基于MCI的新疆近60 a干旱時(shí)空特征分析

吳秀蘭， 段春鋒， 瑪依拉·買(mǎi)買(mǎi)提艾力， 張婧莉， 張?zhí)?/p>

（1.新疆維吾爾自治區(qū)氣候中心，新疆 烏魯木齊 830002；2.安徽省氣候中心，安徽 合肥 230031）

干旱是指在足夠長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，降水量嚴(yán)重不足，致使土壤因蒸發(fā)而水分虧損，河川流量減少，破壞了正常的作物生長(zhǎng)和人類(lèi)活動(dòng)的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象［1］。干旱災(zāi)害是世界上廣為分布的自然災(zāi)害，全世界有120 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)受不同程度的干旱威脅［2］，干旱災(zāi)害相較于其他自然災(zāi)害，其發(fā)生頻次更高、持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)、影響范圍更廣、災(zāi)害損失更重，是我國(guó)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一［3］。在此情況下，開(kāi)展干旱時(shí)空變化特征的研究，對(duì)干旱進(jìn)行定量的監(jiān)測(cè)評(píng)估工作，以達(dá)到防御干旱災(zāi)害、減小旱災(zāi)影響的研究，已成為國(guó)內(nèi)外研究者關(guān)注的熱點(diǎn)和重點(diǎn)［4-6］。新疆地處亞歐大陸中部，水資源短缺，年降水量低于200 mm，是典型的大陸性溫帶干旱區(qū)。干旱是新疆主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，也是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的制約因素［7］。在全球變暖和人類(lèi)活動(dòng)影響下，新疆的干旱災(zāi)害損失呈擴(kuò)大趨勢(shì)［8-9］。新疆作為古今絲綢之路的核心地帶，同時(shí)，由于絲綢之路沿線(xiàn)國(guó)家大多存在干旱問(wèn)題，因此，開(kāi)展干旱研究不僅對(duì)指導(dǎo)新疆農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、預(yù)防區(qū)域干旱災(zāi)害、降低干旱災(zāi)害損失有重大的現(xiàn)實(shí)意義，而且對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)際合作交流具有重要意義。

干旱問(wèn)題異常復(fù)雜，涉及廣泛，氣象干旱是一種自然現(xiàn)象，最直觀的顯現(xiàn)是降水量的減少，而農(nóng)業(yè)、水文和社會(huì)經(jīng)濟(jì)干旱更關(guān)注人類(lèi)和社會(huì)方面。氣象干旱是其他3種類(lèi)型干旱的基礎(chǔ)。氣象干旱的表征形式很多，干旱指數(shù)是干旱定量監(jiān)測(cè)評(píng)估的關(guān)鍵手段之一［10-11］。根據(jù)世界氣象組織統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)際上通用的干旱指數(shù)多達(dá)50余種，每種干旱指數(shù)的適用范圍和應(yīng)用效果都不盡相同［12-13］。王勁松等［14］對(duì)K干旱指數(shù)在甘肅省干旱監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用和檢驗(yàn)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明K指數(shù)在該省干旱監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)中有一定的指導(dǎo)意義和應(yīng)用前景。謝五三等［15］研究了6 種時(shí)間尺度SPI 在安徽省氣象干旱監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用效果，結(jié)果表明不同時(shí)間尺度SPI 在干旱監(jiān)測(cè)中差異明顯，因此，在干旱監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)中應(yīng)選擇適當(dāng)時(shí)間尺度的SPI進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估。胡文峰等［16］基于不同時(shí)間尺度標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散發(fā)指數(shù)（SPEI）對(duì)新疆地區(qū)近55 a的干旱變化特征進(jìn)行了研究，指出新疆地區(qū)該時(shí)段降水和氣溫整體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，且主要是以輕度和中等干旱事件為主。劉曉云等［17］基于Frank Copula 函數(shù)計(jì)算了中國(guó)南方各地的干旱條件概率與條件重現(xiàn)期的空間分布特征，從而為抗旱減災(zāi)及區(qū)域水資源規(guī)劃管理提供科學(xué)參考。江遠(yuǎn)安等［18-19］基于綜合氣象干旱指數(shù)（CI）做了本地適用性分析，發(fā)現(xiàn)CI 指數(shù)適用性較好，并且具有很好的連續(xù)性，但也有一些問(wèn)題，如不合理跳躍、對(duì)重度干旱反應(yīng)不靈敏等問(wèn)題［20-21］。近年來(lái)，經(jīng)過(guò)大量調(diào)研和檢驗(yàn)后對(duì)其算法進(jìn)行了改進(jìn)，得出了新的氣象干旱綜合指數(shù)MCI（Meteorological Drought Composite Index），該指數(shù)在新疆的適用性遠(yuǎn)未普及，同時(shí)該指數(shù)在新疆干旱時(shí)空變化特征方面的研究目前涉足較少。

