长江流域旱涝灾害特征研究
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站 点某一 时段 的降水 量 ； ｎ为资料 年数 ， 均 可 由 降水
资料 序列计 算求 得 。 １ ． ２ ． ２ 旱涝等 级 划分方 法
１ 资 料 和 方 法
１ ． １ 资料
由于修正后 的降水量 ｚ指数旱 涝等级 划分 标准 更 符合实 际情况 ， 区域 旱涝灾 害 的研 究 ， 常 以单 站 ｚ 指 数值作 为 旱 涝 指 标 。 因此， 我 们先 把 各 站 降水 量
旱 涝 空 间 分 布 上存 在 一 定 的 结构 性 ，干旱 大 都 发 生 在 长 江 上 游 地 区 （ 四川 和 云南 的 一 部 分 地 区 ） 以及 湖北 部 分 地
区，洪涝主要发生于长江中下游地 区 ，特别是在湖南 、安徽 、湖北等地 。
关键词 ：长江流域 ；旱涝灾 害；降水 ；旱涝转化 ；时空特性
Ｚ 一６ ［ Ｃ
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ห้องสมุดไป่ตู้
一 ６
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＋
，
（ ２ ）
∑（ — ）
式中： Ｃ ｓ＝ Ｌ— 一
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为偏态 系数 ； ＝ —二
为 标 准 化 距 平 序 列 或 称 旱 涝 指 数； ＝ ÷∑（ 五一
） 为 方 差； ＝ ÷∑Ｘ 为 平 均 值； 为 站 点； 置为
中 图分 类 号 ：Ｘ ４ ３ ；Ｐ １ ８ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ０—８ １ １ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ４ ２— ０ ６
在全球 气 候变 暖 的背景 下 ，极 端 气 候 事件 的发 生 频 率 增 加 ，极 端 天 气 灾 害 的 研 究 已 经 成 为 国 际 研 究 的 热 点 问 题 。 。 。 由 于 我 国 降 水 时 空 分 布 不 均 ，旱 、涝 成 为 我 国最 重 要 的 气 象 灾 害 ，“ 旱 涝 并 存 、旱 涝 急 转 ” 现 象 在 长 江 中 下 游 地 区表 现 明 显 ，对 长 江 流 域 的 旱 涝 进 行 研 究 具 有 非 常 重 要 的 意 义 ，对 此 我 国科 学 工 作 者 也 做 了 大 量 的 研 究 并 取 得 了 一 定 的 成 果 ，现 有 的 研究 主 要 在 旱 涝 的 特 征 、类 型 、频 率 的研 究 ， 而 对 长 江 流 域 旱 涝 急 转 的 内在 机 理 和 震 荡 规 律 研 究 较 少 ，气 候 变 暖 与 区 域 极 端 天 气 灾 害 之 间 的 内在 关 系 尚 不 清 晰 。本 文 以 我 国 长 江 流 域 为 研 究 区域 ，重 点 分 析 春 季 和 夏 季 的 降 水 特 征 ， 在 前 人 研 究 基 础 上 分 析 我 国 长 江 流 域 春 夏 旱 涝 时空 分 布 特 征 ，探 讨 区 域 极 端 气 候 变 化 对 气 候 变 化 的 响应 规 律 。
第２ ８卷第 ３期
２ ０ １ ３年 ７月
灾
害
学
Ｖ０ １ ． ２８ ＮＯ ． ３
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ＯＦ ＣＡＴＡ Ｓ Ｔ ＲＯＰＨ０Ｌ ０Ｇ Ｙ
Ｊ ｕ １ ． ２ ０１ ３
长 江 流 域 旱 涝 灾 害 特 征 研 究
于 文金 ，周 鸿 渐 ， 占达 颖 ，邵 明 阳 ，李 北 群 ，江 志红
（ 南京信 息工程大学 海洋科学学院 ，江苏 南京 ２ １ ０ ０ ４ ４ ） 摘 要 ：利用长江流域 地区（ １ ９ ５ ６— ２ ０ ０ ７年） １ ４ ８个站点全年 的逐 日降 水资料 ，采用 ｚ指数作为 旱涝指标 ，对长
