下载文档原格式
我国旱情旱灾情势变化及分布特征顾颖;倪深海;林锦;戴星;刘静楠【摘要】在对1949-2008年县区以上的旱情旱灾数据和资料进行统计和分析的基础上,对我国近60年来旱情旱灾情现状及变化情势从特大干旱、农村饮水、农业干旱、城市缺水、生态环境和旱灾损失等不同的角度,对干旱灾害发生频率、影响程度、发生范围等几个方面进行了讨论.得出了干旱灾害在发生频次、严重程度和发生范围方面都呈现增加的态势,干旱不仅对农业,而且对工业生产以及江河、湖泊、湿地等生态环境造成严重影响,干旱灾害的影响已经波及经济社会发展的诸多领域,未来发生特大干旱的概率增加的结论.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2011(000)013【总页数】4页(P27-30)【关键词】干旱频次;严重程度;特大干旱【作者】顾颖;倪深海;林锦;戴星;刘静楠【作者单位】南京水利科学研究院,210029,南京;水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,210029,南京;南京水利科学研究院,210029,南京;水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,210029,南京;南京水利科学研究院,210029,南京;水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,210029,南京;南京水利科学研究院,210029,南京;水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,210029,南京;南京水利科学研究院,210029,南京;水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,210029,南京【正文语种】中文【中图分类】P429我国位于亚欧大陆的东南部，季风气候明显，特殊的自然地理和亚洲季风气候条件决定了我国是一个干旱灾害频发的国家。
在全球气候变化的背景下，我国60多年来干旱灾害在发生频次、严重程度和发生范围方面都呈现增加的态势，对旱情旱灾情势变化趋势必须给予重视。
一、重大干旱发生频次增加，不容忽视1949年以来，我国政府开展了大规模水利工程建设，基本形成了我国的防洪抗旱减灾体系和供水保障体系，有效支撑了经济社会的健康、稳定发展，但水旱灾害问题始终是我国的心腹之患。
淮河流域近60年来干旱灾害特征分析作者：陈小凤等来源：《南水北调与水利科技》2013年第06期摘要：频繁发生的干旱灾害严重制约了淮河流域社会经济和农业的可持续快速发展。
通过对淮河流域1949年-2010年期间干旱灾害的统计分析，探讨了流域各县区不同季节旱灾发生频次和易旱季节分布，以及不同程度旱灾的发生频次和易旱地区分布，绘制了流域易旱季节分布图和易旱地区分布图。
研究结果表明：淮河流域易发春夏旱、夏旱、夏秋旱和春旱，发生频次依次降低；流域易发中度干旱和轻度干旱，严重干旱和特大干旱发生频次相对较少。
研究成果可为淮河流域旱情监测、预测及预警提供基础资料，为防旱抗旱减灾和粮食生产安全提供参考。
关键词：淮河流域；干旱灾害；时间分布；空间分布；特征分析中图分类号：P426.616；S423 文献标识码：A 文章编号：本文对淮河流域近60年干旱灾害统计资料进行统计分析，系统地研究干旱灾害的年际变化规律、季节分布特征和空间分布特征，为流域旱情监测、预测及预警提供基础资料，为防旱抗旱减灾和粮食生产安全提供参考。
1 研究区概况淮河流域气候、土地、水资源等条件较优越，适宜于发展农业生产，是我国主要农业生产基地和重要的粮、棉、油主产区之一。
农作物分夏、秋两季，夏季主要种植小麦、油菜，秋季种植水稻、玉米、薯类、大豆、棉花、花生等。
流域以占全国10%的耕地面积生产全国近20%的粮食，平均每年向国家提供商品粮约占全国商品粮的1/4，因此流域农业的兴衰影响着我国的粮食安全。
2 数据与方法2.1 数据来源淮河流域农业旱灾受灾面积、成灾面积、粮食产量等基础数据来源于河南省统计年鉴、安徽省统计年鉴、山东省统计年鉴和江苏省统计年鉴，资料时间系列为1949年-2010年，共62年。
通过对基础资料进行统计，建立淮河流域干旱灾害数据库，便于开展数据统计分析。
2.2 研究方法（2）旱灾损失率频率。
根据公式（2）可求得因旱灾粮食损失率系列，将系列中各年旱灾损失率按由大到小的顺序排列，按公式（4）计算旱灾损失率经验频率。
淮河流域旱灾统计及灾情特征分析作者：褚聪魏庚钱睿杰王跃跃王景才来源：《科学与财富》2020年第26期摘要：淮河流域一直是我国的重要的粮食生产来源，该流域的气候状况将直接影响我国的基础社会建设，由于错综复杂的地理气候以及人类活动影响，淮河流域的气候状况十分令人担忧，在历史上发生了无数的旱灾。
本文统计了建国以来的一些重大旱灾年，并对流域旱灾进行灾情特征分析，从而为淮河流域的工农业生产与社会经济建设提出相应对策。
关键词：旱灾;干旱;旱灾统计;特征分析;淮河流域1;;;; 概况淮河流域一直是我国的重要的粮食生产来源，发源于河南省与湖北省边境地区的桐柏山，历经河南、湖北、安徽和江苏四省，在今江苏省江都市汇入长江，随后东流入海。
淮河流域全长达1000公里，流域面积27万km2。
作为我国重要的粮食生产基地，该流域的气候状况将直接影响我国的基础社会建设。
然而，由于严重的水土流失、复杂的地理环境、浓密的人口、多变的气候环境以及历史上黄河夺淮的影响，淮河流域的气候状况十分令人担忧，在历史上发生了无数的旱灾。
据统计，淮河流域62年中（1949年 -2010年），遭受干旱灾害面积为1.67亿hm2，农作物损耗达13.96亿kg，平均每年269.8万hm2农作物受旱，140.8万hm2农作物成灾[1]。
严重的旱灾灾害严重制约着我国国民经济的发展。
本文收集统计了一些淮河流域的重大旱灾，并对这些旱灾进行灾情特征分析，旨在得到淮河流域旱灾发生的一般演变规律，为淮河流域的气候状态研究贡献出一份力量。
2;;;; 重大旱灾统计笔者收集了淮河流域气候资料，数据表明，淮河流域重大旱灾自商汤开始，绵延不绝，历朝历代都有重大旱灾发生。
在建国以前，具有典型意义的重大旱灾包括有明朝1640年，以及清朝1877年。
而在建国以后，虽然我国的基础水利建设进行了不少，完成了大量的河道整治，对抗恶劣气候灾害的能力有了极大的突破，但是严峻的干旱灾害任然对我国的国民经济基础建设产生了影响。
淮河流域极端旱涝特征分析吴永祥;姚惠明;王高旭;沈国昌;施睿;侯保灯【摘要】The rainstorm, flood and disaster characteristics and weather process of extreme drought and flood events in Huaihe River Basin were analyzed using historical hydrological and meteorological data and serial information of flood and drought disasters, and the general law was concluded that extreme drought and flood events occurred randomly and alternately in the area. The analysis showed that the frequency of drought and flood events in the Huaihe River Basin during 1470-2010 was propinquant, 46 times and 63 times respectively, and averagely the extreme event occurred every 5 years. It was proposed that the most direct factor causing extreme flood or drought events was excessive increase or decrease of precipitation in Meiyu period, and the root cause was the seasonal anomalies of westerly circulation and subtropical high pressure in medium and high latitude.%利用淮河流域历史水文气象、水旱灾害受灾成灾等系列资料,分析了极端旱涝的暴雨、洪水、洪灾和干旱灾害特征,以及天气成因,揭示了交替随机发生极端旱涝的基本规律.结果表明,1470-2010年淮河流域发生的极端旱涝分别为46和63次,平均5a发生1次极端早涝；梅雨期降水量的极端偏多(或偏少)是形成极端洪涝(或干旱)最直接的因素；中高纬度西风环流和副高的季节性异常是发生极端洪涝(或干旱)的根本原因.【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P149-153)【关键词】极端洪涝;极端干旱;淮河流域【作者】吴永祥;姚惠明;王高旭;沈国昌;施睿;侯保灯【作者单位】河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029;南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】P426.616淮河流域位于我国气候湿润与半干旱过渡带，淮河南部具有南方气候特征，温暖多雨;淮河北部则具有北方气候特征，寒冷少雨，极端旱涝事件发生频繁.根据淮河流域郑州、信阳、阜阳、蚌埠、临沂、菏泽、徐州、扬州站的旱涝等级［1］及1971—2010年5—9月的雨量资料，首先按淮河流域旱涝级别标准［1］建立各站1971—2010年的旱涝等级，然后运用区域旱涝等级评定法［2］综合评价淮河流域的旱涝等级，定义当淮河流域旱涝指数k2＞1.4时即为淮河流域发生了极端洪涝，当k2＜0.6时即为淮河流域发生了极端干旱.经综合分析，从1470—2010年，淮河流域发生极端洪涝63次，平均8.6 a发生 1 次，2 连年 10 次，3 连年、4 连年各 1 次，其中 1552，1569，1593，1631，1659，1709，1730，1755，1819和2003年特别严重，尤其是1593年大洪灾，为1470年以来最严重洪灾［3］.1593年淮河流域从4—9月连续降雨达半年之久［3］，许多地区多次普降大雨和暴雨，洪灾遍及全流域，洪汝河、沙颍河、涡河、淮河干流、淮南、沂沭泗水系等洪灾尤为严重，并导致1594年春还有百姓啃吃树皮，甚至人吃人的极端惨象.从1470—2010年，淮河流域发生极端干旱46次，平均11.8 a发生1次，2连年5次，3连年2次，4连年1 次，其中1639，1640，1641，1785，1856，1944，1966 和1981 年尤为严重，而 1640 年大旱灾为 1470 年以来最严重旱灾［4］.1640年淮河流域以及黄河流域、长江流域同时发生严重干旱［4］，淮河干旱造成全流域饥荒，豫中南、鲁、皖、苏大部还出现了蝗灾，农作物普遍严重被毁，泰州还出现河流断流现象.淮河流域的极端旱涝年时序分布见图1，可见其极端旱涝是交替随机发生的.图1 淮河流域1470—2010年极端旱涝年时序分布图Fig.1 Time series distribution of extreme drought and flood years in Huaihe River basin from 1470 to 20101 极端洪涝特征分析1.1 极端暴雨特征淮河流域暴雨一般发生在6—9月，暴雨最早可发生在4月，最迟则出现在10月，但形成流域极端洪灾的暴雨过程多发生在梅雨期(6月中旬至7月上旬)，其特点是暴雨量异常偏多、梅雨期超长，如1954，1991，2003和2007年最大30 d雨量为7月多年平均值的2～3倍，梅雨历时长达1～2个月［3，5－7］.