鑒于此，本研究利用最新發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《氣象干旱等級(jí)》中的MCI 法［22］，統(tǒng)計(jì)新疆地區(qū)99 個(gè)氣象站1961—2020 年逐日MCI 值，建立新疆地區(qū)MCI歷史數(shù)據(jù)集，在此基礎(chǔ)上，采用相關(guān)分析、Mann-Kendall（M-K）趨勢(shì)檢驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)EOF(Empirical Orthogonal Function)等方法，研究新疆干旱時(shí)間和空間演變特征，揭示其時(shí)空演變規(guī)律，為新疆氣象干旱監(jiān)測(cè)及防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況

新疆位于亞歐大陸腹地（圖1），地處中國(guó)西北邊陲，遠(yuǎn)離海洋的地理位置和獨(dú)特的地形地貌形成了新疆大陸性極強(qiáng)的溫帶干旱氣候。新疆年平均降水量約177.5 mm，南疆僅68.5 mm左右，而年平均蒸發(fā)量高達(dá)1000～4500 mm。一年中流入新疆上空的水汽僅有11540×108t，以夏季最多，冬季最少。加上新疆境內(nèi)陸面蒸發(fā)2257×108t，新疆上空全年的水汽總量為13797×108t，相當(dāng)于長(zhǎng)江流域的1/5，黃河流域的1/3?？梢?jiàn)，新疆大氣中水汽含量嚴(yán)重偏少，加之水汽的成雨（雪）率只有17.6%，這就從根本上決定了新疆是降水稀少的干旱地區(qū)［23］，干旱是新疆氣候的基本屬性。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所用資料為國(guó)家氣候中心統(tǒng)一公布的全國(guó)2000 個(gè)站1961—2020 年逐日MCI 指數(shù)，其中新疆為112 個(gè)站，剔除數(shù)據(jù)缺失較多的臺(tái)站后最終選取了新疆地區(qū)99個(gè)氣象臺(tái)站數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（圖1）。

圖1 研究區(qū)位置及氣象臺(tái)站分布示意圖Fig.1 Altitude and distribution of meteorological stations in the study area

1.3 分析方法

1.3.1 氣象干旱綜合指數(shù)(MCI)和干旱等級(jí) 根據(jù)國(guó)標(biāo)《氣象干旱等級(jí)》計(jì)算1961—2020年逐日MCI值：

MCI=Ka×(aSPIW60+bMI30+cSPI90+dSPI150)

式中：SPIW60為近60 d標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)重降水指數(shù)；MI30為近30 d 濕潤(rùn)度指數(shù)；SPI90、SPI150分別為近90 d 和150 d的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)。a、b、c、d為權(quán)重系數(shù)，中國(guó)北方及西部地區(qū)的取值分別為0.3、0.5、0.3 和0.2；Ka為季節(jié)調(diào)節(jié)系數(shù)，根據(jù)新疆氣象干旱情況與植物生長(zhǎng)特征確定逐月取值，僅考慮4—10月的MCI值，對(duì)氣象干旱進(jìn)行監(jiān)測(cè)（表1），本文的四季劃分標(biāo)準(zhǔn)為4—5 月為春季，6—8 月為夏季，9—10 月為秋季。MCI各分量的算法見(jiàn)文獻(xiàn)［22］。MCI干旱等級(jí)分級(jí)情況如表2所示。

表1 新疆不同月份調(diào)節(jié)系數(shù)Ka取值Tab.1 Ka values in different months in Xinjiang

表2 MCI等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Drought classification standard of MCI