江流域地 区旱涝的转化 规律 及其 时空变化 特征进 行 了探 讨 ，结果 表明 ：长江 流域 降水量具 有明显 的年际 变化 ， 夏季和年降水量的变化趋势一致 ；春季 的降水周期 较夏季具 有明显 的周 期性 ，从研究 的时段 内看 。春季降水周 期为 １ ７～ ２ １ 年为主 ，夏季 以 １ ０～１ ５年为主周期 ；旱涝灾 害发 生的频率与降水 量 、暴 雨出现的频数呈 现正 相关 ，
相对于同期平均状态的偏离程度 ， 不 同地 区不同时 期有不同的平均降水量 ， 因此它是一个具有时空对 比性 的相 对指标 。降水距平 百分率 计算公 式 为 ：
Ｍ ＝ （ Ｒ 一Ｊ Ｒ ）×１ ０ ０ ％。 （ １ ）
式 中： 为降水 距 平百 分 率 ； 为 某 时段 降 水量 ； Ｒ 为 同期 降水量 的多年 平均值 。 （ ２ ） ｚ指数
换 算成 标准 化距平值 ， 然后 进行 ｚ变换 ， 逐站逐 年求 出单站 ｚ指 数值 ， 得 到长江 流域 １ ４ ８个站春 季 （ ３—５ 月 ）和夏季 （ ６—８月 ） 的 ｚ指数 ， 从而 确定相 应 的旱 涝等 级 。 根据 ｚ变量 的正 态分布 曲线 ， 划 分 为 ７个 等
选 用 国家气 候 中心整 理 的 １ ９ ５ ６—２ ０ ０ ７年 我 国 ７ ５ ４站 中的长 江流域 １ ４ ８个 测 站全 年 逐 日降水量 为 基本 资料 。对 资 料 进 行 距 平 化 和 标 准 化 处 理 ，在 确定 旱涝 等 级 时 ，利 用 单 站 ｚ指 数 判别 法 划 分 旱 涝 等级 。
１ ． ２ 方 法 １ ． ２ ． １ 旱 涝指 标类 别
（ １ ） 降水距 平百 分率 ，反 映 的是某 时 段 降水 量
级并确定其相应 的 ｚ界限值 ， 作为各级旱涝 指标 （ 表１ ） 。 根据 旱涝指 标 ｚ指数 方法 ， 绘 出 ｚ指数 旱涝
收稿 日期 ：２ ０ １ ２—１ ２—１ ７ 修 回日期 ：２ ０ １ ３— ０ １ —０ ５ 基金项 目：国家重大科学研究计划项 目（ ２ ０ １ ２ Ｃ Ｂ ９ ５ ５ ９ ０ ０ ） ；江苏高校优势 学科建设工程资助项 目（ Ｐ Ａ Ｐ Ｄ） 作者简介 ：于文金（ １ ９ ６ ７一） ，男 ，山东淄博 人，博士 ，教授 ，研 究方 向为区域经济开发与可持续发展．Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｙ ｕ ｗ ｊ ＠ｎ ｕ ｉ ｓ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
资料 序列计 算求 得 。 １ ． ２ ． ２ 旱涝等 级 划分方 法
１ 资 料 和 方 法
１ ． １ 资料
由于修正后 的降水量 ｚ指数旱 涝等级 划分 标准 更 符合实 际情况 ， 区域 旱涝灾 害 的研 究 ， 常 以单 站 ｚ 指 数值作 为 旱 涝 指 标 。 因此， 我 们先 把 各 站 降水 量
旱 涝 空 间 分 布 上存 在 一 定 的 结构 性 ，干旱 大 都 发 生 在 长 江 上 游 地 区 （ 四川 和 云南 的 一 部 分 地 区 ） 以及 湖北 部 分 地
区，洪涝主要发生于长江中下游地 区 ，特别是在湖南 、安徽 、湖北等地 。
关键词 ：长江流域 ；旱涝灾 害；降水 ；旱涝转化 ；时空特性
Ｚ 一６ ［ Ｃ
—
ｓ …
ห้องสมุดไป่ตู้
一 ６
Ｃｓ
＋
，
（ ２ ）
∑（ — ）
式中： Ｃ ｓ＝ Ｌ— 一
ｎＯ＂
一
１ ３＂
为偏态 系数 ； ＝ —二
为 标 准 化 距 平 序 列 或 称 旱 涝 指 数； ＝ ÷∑（ 五一
） 为 方 差； ＝ ÷∑Ｘ 为 平 均 值； 为 站 点； 置为
中 图分 类 号 ：Ｘ ４ ３ ；Ｐ １ ８ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ０—８ １ １ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ４ ２— ０ ６