淮河上游、洪汝河与沙颍河上游及沂沭河上游的山丘与平原交界区是暴雨高值区［8］，其暴雨频次多、量级大.淮河的深山区、浅山区、平原区、沿海区均可发生极端暴雨，如1954年7月大别山深山区吴店24 h雨量达430 mm，1975年8月淮北浅山区林庄24 h雨量达1 060 mm，1953年9月平原区江都六闸24 h雨量达447 mm，1965年8月沿海区大丰闸24 h雨量达672.6 mm.淮河流域极端暴雨较为集中，3 d降雨量往往集中在24 h内，如“75.8”林庄台风暴雨，24 h雨量(1 060 mm)占3 d雨量(1 605 mm)的66%;“00.8”响水口台风暴雨，24 h雨量(825 mm)占3 d雨量(877 mm)的 94%［8］.1.2 极端暴雨天气成因淮河流域产生暴雨的天气系统主要是切变线、低涡、低空急流和台风［8］，其中涡切变型是梅雨期主要天气系统，占50%以上，其次是台风型，占20%以上.6月下旬副高首次北跳，造成江淮梅雨期西南低涡沿切变线不断东移，产生连续暴雨过程.当梅雨期亚欧中高纬高空环流形势稳定少动、副高脊线维持在20°N～24°N之间、西伸脊点比常年位置偏西时，淮河流域连续受到江淮切变线、低空急流西南涡等多种天气系统的共同影响，产生持续性极端暴雨，降水量显著增多，如1954，1991，2003和2007年梅雨期流域性极端暴雨.梅雨期后，副高二次北跳，流域受副高或大陆高压控制，暴雨减少.因此，淮河流域极端暴雨多由梅雨期切变线、低空急流、低涡等组合天气系统持续发生异常造成.1.3 极端洪水特征淮河流域的洪水主要发生在6—9月，极端洪水集中发生在7月和8月.由于地形及河流、湖洼调蓄作用的不同，流域内各河的洪水过程差别很大.淮河干流上游、淮南山区和洪汝河与沙颍河山区河流、沂沭泗水系上中游各河，河道比降大、洪水汇集快、洪水过程涨落较陡，历时较短、洪峰尖瘦.淮河水系北部平原支流、淮干中下游、沂沭泗水系中下游，因沿淮湖洼、洪泽湖、南四湖、骆马湖等湖洼的调蓄影响以及平原河道比降平缓的原因，洪水过程涨落平缓，历时较长，峰型矮胖，发生极端洪水时，历时显著加长，多为复式洪峰，峰值相对不高但洪量很大，如1931年极端洪水，6月中旬洪水起涨，7月底或8月初出现最高洪水位，10月底或11月上旬洪水消落至正常水位，期间出现多次洪峰，洪水过程历时为正阳关124 d、蚌埠146 d，最大120 d洪水总量为正阳关494亿m3，蚌埠621亿m3. 淮河流域洪水的年际变化很大，如淮河干流吴家渡站实测最大洪峰流量1954年达到11 600 m3/s，而1978年因极端干旱河道断流近7个半月;沂河临沂站1957年为15 400 m3/s，1989年(12 m3/s)的1 200多倍.淮河流域洪水来源区与暴雨空间分布相一致.淮河水系极端洪水主要来自中上游山丘区，如1954年大洪水洪泽湖以上30 d洪量483亿m3，其中山丘区占洪泽湖来水量41%(山丘区集水面积仅占12%);平原区占59%(平原区集水面积占88%).沂沭泗水系极端洪水中，沂沭河来水主要是沂蒙山区;南四湖和运河地区来水主要是平原区，如1957年极端洪水骆马湖以上30 d洪量为214亿m3，其中沂沭河占骆马湖同期来水量34%(集水面积占29%);南四湖及运河区占66%(集水面积占71%).1.4 极端洪灾特征淮河流域地跨河南、安徽、江苏和山东四省，受南北气候、高低纬度和海陆相3种过渡带的影响，旱涝灾害发生频繁.自黄河1194年夺淮以来，淮河流域洪涝灾害更加剧烈.1470—2010年淮河流域极端洪涝灾害平均8.6年发生1次.1949年以来，淮河经过系统治理，洪灾损失已显著减少，特别是1991年以来治淮19项骨干工程的实施，使流域洪涝灾情得到更有效控制，如2003年发生的流域性极端洪水，虽然洪水比1991年大但洪涝成灾面积和经济损失比1991年减少15%以上.尽管如此，由于孕灾气候特征、特定的地理因素以及不对称的水系分布等自然条件难以改变，淮河仍会出现极端洪涝灾害，如2003年流域性极端洪灾损失仍达286亿元.根据淮河流域1949—2003年及2007年洪灾成灾面积资料统计，累计成灾面积为9 186万hm2，超过400万hm2的有4 a，其中有3 a集中在20世纪50年代末至60年代初，平均约15 a发生1次，1963年成灾面积高达675万hm2，超过多年平均4倍.不同年代平均成灾面积先降后升，50—60年代为200万hm2，70年代最小为100万hm2，80—90年代为150万hm2.2 极端干旱特征分析2.1 极端干旱降水特征根据淮河流域1951—2010年逐年年降水量距平分析，在60年实测系列中，流域年降水量距平小于－0.20的有8 a，小于－0.24 的有 6 a，其中 1966 年月降水距平 3，12 月为正，4 月为－0.11，其余 9 个月均在－0.24以下，8，9 月则低达－0.70;1978 年月距平有 9 个月在－0.21 以下，1，4，9，12 月低于－0.61;1986 年月距平12 月为0.29，1—11 月均为负距平，1，2，4，11 在－0.46 以下;2001 年 3—11 月持续负距平，3，4，5，9，11月低于－0.55.可见淮河流域极端干旱年的年降水量严重偏少，年内连续多月降水偏少3～5成以上，旱情发展迅速，旱灾损失巨大.1951—2010年期间淮河流域极端干旱分别发生在1966，1978，1986和2001年，时间间隔8～16 a，发生十分频繁，按照这种趋势，下次极端干旱年估计在2013年前后将会发生.2.2 极端干旱天气成因与洪涝不同，干旱不具有突发性，它有一个逐渐形成、发生和发展的过程，极端干旱的突出特点是持续时间长、影响范围广、引发的旱灾损失大.干旱的形成原因极其复杂，既有降水、地理条件等自然影响因素，也有经济社会等人为影响因素，但在各种因素中降水量偏少是形成干旱的直接因素.淮河流域降水量的大小与大气环流变化有密切关系.淮河北部夏季降水极少时，中纬度西风环流偏北，副高在北抬西伸的过程中，副高控制淮河流域，造成燥热少雨天气，形成干旱.淮河南部的干旱主要与梅雨期的锋面天气以及副高的强弱紧密相关，淮河南部干旱严重时，受盛夏副热带高压的控制，梅雨期降水量严重偏少，甚至形成“空梅”或“枯梅”，导致气温升高、蒸发量加大，干旱发生和发展迅猛;副高控制时间越长，则梅雨量越少，高温持续时间也越长，干旱也越严重，如1966，1978和2001年6，7月月降水量偏少20% ～50%，因此梅雨期降水量偏小是形成夏季极端干旱的关键因素.此外，当副高偏弱，东亚沿海槽稳定少动时，江淮地区在沿海槽槽后西北气流的控制下，缺乏水汽来源，流域持续少雨，容易导致淮河流域秋、冬、春季旱情的持续发生和发展，造成长期干旱灾害，如1976年秋季至1977年春季淮河中上游秋冬春持续干旱.2.3 旱灾特征分析淮河流域1949—2000年受旱面积、成灾面积［10］多年平均值分别为283万hm2、150万hm2，其中受旱面积500万hm2以上的年份有10 a.以1970年为界，旱灾在后期(即1971—2000年)发生7 a，超过前期(即1949—1970年)3 a的2倍多，如1966年极端大旱发生在前期，1978、1986年极端大旱则发生在后期.前期和后期两个时段的流域多年平均受旱、成灾面积分别为 191.4万 hm2，119.3万 hm2和 349.7万 hm2，172.0万hm2，后期受旱、成灾面积分别是前期的1.8倍和1.5倍.可见，淮河流域的旱灾后期比前期更严重.淮河流域的受旱率、成灾率［10］多年平均值分别为14.3%和7.6%，与七大流域相比，排在黄河(19.7%，13.5%)、松辽(15.1%，8.4%)之后，居第3 位，受旱率超过海河流域(12.6%)，成灾率与海河流域(7.7%)相当.2.4 旱灾变化趋势淮河流域不同年代的平均受旱率从20世纪50年代的8%增长到80年代的19%，各年代际平均增长约4%，90年代比80年代增长2%，达到21%;不同年代平均成灾率由50年代的5%增长到60—70年代的7%，80—90年代超过10%.因此，淮河流域的干旱灾害随年代增长的趋势非常显著.1949—2000年淮河流域年降水量呈较弱的减少趋势，而受旱率与成灾率则呈稍强的增多趋势.可见流域旱灾的增多趋势与流域降水的减少趋势是基本一致的，但旱灾的增多趋势更明显.3 结语(1)淮河流域是旱涝发生极为频繁的地区，从1470—2010年，共交替发生极端洪涝63次、极端干旱46次，极端洪涝和干旱的发生频次基本相当，平均5 a发生1次极端旱涝.极端旱涝造成的灾害影响范围广、持续时间长，灾害损失大，人民生命财产安全受到严重挑战，加强极端水旱灾害的研究可为流域的防灾减灾提供科学依据.(2)淮河流域位于我国东中部气候湿润与半干旱过渡带，极端旱涝的发生与中纬度西风环流强度和副高强度的季节性演变异常有密切的关系.极端洪涝多发生在盛夏梅雨季节，多由西太平洋暖湿气团与北方南下冷空气相峙而产生.夏季发生极端干旱时，淮河流域通常为副高所控制，形成“空梅”或“枯梅”;秋、冬、春季极端干旱时，副高偏弱，东亚沿海槽稳定，流域为槽后西北气流控制，持续干旱少雨.(3)降水量极端偏多(或偏少)是形成极端洪涝(或干旱)最直接的影响因素.淮河流域的极端洪涝多发生在梅雨期，其梅雨历时多长达1～2个月以上，大范围连续暴雨过程次数多，降水总量异常偏多.极端干旱多为大范围连季甚至全年持续少雨，降水总量异常偏少.由旱涝引发的水旱灾害的共同特点是影响范围广、持续时间长、灾害损失大，尤其是当发生连年极端水旱灾害时，人民生命财产损失极其严重，这对防汛与抗旱都是严峻的考验.参考文献:［1］中央气象局气象科学研究院.中国近五百年旱涝分布图集［M］.北京:地图出版社，1981:321-332.(Chinese Academy of Meteorological Sciences.Atlas of drought and flood distribution in China for the recent 500 years［M］.Beijing:SinoMaps Press，1981:321-332.(in Chinese))［2］钟兆站，赵聚宝.河南省境内淮河流域历史时期旱涝等级序列的重建［J］.灾害学，1994，9(3):67-71.(ZHONG Zhaozhan，ZHAO Ju-bao.Reconstruction of historical drought and waterlogging grade sequence in Huaihe River Basin of Henan Province［J］.Journal of Catastrophology，1994，9(3):67-71.(in Chinese))［3］胡明思，骆承政.中国历史大洪水(下卷)［M］.北京:中国书店出版社，1992:23-26，333-337.(HU Ming-si，LUO Cheng-zheng.The floods in Chinese history(B)［M］.Beijing:China Bookstore.1992:23-26，333-337.(in Chinese))［4］国家防汛抗旱总指挥部办公室，水利部南京水文水资源研究所.中国水旱灾害［M］.北京:中国水利水电出版社，1997:291.(The Office of State Flood Control and Drought Relief Headquarters，Nanjing Hydrology and Water Resources Institute of MWR.Flood and drought disasters in China ［M］.Beijing:China WaterPower Press，1997:291.(in Chinese))［5］水利部淮河水利委员会.1991年淮河暴雨洪水［M］.北京:中国水利水电出版社，2010:1，47-48.(Huaihe River Commission of MWR.The rainstorm flood in Huaihe River in 1991［M］.Beijng:China WaterPower Press，2010:1，47-48.