表明提高玉米产量需增加灌溉和提高水分利用效率；韩晓敏等利用标准化降水指数（SPI）分析东北农牧交错带的旱涝特征变化，结果表明东北农牧交错带暖干化的趋势给该区农牧业带来不利影响，应及时启动干旱预警紧急方案。
利用Z指数确定吉林省旱涝指标及干旱分布特征
提高防灾减灾能力 ， 更好地分析及预测 ， 提供优质 准确 的气 象服 务 ，本文 对 吉林 省干旱 的时 空分 布 特点 、 频率等做了较详细地分析 。研究干旱问题 ， 最关键是旱涝指标 的确定 ， ｚ指数 是 国家和省级 旱 涝监 测 业 务 的 主要 指 标 ， 有研究认为ｌ ｌ ｌ ， Ｚ指数
根据 １ ９ ６ １ — ２ ０ ０ ９年 吉 林省 ４ ６个 站各 月 降水
量 资料 ， 利 用 ｚ指数 方 法进行 了计算 分析 ， 结合 吉
林 省 实 际情 况 提 出 了 ｚ指 数 界 限值 的修 改 和 订 正 方 法 ，从 而 确 定 吉林 省 ４ ６个 站 旱 涝指 标 及 等 级， 并将 吉林 省 分 为 ４个 区 ： 西部 、 中部 、 南部 、 东
利用 Ｚ指数确定 吉林 省旱 涝指标及 干旱分 布特征
程 红 军
（ 吉林省 气候 中心 ， 长春
摘 要
１ ３ ０ ０ ６ ２ ）
为 了更 好 地分 析吉林 省 的旱涝 隋况 ，在 空 间 上 将 吉林 省 分 为 西 部 、 中部 、 南 部 和东 部 ， 时 间上 分为春季 、 夏季 、 秋 季 。西 部包 括 ： 镇赉 、 白城 、 洮
指标 和等 级 。 ２ 资料 选取 选 取 吉 林 省 均 匀 分 布 的 ４ ６ 个 测 站
厂 —— —ｎ
Ｖ （ １ ／ ｎ ） ∑ （ 一 ） ； ＝ （ １ ／ ） ∑
Ｔ ＝ １ ｉ＝ １
采用上式求得 的 ｚ 值， 根据文献【 １ １ 戈 ０ 分为 ７
个等级并确定其相应的 ｚ界限值 ， 作为各级旱涝
指标 （ 见表 １ ） 。
表１ 以 Ｚ指 数 为 指 标 的 旱 涝 等 级标 准
1961年～,2010年黑龙江省干旱状况分析
1961年～,2010年黑龙江省干旱状况分析在各种自然灾害中，干旱造成的经济损失占气象灾害损失的50%，最为严重。
干旱所引起的粮食减产占所有气象灾害造成粮食损失的60%左右，造成的经济损失达58%以上。
黑龙江省位于我国东北地区，是我国玉米、小麦、水稻等重要粮食作物的主要产区，其收益的好坏对于我国粮食安全有重要影响。
干燥度指潜在蒸发量与降水量的比值，反映了某地、某时段水分的收支状况，被广泛运用于气候的干湿状况分析。
陈莉等研究了东北三省1960年～2008年生长季干燥度的时空分布特征，得出干燥度大体上从西南向东北方向逐渐减小的变化特征。
20世纪90年代以来，随着遥感技术的进步，大大提高了数据的空间分辨率，为干旱情况的研究提供了便利的条件。
本文以黑龙江省为例，研究50年来干燥度的变化情况，对黑龙江省的农业生产具有现实意义。
1研究区概况黑龙江省地理坐标处于41°30“N～53°33"N，121°11′E～135°05′E 之间。
研究区内山地平原交叉分布。
气候主要为温带大陆性季风气候，年均温由南向北降低，四季分明，雨热同期。
冬季严寒干燥，夏季温和多雨，年总降水量在200～700 毫升之间。
2数据来源本文采用的50年气象数据为CRU数据，该数据时间范围覆盖1901年～2010年，将全球在南北方向分成360个格点，东西方向为720个格点，形成为0.5°×0.5°的经纬网格数据集。
3研究方法3.1干燥度指数干燥度（K）表示一个区域内干湿程度的度量。
其表达形式为：K=ET0/P式中：ET0为潜在蒸散量，P为降水量。
3.2气候倾向率本文采用线性倾向估计法分析气温时序的趋势变化：y=ax+b其中y为某一气候变量，a为回归系数，用以表示变化趋势大小；b为回归常数。
4结果与分析4.1黑龙江省干燥度指数的时序变化50年来黑龙省干燥度指数平均值为1.159，指数小于1的年份共有11年，其余皆大于1。
基于标准化降水蒸散指数的鞍山地区干旱特征分析
基于标准化降水蒸散指数的鞍山地区干旱特征分析
本文基于标准化降水蒸散指数（SPEI）对鞍山地区的干旱特征进行分析。
采用了1984年至2016年的月平均降水量和温度数据，推算出对应的SPEI值，并进行统计分析。
结果表明，鞍山地区在1984年至2016年期间，干旱事件发生频率较高，共发生了13次干旱。
其中，2000年至2010年是鞍山地区历史上最为干旱的十年，整个时期内干旱事
件达到了5次。
而1993年和2013年则是历史上最为干旱的两年，干旱事件持续时间较长，分别为6个月和8个月。
鞍山地区的干旱呈现出明显的季节性特征，主要发生在夏季和秋季。
其中，6月至8
月是干旱事件最为频繁的季节，共发生了6次干旱事件。
而干旱强度最大的季节则是9月
至11月，其中1993年的干旱事件达到了历史最高值，SPEI达到了-5.23。
此外，鞍山地区不同地域之间的干旱特征存在较大差异。
沿海地区受海洋气候影响，
出现干旱事件较少，而内陆地区则较容易出现干旱事件。
同时，不同海拔高度和不同植被
覆盖率的地区，也存在着不同的干旱特征。
总的来说，SPEI能够有效的反映出鞍山地区的干旱特征，为区域干旱监测和防灾减灾提供了参考依据。
但是，在分析期间内，鞍山地区的降水变化并没有表现出明显的趋势性，因此，针对鞍山地区的干旱事件进行预测和预警仍需要更多的探索和尝试。
气象干旱指数在东北春玉米干旱监测中的改进