在全球 气 候变 暖 的背景 下 ，极 端 气 候 事件 的发 生 频 率 增 加 ，极 端 天 气 灾 害 的 研 究 已 经 成 为 国 际 研 究 的 热 点 问 题 。 。 。 由 于 我 国 降 水 时 空 分 布 不 均 ，旱 、涝 成 为 我 国最 重 要 的 气 象 灾 害 ，“ 旱 涝 并 存 、旱 涝 急 转 ” 现 象 在 长 江 中 下 游 地 区表 现 明 显 ，对 长 江 流 域 的 旱 涝 进 行 研 究 具 有 非 常 重 要 的 意 义 ，对 此 我 国科 学 工 作 者 也 做 了 大 量 的 研 究 并 取 得 了 一 定 的 成 果 ，现 有 的 研究 主 要 在 旱 涝 的 特 征 、类 型 、频 率 的研 究 ， 而 对 长 江 流 域 旱 涝 急 转 的 内在 机 理 和 震 荡 规 律 研 究 较 少 ，气 候 变 暖 与 区 域 极 端 天 气 灾 害 之 间 的 内在 关 系 尚 不 清 晰 。本 文 以 我 国 长 江 流 域 为 研 究 区域 ，重 点 分 析 春 季 和 夏 季 的 降 水 特 征 ， 在 前 人 研 究 基 础 上 分 析 我 国 长 江 流 域 春 夏 旱 涝 时空 分 布 特 征 ，探 讨 区 域 极 端 气 候 变 化 对 气 候 变 化 的 响应 规 律 。
第２ ８卷第 ３期
２ ０ １ ３年 ７月
灾
害
学
Ｖ０ １ ． ２８ ＮＯ ． ３
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ＯＦ ＣＡＴＡ Ｓ Ｔ ＲＯＰＨ０Ｌ ０Ｇ Ｙ
Ｊ ｕ １ ． ２ ０１ ３
长 江 流 域 旱 涝 灾 害 特 征 研 究
于 文金 ，周 鸿 渐 ， 占达 颖 ，邵 明 阳 ，李 北 群 ，江 志红
（ 南京信 息工程大学 海洋科学学院 ，江苏 南京 ２ １ ０ ０ ４ ４ ） 摘 要 ：利用长江流域 地区（ １ ９ ５ ６— ２ ０ ０ ７年） １ ４ ８个站点全年 的逐 日降 水资料 ，采用 ｚ指数作为 旱涝指标 ，对长
江流域地 区旱涝的转化 规律 及其 时空变化 特征进 行 了探 讨 ，结果 表明 ：长江 流域 降水量具 有明显 的年际 变化 ， 夏季和年降水量的变化趋势一致 ；春季 的降水周期 较夏季具 有明显 的周 期性 ，从研究 的时段 内看 。春季降水周 期为 １ ７～ ２ １ 年为主 ，夏季 以 １ ０～１ ５年为主周期 ；旱涝灾 害发 生的频率与降水 量 、暴 雨出现的频数呈 现正 相关 ，
相对于同期平均状态的偏离程度 ， 不 同地 区不同时 期有不同的平均降水量 ， 因此它是一个具有时空对 比性 的相 对指标 。降水距平 百分率 计算公 式 为 ：
Ｍ ＝ （ Ｒ 一Ｊ Ｒ ）×１ ０ ０ ％。 （ １ ）
式 中： 为降水 距 平百 分 率 ； 为 某 时段 降 水量 ； Ｒ 为 同期 降水量 的多年 平均值 。 （ ２ ） ｚ指数
换 算成 标准 化距平值 ， 然后 进行 ｚ变换 ， 逐站逐 年求 出单站 ｚ指 数值 ， 得 到长江 流域 １ ４ ８个站春 季 （ ３—５ 月 ）和夏季 （ ６—８月 ） 的 ｚ指数 ， 从而 确定相 应 的旱 涝等 级 。 根据 ｚ变量 的正 态分布 曲线 ， 划 分 为 ７个 等
选 用 国家气 候 中心整 理 的 １ ９ ５ ６—２ ０ ０ ７年 我 国 ７ ５ ４站 中的长 江流域 １ ４ ８个 测 站全 年 逐 日降水量 为 基本 资料 。对 资 料 进 行 距 平 化 和 标 准 化 处 理 ，在 确定 旱涝 等 级 时 ，利 用 单 站 ｚ指 数 判别 法 划 分 旱 涝 等级 。
１ ． ２ 方 法 １ ． ２ ． １ 旱 涝指 标类 别
（ １ ） 降水距 平百 分率 ，反 映 的是某 时 段 降水 量
级并确定其相应 的 ｚ界限值 ， 作为各级旱涝 指标 （ 表１ ） 。 根据 旱涝指 标 ｚ指数 方法 ， 绘 出 ｚ指数 旱涝
收稿 日期 ：２ ０ １ ２—１ ２—１ ７ 修 回日期 ：２ ０ １ ３— ０ １ —０ ５ 基金项 目：国家重大科学研究计划项 目（ ２ ０ １ ２ Ｃ Ｂ ９ ５ ５ ９ ０ ０ ） ；江苏高校优势 学科建设工程资助项 目（ Ｐ Ａ Ｐ Ｄ） 作者简介 ：于文金（ １ ９ ６ ７一） ，男 ，山东淄博 人，博士 ，教授 ，研 究方 向为区域经济开发与可持续发展．Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｙ ｕ ｗ ｊ ＠ｎ ｕ ｉ ｓ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