(in Chinese))［6］水利部水文局，水利部淮河水利委员会.2003年淮河暴雨洪水［M］.北京:中国水利水电出版社，2006:1-2，53-55.(Bureau of Hydrology of MWR，Huaihe River Commission of MWR.The rainstorm flood in Huaihe River in 2003［M］.Beijng:China WaterPower Press，2006:1-2，53-55.(in Chinese)) ［7］水利部水文局.2007水情年报［M］.北京:中国水利水电出版社，2008:67-69.(Bureau of Hydrology of MWR.Hydrological information annual report of 2007［M］.Beijing:China WaterPower Press，2008:67-69.(in Chinese))［8］王家祁.中国暴雨［M］.北京:中国水利水电出版社，2002:41-42.(WANG Jia-qi.Rainstorms in China［M］.Beijing:China WaterPower Press，2002:41-42.(in Chinese))［9］水利部水文局，南京水利科学研究院.中国暴雨统计参数图集［M］.北京:中国水利水电出版社，2006:28-29.(Bureau of Hydrology of MWR，Nanjing Hydraulic Research Institute.Atlas of statistical parameters of rainstorms in China［M］.Beijing:China WaterPower Press，2006:28-29.(in Chinese)) ［10］张世法，苏逸深，宋德敦，等.中国历史干旱［M］.南京:河海大学出版社，2008:3，18.(ZHANG Shi-fa，SU Yi-shen，SONG De-dun，et al.The drought in Chinese history［M］.Nanjing:Hohai University Press，2008:3，18.(in Chinese))。
近60年我国旱涝灾情时空特征分析姚亚庆;郑粉莉;关颖慧【摘要】Based on the statistics of covered area and affected area by flood and drought during 1950—2010,the tendency of the temporal distribution and the characteristics of the spatial distribution were analyzed .The results showed that the covered area and affected area had an increasing tendency over the time for flood and drought .Especially since the1990s,the areas were significantly more than before .Meanwhile,the covered area was 1 .4 time that of the average . In terms of the spatial distribution,the influence by the disaster was different in everyregion .Flood was as serious as drought in east China,central China and northeast China,drought was the main disaster in north China and northwest China,and flood was the main issue in southwest China .The most serious covered areas by drought and by flood were north China and east China,accounting for 1 1 .09%and 7 .19%of the total covered areas countrywide,respectively . Therefore it has significant meaning to reduce the losses by meteorological disasters through the improvement of defense and mitigation against disasters .%基于对1950—2010年我国旱涝灾害受灾面积和成灾面积的统计数据，分析了我国旱涝灾害的时间变化趋势和空间分布特征。
1960年-2010年淮河流域降水量时空变化特征刘丽红;颜冰;肖柏青;李娴【摘要】采用淮河流域25个代表性站点降水量资料,运用线性回归法、累计距平法以及Mann-Kendall趋势检验与突变检验的方法综合分析了该流域降水量在时间上与空间上的变化特征.结果表明:在时间尺度上,淮河流域多年降水量总体上呈现微弱的上升趋势,但中间多年都保持下降的趋势,突变起始年为1965年;在空间尺度上,淮河流域降水量由南向北逐渐减少,上游、中游多呈现上升趋势,下游多呈现下降趋势.对淮河流域时空上的降水量的趋势特征和突变特征分析,可以为淮河流域的洪涝灾害防治提供参考依据.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2016(014)003【总页数】6页(P43-47,66)【关键词】Mann-Kendall;趋势检验;突变检验;累计距平;淮河流域【作者】刘丽红;颜冰;肖柏青;李娴【作者单位】安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001;合肥工业大学土木与水利工程学院,合肥,230000【正文语种】中文【中图分类】TV125;P333旱灾洪涝是我国常见的气候灾害。
近年以来，极端天气频发，给我国带来了严重的经济损失，同时对人民的生命财产安全造成重大影响。
旱灾洪涝的频发的主要原因是由于降水量的时空分布不均匀。
所以对降水的时空分布特征研究，有利于了解旱涝的变化特征，为防治旱灾洪涝提供参考[1-5]。
对于降水变化特征，人们通常采用小波分析法[7]、水文频率曲线法和R/S分析法进行研究，如王澄海等利用小波分析对近50年中国降水变化的准周期性特征及未来的变化趋势研究[5-9]；周陈超等利用累计距平曲线法分析了青海省近50年来水资源变化趋势[10]；钟平安等利用Hust指数R/S分析方法研究了淮河流域主汛期降水演变规律[11]。
辉煌70年·流域篇GLORIOUS 70YEARS·WATERSHED CHAPTEROct.2019NO.10VOL.292019年10月第10期第29卷淮河流域防汛抗旱减灾体系建设与成就刘国平李开峰（水利部淮河水利委员会，蚌埠233001）DOI:10.16867/j.issn.1673-9264.2019178刘国平，李开峰.淮河流域防汛抗旱减灾体系建设与成就[J].中国防汛抗旱，2019，29（10）：54-60.LIU Guoping ，LI Kaifeng.Construction and achievements of flood control ，drought relief and disaster reduction systems in the Huaihe River Basin[J].China Flood &Drought Management ，2019，29（10）：54-60.（in Chinese ）1流域概况淮河流域位于我国东部，介于长江、黄河之间。
流域面积27万km 2，跨豫、鄂、皖、苏、鲁5省40个市，160个县（市），人口约1.78亿，流域平均人口密度是全国的4.7倍，耕地0.13亿hm 2，面积约占全国的12%，粮食产量约占全国的1/6。
流域东临黄海，西部、西南部及东北部分别为伏牛山、桐柏山、大别山和沂蒙山，山海之间为广阔的平原，平原区面积占流域面积的2/3。
流域内矿产资源丰富、交通枢纽地位突出，在我国经济社会发展大局中具有十分重要的地位。
以废黄河为界，淮河流域分为淮河及沂沭泗河两大水系，面积分别为19万km 2和8万km 2，有京杭大运河、淮沭河和徐洪河贯通其间。
淮河发源于河南桐柏山，由西向东流经豫、鄂、皖、苏4省，在江苏三江营入长江，全长约1000km ，总落差200m ，平均比降约0.2‰。
洪河口以上为上游，河长约360km ，落差178m ，平均比降约为0.5‰；洪河口以下至洪泽湖出口中渡为中游，河长约490km ，落差仅16m ，平均比降约0.03‰；中渡以下为下游入江水道，河长约150km ，落差约6m ，平均比降约0.04‰。
淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性分析【摘要】淮河流域作为我国重要的生态区域，植被净初级生产力与干旱的关系备受关注。
本文从淮河流域植被净初级生产力和干旱情况两方面展开分析，通过相关性分析揭示二者之间的影响关系。
结合影响因素和应对措施，探讨了淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性及其影响。
最终得出相关性分析结论，并提出未来研究和建议，以期为淮河流域生态环境保护与治理提供科学依据。
通过本文的研究，有望为淮河流域的生态保护与可持续发展提供重要参考。
【关键词】淮河流域、植被净初级生产力、干旱、相关性分析、影响因素、应对措施、结论、未来研究、建议、政策建议。
1. 引言1.1 研究背景淮河流域作为中国重要的流域之一，其植被生态系统对水文循环和生态环境起着重要的调节和保护作用。
植被净初级生产力是植被在单位时间内固定的光能量的量，反映了植被生长的活力和生产力。
而干旱是淮河流域面临的主要自然灾害之一，干旱不仅会对植被生长产生负面影响，还会对农业生产、生态环境和社会经济造成严重影响。
随着气候变暖等全球气候变化影响因素的增加，淮河流域的干旱频率和强度可能会进一步加剧。
研究淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性，对于深入了解植被生态系统对干旱的响应机制，保护和恢复淮河流域的生态环境，具有重要的理论价值和实践意义。
为了更好地应对淮河流域的干旱灾害，加强对植被净初级生产力的监测和评估，有必要对淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性进行深入研究和分析，为相关政府部门和社会各界制定科学合理的干旱防灾减灾措施提供依据和参考。
1.2 研究目的研究目的旨在探讨淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性，以全面了解植被对干旱的适应能力及对干旱的响应机制。
通过研究，可以帮助我们更好地认识淮河流域植被生态系统的现状和发展趋势，为优化生态环境和制定相应政策提供科学依据。
深入分析植被净初级生产力与干旱之间的关系，有助于提高对气候变化和生态环境变化的适应能力，保护生态环境和促进区域可持续发展。
淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性分析1. 引言1.1 研究背景淮河流域是我国重要的农业生产基地之一，但随着气候变化的加剧，干旱频发的情况对该地区的植被生长和生产力造成了严重影响。
植被是生态系统的重要组成部分，它的净初级生产力直接关系到生态系统的稳定和可持续发展。
研究淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性，有助于更好地理解植被对干旱的响应机制，为保护和管理植被资源提供科学依据。
