基于CI指數(shù)的隨州干旱氣候特征分析

王莉萍 孫操作 胡世明

摘要? ? 利用隨州國家基本氣候站1961—2017年逐日氣溫、降水、相對濕度等地面氣象觀測資料，借鑒綜合氣象干旱指數(shù)CI的計算方法，統(tǒng)計分析了近57年隨州干旱氣候分布特征。結(jié)果表明，57年來，年干旱線性總趨勢呈弱的下降趨勢;隨州干旱四季皆有發(fā)生，冬季頻率最高，其次為春季、秋季，最少為夏季。冬季主要以輕旱、中旱為主，90 d以上大尺度干旱半數(shù)出現(xiàn)在夏季，造成的影響也最重。

關(guān)鍵詞? ? CI指數(shù);干旱特征;趨勢;湖北隨州

中圖分類號? ? S423? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）14-0192-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

隨州市位于湖北省中北部，旱災(zāi)是隨州市主要氣象災(zāi)害之一，每年都有不同程度的干旱發(fā)生，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大。本文借鑒綜合氣象干旱指數(shù)CI的計算方法，通過滾動計算逐日CI指數(shù)來確定一年中任意時間段干旱過程的發(fā)生情況，統(tǒng)計分析月、季、年干旱特征分布情況，以及不同等級干旱歷史演變情況，分析隨州干旱氣候特征，為本地開展氣象干旱監(jiān)測、預(yù)警業(yè)務(wù)和為政府部門提供決策服務(wù)提供科學(xué)支撐[1-2]。

1? ? 資料與方法

1.1? ? 資料來源

選取隨州國家基本氣候站1961—2017年逐日氣溫、降水、相對濕度等地面氣象觀測資料進行統(tǒng)計分析。

1.2? ? 統(tǒng)計方法

本文選取國標《GB/T 20481—2006氣象干旱等級》中的綜合氣象干旱指數(shù)（CI），通過滾動計算逐日CI指數(shù)來確定一年中任意時間段干旱過程的發(fā)生情況，其中季節(jié)劃分按照春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至翌年2月）。其干旱劃分標準為：CI>-0.6時為無旱;-1.2

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 干旱的年際變化

隨州市1961—2017年57年間共出現(xiàn)連續(xù)10 d干旱指數(shù)達到輕旱級別以上的各種時間長度的總干旱過程166次，平均每年出現(xiàn)2.91次。其中持續(xù)10～30 d的干旱過程79次，占總干旱過程的48%，出現(xiàn)頻率為1.39，平均每年出現(xiàn)1～2次;持續(xù)31～60 d的干旱過程58次，占總干旱過程的35%，出現(xiàn)頻率為1.02，平均每年出現(xiàn)1次;持續(xù)61～90 d的干旱過程19次，占總干旱過程的11%，出現(xiàn)頻率為0.33，平均每3年一遇;持續(xù)>90 d的干旱過程10次，占總干旱過程的6%，出現(xiàn)頻率為0.18，相當(dāng)于5～6年一遇。

2.2? ? 干旱的月分布

在月尺度的干旱過程統(tǒng)計時，按照逐日滾動計算的CI值直接進行干旱的過程統(tǒng)計。當(dāng)CI值連續(xù)10 d或以上達到輕旱等級時算一次輕旱過程;當(dāng)CI值連續(xù)10 d或以上達到中旱等級時算一次中旱過程;當(dāng)CI值連續(xù)10 d或以上達到重旱等級時算一次重旱過程;當(dāng)CI值連續(xù)10 d或以上達到特旱等級時算一次特旱過程。同一次過程不同等級干旱同時出現(xiàn)時，只取達到的最高等級，不重復(fù)計算其他等級干旱的出現(xiàn)次數(shù)[3]。

從全年各級干旱過程出現(xiàn)情況看，輕旱出現(xiàn)頻率最高，中旱、重旱依次減少，57年中，輕旱出現(xiàn)頻率為3.25，平均每年出現(xiàn)3～4次;中旱1.91，相當(dāng)于每年出現(xiàn)近2次;重旱出現(xiàn)頻率0.28，3～4年出現(xiàn)1次。CI≤-2.4的特旱沒有出現(xiàn)。

從各不同級別干旱的月分布看，輕旱以11月、2月、12月出現(xiàn)頻率最高，均在0.33～0.40之間;7月、9月、1月次之，頻率在0.28～0.30;6月最少，頻率為0.14。中旱以3月、4月、6月、10月出現(xiàn)頻率較高，在0.19～0.25之間;出現(xiàn)最少頻率是1月和11月。3月和10月未出現(xiàn)重旱，其余各月出現(xiàn)頻率為0.02～0.05。

從歷年各月各級干旱出現(xiàn)的總頻率看，出現(xiàn)頻率<0.4以下的為6—8月，>0.5的為11—12月，說明隨州夏季干旱機率較少，秋冬季干旱比較突出。

2.3? ? 干旱的季節(jié)分布

冬季干旱過程所占比例明顯最高，占全年的30%，其次是春季、秋季、夏季。冬季主要以輕旱、中旱為主;60 d以上的干旱冬季只有1次，春季、秋季為2次，夏季最多，有3次;而90 d以上大尺度干旱共出現(xiàn)4次，其中春季、秋季各出現(xiàn)1次，有2次出現(xiàn)在夏季。夏季是喜溫作物的旺盛生長季節(jié)，此時溫度高、蒸發(fā)量大、作物生長需水量多，所以夏季干旱對農(nóng)業(yè)的影響也最重[4-6]。

3? ? 結(jié)論

（1）隨州市1961—2017年57年間干旱過程的年際變化有明顯的階段性，57年來線性總趨勢呈弱的下降趨勢。57年共出現(xiàn)連續(xù)10 d干旱指數(shù)達到輕旱級別以上的各種時間長度的總干旱過程166次，平均每年出現(xiàn)2.91次。其中10～30 d輕旱過程出現(xiàn)最多，占總干旱過程的48%，平均每年出現(xiàn)1～2次;其次是31～60 d中旱過程，占總干旱過程的35%，平均每年出現(xiàn)1次;61～90 d重旱過程占總干旱過程的11%，平均每3年一遇;>90 d特旱過程最少，占總干旱過程的6%，5～6年一遇。

（2）57年中，隨州干旱四季均有發(fā)生，從出現(xiàn)頻率來看，冬季頻率最高，其次為春季、秋季，最少為夏季。冬季主要以輕旱、中旱為主，但60 d以上的干旱冬季最少，春季、秋季次之，夏季最多;90 d以上大尺度干旱半數(shù)出現(xiàn)在夏季，造成的影響也最重。

4? ? 參考文獻

[1] 蔡新玲，葉殿秀，李茜，等.基于CI指數(shù)的陜西干旱時空變化特征分析[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2013，31（5）：1-8.

[2] 胡珀，胡世明，王康，等.江夏區(qū)歷史干旱氣候特征分析[J].湖北氣象，2017，36（1）：28-32.

[3] 歷超，董洋，闕偉倫.基于CI指數(shù)的黑龍江干旱分析及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2017（11）：43-45.

[4] 張婧，梁樹柏，許曉光，等.基于CI指數(shù)的河北省近50年干旱時空分布特征[J].資源科學(xué)，2012，34（6）：1089-1094.

[5] 郝占宇.小二溝地區(qū)近50年干旱特征分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2018（6）：102-104.

[6] 梁簫，常小雅.幾種具有代表性的干旱指標研究概況[J].吉林農(nóng)業(yè)，2019（2）：84.