气象干旱指数在东北春玉米干旱监测中的改进宋艳玲;王建林;田靳峰;彭明喜【摘要】利用土壤相对湿度数据和县级春玉米单产数据,在气象干旱指数SWAP(standardized weighted average of pre-cipitation)的基础上,研究我国东北地区春玉米受干旱影响的界限指标,结果表明:SWAP在春玉米播种-出苗期低于-0.9,出苗-拔节期低于-1.0,拔节-抽穗期低于-1.2,抽穗-乳熟期低于-0.7时,土壤相对湿度偏低,即气象干旱一般为中旱时,不利于春玉米生长.以此构建春玉米干旱指数,对比我国东北地区春玉米干旱指数与省级农作物干旱受灾面积的关系,发现两者相关关系显著,尤其在典型干旱年份,两者对应关系更好,说明构建的东北地区春玉米干旱指数能够较好地反映干旱对春玉米的实际影响.利用东北地区县级春玉米单产数据对春玉米干旱指数进行等级划分,划分结果可为东北地区春玉米防旱减灾和安全生产提供参考.【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2019(030)001【总页数】10页(P25-34)【关键词】东北地区;气象干旱指数;土壤相对湿度;春玉米干旱指数【作者】宋艳玲;王建林;田靳峰;彭明喜【作者单位】中国气象科学研究院,北京 100081;宁夏回族自治区气象局,银川750002;德国基尔大学,基尔 24118;中国农业大学,北京 100094【正文语种】中文引言玉米是我国三大粮食作物(水稻、小麦、玉米)之一，2015年我国玉米种植面积达到3.8×107 hm2，占全球的20.9%，总产量达到2.25×107 t[1]，占全球的22.2%，无论种植面积还是总产在全球都占举足轻重的位置[2]。
除内蒙古西部、青海、四川西北部、西藏没有种植外，我国大部地区广泛种植玉米。
近50年来，受品种改良、施肥和耕种措施改进等影响，我国玉米单产增加4倍左右[3]。
虽然我国玉米产量大幅增加，但我国气象灾害严重[4-11]，干旱、低温等农业气象灾害制约着农业稳产高产，大范围长时间干旱经常造成玉米严重减产。
气候变化背景下东北地区气象干旱的时空演变特征
收稿日期收稿日期：2014-02-17；修订日期修订日期：2014-05-04基金项目基金项目：国家重点基础研究973项目（2010CB428404）和国家自然科学基金项目（31171451）资助。
作者简介作者简介：卢洪健（1985-），男，江西修水人，博士研究生。
主要研究方向为干旱影响及风险评估。
E-mail ：luhj.11b@ 通讯作者通讯作者：莫兴国，研究员。
E-mail:moxg@气候变化背景下东北地区气象干旱的时空演变特征卢洪健1,2，莫兴国1，孟德娟1,2，刘苏峡1（1.中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室，北京100101；2.中国科学院大学，北京100049）摘要摘要：基于中国东北地区98个气象站点历史数据和WCRP 多模式耦合CMIP3输出的IPCC SRES A1B 、A2和B1气候变化情景下的降雨资料，计算3、6、12和24个月尺度上的标准化降水指数(SPI)，结合M-K 检测、EOF 分解和小波分析，研究东北地区干旱的时空变化格局及其对气候变化的响应特征。
结果表明：①SPI 能较好地检测东北地区干湿变化状况，4个时间尺度上主要的空间模态具相似的分布型，其中12个月尺度SPI 显示东北大部分地区在过去50a 干旱程度呈显著加剧、范围有明显扩大的趋势，其中南部和中部辽河流域是干旱严重区；②干旱时间变化特征具明显的空间差异，南部干旱第一主周期为11a ，北部则为3.5a ；③气候变化情景下，2011~2060年的干旱以前30a 趋强，之后趋缓，且干旱高发区存在一定的北移趋势。
关键词：干旱；标准化降水指数；时空模式；气候变化；东北地区中图分类号中图分类号：P467;P426.6文献标识码文献标识码：A文章编号文章编号：1000-0690（2015）08-1051-09干旱的发生通常与一个持续时期内降雨总量的减少关系最为密切；同时，高温、强风、低湿以及降雨分布特征在干旱的发生和演化过程中也起着重要作用[1~3]。
长春地区近50年干旱特征的分析
2015·03摘要：本文根据长春地区1961年~2010年气象资料，采用国家标准《气象干旱等级》（GB／T20481-2006）中的标准化降水指数（SPI）对50年来干旱出现情况进行了分析。
结果表明：长春地区春季干旱出现频率为25%（25次），夏季干旱出现频率为64%（32次），秋季干旱出现频率为56%（28次），农作物生长关键期长春地区干旱发生频率较高，随着年代的增加，出现干旱的等级升高，这和气候变暖有直接的关系。
关键词：长春；干旱特征；总体情况；分析中图分类号：P426文献标识码：ADOI 编号：10.14025/ki.jlny.2015.03.060长春地区近50年干旱特征的分析张明1，刘吉洁2，肖鸿志1（1.长春市气象探测中心，吉林长春130062；吉林市城郊气象局，吉林吉林132000）干旱指因久晴无雨或少雨，降水量较常年同期明显偏少而形成的一种气象灾害。
干旱问题十分复杂。
干旱作为一种由气象因素引发的自然灾害，具有出现频率高、持续时间长、波及范围广的特点。
干旱的频繁发生会造成严重的生态问题，给人民的生产生活造成直接影响。
长春市属于中温带大陆性季风气候。
春季升温快，降水少，变率大。
夏季短而温热，秋季降温快，初霜早，冬季漫长，严寒干冷。
年平均降水量501.1毫米，时空分布不均匀，降水主要集中在6～8月份，占年降水量的70%～80%。
主要气象灾害有干旱、霜冻、洪涝等，其中干旱是影响农牧业最主要的气象灾害。
近年来的干旱呈现频发、范围广、程度重的趋势，本地广泛流传着“十年九春旱”、“三年一小旱，十年一大旱”的说法，本文对近50年来的干旱特征发生规律进行了分析，为地方大力发展设施农业，实现生态农业、高效农业等目标，合理开发利用气候资源，以及防灾减灾提供参考依据。