在过去的研究中，已经发现干旱对植被的影响是复杂多样的，既有促进植被生长的作用，也有抑制植被生长的作用。
深入研究淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性，有助于揭示植被在干旱条件下的生态适应策略，为减轻干旱对植被生态系统的负面影响提供理论支持。
本文将对淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性进行分析，探讨植被恢复与干旱缓解措施，并提出建立净初级生产力预测模型的建议，以期为科学管理和保护淮河流域植被资源提供参考依据。
1.2 研究目的研究目的主要包括以下几个方面：探讨淮河流域植被净初级生产力与干旱的关系，分析干旱对植被净初级生产力的影响因素，为有效管理和保护淮河流域的植被资源提供科学依据。
研究淮河流域植被净初级生产力的演变过程，了解植被生长情况与干旱的变化趋势，揭示植被生态系统对气候变化的响应机制。
分析植被恢复与干旱缓解措施的有效性，提出可行的生态保护措施，促进植被资源的可持续利用。
建立净初级生产力预测模型，预测未来淮河流域植被生长情况及其与干旱的相关性，为科学管理和保护植被资源提供科学参考。
通过本研究的目的，可以全面了解淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性，为生态环境保护和气候变化适应提供理论支撑和实践指导。
2. 正文2.1 淮河流域植被净初级生产力与干旱的影响因素分析淮河流域作为中国重要的农业区域之一，其植被净初级生产力受多种因素影响，其中干旱是其中重要的影响因素之一。
干旱导致土壤水分不足，直接限制了植物的生长和光合作用过程，从而影响了植被净初级生产力的水平。
淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性分析淮河流域是我国重要的农业生产区，也是中国七大主要流域之一。
植被是维持生态平衡和保护水土的重要组成部分，而植被的净初级生产力与干旱有着密切的关系。
本文将对淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性进行分析，以期为进一步研究和保护淮河流域的植被提供参考。
一、淮河流域植被状况淮河流域地处中国华北平原和南北气候过渡带的交界处，气候温和，雨量充沛，土地肥沃。
地处丘陵和低山地带，丘陵和平原交错，有利于植被的生长发育。
淮河流域植被类型丰富，有森林、草原、湿地等多种生态系统。
以耕地、林地和草地为主，水体面积也较大。
近年来，随着我国生态文明建设的不断深入，淮河流域的植被保护工作也得到了加强，植被恢复和重建工作取得了较好的成效。
二、淮河流域植被净初级生产力特点淮河流域植被净初级生产力是指单位面积地表植被净生物量的增长总量，通常用单位面积的光合有效辐射能量所生产的净生物量来表示。
淮河流域植被净初级生产力特点主要表现在以下几个方面：1. 季节性变化明显：淮河流域气候温和，季节性变化较为明显，春季气温回升，光照充足，植被生长旺盛，植被净初级生产力较高；夏季气温高，降水增多，植被生长旺盛，但受到了水分蒸发的影响，净初级生产力较春季有所下降；秋季气温回落，光照减少，植被开始凋零，净初级生产力急剧下降；冬季气温降至最低，植被处于休眠状态，净初级生产力接近于零。
2. 地域差异明显：淮河流域地势起伏较大，地势高低差异明显，不同地区的植被净初级生产力存在一定的差异。
平原地区受限于水分和养分的供给，植被净初级生产力相对较低；而丘陵和山地地区植被净初级生产力则相对较高，尤其是以森林植被为主的地区。
3. 人为干扰影响：淮河流域是我国重要的农业生产区，农业开发对植被的影响较大，农田、果园、果林等人工植被对原生植被的占据和破坏，降低了原生植被的净初级生产力。
大规模的森林砍伐和草原放牧也对植被的净初级生产力造成了影响。
流域洪水资源利用概论1山东淮河流域洪水资源利用可行性与必要性分析1.1可行性1.1.1工程条件经过近60余年的河湖治理,特别是随着沂沭泗河洪水东调南下续建工程的陆续完成,山东淮河流域整体防洪能力大幅提高。
目前沂沭河水系骨干河道防洪标准达到50年一遇,南四湖整体防洪标准达到50年一遇,局部达100年一遇。
山东省淮河流域防洪工程体系的初步建成,为实施流域洪水资源利用提供了工程条件。
1.1.2水资源禀赋条件山东省淮河流域春季干旱多风少雨,夏季湿热多雨,冬季寒冷少雨。
年降水量呈由东南至西北递减的特点,沂沭河流域多年平均降水量803mm,南四湖流域为684mm;降水的年际之间变化幅度也较大,丰枯比210以上。
降水年际变率大,连涝连旱现象时有发生;年内变率大,则表现为春旱夏涝、秋后又旱的灾害演替规律。
径流与降水发生规律基本一致,但由于受下垫面条件的强烈影响,径流的地域分布不均匀性比降水更大,年际年内变化更为剧烈。
沂沭河水系多年平均天然河川径流量为45116亿m3,占全省总径流量的2217%。
据近45年实测水文资料统计分析,沂沭河多年平均出省境水量为22186亿m3,其中主汛期(7月-9月)为16138亿m3,占全年的71156%,有的年份超过90%。
南四湖是南四湖流域洪水的唯一承泄区和重要的水资源调蓄区,也是南水北调东线工程的必经场所,据近45年的实测资料分析,多年平均入湖水量27113亿m3,其中汛期入湖21128亿m3,占全年的7814%;多年平均出湖水量(出境水量)16157亿m3,其中汛期出湖水量11158亿m3,占全年的6919%。
综上所述,山东省淮河流域汛期大量弃水为洪水利用提供了资源保证。
同时也正因为水资源时空分布不均的事实,为通过优化和合理调控水利工程运行方式,挖掘洪水资源利用潜力成为可能。
此外,随着科技水平的迅猛发展和3S技术在水文水资源领域应用的普及,目前中国在雨洪监测与预报、复杂系统洪水行为模拟,以及决策支持平台建设和应对风险的紧急处理能力等方面都得到了显著提高,为实现流域洪水资源利用目标提供了技术条件。
1960~2014年淮河流域5省旱涝变化张平;延军平;王文静;唐宝琪【摘要】Based on the meteorological data of 72 stations in the five provinces from 1960 to 2014, the influence of climate change on different disaster inducing factors are analyzed by using Mann-Kendall test method, standardized precipitation index and the wavelet analysis to explore the trend of droughts and floods.It shows that: (1) In recent 55 years, the annual average temperature is 14.463 °C in the five provinces, with a rising tendency of 0.009 ℃·a-1 while the spatial distribution of temperature in this area presents a degressive trend from southwest to northeast.The abrupt change of average annual temperature occurred in 1997.(2)The precipitation declines slowly under the rate of 0.28 mm·a-1.It exists three obvious peak values, which corresponds to the time scale changing of 28, 22, 10 a.The precipitation diminishes spatially from southeast to northwest presenting the "W" type.The entire area exhibits the characteristics of warmer and dry changing.(3) After the abrupt change of temperature, the flood covered area increases and the drought area decreases.(4) After temperature mutation, the frequency of droughts and floods decreases significantly.%基于1960~2014年淮河流域5省72个站点的气温、降水数据,运用克里金插值法、标准化降水指数(SPI)、Mann-Kendall突变检验等方法进行分析,探讨该地区气候变化特点,分析淮河流域5省旱涝灾害的变化趋势.结果显示:(1)1960~2014年淮河流域5省多年平均气温为14.463 ℃,并以0.009℃·a-1的速率上升,1997年年均温发生突变,空间上温度变化大体呈现由西南向东北递减的趋势;(2)年降水量呈缓慢递减趋势,下降速率为0.28 mm·a-1,且年降水量存在3个较为明显的峰值,分别对应28,22,10 a的时间尺度,空间上呈现自东南向西北递减的"W"型分布,并且研究区呈现明显的暖干化特征;(3)气温突变后,雨涝覆盖面积不断增加,干旱覆盖面积逐渐减小;(4)气温突变后与突变前相比,干旱频率和雨涝频率明显降低.【期刊名称】《浙江大学学报（理学版）》【年(卷),期】2017(044)003【总页数】9页(P345-353)【关键词】河南;山东;安徽;湖北;江苏;标准化降水指数;小波分析【作者】张平;延军平;王文静;唐宝琪【作者单位】陕西师范大学旅游与环境学院, 陕西西安 710062;陕西师范大学旅游与环境学院, 陕西西安 710062;陕西师范大学旅游与环境学院, 陕西西安710062;陕西师范大学旅游与环境学院, 陕西西安 710062【正文语种】中文【中图分类】P457Journal of Zhejiang University(Science Edition), 2017,44(3):345-353我国作为典型的季风性气候国家，旱涝灾害频繁，淮河流经地区地处黄河流域与长江流域之间，为气候的过渡性地带，也是旱涝灾害多发区.IPCC第5次评估报告显示，未来全球气候变暖仍将持续，21世纪末全球平均地表温度在1986～2005年的基础上将升高0.3～0.4 ℃[1].随着全球变暖，极端天气现象频发，淮河流域旱涝灾害也变得更为频繁，淮河流经地区作为我国工农业生产和人口最为集中的地区之一，对全国的粮食安全、经济发展起十分重要的作用.旱涝灾害频繁给本地区工农业生产和人民财产造成重大损失.近年来，研究者对我国不同省份[2-6]、不同流域[7-10]、不同自然区域[11-14]的旱涝事件进行了研究.佘敦先等[15]对黄河流域极端干旱的时空演变特征进行了研究，并建立了多变量统计模型；黄小燕等[16]对江淮地区涝渍灾害特点、成因进行了研究，并提出了灾害的防治对策；刘勤等[17]对近50 a黄河流域气温和降水量的变化特征进行了分析.淮河流经省区为气候变化敏感和脆弱性地区，因此研究该区域旱涝变化意义重大.主要研究1960～2014年河南、山东、湖北、安徽、江苏5省的旱涝变化.该区位于29°02′N～38°23′N，108°25′E～121°57′E.经过的山脉有大别山山系、巫山山系、秦岭山脉东段以及太行山山脉北段；地势西高东低，多平原和低山丘陵地形；流经的河流主要有黄河、京杭大运河、淮河、长江.该地区为典型的季风性气候区，受季风影响显著，旱涝灾害频繁.2.1 数据来源数据来自中国气象科学数据共享服务网，收集了河南、山东、湖北、安徽、江苏5省139个气象站点1960～2014年的气温和降水月数据资料.对这些资料进行逐年逐月整理，并对个别缺失月份站点进行插值补全，以保证研究区域数据的连续和完整.最后提取了其中72个站点数据，见图1.