廣西降雨虧缺型驟旱的演變過(guò)程及時(shí)空分布特征

楊星星, 楊云川,2,3, 田 憶, 廖麗萍,2,3, 謝鑫昌, 莫崇勛,2,3, 肖 良,2,3

(1.廣西大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院, 南寧 530004; 2.廣西大學(xué)工程防災(zāi)與結(jié)構(gòu)安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南寧 530004; 3.廣西防災(zāi)減災(zāi)與工程安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南寧 530004)

“驟發(fā)性干旱(Flash Drought，簡(jiǎn)稱驟旱)”是對(duì)因高溫或降雨缺乏等引發(fā)的土壤濕度急速降低等現(xiàn)象的概稱[1-4]。驟旱歷時(shí)較短，通常僅有幾天，但土壤濕度的急速降低會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)，這種突發(fā)性也使得區(qū)域?yàn)?zāi)害預(yù)警、防災(zāi)措施的有效實(shí)施更加困難[5]。2012年，發(fā)生在美國(guó)中南部的驟旱事件造成大面積農(nóng)作物減產(chǎn)、牧畜死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百億美金，成為美國(guó)歷史上最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一[1,6-7]。驟旱由此引起了學(xué)界新一輪的關(guān)注，但是驟旱與傳統(tǒng)干旱特性差異顯著，現(xiàn)有旱災(zāi)理論在驟旱的監(jiān)測(cè)、預(yù)警及防治中效果并不理想[8-9]。驟旱的未知性以及危害性使得其成為當(dāng)前旱災(zāi)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題[1,5]。

當(dāng)前針對(duì)驟旱的研究多根據(jù)驟旱形成機(jī)理將其分為溫度驅(qū)動(dòng)型和降雨虧缺型[1,10]，研究發(fā)現(xiàn)，兩種災(zāi)害在氣候濕潤(rùn)地區(qū)均有發(fā)生[11-12]，本文主要研究降雨虧缺型驟旱。該型驟旱最早是由Mo等[10]提出，Mo等認(rèn)為2011年的得克薩斯驟旱完全不同于普通的溫度驅(qū)動(dòng)型驟旱，其在發(fā)生以前已經(jīng)發(fā)生降雨虧缺，其土壤濕度降低主要是由降雨虧缺造成的，并把這種干旱稱為“降雨虧缺型驟旱(P-deficit flash droughts)”；Mo等[10]還通過(guò)對(duì)各氣象要素的敏感性分析確定了該型驟旱的判別標(biāo)準(zhǔn)，并分析了該型驟旱在美國(guó)的時(shí)空特征。國(guó)內(nèi)，Wang等[13]運(yùn)用該標(biāo)準(zhǔn)研究了該類型驟旱在我國(guó)的時(shí)空分布特征，并分析了其與季節(jié)性干旱的關(guān)系； Zhang等[12]基于該標(biāo)準(zhǔn)分析了我國(guó)贛江流域的降雨虧缺型驟旱與溫度驅(qū)動(dòng)型驟旱的時(shí)空特性差異；張翔等[14]則采用基于多種干旱指數(shù)的驟旱定義研究了我國(guó)農(nóng)業(yè)區(qū)域的驟旱時(shí)空分布特征?？偟膩?lái)說(shuō)目前降雨虧缺型驟旱研究還處于起步階段，現(xiàn)有研究多集中在區(qū)域驟旱時(shí)空分布特征分析。

廣西壯族自治區(qū)地處熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年降水量豐沛但時(shí)空分布不均[15]，且雨熱同季，易存在短時(shí)降水虧缺現(xiàn)象；廣西區(qū)內(nèi)巖溶廣泛發(fā)育[16]，使得土層淺薄且保水能力差，擁有驟旱易發(fā)的基礎(chǔ)；而廣西又是農(nóng)業(yè)大省，旱災(zāi)頻發(fā)造成損失巨大[17]，區(qū)域旱災(zāi)特性研究迫在眉睫。籍此，本文綜合降雨、蒸散發(fā)、氣溫、太陽(yáng)輻射等數(shù)據(jù)，在分析廣西地區(qū)的降雨虧缺型驟旱的演變過(guò)程的基礎(chǔ)上，采用多種方法全面討論近40 a來(lái)該型驟旱在廣西的時(shí)空分布特征。以期為廣西乃至華南地區(qū)的降雨虧缺型驟旱的監(jiān)測(cè)、預(yù)警等工作提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況