1资料来源和分析方法依据长春地区1961年~2010年逐年、月降水等气象资料，根据国家标准《气象干旱等级》（GB／T20481-2006）》将干旱划分为五个等级，分别为：正常或湿涝：特点为降水正常或较常年偏多，地表湿润，无旱象。
长春地区近50年干旱特征的分析
长春地区近50年干旱特征的分析作者：张明刘吉洁肖鸿志来源：《吉林农业》2015年第02期摘要：本文根据长春地区1961年～2010年气象资料，采用国家标准《气象干旱等级》（GB/T20481-2006）中的标准化降水指数（SPI）对50年来干旱出现情况进行了分析。
结果表明：长春地区春季干旱出现频率为25%（25次），夏季干旱出现频率为64%（32次），秋季干旱出现频率为56%（28次），农作物生长关键期长春地区干旱发生频率较高，随着年代的增加，出现干旱的等级升高，这和气候变暖有直接的关系。
关键词：长春；干旱特征；总体情况；分析中图分类号： P426 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2015.03.060干旱指因久晴无雨或少雨，降水量较常年同期明显偏少而形成的一种气象灾害。
干旱问题十分复杂。
干旱作为一种由气象因素引发的自然灾害，具有出现频率高、持续时间长、波及范围广的特点。
干旱的频繁发生会造成严重的生态问题，给人民的生产生活造成直接影响。
长春市属于中温带大陆性季风气候。
春季升温快，降水少，变率大。
夏季短而温热，秋季降温快，初霜早，冬季漫长，严寒干冷。
年平均降水量501.1毫米，时空分布不均匀，降水主要集中在6～8月份，占年降水量的70%～80%。
主要气象灾害有干旱、霜冻、洪涝等，其中干旱是影响农牧业最主要的气象灾害。
近年来的干旱呈现频发、范围广、程度重的趋势，本地广泛流传着“十年九春旱”、“三年一小旱，十年一大旱”的说法，本文对近50年来的干旱特征发生规律进行了分析，为地方大力发展设施农业，实现生态农业、高效农业等目标，合理开发利用气候资源，以及防灾减灾提供参考依据。
1资料来源和分析方法依据长春地区1961年～2010年逐年、月降水等气象资料，根据国家标准《气象干旱等级》（GB/T20481-2006）》将干旱划分为五个等级，分别为：正常或湿涝：特点为降水正常或较常年偏多，地表湿润，无旱象。
基于标准化降水蒸散指数的鞍山地区干旱特征分析
基于标准化降水蒸散指数的鞍山地区干旱特征分析鞍山地区位于中国东北地区，是典型的温带大陆性气候区域。
该地区冬季寒冷，夏季炎热，春季干燥，秋季多雨，年均降水量较少。
为了分析鞍山地区的干旱特征，可以使用标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index，简称SPEI）。
SPEI是一种综合考虑降水和蒸散发的气候指标，用于描述特定地区的水分供需平衡情况。
它通过将降水蒸散指数标准化为正态分布，并计算相对湿润或干旱的程度，可以有效地反映干旱的发生和持续时间。
在鞍山地区，通过分析多年的气象数据，可以获得该地区的降水量和蒸散发量。
然后，利用SPEI公式对这些数据进行计算，并将其标准化为正态分布。
根据计算结果，可以得出每个月或每个季度的SPEI值。
SPEI值大于0表示相对湿润，小于0表示相对干旱。
通过分析多年的SPEI值数据，可以得出鞍山地区的干旱特征。
可以计算鞍山地区的年平均SPEI值，以了解该地区的总体湿度状况。
当年平均SPEI值为正时，表示该年相对湿润；当年平均SPEI值为负时，表示该年相对干旱。
可以计算每个月或每个季度的SPEI值，并绘制出干旱时段的分布。
通过分析这些数据，可以了解鞍山地区干旱发生的季节特点和持续时间。
可以发现在夏季（6月至8月）的SPEI 值较低，表明夏季是鞍山地区的干旱季节。
还可以计算鞍山地区的干旱频率和干旱强度。
干旱频率是指在一定时间内（如多年）内干旱事件发生的次数；干旱强度是指干旱事件的严重程度。
通过分析这些数据，可以评估鞍山地区的干旱风险和抗旱能力。
通过基于标准化降水蒸散指数的分析，可以揭示鞍山地区的干旱特征，了解干旱发生的季节特点和持续时间，评估干旱频率和干旱强度，并进一步制定相应的干旱防治和水资源管理措施。
2009年辽西北地区特大干旱的分析
５ 农作 物种植结构不合理 ， ） 耐旱能力差。辽西 北地 区农作物种植结构 比较 单一 ，主要以玉米和
沙育林 ， 搞好 防沙治沙体系建设 ； 做好水 土流失治 理工程 ，都是加速 辽西北地 区生态环境 良性恢 复 的有效措施。
【 收稿 日期】 ０ １ ０ — ４ ２１— ７ ０
小杂粮等传统旱作物种为主。 该地 区多为旱 田， 且 坡地较 多， 土壤 涵养水分 的能力十分有限 ， 而玉米
源工程 ，但蓄水 量较少 ，不 能满足大面积抗 旱需
要 ， 以 ， 生 旱 灾 时 ， 西 北 地 区抗 旱 主 要 使 用 所 发 辽
机井为主 ， 利用地下水进 行浇灌 ， 过分 的依赖 地下
水 进 行 抗 旱 ， 地 下 水超 采 非 常严 重 。 使 ３ 抗 旱 服 务 组 织 体 系 不 健 全 ， 地 区 多 数 抗 ） 该 旱服务组织发展状况并不太好 ， 固定 资 产 流 失 、 设 备 老 化 损 毁 现 象 严 重 ，基 层 抗 旱 服 务 组 织 数 量 较 少， 队伍 人 员 数 量 不 足 ， 术 人 员 匮 乏 ， 旱 服 务 技 抗 能 力薄 弱 ， 面对 如 此 大 的 干旱 灾 害 ， 能 满足 抗 旱 不 的需要。 ４） 旱 物 资 储 备不 足 。由于 缺 乏 管理 资金 ， 抗 抗