本研究四季划分为：春季3～5月，夏季6～8月，秋季9～11月，冬季12月至次年2月，其中冬季仅分析1960～2013年.2.2 研究方法2.2.1 标准化降水指数标准化降水指数(简称SPI)是表征某时段降水出现概率的指标之一，其适用于月以上尺度相对当地气候状况的干旱监测与评估[18].SPI已广泛应用于旱涝变化研究，具体计算可参见文献[18].本研究将旱涝划分为9个等级(见表1).SPI3(3个月尺度SPI)能够反映季节性旱涝状况，其中春、夏、秋、冬季分别用5月SPI3、8月SPI3、11月SPI3以及次年2月SPI3作为季节性旱涝指数；SPI12(12个月尺度SPI)能够反映当年旱涝状况，作为当年旱涝指数.2.2.2 旱涝评价指标通过旱涝的覆盖度、强度、频率和频率差对淮河流经地区的旱涝时空分布及变化特征进行分析.旱涝覆盖度(Fij)是根据某区域内干旱或涝灾发生站数占全部站数的比例来评价干旱或涝灾发生的范围及影响程度[19]：其中，Fij为j站点i级旱涝覆盖度，M为评价区域总气象站数，m为发生干旱或涝灾的站数.旱涝强度(Sij)是用于评价单站某时段内的旱涝严重程度，旱涝强度越大，旱涝越严重[19]：其中，Sij为j站点i时段的干旱或涝灾强度，m为评价时段发生干旱或涝灾的次数，SPIi为第i次发生干旱或涝灾的SPI值，旱涝强度划分见表1.旱涝频率(Pij)是用于评价某站在某时段发生干旱或涝灾的频繁程度[19]：其中，Pij为j站点的i级旱涝频率，N为评价时段总年数，n为发生干旱或涝灾的年数.旱涝频率差(Pd)用于评价某站不同时段干旱或涝灾的频率变化状况：3.1 温度时间变化特征1960～2014年全区域多年平均气温为14.463 ℃，年均温总体呈波动上升的趋势(见图2)，且上升速率为0.009 ℃·a-1.其中1967年年均温达到近55 a最高值，为17.604 ℃,1984年年均温最低，为13.486 ℃，与最高年均温差高达4.118 ℃.55 a年中均温变化大致分为4个阶段：1960～1966年快速上升，1966～1982年快速下降，1982～2002年缓慢上升，2002年以后趋于平稳.对研究区1960～2014年年均温进行Mann-Kendall突变检验(见图3)，以寻找年均温突变点.发现突变发生在1997年，且通过了Uα=1.96(α=0.05)的置信水平检测，其中1960～1997年，即年均温突变前UF曲线统计量80%以上位于0线以下，呈波动下降趋势，年均温突变后，统计量位于0线以上，呈明显的上升趋势，并且2005年UF统计量超过了1.96的置信度临界线，说明2005年以后年均温显著上升.3.2 降水时间变化特征3.2.1 降水年尺度变化特征通过对研究区1960～2014年年降水量的分析发现，淮河流经5省55 a中降水量呈缓慢递减趋势，下降速率为0.28 mm·a-1(见图4).多年平均年降水量为972.24 mm，年降水量最高值出现在1964年，为1 190.72 mm，最低值出现在1978年，为691.42 mm，年降水量差高达499.3 mm.由6阶拟合曲线知，年降水量20世纪60年代波动下降，70年代缓慢上升，80～90年代趋于稳定，21世纪先缓慢上升，后逐渐下降.虽然2013，2014年研究区降水量有所增加，但总体来看，1960～2014年呈现明显的暖干化趋势.3.2.2 降水的周期性变化特征对淮河流经5省1960～2014年年降水量进行小波分析(见图5)，图中实线部分代表年降水量偏大时期，虚线部分代表年降水量偏小时期.分析发现，该研究区降水存在3个明显的振荡周期.其中，在3～7 a时间尺度上，1978～1997年变化较为明显，其时间中心尺度为5 a，呈循环交替变化；在6～15 a时间尺度上，1960～1976年和2000～2010年周期变化明显，呈现9 a的时间中心尺度，具循环交替变化的特点；在16～30 a时间尺度上，表现均较稳定，经历了涝-旱的循环变化，年际变化也较为明显，呈现24 a的时间中心尺度.对55 a降水量进行小波方差图分析，发现该研究区年降水量存在3个较为明显的峰值，分别对应28，22和10 a的时间尺度变化.在28 a前后周期振荡最强，说明28 a为年降水量变化的第1主周期，22 a和10 a分别对应第2和第3个峰值，也是年尺度变化的第2和第3个主周期.3.3 温度空间尺度变化基于淮河流域5省55 a年均温数据，使用克里金插值法分析研究区温度的空间变化(见图6).研究发现，淮河流域5省年均温在9.63～20.66 ℃，温度大体上呈现由西南向东北递减的变化规律，导致东西温度差距缩小，南北差异变大.从各省区看，湖北省年均温自东南向西北递减，温度最高值出现在巴东附近，为17.36 ℃；安徽省霍山、屯溪出现2个明显的高值中心，黄山受地形影响，出现明显的低值中心；江苏省年均温自东南向西北递减，南部溧阳、东山地区受地形影响出现温度低值区；河南省年均温自南向北递减，在卢氏、栾川两地形成明显的低值中心；山东省年均温大体上自西南向东北递减，受山地地形影响在泰山地区形成一个低值中心，东北部受海洋因素影响温度较高.3.4 降水量空间尺度变化根据淮河流经5省55 a的降水数据，运用克里金插值法分析年降水量的空间尺度变化(见图7)，发现研究区年降水量在2 321.19～535.76 mm，年降水量最高差达1 785.43 mm，整体上呈自东南向西北递减的“W”形分布，并在安徽省南部的黄山形成一个明显的高值中心.从各省区看，安徽省年降水量最多，其南部以黄山为中心呈同心圆状递减，北部自南向北呈“U”形递减；湖北省年降水量自南向北呈“U”形递减；江苏省、河南省年降水量自南向北递减，呈现明显的纬度地带性；山东省受海洋因素影响，年降水量自东南向西北递减，并在泰山形成明显的高值中心.4.1 不同时间尺度旱涝变化特征4.1.1 旱涝年尺度变化特征55 a间共发生旱灾15次，涝灾20次，雨涝频率高于干旱频率(见图8).从时间尺度看，大致可以分为4个阶段：1960～1975年雨涝年份明显高于干旱年份，其中1960～1964年连续5 a出现涝灾害；1976～1988年旱涝灾害交替出现；1989～1998年10 a中旱涝灾害连续出现，其中1989～1991年连续3 a出现涝灾，且旱涝出现次数大体相等；1998年以后旱涝灾害交替出现，但强度有所减弱.4.1.2 旱涝的季节变化特征55 a中淮河流域5省旱涝灾害季节变化多交替出现(见图9)，同季节、同旱或同涝持续时间不超过4 a，其中春季、夏季旱灾次数均多于涝灾，秋季涝灾次数多于旱灾，冬季持平.时间上，1960～1970年旱涝季节变化较大，1971～2003年旱涝季节变化较小，2003年后旱涝灾害季节变化较为平缓.干旱方面，春季与秋季特旱发生次数最多，夏季、冬季重旱最多，春季中旱最多，夏季轻旱最多.雨涝方面，春季特涝次数最多，冬季重涝最多，秋季中涝最多，冬季轻涝最多.综合来看，研究区旱涝多为四季交替出现，其中冬季雨涝发生次数最多，夏季次之；夏季干旱发生次数最多，其次为冬季，夏、冬两季旱涝频繁.4.2 旱涝覆盖度4.2.1 旱涝覆盖度年变化特征对研究区气温突变前后旱涝覆盖度进行分析(见表2).从全区来看，干旱覆盖度呈下降趋势，下降幅度为0.45%,山东、江苏、安徽省干旱覆盖度下降幅度依次为3.67%，8.71%，2.36%，而河南和湖北省气温突变后干旱覆盖度快速上升，上升值分别为3.2%,4.94%.从全区域来看，气温突变后雨涝覆盖度上升，上升幅度为0.73%，其中河南、安徽、江苏省雨涝覆盖度的上升幅度分别为0.1%，0.77%，1.11%，而山东、湖北省气温突变后雨涝覆盖度呈下降趋势，其中湖北省下降幅度最大，为7.29%.4.2.2 旱涝覆盖度的季节变化特征55 a中淮河流经5省旱涝四季覆盖度在气温突变前后具有明显变化(见图10).气温突变后春季干旱覆盖度除山东省略有下降外，其他省份均有所上升，夏季除湖北省略有上升外，其他省份均有所下降，秋季各省干旱覆盖度均有所上升，冬季干旱覆盖度均明显下降.气温突变后春季雨涝覆盖度除山东省外均呈下降趋势，夏季除河南、湖北省外均呈现一定的上升趋势，秋季各省均呈下降趋势，冬季各省雨涝覆盖度均大幅度上升.4.3 旱涝强度4.3.1 旱涝强度年变化特征对55 a中气温突变前后旱涝强度进行分析(见表3). 从干旱强度变化来看，除山东省气温突变后干旱强度增强外，其余省份都呈现减弱趋势，其中江苏省干旱强度减弱最明显，其他依次为河南、安徽和湖北.从雨涝强度来看，河南、安徽、湖北雨涝强度在气温突变后都有所增强，其中湖北省雨涝强度增强最为显著，安徽省次之，最后为河南省，而山东与江苏省雨涝强度减弱，其中山东省雨涝强度减弱最为显著.4.3.2 旱涝强度季节变化特征55 a中气温突变前后旱涝强度的季节变化明显，见图11.图中横坐标以上部分表示雨涝强度，横坐标以下部分表示干旱强度.气温突变后与突变前相比，春季雨涝强度除安徽省略有减弱外，其他各省均有小幅增强；夏季除山东省略有减弱外，其他各省均有所增强；秋季河南、山东两省明显增强，其他各省均呈减弱趋势；冬季除江苏省略有减弱外，其他各省均有所增强.突变后与突变前相比，各省干旱强度春季均有所增强；夏季除河南、湖北两省有所增强外，其他各省均有所减弱；秋季各省均有所增强；冬季除湖北省外其他各省均略有减弱.综合来看，气温突变后与突变前相比，冬季雨涝强度有所增强，春季、秋季干旱强度有所增强.4.4 旱涝的空间变化特征4.4.1 旱涝频率变化特征从图12(a)可以看出，整体上干旱频率南高北低，湖北省西北部、东南部与安徽省东南部地区干旱频率较高，这与年均温空间变化大体一致.72个站点中40个干旱频率在30%以上，超过站点总数的55%，其中干旱频率最低值出现在郑州、吕泗、钟祥等地，最高值在日照、黄石等地.图12(b)为雨涝频率空间分布图，从图中可以看出研究区雨涝频率呈块状分布，整体来看，大部分地区雨涝频率较高，特别是在湖北省西南部以及中部、安徽省西部、江苏省西北部形成了4个明显的高值区，在河南省的东北部与山东省的西北部、中部、东部形成一个明显的低值地区.从各省来看，山东省莒县、海阳等地雨涝频率较低，龙口、威海、潍坊、莘县、济南、沂源、莒县、日照等地雨涝频率较高；河南省的信阳、西峡、宝丰、栾川、开封等地雨涝频率高，这与干旱频率高值区相一致；江苏省雨涝频率中间低、四周高；安徽全省70%以上为雨涝频率高值区；湖北省除枣阳、麻城、五峰地区外雨涝频率均较高.4.4.2 旱涝频率差变化特征气温突变后与突变前相比，全区干旱频率明显降低(见图13(a)).山东省自惠民、潍坊向两侧呈带状递减，南部由南向北呈带状递减；河南省自三门峡-宝丰-驻马店-信阳一线向两侧递减；安徽省自合肥向四周呈同心圆状递增；江苏省中部高两侧低；湖北省自宜昌向四周递减.气温突变后与突变前相比雨涝频率明显降低(见图13(b)).雨涝频率差整体上自商丘-麻城-武汉一线自东向西递减，在安徽省与江苏省交界处雨涝频率差较大，并在河南省的西峡、栾川，江苏省的溧阳、常州，安徽省的巢湖等地形成明显的高值中心. 基于标准化降水指数对淮河流经5省的旱涝覆盖度、旱涝强度、旱涝频率及旱涝频率差等进行年尺度和季节性分析，探讨气温突变背景下5省旱涝时空演变特征，发现全区域呈暖干化变化.具体结论如下：5.1 55 a淮河流域5省年均温呈上升趋势，并在1997年发生突变，在空间上呈现由西南向东北递减的变化趋势.5.2 年降水量呈缓慢递减趋势，空间上呈现自东南向西北递减的“W”形分布，整个研究区呈现明显的暖干化变化特征.5.3 一年中旱涝变化四季交替出现，其中冬季雨涝发生次数最多，夏季次之；夏季干旱发生次数最多，其次为冬季，夏冬两季旱涝频繁.5.4 气温突变后与突变前相比，冬季雨涝强度有所增强，春、秋季干旱强度有所增强.5.5 从时间尺度看，气温突变后雨涝覆盖面积增加，干旱覆盖面积逐渐减小.5.6 从空间尺度看，气温突变后与突变前相比，全区干旱频率和雨涝频率均有所降低.需要说明的是，本文主要运用SPI指标对旱涝变化进行研究，方法较单一.今后可从风速、蒸发、植被等方面，综合应用多个旱涝指标，多角度分析区域旱涝变化特征，以提高结论的科学性和准确性.*通信作者，ORCID:http://orcid.ord/0000-0003-3983-198X，E-mail:**************.cn.