根據(jù)MCI 等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)可以看出，當(dāng)逐日MCI≤-0.5 時(shí)，則確定出現(xiàn)輕旱及以上的干旱，某時(shí)段內(nèi)的干旱強(qiáng)度以該時(shí)段內(nèi)輕旱及以上等級(jí)干旱日的MCI 累積值來(lái)表示，當(dāng)某時(shí)段的MCI 累積值越小，干旱強(qiáng)度就越強(qiáng)，反之干旱強(qiáng)度就越弱。

1.3.2 經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)（EOF）分析法 經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)(EOF)也稱(chēng)特征向量分析或主成分分析，在氣象及氣候研究中常被用來(lái)分析各種氣象要素場(chǎng)［24］。EOF分析方法能夠把隨時(shí)間變化的變量場(chǎng)分解為不隨時(shí)間變化的空間函數(shù)部分以及只依賴(lài)時(shí)間變化的時(shí)間函數(shù)部分，空間函數(shù)部分僅表明場(chǎng)的地域分布特點(diǎn)，而時(shí)間函數(shù)部分則是由場(chǎng)的空間點(diǎn)的變量線(xiàn)性組合所構(gòu)成，稱(chēng)為主要分量。該方法可以在不損失原有信息的前提下，提取主要數(shù)據(jù)的特征量。

1.3.3 其他分析方法 氣象干旱指標(biāo)變化趨勢(shì)分析采用一元線(xiàn)性回歸進(jìn)行趨勢(shì)傾向估計(jì)，利用最小二乘法通過(guò)99 站近60 a MCI 序列求其線(xiàn)性增長(zhǎng)趨勢(shì)（氣候傾向率），時(shí)間變化分析采用Mann-Kendall（MK）檢驗(yàn)。干旱強(qiáng)度的空間分布特征利用ArcGIS 進(jìn)行空間分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 MCI的適用性分析

1961—2020 年新疆地區(qū)歷年MCI 值與降水距平百分率呈現(xiàn)極顯著的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.874（P＜0.01），即MCI反映的全疆干旱年份與當(dāng)年降水量與平均狀態(tài)的偏離程度基本一致（圖2）。降水距平百分率較低的1962年、1967年、1975年、1977年、1985 年和1997 年對(duì)應(yīng)的年累積干旱強(qiáng)度MCI 值分別為-127.2、-88.7、-102.6、-105.8、-96.5 和-104.7，而降水距平百分率較高的1987 年、1993 年、1998年、2010 年、2015 年和2016 年對(duì)應(yīng)的MCI 分別是-10.2、-8.6、-7.6、-16.0、-23.8和-13.4。

圖2 1961—2020年新疆降水距平百分率和MCI的年變化對(duì)比Fig.2 Comparison of annual variation of precipitation anomaly percentage and MCI in Xinjiang from 1961 to 2020

對(duì)比干旱歷史災(zāi)情［25］與當(dāng)年MCI 累積值的空間分布情況（表3）可知，輕旱及以上的MCI 值空間分布和變化與旱情實(shí)際發(fā)生情況具有較高吻合度，MCI可以較準(zhǔn)確地表征新疆干旱災(zāi)害發(fā)生的范圍和強(qiáng)度。

表3 記錄的干旱災(zāi)情與MCI監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比Tab.3 Comparison of drought disaster records and MCI monitoring results

以1997 年全疆干旱和2020 年北疆嚴(yán)重干旱過(guò)程為例，對(duì)比分析干旱持續(xù)期間MCI 和降水量的逐日變化（圖3）。分析可知，2次干旱事件的演變都是前期降水持續(xù)偏少，MCI值隨之逐漸降低，當(dāng)有較大降水時(shí)，MCI 又會(huì)再次上升。1997 年在5 月2 日全疆平均氣象干旱程度接近中旱后，出現(xiàn)較大量級(jí)降水時(shí)，MCI 值開(kāi)始波動(dòng)上升。2020 年在6 月16 日北疆平均氣象干旱程度接近特旱后，隨著冷空氣活動(dòng)增多，北疆經(jīng)歷了階段性低溫，降水開(kāi)始偏多，MCI值迅速波動(dòng)上升。由此可知，氣象干旱達(dá)到中度以上（即≤-1.5）后MCI指數(shù)對(duì)降水的敏感性相對(duì)更高。