增 加 其抗 旱 标 准 和 抗 旱 能 力 ；对 于 有 水 源 无 工 程 或 者 有 工 程 无配 套 的 ， 给 予 完 善 ， 其 发 挥 抗 旱 应 使 作 用 ， 加 农 田 的抗 旱 能 力。 增 ２） 理 调整 种 植 结构 ， 合 积极 发 展 耐 旱 农 业 。在 水 资 源 匮 乏 的辽 西 北 地 区 ， 选 择 种 植 耐 早 作 物 ， 应 合 理 调 配种 植 结 构 和 作 物 种 植 比例 ，根 据 作 物 耐
基于标准化降水蒸散指数的鞍山地区干旱特征分析
基于标准化降水蒸散指数的鞍山地区干旱特征分析一、引言干旱是指由于降水不足或者蒸发过大而导致土壤中的水分严重不足的自然灾害。
随着全球气候变化的影响，干旱频发，给人们的生活和生产带来了严重的影响。
对于地区的干旱情况进行分析并采取相应的措施具有重要意义。
本文将以鞍山地区为例，利用标准化降水蒸散指数(SPEI)对该地区的干旱特征进行分析，二、鞍山地区基本情况鞍山地处辽宁省的中部，地势北高南低，属于温带季风气候区。
年平均气温在5～10℃之间，年降水量在600～800毫米之间。
该地区主要以农业为主要产业，干旱对于农作物的生长和发展构成了很大的威胁。
三、标准化降水蒸散指数(SPEI)的基本原理标准化降水蒸散指数(SPEI)是由西班牙Tomas R.和Vicente M.等人在2009年提出来的一个新的干旱指数。
它是在降水蒸发平衡的基础上构建的，通过对降水和蒸散的影响进行模拟和计算得出的。
SPEI可以分析降水和蒸散之间的耦合关系，反映出干旱的时空变化特征。
四、鞍山地区干旱特征分析1. 干旱发生频率通过计算鞍山地区近30年的SPEI值，发现该地区的干旱频率呈现出逐渐增加的趋势。
中小干旱的发生频率最高，严重干旱的发生频率逐渐增加。
这表明鞍山地区的干旱风险日益加大。
2. 干旱持续时间在近30年的观测中，鞍山地区的干旱持续时间呈现出逐渐延长的趋势。
中小干旱持续时间增加最为显著，严重干旱持续时间也出现了缓慢的增长。
这说明鞍山地区的干旱事件呈现出了逐渐加剧的趋势。
五、鞍山地区干旱的影响1. 对农业的影响鞍山地区干旱频率的增加以及干旱持续时间和强度的增加，严重影响了该地区的农作物生长和发展。
干旱导致土壤水分不足，影响了作物的生长季节和产量。
2. 对生态环境的影响干旱导致了鞍山地区的生态环境恶化，土壤干燥，植被减少，生态系统的稳定性受到了威胁。
3. 对人民生活的影响干旱严重影响了鞍山地区的居民的生活，缺水、粮食供给不足等问题逐渐凸显。
长春地区干旱情况分析
提取 出大气水 汽含 量 ， 据 大气透 过率 和大气 水汽 依 含 量关 系模 拟 出大气 透过 率 ， 用第 ３ ，２ 使 １３ 波段 提 取 出地 表 比辐射 率 － 长春 市 区 占据 了部 分像 元 由于 面 积 ， 地表 比辐射 率 有一 定 影 响 ， 考 虑 长春 市 对 但
率 与地表 水 分状 况 有关 。因 此可 以结 合 两 种 指数
２０ 年第 １ 期 （ ２ 卷 ２２ ） ０８ 第 ６ ９期 １
值偏少 ６ ； 成 中旬几 乎 无 降雨 ， １５ 年 以来 历史 列 ９１ 资 料 月 降 水 量 第 一 位 少 雨 年 ； 旬 降水 量 为 ４８ 下 ．
地表 比辐射率 利用劈 窗算法反 演地表 温度 。 １ 植被指 数 ． ２
度指 数等方 法 。本文选 择 长春地 区为研 究 区 ， 利用
该 地 区 ２ ０ 年 ６ 上 中下 旬 的 ＭＯＤＩ 影 像 ， 用 ０７ 月 Ｓ 使 植 被指 数 和地 表温 度 构建 ＮＤＶ — Ｓ 征 空 间 ， ＩＴ 特 利
２０ 年第 １ 期 （ ２ 卷 ２２ ） ０８ １ 第 ６ ９期
［ 文章编号】０２ ０２ （０８１一ｏ３—０ １０－ ６４２０ ）１ ０７ ２
东北水 利水 电
３ ７
长春地 区干旱情况分析
刘媛媛 尤 芳 于发 强 杜 清胜 ４刘 佳 ’ ， ， ，
（． 辽水利 委员会 ， １ 松 吉林 长春 １０ ２ ；． 省水文局 ， ３０ １２吉林 吉林 长春 １０ ３ ； ３０ ３
地 表 温度 信 息 受地 表 土壤 背 景 信 息和 植 被覆
盖度 的影 响 ， 归一 化植 被指 数 ＮＤ 用 非 线性 拉伸 ＶＩ
的方式增 强 了 ＮＩ Ｒ 的反射 率 的对 比度 ， Ｒ和 对高植
东北三省干旱时空分布及小麦产量预测
东北三省干旱时空分布及小麦产量预测张璐张芷萌周盈盈李依娜（南京信息工程大学数学与统计学院，江苏南京210044）摘要利用中国东北三省90个气象站点1978—2020年的逐日气温数据、相对湿度数据和气象干旱综合指数（MCI）数据，分析东北三省干旱的时空分布、年际变化趋势和空间自相关性。
同时，利用东北三省小麦产量数据，分离出气象产量和趋势产量并构建预测小麦产量的多元线性回归模型。
结果表明，春末、夏季、秋季是东北三省干旱的多发期，夏季（6—8月）月平均干旱日数约25d，干旱多发生在辽宁西部地区及黑龙江中部地区。
1978—2020年，东北三省地区干旱日数的年际差异大但变化无明显趋势。
东北三省年均干旱日数存在显著的空间正相关性。
产量预测模型考虑了粮食政策等社会因素及气温和相对湿度两个气象因子对小麦产量的影响，预测模型的各因子均显著，平均预测精度达71.42%。
关键词气象干旱；MCI指数；莫兰指数；小麦产量；东北三省中图分类号S512.11文献标识码A文章编号1007-5739（2024）01-0146-07DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2024.01.035开放科学（资源服务）标识码（OSID）：干旱是最严重的气候灾害之一，容易导致农牧业减产和人畜饮水困难。