【相关文献】[1] 秦大河, STOCKER T. IPCC第5次评估报告第一工作组报告的亮点结论[J].气候变化研究进展,2014,10(1):1-6. QIN D H,STOCKER T. Highlights of the IPCC working group I fifth assessment report[J]. Progressus Inquisitiones de Mutatione Climatis,2014,10(1):1-6.[2] 陈莹,陈兴伟.福建省近50 a旱涝时空特征演变基于标准化降水指数分析[J].自然灾害学报,2011,20(3):57-63. CHEN Y, CHEN X W. Evolution of spatiotemporal characteristics offlood and drought in Fujian province for recent 50 years: An SPI-based analysis[J]. Journal of Natural Disasters,2011,20(3):57-63.[3] 李双双,杨赛霓,刘宪锋.1960～2013年北京旱涝变化特征及其影响因素分析[J].自然资源学报,2015(6):951-962. LI S S, YANG S N, LIU X F. The characteristics of drought-flood variation and its influence factors in Beijing during 1960 to 2013[J]. Journal of Natural Resources,2015(6):951-962.[4] 苏同卫,李可军,李启秀,等.天津市及周围地区近500 a旱涝变化分析[J].干旱气象,2007(1):21-24. SU T W, LI K J, LI Q X, et al. Analysis on flood/drought variance in Tianjin city and its surrounding region for recent 500 years[J]. Arid Meteorology,2007(1):21-24.[5] 杨成芳,薛德强,孙即霖.山东省近531年旱涝变化气候诊断分析[J].山东气象,2003(4):5-9. YANGC F,XUED Q,SUN J L. Diagnostic analysis on drought and flood variance in Shandong province in the past 531 years[J]. Journal of Shandong Meteorology,2003(4):5-9.[6] 李永华,高阳华,唐云辉.重庆城区近百余年旱涝变化[J].高原气象,2008(1):162-168. LI Y H,GAO Y H,TANG Y H. The changes of flood-drought in Chongqing urban area during the past 100 years[J]. Plateau Meteorology,2008(1):162-168.[7] 郭华,QI Hu,张奇,等.鄱阳湖流域水文变化特征成因及旱涝规律[J].地理学报,2012,67(5):699-709. GUO H,QI H,ZHANG Q,et al. Annual variations in climatic and hydrological processes and related flood and drought occurrences in the Poyang Lake Basin[J]. Acta Geographica Sinica,2012,67(5):699-709.[8] 魏凤英,曹鸿兴.长江流域旱涝趋势的主分量预测模型[J].气象,1990(8):20-24. WEI F Y,CAO H X. The model for drought/flood trend prediction with the principal component along the reaches of the Chang Jiang River[J]. Meteorological Monthly,1990(8):20-24.[9] 任朝霞,陆玉麒,杨达源.近2 000年黑河流域旱涝变化研究[J].干旱区资源与环境,2009(4):90-93. REN Z X,LU Y Q,YANG D Y. Study on drought and flood changes in recent 2 000 a in Heihe River Basin[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment,2009(4):90-93.[10] 曹永强,曹阳,徐丹.1961～2010年黄淮海流域旱涝时空变化特征[J].资源科学,2015(10):2068-2077. CAO Y Q,CAO Y,XU D. Temporal and spatial variation in drought and floods in the Huang-Huai-Hai River Basin from 1961 to 2010[J]. Resources Science,2015(10):2068-2077.[11] 王米雪,延军平,李双双.1960～2013年中国东南沿海地区旱涝时空变化特征及其趋势分析[J].资源科学，2014，36(11):2307-2315. WANG M X,YAN J P,LI S S. Spatial-temporal variation and the tendency of droughts and floods on the southeast coast of China over 54 years[J]. Resources Science,2014，36(11):2307-2315.[12] 李常德,陈少勇,李晓霞,等.黄河中上游8月旱涝变化及环流异常特征[J].高原山地气象研究,2014(2):22-29. LI C D,CHEN S Y,LI X X, et al. Variations in August droughts and floods in the upper and middle reaches of the Yellow River and characteristics of circulation anomalies[J]. Plateau and Mountain Meteorology Research,2014(2):22-29.[13] 高超,陈实,翟建青,等. 淮河流域旱涝灾害致灾气候阈值[J].水科学进展,2014(1):36-44. GAOC,CHEN S,ZHAI J Q, et al. On threshold of drought and flood disasters in Huaihe River basin[J]. Advances in Water Science,2014(1):36-44.[14] 郭纯青,周蕊,潘林艳.中国西南岩溶区1900～2012年旱涝灾害分析[J].水资源与水工程学报,2015(2):12-15. GUO C Q, ZHOU R, PAN L Y. Analysis of drought and flood disasters in Karst area of Southwest China from 1900 to 2012[J]. Drought and FloodDisasters,2015(2):12-15.[15] 佘敦先,夏军,杜鸿,等.黄河流域极端干旱的时空演变特征及多变量统计模型研究[J].应用基础与工程科学学报,2012,20(S1):15-29. SHE D X, XIA J, DU H, et al. Spatiotemporal analysis and multi-variable statistical models of extreme drought events in Yellow River Basin, China[J]. Journal of Basic Science and Engineering,2012,20(S1):15-29.[16] 黄小燕,郁家成,王华.江淮地区涝渍灾害特点、成因和防治对策[J].中国农学通报,2008(10):546-548. HUANG X Y, YU J C, WANG H. The characteristics, causes and prevention counter measure of water logging disaster in the region of Jianghuai[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,2008(10):546-548.[17] 刘勤,严昌荣,张燕卿,等.近50 a黄河流域气温和降水量变化特征分析[J].中国农业气象,2012(4):475-480. LIU Q, YAN C R, ZHANG Y Q, et al. Nearly 50 years of the Yellow River basin analysis of characteristics in temperature and precipitation changing[J]. Agricultural Climate Resources,2012(4):475-480.[18] 张强,邹旭恺,肖风劲,等.气象干旱等级GB/T20481-2006[S].北京：中国标准出版社,2006. ZHANG Q, ZOU X K, XIAO F J, et al. Classification of Meteorological Drought, GB/T 20481-2006 [S]. Beijing: Standards Press of China, 2006.[19] 黄晚华,杨晓光,李茂松,等.基于标准化降水指数的中国南方季节性干旱近58 a演变特征[J].农业工程学报,2010，26(7):50-59. HUANG W H,YANG X G,LI M S,et al. Evolution characteristics of seasonal drought in the south of China during the past 58 years based on standardized precipitation index[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2010，26(7):50-59.。
安徽省1978年特大干旱研究郭姝姝;辛景峰【摘要】依据安徽省109个雨量站1978年逐日降水量数据,综合运用降水量距平百分率法、建立区域旱情指数法以及GIS空间分析技术,采用逐步缩小时间尺度的方式,对安徽省1978年干旱的时空演变特征进行了分析.研究结果表明:(1)通过修正的降水量距平百分率法,由于充分考虑了前期降水的累积效应,其分析逐日干旱结果符合实际情况;(2)区域旱情指数法是确定干旱过程起始和终止的有效方法;(3)安徽省1978年发生春、夏、秋三季连旱,干旱持续253 d,其中,4月4日-8月11日连续130 d全省旱情最重,在5月3日全省75％的耕地旱情等级达到重旱以上.【期刊名称】《中国水利水电科学研究院学报》【年(卷),期】2014(012)001【总页数】7页(P8-14)【关键词】特大干旱;旱情重现;降水量;时空演变【作者】郭姝姝;辛景峰【作者单位】中国水利水电科学研究院防洪抗旱减灾中心,北京100038;中国水利水电科学研究院防洪抗旱减灾中心,北京100038【正文语种】中文【中图分类】P429安徽省处于我国地理的南北分界线上，属暖温带向亚热带过渡型气候。
地貌类型比较齐全，山地、丘陵、台地和平原相间分布。
