衡阳盆地的气候变化特征与气象干旱趋势

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1、衡阳盆地的气候变化特征与气象干旱趋势　　气候变化导致其他环境要素发生改变，进而影响人类的生产与生活。气候变化已成为国内外广泛关注的问题。众多研究表明，全球变暖有增无减[1]。不同区域对全球变暖的响应存在明显差异，故全球变暖所引起的区域气候变化响应已经成为当前研究的热点问题[2]。近年来，中国学者在区域气候变化研究方面取得了大量研究成果[3–5]，蔡新玲等[6]利用陕北黄土高原19612002年的气温、降水量、相对湿度和风速等资料，全面分析了陕北黄土高原近42年的气候变化特征；张丽花等[7]利用山西省19512010年的气温和降水资料，运用趋势分析法、Man

2、n–Kendall突变检验、马尔可夫模型等分析了山西近60年来的气候变化及旱涝趋势。全球变暖背景下，关于区域气候响应的研究虽然很多，但学者们倾向于研究干旱、半干旱区气候变化对全球变暖的响应，关于湿润地区气候变化对全球变暖的响应研究较少[8]，将气候变化与干旱趋势相结合的研究更少。　　衡阳盆地位于湘江中游，地处26°07′～27°28′N，111°32′～113°17E，总面积15310km2，属于大陆性中亚热带季风湿润气候区，其水热资源可满足农作物一年二熟或三熟的要求。该区主要的粮食作物是

3、水稻。本区年降水量丰富，但降水年际变化与季节变化十分显着，降水集中在46月，故早稻生长期一般不缺水。每年的710月降水较少，而这个时期正是晚稻生长需水量较大的时候，所以晚稻生产经常遭遇气象干旱威胁。利用长时间序列的气象数据研究衡阳盆地的气候变化特征与气象干旱趋势，对本区晚稻的防旱抗旱和减轻旱灾损失、保障水稻生产及粮食安全具有重要的参考价值，也可为区域制定中长期农业发展政策提供参考依据。　　1试验数据与研究方法　　1.1气象数据　　基础气象数据为衡阳盆地行政辖区内祁东县、衡东县、衡南县、衡山县、衡阳县、常宁市、耒阳市以及衡阳市城区等地的8个地面气象观测站19812013

4、年的日平均气温、年最高气温、年最低气温和日降水量。利用日平均气温，借助数据统计分析方法得出月平均气温、年平均气温；将日降水量进行累计求和，获得各站点的月降水量、年降水量之后，再求出各站点的平均值，从而得出衡阳盆地月平均降水量、年平均降水量。利用公式(1)计算年平均气温距平；利用公式(2)计算年平均降水距平。利用计算得出的月平均气温、月平均降水量和年平均气温距平、年平均降水距平，采取回归分析法等研究手段，对春季(35月)、夏季(68月)、秋季(911月)、冬季(12月、12月)及年际的气温、降水量进行分析，揭示衡阳盆地的气候变化特征。　　　　公式(1)中TA表示某一年年

5、平均气温距平；T表示某一年年平均气温；T代表气候平均值。按照世界气象组织的和中国的规定，气候平均值取近30年的平均值即可，本文中取19812010年的气温平均气温。　　公式(2)中AP为年平均降水量；P为某一年的年降水量；P为多年平均降水量。本文中取19812010年的平均降水量。　　1.2干旱趋势分析方法　　干旱是指某一时段内的缺水现象。干旱趋势研究离不开干旱指数计算及干旱等级划分。现有的关于干旱指数研究的成果颇多，可分为气象干旱指数、水文干旱指数、农业干旱指数以及社会经济干旱指数等。气象干旱常常诱发水文干旱、农业干旱以及社会经济干旱事件，故气象干旱指数研究更有意义

6、。中国2006年颁布的《气象干旱等级》国家标准(GB/T204812006)[9]中提出了多种干旱等级划分标准，其中，综合气象干旱指数(以下用CDI表示)同时考虑了降水和蒸发能力因子，与单纯利用降水量的干旱指数比较具有较大优越性[10]，成为目前国内干旱监测和评估业务工作中普遍使用的方法。本文中采用CDI指数法确定干旱等级，用干旱频率表示干旱指数，故干旱趋势分析由2步完成。　　步骤1：计算近33年的逐日CDI。　　CDI=aP30+bP90+cH30(3)式(3)中P30、P90分别是近30d和近90d的标准化降水指数；H30为近30d相对湿润度指数；a为近30d标准

7、化降水系数，平均取0.4；b为近90d标准化降水系数，平均取0.4；c为近30d相对湿润系数，平均取0.8。通过公式(3)，利用前期平均气温、降水量可以滚动计算出每天的CDI。再根据CDI确定气象干旱等级，见表1。　　　　步骤2：计算近33年逐年干旱发生频率。本文中的干旱发生频率即为干旱指数。DI=n/N，式中，DI为干旱指数；n为近33年中每年干旱发生的时间(d)，即出现轻旱及其以上等级干旱的发生时间(d)；N为资料样本总数。　　2结果与分析　　2.1气温变化特征　　2.1.1年变化　　利用衡阳盆地气温数据，统计得出近33年年平均气温为18.1℃，