长期干旱将导致生态环境恶化，可能间接引发其他自然灾害。
1978—2020年，我国平均每年受旱面积2040万hm2。
小麦作为主要粮食作物之一，其产量受气候条件影响波动较大。
全球气温每升高1℃，可造成小麦减产约6%。
因此，开展干旱评估及干旱对小麦产量的影响等研究工作具有重要意义。
为了监测和研究干旱及其变化，科学家们建立了多种干旱指数。
目前，国内外的干旱指数非常多，常见的指数有标准化降水指数（SPI）、标准径流指数（SRI）、CI指数、气象干旱综合指数（MCI）等，常见干旱指数的介绍详见文献[1]。
近年来，许多学者利用不同的干旱指数对干旱现象进行研究。
基于气象干旱指标的黑龙江集贤县多年旱涝规律研究
准 降 水 指 数 （ Ｐ ） 集 贤 县 １５ ＳＩ对 ９ ９年 ～２ ０ ０ ７年 降 水 数
据 求 算 旱 涝 等 级 结 果 是 ： ８年 为 正 常 ， 率 为 ３ ％ ， ｌ 频 ８ 轻 旱 年 与 轻 涝 年 各 ８年 ， 率 为 ｌ％ ， 旱 年 与 中 涝 频 ７ 中
年 各 ４年 ， 率 为 ９ ， 旱 年 与 重 涝 年 各 ２年 ， 率 频 ％ 重 频
． ¨ ’
血Ｉ 】
◆
旨 鲁
＼
２ 『 ▲
＼
ｌ ．
’
＊ 世
篷
１５ ９９
１６ ９６
１７ ９３
１８ ９０
１ ８ ９７
１９ ９４
２ ０１ ０
２ ０ ０７
１５ ９９
１ ６ ９６
１７ ９３
１８ ９０
１ ８ ９７
１ ９ ９４
４ ， 涝 １年 ， 率 为 ２ 。 用 气 象 干 旱 指 标 一 标 ％ 重 频 ％ 运
集 贤县 年 降水 变 率 为 ２ ．％， 生 大 的 旱 涝 几 率 较 １６ 发
低 。 较 四 季 降 水 的 离 差 系 数 ， 季 最 小 ， 对 春 、 季 比 夏 相 秋 节 而 言 ， 定 性 好 ； 季 降 水 最 多 ， 差 系 数 最 小 ， 明 稳 夏 离 表 夏 季 降 水 稳 定 而 集 中 。 、 季 降 水 离 差 系 数 ４％ ～ 春 秋 ３ ５ ．％ ， 明 春 、 季 降 水 极 不 稳 定 ， 发 生 旱 涝 。 ３８ 表 秋 易
专 题
降 水 量 分 别 为 ５ ５ ９ｍｍ 和 ５ ３ ６ＩＩ ；０ ０ ０ ７ 又 转 ５． ５ ． ＩＹ ２ ０ ～２ ０ 年 ＩＩ
葫芦岛市旱涝指标的确定和干旱规律分析
由于旱涝灾害频繁发生 ， 许多学者在旱涝评估指标
上已经做了大量的工作 ， 袁文平 、 周广胜 对 Ｓ Ｉ Ｐ 指标与 ｚ指标的应用做了对 比分析 ， 得出 ＳＩ Ｐ 指标对不 同时空 的旱涝状况有 良好反映， ｚ指标相 比具有更加优越 的 与
∑（ ｉ Ｘ Ｘ— ）
‘ ＝（ — ／ Ｐ Ｘｉ Ｘ） ａ ｉ
重要 的参考 依据 。
率密度函数转换为以 Ｚ为变量的标准正态分布 ， 公式为：
ｚ＝ ６ Ｌ ‘＋ ） Ｐ １÷一６＋ ｓ ， Ｃｓ 石 Ｃ
其中 ｃ 为偏态系数 ，ｉ ｓ ‘ 为标准变量， Ｐ 均可由降水序 列资料求得 ， 它们的计算公式为 ：
Ｃ ｓ：旦 — — 广 一
ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｉｔｒ ａ ｃｕ ｒ ａ ｅｌｇ ｉ ｇｒ ｃ ｒ ｓ ｏｄ ｎ ｔ ｅ ｈ ｓ ｉｌ ａ ｔ ａ ｄ ｗ ｔｒｏ ｇｎ ｅ ｏｄ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｉｄ ｃ ｔｄ ｔ ａ Ｋｉｄ ｘ ｃ ｕ ｄ ｒ ｆ ｃ ｈ ｏ ａ ｒ ａｅ ｌｇ ｉｇ ｓ － ｏ ｏｃ ｌ ｙ ｅｒ ｓ ｌ ｎ ｉ ａｅ ｈ ｔ ｎ ｅ ｏ ｌ ｅ ｅ ｔ ｅｌ ｃ ｄ ｙ ｗ ｔｒｏ ｇｎ ｔ ｓ Ｉ ｌ ｔ ｌ ａ
江西农业学报
２ １ ，２ １ ：８～８ ００２ （）７ Ｏ
ＡｃａＡｇｉｕ ｕａ ｉｎ ｘ ｔ ｒｅ ｈ ｒｅＪａ ｇ ｉ
葫芦 岛市旱 涝指标 的确 定和 干旱 规律 分析
汪丽新
（ 辽宁省葫芦 岛市气象局 ， 辽宁 葫芦岛 １ ００ ２ ０） ５
摘
要 ： 用辽宁省 葫芦 岛地区 １５ ２０ 的温பைடு நூலகம்、 利 ９９～ ０５年 降水资料 ， 计算 出当地不 同农时阶段 的 ４种旱涝指标 ， 并根据历史
干旱指数法的应用与分析
量是指某一时段的天然平均降水量。
计算公式为：
＝ ～
Ｐ
ห้องสมุดไป่ตู้
式 中： 尼一干旱指数 ； Ｚ—某一时段平均蒸发量 （ ｍ ｍ）； Ｐ一 某一时段平均降水量 （ Ｉ ／ ！ Ｉ ／ １ ）。 ２ ． ２土壤含水率 法
一
基 于 上述 原 因 ，为 及 时分 析 吉林 省 气 候 干 旱 与 土壤 干旱 的 ３ 成 果 分 析 变化关 系 ，本文选 用 了吉林 省松花江 流域 、辽河流 域 ３ ９个雨 ３ ． １干 旱 指 数 成 果 分 析 量站 的降水 、蒸发 资料 ，分别计算 了各 区域 的干旱指数 。并 与 根据气候干旱指数 的地 区分布 ，当蒸发能力超过降水量 ， ． ０≤ Ｋ＜ ３ ． ０时 ，说 明该地 区蒸发能力接近 或 吉林 省 ２ ６个墒 情监测 站 ２ ０ ０ ２ ～ ２ ０ ０ ５年实测土 壤含水率 资料对 即干旱指数在 １ 比分析 ，其结果表 明干旱指数方法可直接为抗旱工作提供可靠 略大于降水量 ，属于干旱区域 ，干旱指数 Ｋ在 ３ ． ０≤ Ｋ＜ ７时 ， 的参 考 依 据 。 说 明该地 区蒸发能力大 于降水量 ，属于严重干旱区域 ，干旱 指 １ 研 究 区域 概 况 数 当 Ｋ＞ ７ 时 ，说 明该 地 区的蒸发能 力远远 大于 降水量 ，该 吉林省处 于北半球 的中纬度地带 ， 春季 干燥 风大 ， 夏季 高 地区属于特大干旱区域。