省内河流湖泊众多，水域辽阔，水资源总量580.5亿m3，水资源分布与人口和耕地分布很不相称［1］。
全省各地年平均气温14～17.2℃，年降水量747～1 798mm，空间上呈南多北少、山区多于平原丘陵的特点。
由于地理位置、地形和水系的特点，加之社会因素，安徽省历来存在着干旱的威胁［1］。
1978年的干旱是1949以来持续时间最长、范围最广、程度最重的一年［2］。
研究表明［3］，无论是从干旱的发生次数还是受灾程度上分析，安徽省干旱灾害都有发展的趋势。
随着社会经济的发展，类似1978年的特大干旱如果发生在今天，若不采取适当措施，将对环境和社会产生严峻的影响。
因此加强对历史特大干旱的研究，不仅能够重现历史干旱的发展过程及时空特征，而且可以为干旱实时监测预报、水资源规划、抗旱减灾等提供有力的基础支撑。
第３９卷第１０期２０１９年５月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．３９，Ｎｏ．１０Ｍａｙ，２０１９基金项目：国家自然科学基金项目（４１６０１０２３）；国家杰出青年科学基金项目（５１４２５９０３）；中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放基金（ＩＷＨＲ⁃ＳＫＬ⁃２０１７２０）；安徽省自然科学基金（１８０８０８５ＱＤ１１７）收稿日期：２０１８⁃１１⁃０５；㊀㊀修订日期：２０１９⁃０３⁃０５∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｕｎ６８ｐｅｎｇ＠１６３．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１８１１０５２３９８夏敏，孙鹏，张强，姚蕊，王友贞，温庆志．基于ＳＰＥＩ指数的淮河流域干旱时空演变特征及影响研究．生态学报，２０１９，３９（１０）：３６４３⁃３６５４．ＸｉａＭ，ＳｕｎＰ，ＺｈａｎｇＱ，ＹａｏＲ，ＷａｎｇＹＺ，ＷｅｎＱＺ．ＴｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｄｒｏｕｇｈｔｉｎＨｕａｉＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｂａｓｅｄｏｎｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１９，３９（１０）：３６４３⁃３６５４．基于ＳＰＥＩ指数的淮河流域干旱时空演变特征及影响研究夏㊀敏１，２，孙㊀鹏１，２，３，∗，张㊀强４，５，姚㊀蕊１，王友贞２，温庆志１１安徽师范大学地理与旅游学院，江淮流域地表过程与区域响应安徽省重点实验室，芜湖㊀２４１００２２安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院，水利水资源安徽省重点实验室，蚌埠㊀２３３０００３中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京㊀１０００３８４北京师范大学，地表过程与资源生态国家重点实验室，北京㊀１００８７５５北京师范大学，环境演变与自然灾害教育部重点实验室，北京㊀１００８７５摘要：运用淮河流域１４９个气象站１９６２ ２０１６年逐日气温㊁降水资料以及历史旱情资料，基于ＳＰＥＩ㊁ＥＯＦ和Ｍ⁃Ｋ等方法分析淮河流域的干旱时空特征，研究干旱的时空演变规律并揭示其对农业生产的影响㊂结果表明：（１）基于ＳＰＥＩ得到的干旱频次与受灾㊁成灾面积的相关性通过了０．１的显著性水平检验，表明ＳＰＥＩ在淮河流域具有较好的适用性；（２）淮河流域干旱发生时间差异明显，干旱次数呈现波动变化，发生重旱和特旱次数占总干旱的比重是２０．０％，其中重旱和特旱在１９６０ｓ比重最大（２４．８％），其次是２０１０ｓ（１５．８％），在１９８０ｓ比重最低（１０．０％）；（３）干旱的空间分布差异大，淮河流域干旱频率在２７．７６％ ３６．０４％之间，西北部和东南部发生干旱强度较西南部㊁东北部及中部低；（４）淮河流域总体呈干旱化的趋势，从中部到四周呈现由高到低递减的趋势变化，且空间模态表现为全区一致型㊁南北相反型和东西相反型㊂关键词：标准化降水蒸散指数；经验正交函数；时空演变特征；淮河流域ＴｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｄｒｏｕｇｈｔｉｎＨｕａｉＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｂａｓｅｄｏｎｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘＸＩＡＭｉｎ１，２，ＳＵＮＰｅｎｇ１，２，３，∗，ＺＨＡＮＧＱｉａｎｇ４，５，ＹＡＯＲｕｉ１，ＷＡＮＧＹｏｕｚｈｅｎ２，ＷＥＮＱｉｎｇｚｈｉ１１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥａｒｔｈＳｕｒｆａｃｅＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＲｅｓｐｏｎｓｅｉｎｔｈｅＹａｎｇｔｚｅ⁃ＨｕａｉＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ，ＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙａｎｄＴｏｕｒｉｓｍ，ＡｎｈｕｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈｕ２４１００２，Ｃｈｉｎａ２ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅａｎｄＨｕａｉＲｉｖｅｒＣｈｉｎａ，Ｂｅｎｇｂｕ２３３０００，Ｃｈｉｎａ３ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＷａｔｅｒＣｙｃｌｅｉｎＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ，ＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３８，Ｃｈｉｎａ４ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｒｆａｃｅＰｒｏｃｅｓｓａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅＥｃｏｌｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，Ｃｈｉｎａ５ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｈａｎｇｅａｎｄＮａｔｕｒａｌＤｉｓａｓｔｅｒ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙｏｆｅｄｕｃａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄａｉｌｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｏｆ１４９ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｓｔａｔｉｏｎｓａｎｄｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｄｒｏｕｇｈｔｄｉｓａｓｔｅｒｉｎｔｈｅＨｕａｉｒｉｖｅｒｂａｓｉｎｆｒｏｍ１９６２ｔｏ２０１６ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎＳｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎＥｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ（ＳＰＥＩ），ＥｍｐｉｒｉｃａｌＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｕｎｃｔｉｏｎａｎｄＭａｎｎ⁃Ｋｅｎｄａｌｌｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙｄｒｏｕｇｈｔｅｖｏｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｒｅｖｅａｌｅｄｔｈｅ４４６３㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀ｉｍｐａｃｔｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅＨｕａｉｒｉｖｅｒｂａｓｉｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：（１）Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄｒｏｕｇｈｔｓａｎｄｄｒｏｕｇｈｔ⁃ａｆｆｅｃｔｅｄａｒｅａａｔｔｈｅ０．０５ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｌｅｖｅｌ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅＳＰＥＩｈａｓａｎｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅＨｕａｉｒｉｖｅｒｂａｓｉｎ．（２）ＴｈｅｄｒｏｕｇｈｔｔｉｍｅｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｄｄｒｏｕｇｈｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＨｕａｉｒｉｖｅｒｂａｓｉｎ．Ｔｈｅｍｏｓｔｏｆｓｅｖｅｒｅｄｒｏｕｇｈｔａｎｄｅｘｔｒｅｍｅｄｒｏｕｇｈｔｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｉｎ１９６０ｓ（２４．８％），ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙ２０１０ｓ（１５．８％）ａｎｄｌｏｗｅｓｔｉｎ１９８０ｓ（１０．０％）．（３）Ｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｄｒｏｕｇｈｔｈａｓｍｕｃｈｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｅｄｒｏｕｇｈｔｓｅｖｅｒｉｔｙｗａｓｃｈａｎｇｅｂｅｔｗｅｅｎ２７．７６％ａｎｄ３６．０４％ｉｎｔｈｅＨｕａｉｒｉｖｅｒｂａｓｉｎ．Ｔｈｅｄｒｏｕｇｈｔｓｅｖｅｒｉｔｙｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｗｅｓｔａｎｄｓｏｕｔｈｅａｓｔｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔ，ｎｏｒｔｈｅａｓｔａｎｄｃｅｎｔｒａｌｒｅｇｉｏｎｓ．（４）Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｒｅｎｄｏｆｒｅｇｉｏｎａｌｄｒｏｕｇｈｔｈａｄａｔｅｎｄｅｎｃｙｔｏｗａｒｄｓｄｒｏｕｇｈｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈｗａｓｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｍｉｄｄｌｅｔｏｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓｉｎｔｈｅＨｕａｉｒｉｖｅｒｂａｓｉｎ．