圖3 1997年4—10月新疆(a)和2020年4—10月北疆(b)MCI與降水量逐日變化Fig.3 Daily variation of MCI and precipitation in Xinjiang from April to October 1997(a)and Northern Xinjiang from April to October 2020(b)

2.2 干旱時(shí)間變化趨勢(shì)

由圖4a可知，近60 a新疆MCI整體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，線(xiàn)性趨勢(shì)呈顯著上升趨勢(shì)，氣候傾向率為5.8·（10a）-1。此外，通過(guò)M-K和累積距平法綜合檢驗(yàn)得出，MCI值在1987年發(fā)生突變，即以1987年為界，可以將新疆的干旱分為2 段時(shí)期，1961—1987 年MCI呈現(xiàn)較明顯的起伏波動(dòng)，MCI值較小，表明這一時(shí)期新疆整體為相對(duì)干旱時(shí)期。1988 年至今MCI 一直呈加劇上升趨勢(shì)，表明這一時(shí)期新疆干旱整體偏輕。新疆干旱強(qiáng)度年際波動(dòng)較大，MCI 年平均值介于-136.7～-16.4之間，1962年最小，1998年最大。

對(duì)新疆春、夏、秋季干旱強(qiáng)度的時(shí)間變化進(jìn)行分析可知，近60 a 新疆各季節(jié)MCI 指數(shù)均呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，且上升趨勢(shì)顯著，氣候傾向率分別為1.4·(10a)-1、2.7·(10a)-1、1.0·(10a)-1。新疆春季（圖4b）MCI均值為-42.2～-7.2，1991 年最小，1987 年最大，春季MCI 無(wú)明顯突變點(diǎn)；夏季（圖4c）MCI 均值為-88.0～-12.6，1974 年最小，1993 年最大，UB、UF曲線(xiàn)在1983 年相交，并于2004 年通過(guò)0.05 水平的臨界線(xiàn)，即夏季干旱強(qiáng)度減弱的突變達(dá)到顯著，2006—2009年UF曲線(xiàn)有小幅下降，夏季干旱在該階段有所加強(qiáng)，2009 年之后干旱趨勢(shì)繼續(xù)減弱，2017 年再次呈加強(qiáng)趨勢(shì)；秋季（圖4d）MCI均值為-34.7～-6.8，1997年最小，2009年最大，并在1986年發(fā)生突變后UF曲線(xiàn)持續(xù)上升，2003 年通過(guò)0.05 水平的臨界線(xiàn)，即在該年份秋季干旱強(qiáng)度減弱的突變達(dá)到顯著，自2016年干旱強(qiáng)度又開(kāi)始呈增加趨勢(shì)。

圖4 1961—2020年新疆年(a)、春(b)、夏(c)、秋(d)干旱強(qiáng)度的年際變化和突變檢驗(yàn)Fig.4 Interannual variation and mutation test of drought intensity in year(a),spring(b),summer(c)and autumn(d)from 1961 to 2020 of Xinjiang

2.3 干旱空間變化特征

新疆各站點(diǎn)年均MCI值介于-91.6～-25.0之間，伊犁州霍爾果斯最小，巴州南部的若羌最大（圖5a）?？臻g差異明顯，旱情山區(qū)較重，平原較輕。伊犁河谷和博州西部MCI 年均值均小于-65，伊犁河谷東部、塔城、阿勒泰南部、昌吉州西部和烏魯木齊的MCI 年均值為-65～-55，阿勒泰北部、昌吉州東部、阿克蘇東部和巴州北部等地的MCI 年均值為-55～-45，東疆和南疆大部地區(qū)MCI 年均值大于-45。新疆年干旱強(qiáng)度基本呈現(xiàn)北疆重于南疆，牧區(qū)重于農(nóng)區(qū)。

圖5 1961—2020年新疆年(a)、春(b)、夏(c)、秋(d)干旱強(qiáng)度的空間分布Fig.5 Spatial distribution characteristics of drought intensity in year(a),spring(b),summer(c)and autumn(d)from 1961 to 2020 of Xinjiang