反之当 Ｋ＜ １ ． ０ 时， 说 明该地 区气候 温多 雨 ， 秋 季天高气爽 ， 冬 季寒冷漫 长。全省大部 分地 区年平 越 湿 润 。 均气 温 为 ２～６ ℃， 全 年 日照 ２ ２ ０ ０～ ３ ０ ０ ０ ｈ ， 年 活动 积温 平均 本文通过对 全省不 同流域 的 ３ ９ 个水文站 的蒸发与降水 资 ２ ７ ０ ０ ３ ２ ０ ０ ℃， 可满 足一季 作物 生长 的需 要 。但 降雨 时空 分 料 的分析计算 ，得 出的多年平均干旱指数和春季干旱指数成果 。 布很不均匀 ， 大约 ６ ５ ％ ８ ５ ％ 的降雨集 中在 ６—９ 月（ 汛期 ） ， 见表 １ 春 、秋 、冬季 （ 非汛期 ）只 占 １ ５ ％ ～２ ５ ％。降雨 量 由东南 部 表 １ 吉林省干旱指数成果表 的长 白山区向西北部 的松嫩平原递减 ，蒸发量 由东南部 的长 白 山区向西北部 的松嫩平原逐渐增加 。东南部长 白山区年均 降水 量为 ７ ０ ０ 毫米左右 、 中部年均降水量 为５ ０ ０～６ ０ ０ ｍｍ， 西部 白城 、 松原 年均 降水量 约 ４ ０ ０ ｍｍ。全省 多年平均 蒸发量 为 ７ ５ ５ ｍ ｍ。 最大蒸发量为 ９ ７ ７ ｍ ｍ， 出现在西部洮儿河附近 的黑帝庙水文站 。 最小蒸发量为 ５ １ ７ ｍｍ， 出现在东部嘎呀河附近的天桥岭水文站。 ２ 干旱指数 的研究方法 干旱 指数 ，是 反 映气 候干 旱 程度 的指 标 。 干旱指数 的研 究方法有多种 ，这里 只分析两种方法 即气象干旱指数法 与土壤 含水率法 。 ２ ． １ 气 象 干旱 指 数 法 气象 干旱 指数 法 ，它是 指某 一时段平均蒸发量 与降水量 的 比值 。从 全 国各 省蒸 发系数分 析 中发 现 ，Ｅ ６ ０ １ 型蒸发 器观测 的蒸 发量接 近大汽水体 的蒸发量 ，因此把 ２ ０蒸 发器皿 的蒸 发量 折算成 Ｅ ６ ０ １的蒸发量 ，代表 天然水体水 面蒸发量 。降水
东北地区干旱特征与春玉米生长季干旱主导气象因子
第36卷第19期农业工程学报V ol.36 No.192020年10月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Oct. 2020 97 东北地区干旱特征与春玉米生长季干旱主导气象因子李崇瑞1,2，游松财1，武永峰1※（1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京100081；2. 中国农业科学院研究生院，北京100081）摘要：在全球气候变化背景下，东北地区干旱及其主导气象因子呈现出新的态势，并可能对当地农业生产带来不可预见的灾害风险。
因此，开展干旱时空规律研究，揭示春玉米生长季干旱发生的气象驱动因子，对于指导当地开展农业防旱减灾工作尤为重要。
该研究利用东北地区及其周边105个气象站点数据以及30 m分辨率的DEM，在考虑海拔影响的前提下将逐月气象因子数据空间插值并计算了1989－2018年1、3、6、12、24个月尺度的潜在蒸散量和标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evaporation Index，SPEI），分析了干旱的多尺度特征和春玉米生长季各气象因子的变化规律，明确了干旱的高发月份、区域及主导气象因子。
结果表明：1）1989－2018年干旱呈现出10 a周期的偏轻-偏重-偏轻规律，其中2000－2010年干旱较为严重。
2）干旱高发月份为5月，且在吉林西部、内蒙古东部和黑龙江西南部等地区干旱发生概率较高。
3）气象因子变化主要以气温增加为主，且伴随气压下降和风力减弱，平均气温、最高气温、最低气温、气压、风速分别以0.41 ℃/(10 a)、0.42 ℃/(10 a)、0.39 ℃/(10 a)，−0.05 kPa/(10 a)、−0.08 m/(s·10 a)的速度变化。
4）各月干旱主导气象因子不尽相同，5月为降水、相对湿度、最高温度和日照时数，6月为降水、相对湿度、日照时数和最低气温，7月为降水、相对湿度和日照时数，8月为降水、最高气温和平均气温，9月为降水、相对湿度和最高气温，生长季平均条件下为降水、最高气温、日照时数和相对湿度，降水对干旱的直接作用远大于其他气象因子。
呼伦贝尔市气象干旱评估与研究
呼伦贝尔市气象干旱评估与研究一、引言呼伦贝尔市，这片位于中国内蒙古自治区的广袤土地，拥有着壮丽的自然风光和丰富的自然资源。
然而，气象干旱作为一种常见的自然灾害，对当地的农牧业生产、生态环境以及居民生活都带来了不可忽视的影响。
因此，对呼伦贝尔市的气象干旱进行评估与研究具有重要的现实意义。
二、呼伦贝尔市的地理与气候特点呼伦贝尔市地处内蒙古自治区东北部，地域辽阔，地形复杂多样。
其东部为大兴安岭山地，中部为大兴安岭以西的呼伦贝尔高原，西部为呼伦贝尔草原。
在气候方面，呼伦贝尔市属于中温带大陆性季风气候，冬季寒冷漫长，夏季温凉短促，降水分布不均。
这种气候特点使得呼伦贝尔市在某些年份容易遭受干旱的威胁。
三、气象干旱的定义与评估指标气象干旱是指在一定时间内，降水量显著少于正常水平，导致土壤水分亏缺，影响农作物生长和生态环境的一种气象现象。
常用的气象干旱评估指标包括降水量距平百分率、标准化降水指数（SPI）、相对湿润度指数等。
降水量距平百分率通过计算某一时期的降水量与同期多年平均降水量的差值占多年平均降水量的百分比来反映干旱程度。
SPI 则是基于概率分布的一种标准化指标，能够较好地反映不同时间尺度上的干旱情况。
相对湿润度指数则综合考虑了降水量和蒸发量的关系。
