干旱指数在山西逐日监测中的适用性研究-论文.pdf

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1、第32卷第4期干旱气象Vo1．32No．42014年8月JournalofAridMeteorologyAug．，2014赵海燕，侯美亭，刘文平，等．干旱指数在山西逐日监测中的适用性研究[J]．干旱气象，2014，32(4)：505—515，[ZHAOHaiyan，HOUMelting，LIUWenping，eta1．ApplicationofDroughtIndexinDailyMonitoringinShanxi[J]．JournalofAridMeteorology，2014，32(4)：505—515]，doi：1O．

2、11755／j．issn．1006—7639(2014)一O4—0505干旱指数在山西逐日监测中的适用性研究赵海燕，侯美亭2，刘文平，马雅丽(1．山西省气候中心，山西太原030006；2．中国气象局气象干部培训学院，北京100081)摘要：综合气象干旱指数(cI)和标准化降水指数(SPI)在逐Et监测中往往会出现干旱突然加重的现象，这是由于某时段内每日降水量对当前干旱的发展贡献是等权重的。本文基于线性递减非等权重的方法对cI进行了修正，同时对加权降水量(WAP)进行了标准化(StandardWAPIndex，SWI)。以山西为

3、例，通过对比cI修正前后，即cI和CILnew(CI修正后)，与SPI和SWI在不连续加重现象(UED)的总体分布、典型事例干旱演变特征以及与土壤湿度相关性等方面的差异，分析了4种干旱指数对山西逐日干旱演变的监测能力。结果表明：1)CI—new出现UED的次数较cI有了明显下降，SWI出现UED的次数也比SPI有了大幅的减少，且SWI在这4种指数中是出现UED次数最少的指数；2)CI—new和SWI较cI和SPI与同期土壤湿度的相关性均有所提高，表明修正后的CI—new和SWI更加符合土壤湿度的变化，更能反映土壤干旱的演变规律

4、。针对干旱发展过程中不连续加重的现象，通过非等权重方法有效地减少了该现象的发生。关键词：综合气象干旱指数；标准化降水指数；加权降水量文章编号：1o06—7639(2014)一04—0505—11doi：10．11755／j．issn．1006—7639(2014)一04—0505中图分类号：P426．616文献标识码：A数(SPI)E6]。引言然而，并不存在具有普适性的理想干旱指数，不干旱灾害是我国最严重的自然灾害之一。在很同干旱指数各有优缺点。以我国干旱监测预警系统大程度上，干旱的发生，特别是气象干旱，与降水缺中主要使用的干

5、旱指数cI为例，该指标能够逐日滚乏有着最为密切的关系。然而，由于干旱形成的复动对干旱进行实时监测，且考虑了近期(30d)降水杂性，准确、定量化监测干旱是十分困难的。而且，和长期(90d)降水对当前旱涝的作用，还考虑了近对于不同类型的干旱，例如气象干旱、水文干旱、农期(30d)蒸散对旱涝的作用。邹旭恺等用cI指业干旱和社会经济干旱等，确定干旱开始和结束的数对全国干旱面积进行统计，结果表明东北和华北标准差别很大。另外，全球大部分地区缺乏土壤干地区干旱化趋势显著，且干旱化趋势最显著的地区湿状况监测的记录，如土壤水分的观测，而这恰恰是

6、与气温变化幅度最大的地区有很好的一致性。度量干旱的最客观要素。前人对cI指数的适用性进行了较多研究，结果为了监测和研究干旱及其变化，研究者利用较表明，CI指数具有较广泛的适用性，尤其是在夏秋易获取的气温、降水等气候要素，发展了大量的气象季，可以较好地用来对干旱进行监测和评估。干旱指数，这些指数的建立为业务和干旱研究提供但cI指数假定30d和90d内的日降水量对干旱的了有效工具I2J。例如，广泛用于美国的帕默尔干发展贡献是等权重的，因此用CI进行逐日干旱监测旱指数(PDSI)j、澳大利亚常用的十分位指数J、过程中，干旱程度往往会

7、出现不连续加重(UED，中国国家气候中心使用的综合气象干旱指数UncontinuousEnhancementofDrought)现象。干旱的(CI)E5]以及在全世界被广泛应用的标准化降水指UED现象已经受到了许多研究者的重视，赵海收稿日期：2014—06—16；改回日期：2014—08—05基金项目：国家自然科学基金项目(41201044)及干旱气象科学研究基金(IAM201207)共同资助作者简介：赵海燕(1980一)，女，山西晋城人，博士，工程师，从事灾害区划及影响评估研究．E—mail：zhaohy@cma．gov．c

8、n干旱气象32卷燕]、王春林、杨丽慧等分别基于“不等权重式中，口为形状参数，为尺度参数，为降水量，r思想”对CI进行了改进，发现改进后的CI对干旱的(n)为gamma函数。监测效果更为合理。为此，国家气候中心也发布了给定时间尺度的累积概率可计算如下：改进后的CI(本文称之为C