廣西壯族自治區(qū)地處華南，位于104°26′—112°04′E，20°54′—26°24′N，地跨珠江、長(zhǎng)江、紅河、濱海四大水系。全區(qū)氣候溫暖，平均溫度17.3～23.8℃，日照充足，年均日照時(shí)數(shù)1 467 h，冬短夏長(zhǎng)，干濕季分明。從地形上來(lái)看，廣西東臨云貴高原，西為兩廣丘陵，南部臨海，區(qū)內(nèi)四周多山，中南部則多丘陵平地。廣西喀斯特地貌分布廣泛，喀斯特地貌區(qū)約占總土地面積的37.8%，其集中連片分布于桂西南、桂西北、桂中和桂東北。獨(dú)特的氣候條件加上特殊的地質(zhì)條件使得廣西地區(qū)洪旱災(zāi)害頻發(fā)。

1.2 數(shù)據(jù)獲取與處理

文中主要用到降雨(P)、土壤濕度(SM)、蒸散發(fā)(ET)、氣溫(T)、太陽(yáng)輻射(Rad)5類數(shù)據(jù)。各數(shù)據(jù)來(lái)源及屬性見(jiàn)表1。為同時(shí)使用多要素進(jìn)行驟旱研究，需將不同來(lái)源的要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空統(tǒng)一。為此，通過(guò)插值將P，T數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為0.25°×0.25°，將SM及ET數(shù)據(jù)按照北京時(shí)間轉(zhuǎn)換為日尺度。對(duì)于T和P中數(shù)據(jù)異常較多的格點(diǎn)予以剔除，個(gè)別缺測(cè)數(shù)據(jù)則采用該日的多年平均值進(jìn)行插補(bǔ)。最終可得廣西地區(qū)1979—2015年342個(gè)0.25°×0.25°格點(diǎn)的P，SM，ET，T及Rad(2008—2015年)日尺度序列(圖1)。

表1 各要素?cái)?shù)據(jù)屬性及來(lái)源

1.3 研究方法

1.3.1 驟旱判別標(biāo)準(zhǔn) 本文對(duì)于降雨虧缺型驟旱的判別主要采用以下標(biāo)準(zhǔn)[10]：T距平>1 STD，ET距平<0，P<40%。其中T，ET，P等要素均采用候(5 d)平均值，STD表示標(biāo)準(zhǔn)差，P表示該候的降雨在整個(gè)時(shí)間序列內(nèi)的分位數(shù)(%)。對(duì)于每一個(gè)格點(diǎn)，同時(shí)滿足3個(gè)條件即認(rèn)為該點(diǎn)發(fā)生降雨虧缺型驟旱，若一個(gè)格點(diǎn)連續(xù)多候均滿足判別條件視為一個(gè)驟旱事件。對(duì)于季節(jié)性干旱，則采用等Yuan[20]判別標(biāo)準(zhǔn)：D≥3，SM%<30%，其中D表示連續(xù)月份，SM表示月土壤濕度在整個(gè)時(shí)間序列內(nèi)的分位數(shù)(%)。

此外，因?yàn)椴捎煤?5 d)尺度進(jìn)行驟旱研究，為方便統(tǒng)計(jì)，研究中剔除了2月29日，從每年1月1日起，每5 d算作1候，直到當(dāng)年12月31日，每年即可算作73候。研究中還采用了旱災(zāi)頻率、歷時(shí)、面積等指標(biāo)量化驟旱及季節(jié)性干旱。其中頻率及面積的計(jì)算公式見(jiàn)表2。

