湖北省氣象干旱發(fā)生規(guī)律及其指標(biāo)適用性研究

黃永學(xué)等

摘要：為了監(jiān)測評估湖北省干旱情況，計(jì)算了近40年降水距平百分率、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、綜合氣象干旱指數(shù)、Palmer干旱指數(shù)，比較了各種干旱指數(shù)在湖北省的適用性，并分析了湖北省干旱時空分布規(guī)律。發(fā)現(xiàn)大部分地區(qū)在20世紀(jì)80年代后干旱發(fā)生頻率明顯上升，且干旱頻率上升較快區(qū)域正好是以“旱包子”著稱的鄂北崗地，在未來氣候背景下，將呈現(xiàn)“旱包子”更旱的趨勢。因此，隨著全球氣候變暖形勢日益嚴(yán)峻，應(yīng)加強(qiáng)對湖北省氣象干旱的監(jiān)測、預(yù)報(bào)以及防范。

關(guān)鍵詞：氣象干旱；適用性；時空分布規(guī)律；湖北省

中圖分類號：P468.0+24；S423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）04-0788-07

Meteorological Drought Occurring Patterns and Its Applicability of Drought Indexes in Hubei Province

HUANG Yong-xue1，2，LIU An-guo1，YANG Wen-gang2，HU You-lin2，GAN Chang-lin2

（1.College of Plant Science & Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070，China；

2. Wuhan National Agrometeorological Station， Wuhan 430040，China）

Abstract： In order to monitor the drought conditions in Hubei province， four kinds of drought indexes-precipitation anomaly percentage， standard precipitation index， composite index and palmer drought severity index in nearly 40 years were measured， and the applicability of these drought indexes to Hubei Province was compared. Drought spatial and temporal distribution were analyzed. Results showed that the frequency of drought occurrence had apparently increased since 1980 in most areas in Hubei province. The fast increasing area was Ebei area， where drought disaster occurred frequently with a vivid name“drought stuff-steam bun”. It is indicated that “drought stuff-steam bun” tendency would appear early in the future climate background. Therefore， with the growing of global warming， the monitoring， forecasting and precaution on meteorological drought in Hubei province should be enhanced.

Key words： meteorological drought； applicability； spatial and temporal distribution； Hubei province

湖北省雨量豐沛，洪澇災(zāi)害發(fā)生頻繁，素有“千湖之省”之稱，境內(nèi)有長江、漢江及眾多中小河流。但由于雨量在地域、時空、年際上分布不均，就總體情況而言，湖北省不僅缺水，而且較為突出，是旱災(zāi)多發(fā)省份之一[1]，給湖北省經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重?fù)p失。近年來，湖北省嚴(yán)重干旱頻繁發(fā)生，不僅使境內(nèi)水資源的供需矛盾加劇，而且還給生態(tài)環(huán)境帶來了一系列的沖擊。

湖北省在干旱監(jiān)測、預(yù)警和評估方面做了大量的探索性研究，但由于方法參數(shù)太多或參數(shù)獲取困難以及各種指標(biāo)適用性不同等原因，干旱監(jiān)測與預(yù)報(bào)始終是一個技術(shù)難點(diǎn)。目前，湖北省在干旱監(jiān)測、預(yù)警、評估業(yè)務(wù)系統(tǒng)中采用的干旱指標(biāo)有綜合干旱指數(shù)、土壤相對濕度、K指數(shù)、降水距平百分率、Z指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)等。采用的遙感監(jiān)測方法有植被供水指數(shù)方法、熱慣量方法和云參數(shù)方法等3種。雖然采用的干旱指標(biāo)較多，但由于沒有較完整的災(zāi)情資料，難以系統(tǒng)地比較分析各指標(biāo)在湖北省的適用情況，對于哪些指標(biāo)更適合湖北省實(shí)際情況仍沒有定論，在實(shí)際監(jiān)測過程中，各指標(biāo)監(jiān)測效果都不能很好地反映實(shí)際旱情。因此，本研究主要是在現(xiàn)行各種干旱指標(biāo)進(jìn)行適用性比較的基礎(chǔ)上分析湖北省干旱在時間和空間上的分布規(guī)律，以期為科學(xué)抗旱救災(zāi)提供決策依據(jù)，對湖北省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 氣象材料

本研究計(jì)算了湖北省近40年來的Palmer指數(shù)、降水距平百分率、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、綜合干旱指數(shù)序列，選取武漢站干旱指數(shù)為例進(jìn)行對比分析，找出各指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的差異，以便在干旱實(shí)時監(jiān)測評價業(yè)務(wù)應(yīng)用中有一個更科學(xué)的依據(jù)。

湖北省Palmer旱度模式選取湖北省氣象觀測資料比較完整的63個站點(diǎn)，選取氣象資料時間從1964年10月至2004年5月，計(jì)算出了476個月各站點(diǎn)Palmer指數(shù)序列，分析湖北省干旱特征，以便為湖北省干旱的監(jiān)測、預(yù)報(bào)及防范提供科學(xué)依據(jù)。

3.2 討論

本研究對各干旱指標(biāo)進(jìn)行了比較，也分析了湖北省干旱發(fā)生分布規(guī)律，由于各種條件的限制，本研究尚有一些不足之處，有待進(jìn)一步深入研究，后續(xù)研究還需要解決以下問題。

1）氣象國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的幾種指標(biāo)在比較過程中沒有較完整、詳盡、量化的干旱災(zāi)情資料，難以系統(tǒng)地比較分析各指標(biāo)在湖北省的使用情況，只能以記載歷史災(zāi)情的描述性文字來作為參考。

2）所采用的各種干旱指標(biāo)反映的均為氣象干旱，而農(nóng)業(yè)干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害更大，與廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的利益關(guān)系密切，研究意義重大。可以選取主要的糧食作物和一些地方特色經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行農(nóng)業(yè)干旱的研究工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 敖立萬，吳 強(qiáng)，匡玉芳，等.湖北省干旱發(fā)生規(guī)律與對策研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，42（1）：4-7.