新疆春季各站點(diǎn)年均MCI值介于-30.7～-1.2之間，伊犁州的伊寧縣最小，和田東部的安德河最大（圖5b）。易出現(xiàn)全疆一致干旱，北疆、天山山區(qū)和南疆西部部分地區(qū)為干旱較重地區(qū)，南疆大部地區(qū)和東疆地區(qū)MCI 年均值大于-17，干旱程度相對(duì)較輕。夏季全疆MCI年均值介于-70.5～-26.5之間（圖5c），空間差異顯著，表現(xiàn)為南北疆偏西地區(qū)干旱強(qiáng)度較大,偏東地區(qū)較小。秋季全疆MCI 年均值介于-32.3～-11.8（圖5d），干旱總體偏弱。

新疆春季溫度上升快，空氣干燥，風(fēng)多且大，蒸發(fā)強(qiáng)烈，土壤失墑很快。春季降水少、變率大，各月平均降水量均小于50 mm，降水量遠(yuǎn)低于蒸發(fā)量。而西太平洋副熱帶高壓偏南，濕潤(rùn)氣流幾經(jīng)凝結(jié)，到達(dá)新疆上空時(shí)已所剩無(wú)幾。南亞的印度洋西南氣流被巨大的青藏高原阻擋，只有很少一部分進(jìn)入南疆地區(qū)。北方氣流經(jīng)過(guò)西伯利亞和蒙古翻越阿爾泰山后，有下沉作用，不能形成較大降水。因此，春季易出現(xiàn)干旱現(xiàn)象。夏季，新疆上空大氣環(huán)流高層為南亞高壓雙體型、中亞副熱帶長(zhǎng)波槽和副熱帶西風(fēng)急流偏南，中層為伊朗副高東伸北挺和西太副高西伸北抬，兩高壓之間為中亞低值系統(tǒng)，這種高、低空的大尺度環(huán)流系統(tǒng)的配置造成新疆夏季降水增多［26］，但由于地形影響，降水分布極不均勻，天山山區(qū)、天山南北麓為夏季降水大值區(qū)，干旱較輕，高空副熱帶急流穩(wěn)定在天山山區(qū)上空不再北上，導(dǎo)致北疆西部、北部干旱強(qiáng)度相對(duì)偏重。秋季隨著副熱帶急流南撤致高原上空，從西南向東北越過(guò)，云區(qū)多出現(xiàn)在高原東部，因此，新疆降水逐漸減少、氣溫下降，但此時(shí)牧草枯黃，農(nóng)作物收獲完成，干旱對(duì)農(nóng)牧業(yè)影響較小，因此秋季新疆干旱整體偏輕。

2.4 新疆干旱時(shí)空綜合特征分析

為進(jìn)一步了解新疆干旱的空間分布特征，對(duì)全疆99 站逐年MCI 值作經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)（EOF）展開(kāi)。分析結(jié)果表明，前2個(gè)特征向量為主要分量，方差貢獻(xiàn)率較大，分別為34.8%、15.1%，累積貢獻(xiàn)方差率49.9%。第3 特征向量以后各特征向量方差貢獻(xiàn)率均較小，可以不予考慮。EOF 分解的第一特征向量值（圖6a）在全疆地區(qū)均為正值，代表全疆干旱的一致變化，即全疆干旱強(qiáng)度普遍較強(qiáng)或較輕。但這種變化的強(qiáng)烈程度在不同區(qū)域存在差異，北疆西部和天山北坡各地為主要大值區(qū)，即為第一模態(tài)主要控制區(qū)。從第一模態(tài)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)（6c）可以看出，1961—1986 年期間時(shí)間系數(shù)以負(fù)值居多，表明該時(shí)期新疆普遍出現(xiàn)較重的干旱，且1962 年、1997年系數(shù)最低，全區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重干旱。在1987年以后時(shí)間系數(shù)以正值偏多，表明這一時(shí)期新疆干旱程度整體較輕。由此可見(jiàn)，第一特征向量的時(shí)空分析結(jié)果與圖4a中體現(xiàn)的干旱強(qiáng)度年際變化特征相一致，分析第一特征向量時(shí)間系數(shù)與MCI 時(shí)間序列的線(xiàn)性關(guān)系，得到的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.93，這也表明了第一特征向量實(shí)際上反映了全疆干旱強(qiáng)度變化的平均狀態(tài)。