圖1 廣西0.25度格點(diǎn)分布

表2 驟旱評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算公式

1.3.2 時(shí)空分布特征分析方法 本文在統(tǒng)計(jì)出廣西1979—2015年所有降雨虧缺型驟旱事件的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究該型驟旱在廣西地區(qū)的趨勢(shì)性、突變性、周期性等特征。主要采用線性傾向率方法[20]表示驟旱的歷史變化量；采用Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法[21]檢驗(yàn)驟旱變化趨勢(shì)的顯著程度；采用Hurst指數(shù)法[22]分析驟旱趨勢(shì)變化在未來(lái)的延續(xù)情況；采用滑動(dòng)平均法[23]進(jìn)行分期趨勢(shì)分析[24]；此外，還采用了BG分割算法進(jìn)行突變特征分析，采用EEMD方法進(jìn)行周期特征分析。其中前幾種方法已在旱災(zāi)研究領(lǐng)域有較多的運(yùn)用，而B(niǎo)G分割算法則是一種非線性、非平穩(wěn)時(shí)間序列的變異檢測(cè)方法，研究發(fā)現(xiàn)其特別適合處理類似于氣候資料的時(shí)間序列[25-26]；EEMD是EMD方法的改進(jìn)，其在EMD分解的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入白噪聲，解決了模態(tài)混疊問(wèn)題，目前也已被應(yīng)用于水文氣象等領(lǐng)域的多重周期研究[25-26]。BG分割算法和EEMD的具體計(jì)算公式可參考相關(guān)文獻(xiàn)[27-28]。

2 廣西降雨虧缺型驟旱的演變過(guò)程及特性分析

2.1 降雨虧缺型驟旱的演變過(guò)程

為了較為準(zhǔn)確清晰地研究降雨虧缺型驟旱的特性，選擇廣西地區(qū)一場(chǎng)典型降雨虧缺型驟旱事件，分析其演變過(guò)程。畫(huà)出該次驟旱事件發(fā)生前1候(T-1候)、驟旱發(fā)生時(shí)(T候)、驟旱發(fā)生后1候(T+1候)的降雨(P)距平、土壤濕度(SM)距平百分率、蒸散發(fā)(ET)距平百分率、氣溫(T)距平百分率的空間分布圖(附圖1)。由附圖1可知，在(T-1)候，全區(qū)大部分地區(qū)的SM，ET距平百分率及P距平均為負(fù)值，其中桂中、桂南及桂東的降雨距平均在-0.5～0 mm，SM與ET的距平百分率則表明其在桂中及桂南顯著偏小，此時(shí)全區(qū)大部分區(qū)域的氣溫則是偏高0～10%；而T-1候到T候，全區(qū)降雨虧缺程度進(jìn)一步加重，桂中、桂南、桂東的降雨距平則是降至-2.0～-1.5 mm，桂中、桂南地區(qū)的ET，SM距平百分率也隨之到達(dá)最低，T也隨之上升，在桂中及桂南地區(qū)偏高30%，且與ET，SM的空間分布表現(xiàn)出較好的相關(guān)性；T候到T+1候，全區(qū)降雨虧缺程度有所緩解，僅在桂東小部分地區(qū)降雨偏少，桂中桂南地區(qū)的SM及ET也隨之回升，但依然偏低，氣溫也有所下降，依然偏高，全區(qū)T距平百分率為0～20%。