[2] 衛(wèi) 捷，馬柱國.Palmer干旱指數(shù)、地表濕潤指數(shù)與降水距平的比較[J].地理學(xué)報(bào)，2003，58（增刊）：117-124.

[3] 張 強(qiáng)，鞠笑生，李淑華.三種干旱指標(biāo)的比較和新指標(biāo)的確定[J].氣象科技，1998（2）：48-52.

[4] PALMER W C. Meteorological drought[J]. U. S. Weather Bureau Research Paper，1965， 45：1-58.

[5] RICHARD R， HEIM J R.美國20世紀(jì)干旱指數(shù)評述[J].周躍武，馮建英，譯.干旱氣象，2006，24（1）：79-89.

[6] 范嘉泉，鄭劍非.帕默爾氣象干旱研究方法介紹[J].氣象科技， 1984，12（1）：63-71.

[7] 安順清，邢久星.帕默爾旱度模式的修正[J].氣象科學(xué)研究院院刊，1986，1（1）：75-81.

[8] 劉巍巍，安順清，劉庚山，等.帕默爾旱度模式的進(jìn)一步修正[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2004，15（2）： 207-216.

[9] 凌霄霞.基于修正Palmer旱度模式的湖北省農(nóng)業(yè)干旱研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[10] 中國氣象災(zāi)害大典編委會.中國氣象災(zāi)害大典·湖北卷[M].北京：氣象出版社，2007.

[11] 湖北省氣象局.湖北省氣象志（1997）[M].北京：氣象出版社，1997.

3.2 討論

本研究對各干旱指標(biāo)進(jìn)行了比較，也分析了湖北省干旱發(fā)生分布規(guī)律，由于各種條件的限制，本研究尚有一些不足之處，有待進(jìn)一步深入研究，后續(xù)研究還需要解決以下問題。

1）氣象國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的幾種指標(biāo)在比較過程中沒有較完整、詳盡、量化的干旱災(zāi)情資料，難以系統(tǒng)地比較分析各指標(biāo)在湖北省的使用情況，只能以記載歷史災(zāi)情的描述性文字來作為參考。

2）所采用的各種干旱指標(biāo)反映的均為氣象干旱，而農(nóng)業(yè)干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害更大，與廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的利益關(guān)系密切，研究意義重大。可以選取主要的糧食作物和一些地方特色經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行農(nóng)業(yè)干旱的研究工作。

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[2] 衛(wèi) 捷，馬柱國.Palmer干旱指數(shù)、地表濕潤指數(shù)與降水距平的比較[J].地理學(xué)報(bào)，2003，58（增刊）：117-124.

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[8] 劉巍巍，安順清，劉庚山，等.帕默爾旱度模式的進(jìn)一步修正[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2004，15（2）： 207-216.

[9] 凌霄霞.基于修正Palmer旱度模式的湖北省農(nóng)業(yè)干旱研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

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[11] 湖北省氣象局.湖北省氣象志（1997）[M].北京：氣象出版社，1997.

3.2 討論

本研究對各干旱指標(biāo)進(jìn)行了比較，也分析了湖北省干旱發(fā)生分布規(guī)律，由于各種條件的限制，本研究尚有一些不足之處，有待進(jìn)一步深入研究，后續(xù)研究還需要解決以下問題。

1）氣象國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的幾種指標(biāo)在比較過程中沒有較完整、詳盡、量化的干旱災(zāi)情資料，難以系統(tǒng)地比較分析各指標(biāo)在湖北省的使用情況，只能以記載歷史災(zāi)情的描述性文字來作為參考。

2）所采用的各種干旱指標(biāo)反映的均為氣象干旱，而農(nóng)業(yè)干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害更大，與廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的利益關(guān)系密切，研究意義重大?？梢赃x取主要的糧食作物和一些地方特色經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行農(nóng)業(yè)干旱的研究工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 敖立萬，吳 強(qiáng)，匡玉芳，等.湖北省干旱發(fā)生規(guī)律與對策研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，42（1）：4-7.

[2] 衛(wèi) 捷，馬柱國.Palmer干旱指數(shù)、地表濕潤指數(shù)與降水距平的比較[J].地理學(xué)報(bào)，2003，58（增刊）：117-124.

[3] 張 強(qiáng)，鞠笑生，李淑華.三種干旱指標(biāo)的比較和新指標(biāo)的確定[J].氣象科技，1998（2）：48-52.

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[5] RICHARD R， HEIM J R.美國20世紀(jì)干旱指數(shù)評述[J].周躍武，馮建英，譯.干旱氣象，2006，24（1）：79-89.

[6] 范嘉泉，鄭劍非.帕默爾氣象干旱研究方法介紹[J].氣象科技， 1984，12（1）：63-71.

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[8] 劉巍巍，安順清，劉庚山，等.帕默爾旱度模式的進(jìn)一步修正[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2004，15（2）： 207-216.

[9] 凌霄霞.基于修正Palmer旱度模式的湖北省農(nóng)業(yè)干旱研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[10] 中國氣象災(zāi)害大典編委會.中國氣象災(zāi)害大典·湖北卷[M].北京：氣象出版社，2007.

[11] 湖北省氣象局.湖北省氣象志（1997）[M].北京：氣象出版社，1997.