圖6 1961—2020年新疆年干旱強(qiáng)度EOF展開(kāi)前2個(gè)空間模態(tài)分布（a，b）和時(shí)間系數(shù)變化（c，d）Fig.6 The first two spatial modal distribution(a，b)and the time coefficient variation diagram(c，d)of Xinjiang’s annual drought intensity EOF from 1961 to 2020

第二特征向量（圖6b）與第一特征向量存在顯著差異，北疆地區(qū)特征向量值為正，南疆地區(qū)為負(fù)，反映了南北疆相反的干旱強(qiáng)度空間分布特征。由圖6d可知，1961—2020年間時(shí)間系數(shù)呈正負(fù)波動(dòng)變化，反映在空間上則表現(xiàn)為南北疆交替出現(xiàn)較重和較輕干旱，在1974 年時(shí)間系數(shù)最小，準(zhǔn)確反映出了1974年北疆嚴(yán)重干旱事件，而且南北疆存在較大差異。據(jù)歷史災(zāi)情記錄，1974年新疆尤其是北疆的阿勒泰地區(qū)、塔城地區(qū)、伊犁河谷、博州、昌吉州、烏魯木齊市等地大旱，全區(qū)農(nóng)作物受旱面積近2.2×105hm2，糧食減產(chǎn)約5×108kg。

3 結(jié)論

（1）1961—2020年新疆地區(qū)歷年MCI監(jiān)測(cè)值與降水距平百分率、《中國(guó)氣象災(zāi)害大典（新疆卷）》中記載的干旱災(zāi)情的發(fā)生區(qū)域和旱情程度具有較高的一致性。MCI指數(shù)在氣象干旱達(dá)到中度以上后對(duì)降水的敏感性相對(duì)更高，在干旱發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的異常跳變現(xiàn)象較少，在新疆具有較好的適用性。

（2）近60 a 新疆地區(qū)干旱程度減輕趨勢(shì)顯著。1987年以前新疆整體為相對(duì)更干旱時(shí)期，1988年至今新疆干旱整體偏輕。春、夏、秋各季節(jié)MCI 指數(shù)上升趨勢(shì)顯著，表明干旱強(qiáng)度均呈減輕趨勢(shì)：春季MCI無(wú)明顯突變點(diǎn)；夏季干旱強(qiáng)度在1983年發(fā)生突變，并于2004 年減弱突變達(dá)到顯著，2006—2009 年夏季干旱有所加強(qiáng)，2009 年之后干旱趨勢(shì)繼續(xù)減弱，2017 年以來(lái)再次轉(zhuǎn)為加強(qiáng)趨勢(shì)；秋季在1986 年發(fā)生突變后UF曲線(xiàn)持續(xù)上升，2003 年干旱強(qiáng)度減弱的突變達(dá)到顯著，自2016年干旱強(qiáng)度又開(kāi)始呈增加趨勢(shì)。

（3）新疆干旱強(qiáng)度變化空間差異明顯，山區(qū)較重、平原較輕，牧區(qū)較重、農(nóng)區(qū)較輕，年干旱強(qiáng)度基本呈現(xiàn)北疆重于南疆。春季易出現(xiàn)全疆一致干旱，北疆、天山山區(qū)和南疆西部等地為干旱較重地區(qū)，南疆大部和東疆地區(qū)干旱程度相對(duì)較輕。新疆夏季干旱空間差異加大，表現(xiàn)為南北疆偏西地區(qū)干旱強(qiáng)度較大,偏東地區(qū)較小。秋季全疆干旱整體偏弱。

（4）通過(guò)EOF展開(kāi)分析新疆干旱強(qiáng)度主要分為全區(qū)一致干旱型和南北疆相反型2種模態(tài)。EOF展開(kāi)的第一模態(tài)特征向量值在全疆地區(qū)均為正值，表明新疆干旱變化的空間分布具有較好的一致性，即全疆干旱強(qiáng)度普遍較強(qiáng)或較輕。但這種變化特征的強(qiáng)烈程度在不同區(qū)域存在差異，北疆西部和天山北坡地區(qū)的特征值較大，表明是第一模態(tài)主要控制區(qū)。第二模態(tài)空間分布特征表現(xiàn)為以天山山脈為界，北疆地區(qū)特征向量值為正，南疆地區(qū)為負(fù)，反映了南北疆干旱強(qiáng)度呈現(xiàn)反相位變化的空間分布特征。