2.2 降雨虧缺型驟旱的演變特性分析

通過(guò)以上分析可知，前期P以及SM等要素偏低為降雨虧缺型驟旱的發(fā)生創(chuàng)造了條件，而驟旱發(fā)生的直接誘因則是P進(jìn)一步減低。該次驟旱過(guò)程T-1候到T候中P有顯著減小的過(guò)程，P的減少，導(dǎo)致土壤含水量得不到補(bǔ)充，從而導(dǎo)致SM降低，然后影響ET，ET的減小則會(huì)使得太陽(yáng)輻射增加[10]，從而導(dǎo)致T偏大，同時(shí)由于下墊面的異質(zhì)性等其他因素的影響，要素之間的影響并不是線性的，這也導(dǎo)致了要素之間的空間變化并不完全相關(guān)。該次驟旱事件中表現(xiàn)出的特性，在大范圍統(tǒng)計(jì)中依然有所體現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)廣西地區(qū)1979—2015年所有降雨虧缺型驟旱事件中，T-1候至T候的降雨變化如圖2A所示，T-1候及T-2候的P距平和SM距平百分率如圖2D—E所示，T候(1998—2016年)的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度距平見(jiàn)圖2G，驟旱時(shí)間發(fā)生后SM距平為負(fù)持續(xù)時(shí)間如圖2F所示。由圖2A可知，絕大部分降雨虧缺型驟旱事件T-1候至T候之間都存在降雨減少，且減少量大都集中在5 mm以內(nèi)。由圖2B—C可知在降雨虧缺型驟旱發(fā)生前期降雨已經(jīng)明顯較少，約有75%的驟旱事件在T-2候的降雨距平已經(jīng)為負(fù)數(shù)，而到了T-1候，降雨距平為負(fù)數(shù)的事件進(jìn)一步增多，P減小，SM也隨之降低，T-2候時(shí)，超過(guò)50%的驟旱事件的SM距平百分率小于0，T-1候時(shí)則有75%，且主要集中在-10%～0。圖2G則說(shuō)明了ET的減少導(dǎo)致溫度的增加，約有75%的驟旱事件在驟旱發(fā)生時(shí)太陽(yáng)輻射距平百分率出現(xiàn)了增長(zhǎng)。驟旱是農(nóng)業(yè)干旱，其對(duì)農(nóng)業(yè)的影響，則通過(guò)影響SM而體現(xiàn)。由圖2F可知，驟旱發(fā)生雖然較為迅速，但其對(duì)農(nóng)業(yè)影響依然很大，約有75%的驟旱事件在驟旱發(fā)生后1～5候，SM距平百分率依然為負(fù)，偏低，而土壤長(zhǎng)期缺水勢(shì)必影響農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育[5]。

圖2 降雨虧缺型驟旱發(fā)生過(guò)程中多氣象要素變化水平箱線

3 廣西地區(qū)降雨虧缺型驟旱的時(shí)間分布特征

3.1 驟旱的時(shí)間分配特征

統(tǒng)計(jì)出廣西地區(qū)342個(gè)格點(diǎn)在1979—2015年降雨虧缺型驟旱的頻率、面積及持續(xù)候數(shù)(圖3)。由圖3可知，降雨虧缺型驟旱在廣西發(fā)生的頻率并不高，其主要集中在1.0%～2.0%，對(duì)于個(gè)別驟旱相對(duì)較多的區(qū)域，也不超過(guò)3%；驟旱發(fā)生面積則大都在30%以下，以10%以內(nèi)的小范圍為主；驟旱持續(xù)時(shí)間通常較短，以1候(5 d以內(nèi))為主，約占90%，2候(10 d以內(nèi))次之，約占7%，大于2候(10 d以上)的不足1%。

圖3 廣西地區(qū)1979-2015年降雨虧缺型驟旱頻率、歷時(shí)、面積分布區(qū)間

統(tǒng)計(jì)出降雨虧缺型驟旱頻次的各月占比、面積及歷時(shí)的各月平均值(圖4)。由圖4A可知，降雨虧缺型驟旱多發(fā)于夏季的6—8月份，其中7月份最高，約占全年的16%，秋季的9—11月份驟旱較少，3個(gè)月的占比均在4%以下，此外冬季12—2月份的驟旱占比要高于春季的3—5月份。由圖4B可知，驟旱歷時(shí)在月際間差異較為顯著，各月平均歷時(shí)為1.0～1.4候，在春(3—5月)、夏(6—8月)、冬(12—2月)3季各有1個(gè)峰值，且依次增大，秋季3月的驟旱歷時(shí)均在1.0候左右。由圖4B可知，驟旱面積在7月份最低，約為18%，在11月份最小，約為4%，就季節(jié)來(lái)說(shuō)，夏季的驟旱面積較大，6—8月占比均在8%以上，冬季次之，秋季最小，9—11月份驟旱占比均為4%～8%。綜合頻率、歷時(shí)、面積來(lái)看，降雨驅(qū)動(dòng)型驟旱在秋季較少，且影響也較小，而在夏季較多，歷時(shí)較長(zhǎng)，影響范圍也較大；冬季驟旱的影響要高于春季，但總體上來(lái)說(shuō)兩季差別不大。