四、呼伦贝尔市气象干旱的时空分布特征（一）时间分布通过对历史气象数据的分析发现，呼伦贝尔市的干旱在时间上呈现出一定的周期性和季节性。
春季和夏季是干旱发生较为频繁的季节，尤其是在初夏，由于气温升高，蒸发量增大，而降水相对较少，容易出现阶段性干旱。
（二）空间分布从空间分布来看，呼伦贝尔市的干旱在不同地区的发生频率和强度存在差异。
东部山区由于地形抬升作用，降水相对较多，干旱发生频率较低；而西部草原地区和中部高原地区则相对较为干旱。
五、气象干旱对呼伦贝尔市的影响（一）对农牧业的影响干旱导致农作物生长所需的水分不足，影响农作物的出苗、生长和发育，从而降低农作物的产量和质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期：2016-04-01基金项目：国家自然科学基金项目（51209220）；水利部公益性行业科研专项（201401036）；中国水利水电科学研究院科研专项（JZ0145B592016）作者简介：王亚许（1990-），男，河南人，硕士生，主要从事干旱监测研究。
E-mail ：wangyxiwhr@ 通讯作者：孙洪泉，男（1983-），辽宁人，高级工程师，主要从事旱灾及对策研究。
E-mail ：sunhq@文章编号：1672-3031（2016）06-0425-06中国水利水电科学研究院学报第14卷第6期典型气象干旱指标在东北地区的适用性分析王亚许1，2，孙洪泉1，2，吕娟1，2，苏志诚1，2（1.水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心，北京100038；2.中国水利水电科学研究院，北京100038）摘要：干旱指标的适用性分析是准确监测旱情的重要前提。
气象干旱指标相较于水文和农业干旱指标等能更准确的反应旱情且应用更加广泛。
东北地区是我国重要的粮食主产区，同时也是干旱灾害的易发区。
针对东北地区开展典型气象干旱指标的适用性具有重要的现实意义和应用价值。
本研究利用东北三省78个气象站点1954—2013逐月降雨及温度资料，计算逐月的标准化降雨指数、标准化降雨蒸散指数、帕尔默干旱指数、降雨Z 指数、降雨距平百分率和综合气象干旱指数。
通过各指标的季节干旱识别的结果与历史干旱资料进行对比，分析其识别准确性，并作为指标适用性评价的依据，比较了各干旱指标在不同地区、不同季节的适用性。
结果表明：标准化降雨指数对于东北三省各个季节都具有较好的适用性；降雨距平指数更适用于吉林和黑龙江，季节上尤其适用于春季和秋季。
关键词：气象干旱；干旱指标；适用性；东北地区中图分类号：S423文献标识码：Adoi ：10.13244/ki.jiwhr.2016.06.0041研究背景干旱指标是定量评估干旱的严重程度、历时长短和发生频率的重要手段［1］。
由于干旱具有发生发展过程慢、影响因素多和非结构化的特点，单一指标很难达到时空上的普遍适用性，迄今为止还未找到一种普遍适用于不同地区、不同时间段的干旱指标［2-3］。
因此，分析干旱指标的适用性是准确监测旱情的重要前提。
由于长期的气象干旱可形成土壤和水文干旱，而长期的土壤和水文干旱又可导致农业干旱，因此气象干旱指标用于干旱监测尤为重要［4］。
同时，由于气象观测相较于水文和农业等干旱监测受人类活动的影响最小，最能反映干旱的自然属性。
所以，分析典型气象干旱指标的适应性具有重要的现实意义和应用价值。
气象干旱指标一般是根据降雨量来定义的，如考虑降雨量偏离正常值多少的降雨距平指数（Pa ），以及考虑了降雨概率分布的标准化降雨指数（SPI ）和降雨Z 指数（Z ）等。
除了根据降雨定义的指标外，还有进一步考虑温度和蒸散影响的气象干旱指标，如帕尔默干旱指数（PDSI ）和标准化降雨蒸散指数（SPEI ）等。
此外，还有考虑多表征因子的综合指数，如基于SPI 指数、相对蒸散量和前期降水量的综合气象干旱指数（CI ）等。
针对这些典型的气象干旱指标，已有许多适应性的研究结果［1-2，5］。
针对我国不同地区的干旱指标适用性也有广泛研究。
乔丽等［6］对陕西省不同季节的干旱识别进行分析，认为标准化降水指数、降雨距平指数和土壤相对湿度指标较为适宜。
谢五三等［7］分析了五种干旱指标在安徽省的适用性，结果表明对于安徽干旱监测业务，CI 指数最优。
马海娇等［8］通过比较Pa 、SPI 、Z 指数等干旱指标在滦河流域的干旱评价，认为SPI 指数优于Z 指数和Pa 。
付丽娟等［9］分析了3种干旱指标在内蒙古地区的适用性，认为Pa 和SPI 指数更具适用性。
潘新华等［10］研究了典型干旱指标在广西的适用性及改进，结果表明SPI 可以作为广西各地区干旱评价的依据。
黄中艳等［11］通过研究几种干旱指标在云南大旱中的适用性，提出了Pa 指数适用于云南农业干旱监测。
这些研究表明，不同地——425区、不同季节的适宜干旱指标不同，因此需要针对不同地区开展指标的适应性研究。
我国东北地区是重要的粮食主产区和干旱易发区，其地处中温带和寒温带，年内降雨和温度变化较大，具有独特的气候和地理条件。
本研究针对东北地区，对标准化降雨指数（SPI ）、标准化降雨蒸散指数（SPEI ）、帕尔默干旱指数（PDSI ）、降雨Z 指数（Z ）、降雨距平百分率（Pa ）及综合气象干旱指数（CI ）等6种典型气象干旱指标开展区域和季节的适用性研究。
通过本研究，能够更准确的监测气象干旱，从而采取合理的抗旱减灾措施，对稳定东北粮食生产、保障国家粮食安全具有举足轻重的作用。
2资料与方法2.1资料本研究的数据资料主要涉及用于指标计算的气象数据以及用于结果验证的历史干旱资料。
气象数据包括东北地区78个气象站点1954-2013年长序列逐月降雨及温度数据，资料来源于“中国气象数据网”，其中辽宁23个站点，吉林24个站点，黑龙江31个站点。
