基于MCI指标的祁连地区干旱特征分析.pdf
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1、刘丹等:基于MCI指标的祁连地区干旱特征分析基于MCI指标的祁连地区干旱特征分析刘丹1马智1沈鹿鸣?工马宁3(1.青海省祁连县气象局,祁连县8 10 40 0;2.河北省秦皇岛市气象局秦皇岛市0 6 6 0 0 0;3.青海省祁连县野牛沟气象站,祁连县8 10 40 0)摘要:利用19 7 8 一2 0 2 0 年祁连地区3 个气象站点的逐日干旱综合指数(MCI),通过ArcGis空间分析技术和数据分析等方法对祁连地区43 a干旱特征进行了统计分析。结果表明:祁连地区发生春旱和夏旱相对较频繁,而秋季相对不易发生干旱;春季和夏季祁连偏东地区干旱强重,秋季干旱日数的空间分布不甚明显;三站干旱发生日
2、数由多到少依次为祁连 托勒 野牛沟。关键词:干旱;MCI指数;干旱日数;祁连强度有明显的减弱趋势,秋旱强度呈增强趋势,然而1引言年干旱强度和发生夏旱时的强度无明显变化。吴秀祁连县位于青海省的东北部,地域辽阔,东西长兰7 基于MCI指数研究了新疆地区的干旱特征,发现南北窄,呈狭长的地形特点。地处祁连山中段,北邻该地区在过去六十年间干旱强度呈现减轻趋势。4一甘肃河西走廊,所以被称为青海的“北大门”。该地区5月的旱化情况严重,6 一8 月新疆以西地区为干旱由于青藏高原对大气环流的特殊影响,致使本区冬易发区,9 一10 月干旱相对不易发生。成青燕8 研究季降温幅度大,气温年际差较大。具体表现为冬季指出
3、甘肃近5 0 a春旱和夏旱发生的频率最高且影响长而寒冷干燥,夏季短而温?湿润。祁连是青海省的范围广,从发生干旱的强度来看,春季干旱强度最主要资源富集区,也是黑河、托勒河、大通河的发源强,秋季最弱。春季各等级干旱发生天数较高,且容地。三条河流平均每年为下游供水2 7 亿m,因此祁易发展成重旱甚至特旱;夏季和冬季更容易发生轻连享有“天然水塔”的美称。前人在工作中已经得出旱和中旱;秋季干旱发生日数最少,且干旱强度也最干旱与地球环境相伴而生,人类一直受干旱灾害的轻。困扰 2。IPCC第五报告指出,全球大部分地区都出现目前,关于祁连的干旱研究较少,切实保护“天地表温度持续走高的现象,在这种升温变暖的大环
4、然水塔”的功能,以及祁连地区的生态完整的使命刻境下,全球发生干旱的频率增加,干旱面积也不断扩不容缓。因此,了解祁连地区的气候变化,特别是该大 3-5 。干旱是常见的气象灾害,近年来,不少学者研地区干旱特征,以促进祁连水资源和经济的发展。本究我国的干旱特征。曲学斌和杨钦宇6 分析内蒙古不文旨在研究祁连地区的干旱特征,不仅对于当地生同区域的干旱特征,指出当地发生干旱灾害的区域产活动有一定的意义,还可以为深人认识该地区干与MCI的空间分布情况基本一致,说明MCI能够较旱情况做铺垫,进而为研究气候变化等模型提供参好地反映当地干旱情况,进而发现内蒙古地区春旱考。1作者简介:刘丹(19 9 7 年12 月
5、一),女,本科,助理工程师,主要从事综合气象观测。E一mail:。-49-青海气象2资料来源与研究方法2.1资料来源本文采用的资料为青海省气候中心统一下发的9800东非.0.0非.0.0.88韩仓哈市9800东天俊县70乌兰县9900东图1研究区位置及台站分布图防灾减灾各站19 7 8 2 0 2 0 年逐日MCI指数和19 7 8 2 0 2 0 年祁连县三个气象站降水量、气温、日照、风、相对湿度、蒸发量等气象观测资料。其中祁连地区3 个站点,站点分布如图1所示。9900东10000东州区高台县肃南裕固族自治县中刷察县140km共10000东10100东临泽县甘州区民乐县果南海固族奥治县祁连
6、太子山天然林保护区初南裕固族自治县图例象站点海拔高度/km海婴县4684大通回族士275510100东N非.0068山丹县永县2.2气象干旱综合指数(MCI)和干旱等级气象干旱综合指数(MCI)是监测评估某一区域在某段时间内干旱与否的表征量之一。国标气象干旱等级9 中MCI干旱等级分级情况见表1。本文仅考虑3 月15 日一11月14日的MCI值,各季定义为35月为春季,6 8 月为夏季,9 11月为秋季。2.3干旱过程的确定和发生频率根据QX/T597-2021区域性干旱过程监测评估方法I规定,固定区域干旱过程的确定需要同时满足三个条件:连续15 d出现轻旱及以上等级干旱;干旱过程中至少有一天
7、干旱等级达到中旱及以上;干干旱等级MCI1-0.5MCI2-1.0MCI-0.53-1.5 MCI-1.04-2.0MCI-1.55MCI-2.0-50-旱最后一天后连续5 d无旱,则过程结束。干旱发生频率可以通过公式计算,其中n为发生干旱过程的年数,N为研究的年数,本文取43。nP=100%N2.4干早过程等级干旱过程等级的划定采用百分位数法,基于本文研究时段内的最近三个整年代(19 8 1一2 0 10 年)的各次干旱过程的干旱过程强度乙,将干旱过程强度划分为弱、较强、强、特强四级,见表2。干旱过程强度是通过滑动干旱过程内持续干旱表1MCI等级划分标准(1)干早类型无早轻旱中旱重早特旱第4
8、期2022年12 月区域性干旱过程等级特强强较强弱天数计算累计干旱强度,取于干旱过程内最强累计干旱强度作为单站干旱过程强度。累计干旱强度:S(n)=n-21.n=1其中:n为干旱持续天数;S(n)为干旱持续n天的累计干旱强度;l为第i天干旱指数绝对值,轻旱一下记为0;为权重系数,推荐取0.5。干旱过程强度:Zs=maxh=1,m maxr=1,S(n)式中:m为干旱过程总天数;S(n)为干旱持续n(1nm)天的累积干旱强度;maxr=l.k()为通过不断滑动干旱过程内持续天数n,比较寻找n=1、2、k 天的最大累积干旱强度;maxk=l.m()为通过不断滑动干旱过程内干旱日k(1km),比较寻
9、找包含第k天的最大累积干旱强度。3结果分析3.1干早发生频率对19 7 8 一2 0 2 0 年祁连、野牛沟、托勒三站的逐日MCI进行整理后得出祁连地区各个季节的干旱发生频率(表3)。春季,祁连发生2 3 次、野牛沟发生12次、托勒发生2 2 次干旱过程,祁连和托勒发生干区域祁连野牛沟托勒青海气象Journal of Qinghai Meteorology表2 区域性干旱过程强度等级划分旱的频率均高于5 0%,全区发生春旱的平均频率为44.2%,而野牛沟站发生春旱频率远低于平均值,平均3.6 a出现一次干旱;夏季,祁连、野牛沟、托勒发生(2)干旱的次数分别为2 5 次、18 次、2 0 次,分
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