3.2 驟旱時(shí)間趨勢(shì)變化

統(tǒng)計(jì)出廣西地區(qū)1979—2015年平均每年降雨虧缺型驟旱頻次、歷時(shí)、面積(圖5)，并計(jì)算出序列的特征值見(jiàn)表3。由圖5、表3可知，1979—2015年廣西地區(qū)降雨虧缺型驟旱的頻次及面積序列波動(dòng)顯著，兩者變差系數(shù)(Cv)值均大于0.6，而驟旱歷時(shí)序列則較為平緩。不過(guò)，3指標(biāo)的年序列均呈現(xiàn)出顯著下降的變化趨勢(shì)，三者的傾向率分別為-0.02次/a，-0.002候/a，-0.22%/a，三者的Mann-kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)的Z值均小于-1.28(90%顯著性)。5點(diǎn)滑動(dòng)平均變化曲線則顯示，驟旱頻次與驟旱面積的變化較為相似，均呈現(xiàn)出逐漸下降的單一變化趨勢(shì)，而驟旱歷時(shí)則是在1979—1989年變化較為平緩，在1989—1999年逐漸下降，而1999年以后則又逐漸回升。從Hurst值來(lái)看，驟旱頻次、面積、歷時(shí)序列的變化趨勢(shì)均有一定的可能會(huì)繼續(xù)持續(xù)。綜合來(lái)看，1979—2015年降雨虧缺型驟發(fā)性干旱對(duì)廣西的地區(qū)的影響呈現(xiàn)出減弱趨勢(shì)。

3.3 驟旱序列突變特征

為分析1979—2015年降雨虧缺型驟旱的突變特征，采用BG分割算法，設(shè)置p=0.95，L=15，分別檢測(cè)驟旱的頻次序列、歷時(shí)序列及面積序列的突變點(diǎn)(圖6)。由圖6可知，表征驟旱特性的3個(gè)序列均進(jìn)行了一次分割，其中1999年為驟旱頻次、面積的可能突變點(diǎn)，1991年為驟旱歷時(shí)序列的可能突變點(diǎn)。再對(duì)各突變點(diǎn)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，可得，驟旱歷時(shí)在1991年處的突變點(diǎn)顯著性檢驗(yàn)值僅有0.68，突變不顯著，驟旱頻次和面積在1999年的顯著性檢驗(yàn)值雖均較大，但后者依然小于p，突變不顯著，僅有驟旱頻次的檢驗(yàn)值大于p，為顯著突變點(diǎn)。

圖4 降雨虧缺型驟旱年內(nèi)月變化

圖5 廣西1979-2015年降雨虧缺型驟旱頻次、歷時(shí)、面積變化曲線

表3 廣西1979-2015年逐年降雨虧缺型驟旱頻次、歷時(shí)、面積序列特征值

圖6 1979-2015年廣西地區(qū)驟旱三維度序列變異性檢驗(yàn)