历史干旱资料来源于《中国历史干旱》［12］、《中国水旱灾害》［13］以及抗旱统计报表，时间序列为1954—2013年。
由于这3个不同来源的资料对历史干旱的表述方式不同，因此先对资料进行整编，通过对干旱的发生时间以及相关的文字描述，确定干旱发生的季节及严重程度，最终得到了以地市为单位、分季节的旱灾数据。
通过气象数据及资料整编，剔除了部分气象数据或干旱资料缺失的地市，如黑龙江七台河市、大庆市和大兴安岭地区，吉林省辽源市，辽宁省辽阳市和盘锦市。
干旱指标判别的干旱分季节进行统计，春旱为3、4、5月份，夏旱为6、7、8月份，秋旱为9、10、11月份，12月与次年的1、2月份为当年的冬旱。
但由于东北地区冬旱对农业生产影响较小，且各种资料中对冬旱的记载较少，故本研究不针对冬旱作指标适用性分析。
以哈尔滨市为例的历史干旱资料整编结果如表1所示，部分无旱灾发生的年份未列出。
在统计的1954—2013年中，各省分季节的干旱场次数量如表2所示。
表1哈尔滨市历史干旱记录2.2方法针对SPI 、SPEI 、PDSI 、Z 、Pa 和CI 等6种典型的气象干旱指标，进行不同地区、不同季节的指标适用性分析。
表3是各指标的基本原理、等级划分及优缺点。
Pa 指数是表征某时段降水量较常年同期值的偏离百分比，是计算简单、广泛应用的干旱指标之一。
PDSI 指数是表2东北三省分季节干旱场次典型气象干旱指标在东北地区的适用性分析王亚许孙洪泉吕娟苏志诚——426由于各个地市和气象站点几乎是一一对应的，气象站点计算的指标代表了所在地市的干旱情况，因此可以通过指标识别结果与历史资料的对比，将干旱指标识别出历史资料干旱的误差F 作为指标适用性的评价依据。
F =n N式中：n 为干旱指标未能识别出历时干旱资料中干旱事件数；N 为干旱资料中总的干旱事件数。
3指标适用性分析3.1空间分析表4列举了黑龙江3个地市的指标适用性分析结果，表中左上角的分数表示的数字“29/35”表示哈尔滨市1954—2007年历史干旱资料记载春旱35次，PDSI 指标识别出其中的29次，表中其他数字类似。
由表4可以看出，对于哈尔滨市、齐齐哈尔市与绥化市，SPI 与Pa 指标的干旱识别准确度最高，由此可判定SPI 与Pa 在以上3个地市具有较好的适用性。
分析所有数据结果，在31个地市中的23个（标记为23/31）最适宜指标是SPI 指数，其次Pa 指数为15/31，其他的CI 指数为7/31，Z 指数为3/31。
结果表明在整个东北地区，SPI 指数是最适宜的指标，CI 、Z 、SPEI 和PDSI 指数的干旱评估效果一般。
对于分省的结果分析，辽宁和吉林最适应的指数均干旱指标PaSPIPDSISPEIZ CI基本原理和方法某时段降水量与同期多年平均降水量之差，占同期多年平均降水量的百分比假定降水量符合某种概率分布函数，经标准化变换，计算的指数这正值表示比正常偏多，负值表示比正常偏少根据土壤水分平衡原理，考虑前期天气条件对后期的影响过标准化潜在蒸散与降水的差值，表征干湿状况偏离常年的程度采用Person III 的分布概率来处理偏态的降雨资料，用标准化降雨累计频率来划分干旱等级标准化降水指数、湿润度指数、长期和短期降水量的综合等级划分无旱Pa>-40有旱Pa ≤-40无旱SPI>-0.5有旱SPI ≤-0.5无旱PDSI>--1有旱PDSI ≤--1无旱SPEI>-0.5有旱SPEI ≤-0.5无旱Z>-0.5有旱Z ≤-0.5无旱CI>--0.6有旱CI ≤-0.6优缺点优点：计算简单缺点：只考虑降水量未考虑蒸发与下垫面条件，将降水作为正态分布考虑优点：可以量化不同时间尺度来反映不同降水短缺程度对不同类型水资源的影响缺点：假定所有地点旱涝灾害发生频率相同优点：综合考虑了蒸散量、土壤水分供给、径流及地表土壤水分损失缺点：无法考虑蓄水、降雪和其他供水活动；也无法考虑人类活动对水平衡的影响优点：综合考虑了蒸散、土壤水分平衡，且能够量化标准缺点：蒸散和水量平衡的计算过程简单优点：可以有效反映水分亏缺或盈余量的大小缺点：无法考虑下垫面与人类活动影响优点：指标既反不同时间尺度降水量气候异常情况，又反映水分亏缺情况根据水分亏缺量及其持续时间的原理，应用水量平衡方法，考虑前期天气条件对后期的影响的干旱指标，具体算法见文献［14］，其中蒸散发的计算采用FAO Penman-Monteith 方法。
SPI 指数是假设降水分布服从Γ分布，在将其正态标准化后，实测降水量相对降水概率分布函数的标准偏差即为SPI 指数，具体算法见文献［15］。
SPEI 指数是在SPI 指数的基础上引入气温，考虑蒸散对干旱的作用，具体算法见文献［16］。
Z 指数与SPI 指数十分相似，也是根据正态标准化后的降水分布进行干旱指标的定义，所不同的是Z 指数是假设降水服从Person Ⅲ型分布，具体算法见文献［17］。
CI 指数是基于SPI 指数、相对蒸散量和前期降水量等为基础的综合气象干旱指数，具体算法见标准［18］。
虽然SPI 指数、SPEI 指数和Pa 指数等通常存在1月、3月或6月等不同时间尺度的指标，但经前期研究发现，这些不同时间尺度的指标对月干旱识别具有敏感性，但对季节干旱识别的差异不显著。
因此，本研究中这3个指标均以3个月尺度的指数进行干旱评估。
表3典型气象干旱指标的基本原理、等级划分及优缺点典型气象干旱指标在东北地区的适用性分析王亚许孙洪泉吕娟苏志诚——427是SPI ，而黑龙江最适宜的指数是Pa ，其次是CI 和SPI 。
对各干旱指标在不同地区的适用性进行分析。
图1中（a ）、（b ）、（c ）所示是辽宁、吉林和黑龙江三省最适宜的干旱指标分布图。