3.4 驟旱序列周期特征

采用EEMD方法對(duì)驟旱頻次、歷時(shí)、面積序列進(jìn)行分解(圖7)，由圖7可知，驟旱3特征序列均可分解為4個(gè)分量，各序列的IMF分量的波動(dòng)均由IMF1到IMF4逐漸減小，其中IMF4分量幾乎沒(méi)有波動(dòng)，Res分量則體現(xiàn)了驟旱頻次、歷時(shí)、面積3序列的顯著下降趨勢(shì)，與3.2部分結(jié)論一致。通過(guò)計(jì)算中心頻率可以求得各分量對(duì)應(yīng)的平均周期(表4)，由表4可知，驟旱歷時(shí)和面積的周期較為接近，其IMF1對(duì)應(yīng)的周期均接近3 a，而驟旱頻次則為3.45 a；IMF2對(duì)應(yīng)的周期約為5 a，而頻次則為6.60 a；IMF3對(duì)應(yīng)的周期約為10.5 a，而頻次則為12 a；三者IMF4對(duì)應(yīng)的周期均較長(zhǎng)，接近序列長(zhǎng)度，準(zhǔn)確性較差，故不考慮。為進(jìn)一步確定所求周期的可靠性，對(duì)各序列IMF分量進(jìn)行置信檢驗(yàn)[28](圖8)。由圖8可知，驟旱頻次、歷時(shí)、面積3序列的4個(gè)IMF分量中IMF1的分量lnE最高，但歷時(shí)的IMF1分量值在80%置信線以下，另外兩者的值則在80%置信線和90%置信線之間。綜上可知，表征驟旱特性的3特征序列中，驟旱頻次和面積的IMF1包含具有實(shí)際物理意義的信息最多，其對(duì)應(yīng)的3.45，2.98 a周期較為可靠。

圖7 驟旱頻次、歷時(shí)、面積序列的EEMD分解

表4 驟旱三維度序列中心頻率及周期

圖8 驟旱三維度各IMF分量的置信檢驗(yàn)

4 廣西降雨虧缺型驟旱的空間分布特征

4.1 驟旱的空間分布

統(tǒng)計(jì)出廣西地區(qū)342個(gè)格點(diǎn)1979—2015年的降雨虧缺型驟旱事件的頻率及平均歷時(shí)，并空間插值得圖9。

由圖9A可知，全區(qū)驟旱頻率由桂北向桂南逐漸增加，其中桂北地區(qū)驟旱頻率在1.00%以下，而桂中以及桂南則在1.50%以上。由圖9B可知，全區(qū)驟旱頻率則主要集中在1.05～1.15候，其中桂西南及桂中的南寧、來(lái)賓、柳州等地的驟旱歷時(shí)在1.10～1.15候，而貴港及桂林等小部分地區(qū)在1.05候以下，其余地區(qū)則在1.05～1.10候。綜合來(lái)看，在空間分布上，驟旱頻次和歷時(shí)在總體上并沒(méi)有呈現(xiàn)出顯著的相關(guān)性，但在部分地區(qū)，例如桂西南的崇左、防城港，桂中的南寧、來(lái)賓等地，驟旱頻次及歷時(shí)均較高。

圖9 降雨虧缺型驟旱頻率、歷時(shí)空間分布

4.2 驟旱空間趨勢(shì)變化

統(tǒng)計(jì)出廣西342個(gè)格點(diǎn)1979—2015年降雨虧缺型驟旱發(fā)生次數(shù)的傾向率以及Mann-kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值并進(jìn)行空間插值(圖10)。由圖10可知，1979—2015年，降雨虧缺型驟旱在全區(qū)大部均呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，其中傾向率為-0.04～-0.02次/a的區(qū)域最大。從空間分布上可以看出，桂東及桂西小部分地區(qū)的傾向率為-0.02～0次/a，且這些地區(qū)的Z值均大于-1.28，即下降趨勢(shì)不顯著，而在桂中、桂北及桂西南等地區(qū)的傾向率均在-0.02次/a以上，且其對(duì)應(yīng)的Z值則表明，驟旱頻次在這些地區(qū)下降顯著。驟旱頻次下降最為顯著的則是在桂中的河池、柳州、南寧、來(lái)賓4市的交界處，其傾向率在-0.06～-0.04次/a，其Z值均小于-2.32，通過(guò)了99%的置信檢驗(yàn)。

4.3 降雨虧缺型驟旱與季節(jié)性干旱

為研究降雨虧缺型驟旱與季節(jié)性干旱的關(guān)系，計(jì)算出廣西地區(qū)1979—2015年季節(jié)性干旱的頻率及平均歷時(shí)以及驟旱與季節(jié)性干旱同時(shí)發(fā)生的頻率并進(jìn)行空間插值(圖11)。由圖11可知，廣西大部季節(jié)性干旱的頻率均在16%以上，季節(jié)性干旱歷時(shí)以4～6個(gè)月為主，就空間分布來(lái)說(shuō)，桂中的柳州、來(lái)賓、及河池部分地區(qū)的季節(jié)性干旱頻率及歷時(shí)均較高，而在桂西南及桂南地區(qū)季節(jié)性干旱的頻率及歷時(shí)均較低。將圖11A—B分別與圖9A—B進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，整體上來(lái)看，降雨虧缺型驟旱與季節(jié)性干旱的頻率及歷時(shí)的空間分布并沒(méi)有表現(xiàn)出顯著的一致性，但在部分地區(qū)，例如桂中的柳州及來(lái)賓等地，降雨虧缺型驟旱與季節(jié)性干旱均相對(duì)較多，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。由圖11C可知，廣西各地降雨虧缺型驟旱與季節(jié)性干旱同時(shí)發(fā)生頻率在20%以下，較高的地區(qū)則主要集中在桂西南以及桂中，兩者同時(shí)發(fā)生頻率均在10%以上，而桂北的河池及桂林以及桂東地區(qū)則相對(duì)較小。對(duì)比圖11C與圖9A—B，結(jié)果表明，降雨虧缺型驟旱與季節(jié)性干旱同時(shí)發(fā)生頻率的空間分布圖與驟旱歷時(shí)的空間分布有較好的正相關(guān)關(guān)系，而對(duì)比圖11B—C，結(jié)果則表明兩種干旱同時(shí)發(fā)生頻率的空間分布與季節(jié)性干旱的歷時(shí)的空間分布沒(méi)有顯著相關(guān)性。

圖10 廣西1979-2015年降雨虧缺型驟旱頻次變化趨勢(shì)空間分布

圖11 廣西1979-2015年季節(jié)性干旱的頻率及歷時(shí)與驟旱和季節(jié)性干旱同時(shí)發(fā)生頻率的空間分布

5 結(jié) 論

(1) 發(fā)生前期已發(fā)生降雨虧缺、土壤濕度偏低現(xiàn)象，其發(fā)生的直接誘因是在此基礎(chǔ)上降雨的進(jìn)一步降低，致使蒸發(fā)減少，并伴隨著太陽(yáng)輻射和氣溫增加，最終導(dǎo)致土壤濕度進(jìn)一步下降形成驟旱。

(2) 發(fā)生頻率主要集中在1.0%～2.0%，發(fā)生面積主要集中在10%以下，持續(xù)時(shí)間主要集中在1～2候(10 d以內(nèi))；在年內(nèi)分配上，在秋季發(fā)生較少且影響也較小，而在夏季發(fā)生較多且歷時(shí)較長(zhǎng)。

(3) 頻次、歷時(shí)、面積在1979—2015年呈現(xiàn)出顯著下降趨勢(shì)，且這種趨勢(shì)有一定可能會(huì)繼續(xù)延續(xù)，但僅有頻次序列在1999年存在顯著突變；頻次序列存在3.45 a的周期，面積序列存在2.98 a的周期。

(4) 驟旱頻次在桂南較高，歷時(shí)在桂西南等地較長(zhǎng)；在變化趨勢(shì)方面，頻次和歷時(shí)均在桂中地區(qū)的下降趨勢(shì)最為顯著。

(5) 季節(jié)性干旱的頻率及歷時(shí)在桂中等地較高，在桂西南等地較低；有6%～15%的驟旱與季節(jié)性干旱同時(shí)發(fā)生，其中桂中及桂西南地區(qū)較高。