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｍｏｄｅｓｏｆｏｕｒｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｏｂｖｉｏｕｓｖａｒｉａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ；ｅｍｐｉｒｉｃａｌｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ＨｕａｉＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ干旱是全球最常见㊁最普遍的自然灾害，具有发生频率高㊁持续时间长㊁影响范围广的特点㊂在气候变化和人类活动的共同影响下，全球范围的干旱问题已日趋严重［１⁃２］㊂淮河流域是我国重要商品粮基地，耕地面积１４．２７ˑ１０４ｋｍ２，占全国的９．８％，主要作物有小麦㊁水稻㊁玉米㊁薯类㊁大豆㊁棉花和油菜，平均每年向国家提供的商品粮约占全国商品粮的１／４，为国家粮食安全提供了强有力的保障［３⁃４］㊂与此同时，淮河流域地处我国南北气候过渡带，气候条件复杂，水旱灾害频繁［５］㊂１９４９ ２０１０年间，淮河流域累计旱灾受灾面积１．６７ˑ１０９ｈｍ２，成灾面积８７．３０ˑ１０４ｋｍ２，损失粮食１３．９６ˑ１０９ｋｇ，平均每年２．７０ˑ１０４ｋｍ２农作物受旱，１．４１ˑ１０４ｋｍ２农作物成灾［５⁃６］㊂干旱灾害不仅直接影响着工农业生产和人民生活，而且其伴生灾害也会影响生态环境的平衡发展，成为制约区域社会经济快速发展的重要原因之一㊂目前常用干旱指数来描述干旱现象，最常用的干旱指标主要是帕尔默干旱指数（ＰＤＳＩ）［７］㊁标准化降水指数（ＳＰＩ）［８］㊁综合气象干旱指数（ＣＩ）［９］㊂而在２０１０年由Ｖｉｃｅｎｔｅ⁃Ｓｅｒｒａｎｏ等［１０］提出标准化降水蒸散指数（ＳＰＥＩ），通过标准化潜在蒸散与降水的差值的累积概率值表征一个地区干湿状况偏离常年的程度，既考虑了ＰＤＳＩ在干旱对蒸散的响应方面的优势，又考虑了ＳＰＩ在空间上的一致性㊁多时间尺度的优点，并很好的应用在全球各个部分㊂Ａｌａｍ等［１１］利用马尔科夫链和三维对数线性模型，对印度６个主要干旱易发地区１２个月时间尺度的干旱类别转变进行了建模，并利用４８年月降雨量和温度数据的ＳＰＥＩ⁃１２时间序列，研究了相对于干旱类别转变的差异㊂Ｙｕ等［１２］使用ＳＰＥＩ指数研究了中国１９５１ ２０１０年干旱特征，结果表明中国自１９９０年后的严重干旱和极端干旱情况加重；庄少伟等［１３］利用中国气象局１６０个站１９５１ ２０１０年月降水和月平均气温资料，分析了标准化降水蒸发指数（ＳＰＥＩ）在我国不同等级降水区域的适用性，并与标准化降水指数（ＳＰＩ）和湿润指数Ｈ进行了对比分析，结果表明ＳＰＥＩ既能充分反映气温跃变以后增温效应对干旱程度的影响，又可作为监测指数识别干旱发生和结束，能较准确地表征干旱状况；叶磊等［１４］基于嘉陵江流域１９６２ ２０１０年实测月降水和月平均气温数据，利用不同时间尺度（３㊁６㊁９㊁１２个月）的ＳＰＩ和ＳＰＥＩ指数分析了流域干旱趋势的时空演变规律，结果表明１９６２ ２０１０年嘉陵江流域整体呈干旱增加趋势；熊光洁等［１５］应用ＳＰＥＩ分别对云南省夏玉米生长期及西南地区干旱特征进行研究，说明ＳＰＥＩ适用于全球变暖背景下的干旱监测与评估㊂尽管在中国研究干湿变化的指数很多，但对淮河流域的研究较少，在全球变暖的大趋势下，高温现象导致淮河流域干旱的频繁发生［１６］，而ＳＰＥＩ指数综合考虑了降水和温度因子，具备的多时间尺度优势，能够较好的分析淮河流域短期㊁中期和长期的时间和空间变化特征，成为监测干旱的重要工具㊂因此，本文基于淮河流域１４９个气象站点的ＳＰＥＩ，对不同时间尺度的淮河流域干旱时空变化特征进行探讨，结合对淮河流域历史旱情的分析，进一步论述该研究对淮河流域农业干旱监测与防治具有重要理论价值与实践意义㊂图１㊀淮河流域气象站点分布Ｆｉｇ．１㊀ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｓｔａｔｉｏｎｓｉｎＨｕａｉＲｉｖｅｒＢａｓｉｎ１㊀研究数据与方法１．１㊀数据本文选取淮河流域１４９个气象站１９６２ ２０１６年逐日最高温㊁日最低温㊁日降水量资料，数据来源于中国气象数据网（图１）㊂为提高数据质量，确保结果准确可靠，本文所使用的数据均使用ＲＣｌｉｍＤｅｘ程序进行严格的质量检测，包括异常值和错误值的筛选㊁日最高气温是否小于最低气温等，不合格数据按缺测值处理㊂缺测值使用三次样条函数内插补齐㊂１．２㊀研究方法１．２．１㊀标准化降水蒸散指数（ＳＰＥＩ）标准化降水蒸散指数（ＳＰＥＩ）由Ｖｉｃｅｎｔｅ⁃Ｓｅｒｒａｎｏ等［１０］对降水量与潜在蒸散量差值序列的累积概率值进行正态标准化后的指数㊂本文采用Ｐｅｎｍａｎ⁃Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式计算１９６２ ２０１６年逐日潜在蒸散量［１７］，然后计算逐月降水与蒸散的差值Ｄｉ，即Ｄｉ＝Ｐｉ－ＰＥＴｉ（１）式中：Ｐｉ为月降水量；ＰＥＴｉ为月潜在蒸散量㊂通过叠加计算建立不同时间尺度气候学意义的水分盈亏累积序列，即Ｄｋｎ＝ðｋ－１ｉ＝０（Ｐｎ－ｉ－ＰＥＴｎ－ｉ）（２）式中：ｎȡｋ，ｋ为时间尺度（月），ｎ为计算次数㊂对Ｄｉ数据序列进行正态化处理，计算每个数值对应的ＳＰＥＩ㊂其中，标准正态化拟合采用Ｌｏｇ⁃ｌｏｇｉｓｔｉｃ分布模型，并得到不同时间尺度的ＳＰＥＩ㊂依据中国气象局制定的ＳＰＥＩ干旱等级划分标准［１８］对研究区干旱等级进行划分㊂１．２．２㊀干旱的定量表征干旱的定量表征通过其属性来表示，主要包括干旱强度㊁干旱频率［１９］和干旱事件㊂（１）干旱强度干旱强度用来评价研究区内干旱的严重程度㊂其定义为，在干旱过程内，旱情达到中旱的ＳＰＥＩ值记为１的累计值，其值越大表明干旱越强㊂Ｑ＝ðＳＰＥＩＳＰＥＩɤ－１（３）式中：ＳＰＥＩＳＰＥＩɤ－１为小于－１的ＳＰＥＩ值㊂（２）干旱频率干旱频率是研究期内发生干旱的月数占总月数的比例，其值越大表明干旱发生越频繁㊂Ｐ＝（ｍＭ）ˑ１００％（４）式中：ｍ为发生干旱的月数，Ｍ为研究期总月数㊂（３）干旱事件干旱事件是指ＳＰＥＩ值达到轻旱及以上旱情的发生次数㊂Ｏ＝ＳＰＥＩＳＰＥＩɤ－０．５（５）式中：ＳＰＥＩＳＰＥＩɤ－０．５为小于－０．５的ＳＰＥＩ值㊂５４６３㊀１０期㊀㊀㊀夏敏㊀等：基于ＳＰＥＩ指数的淮河流域干旱时空演变特征及影响研究㊀１．２．３㊀Ｍａｎｎ⁃Ｋｅｎｄａｌｌ趋势分析Ｍａｎｎ⁃Ｋｅｎｄａｌｌ检验（简称Ｍ⁃Ｋ）是提取序列变化趋势的有效工具，被广泛应用于气候参数和水文序列的分析［２０］㊂Ｍ⁃Ｋ方法以适用范围广㊁人为性少㊁定量化程度高而著称，Ｚ为正值表示增加趋势，负值表示减少趋势，曲线Ｚ在大于等于１．９６时显著上升趋势，反之显著下降趋势㊂１．２．４㊀经验正交函数分解经验正交函数（ＥＯＦ）分解是气候变化领域常用的时空分解方法［２１］㊂其原理是将某气候变量场的观测资料以矩阵形式给出（ｍ是观测站，ｎ是时间序列长度）：Ｘｍˑｎ＝ｘ１１ｘ１２ ｘ１ｎｘ２１ｘ１２ ｘ２ｎ︙︙︙︙ｘｍ１ｘｍ２ ｘｍｎæèçççççöø÷÷÷÷÷（６）气象场的自然正交展开，将Ｘ分解为时间函数Ｚ和空间函数Ｖ两部分，即：Ｘ＝ＶＺ（７）为研究淮河流域干旱发生的时间变化规律和空间模态，本文对多尺度ＳＰＥＩ指数的年均变量场进行分解，从复杂的干旱变量场中分解出不同的时空模态，研究干旱的时间变化和空间模态，分析干旱特征，揭示干旱时空演变的规律性㊂２㊀淮河流域气象干旱时空演变特征分析图２㊀１９６２—２０１６年各等级干旱发生次数的年际变化Ｆｉｇ．２㊀Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｒｏｕｇｈｔｔｉｍｅｓｉｎｅａｃｈｇｒａｄｅｆｒｏｍ１９６２ｔｏ２０１６２．１㊀淮河流域年际变化特征淮河流域１９６２ ２０１６年各等级干旱发生次数的年际变化见图２㊂从整体可以看出，干旱发生次数呈现波动变化，但总体趋势呈现上升趋势㊂从１９６２ ２０１６年间，淮河流域平均每年发生３．８次干旱事件，干旱事件超过２．７次的共３３年，其中１９６７年最为突出，发生中旱㊁特旱以及总数最多，共９．１次，高达淮河流域平均干旱事件的２倍以上㊂主要干旱年份发生在１９６５ １９６８年，１９７６ １９８２年，１９９０ ２００５年，２０１０ ２０１６年，在９０年代前，连续干旱年份时间较短，在１９９０ ２００５年，淮河流域处于较长的连续干旱状态，ＳＰＥＩ干旱发生次数一直保持一定的稳定发展，表明了淮河流域具有较为明显的干旱化趋势㊂１９６２ ２０１６年间重旱以及特６４６３㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀旱年代际比重分别为２４．８％㊁１３．２％㊁１０．０％㊁１５．７％㊁１７．１％㊁１５．８％；其中９０年代最低，６０年代最高㊂淮河流域绝大数地区易发生轻旱及中旱，重旱及特旱较少，在整个流域中占旱灾发生总的次数比例也不高㊂因淮河流域地处我国南北气候过渡带，降水量波动大，当遇到极端气候或者连续多年干旱时，特大干旱发生次数骤增［２２］㊂从不同等级干旱可以看到，淮河流域中旱的发生次数每个年代相差不多，而９０年代后中度干旱的发生次数明显增多，且变化较为均匀，平均发生次数约１８７次，对比发现中旱的发生次数与淮河流域总体干旱变化规律基本符合㊂从图中可以知道，淮河流域重旱㊁特旱形势严峻，最突出的是１９６７年，１４９个站点中重旱发生次数超过４００次，特旱超过２００次，约同等级干旱的１０倍㊂而从特旱中可以看出１９６６ １９６７年㊁１９７８ １９７９年㊁１９９４年㊁１９９９ ２００３年㊁２０１１年㊁２０１３ ２０１４年等，査阅中国气象灾害大典安徽卷㊁河南卷㊁山东卷和江苏卷［２３］，经对比淮河流域历史干旱灾情记录可知，与淮河流域历史典型旱年非常吻合，表明ＳＰＥＩ指数能较好地判断出淮河流域典型旱年（图２）㊂２．２㊀淮河流域干旱的空间分布特征淮河流域干旱发生频率的空间差异如图３所示，发现不同等级干旱发生频率在空间上差异较大㊂从总体来看，淮河流域干旱频率在２７．７６％ ３６．０４％之间，干旱范围约占１／３，淮河流域东部㊁东北部㊁西南部的干旱频率较高，而西部㊁中部干旱频率较低一点，则西南部㊁东北部及中部干旱频率＞西北部和东南部，且流域东北部的干旱频率＞东南部，西南部的干旱频率＞流域中部和西北部㊂从空间上看，不同等级的干旱发生频率的地区差异明显㊂其中，中旱发生频率主要集中在淮河流域东北部和西南部；重旱发生频率主要集中在山区和各省份交界区域；特旱发生频率则主要集中在淮河流域的东南部和西北部㊂淮河流域气温和降水量在空间上分布不均，受地形地貌等因素的影响，导致干旱分布具有区域性和复杂性㊂图３㊀１９６２—２０１６年不同等级干旱发生频率分布图Ｆｉｇ．３㊀Ｄｒｏｕｇｈｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍａｐｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒａｄｅｓｆｒｏｍ１９６２ｔｏ２０１６由图４可以看出，１９６２ ２０１６年淮河流域旱灾强度主要由中部沿西南至东北分布，干旱强度较高区域主要集中在中部㊁东北部以及西南部；各月份平均差别较小，淮河流域干旱形势较为严峻㊂淮河流域的东北部㊁中部和西南部都是干旱强度较高的区域㊂淮河流域山东的干旱强度相对最高，主要是由于大气环流的规律性运动和异常情况引起的，常年９月至翌年５月，受东亚槽后西北下沉气流影响，西南暖湿气流难以到达山东，引起降水稀少，加之天气晴朗，空气干燥，因此多干旱发生［２４］㊂其次是淮河流域安徽和河南地区，旱灾易发，干旱类型多样㊂由图４可知，３ ５月淮７４６３㊀１０期㊀㊀㊀夏敏㊀等：基于ＳＰＥＩ指数的淮河流域干旱时空演变特征及影响研究㊀８４６３㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀河流域空间干旱范围较广，淮河流域降水量少㊁蒸发量大㊁地下水位低以及锋面雨带的不及时到达等原因影响，易引发干旱㊂而这个时期是作物（小麦㊁油菜等）的主要生长季节，需水量大，干旱对作物的影响大［２５］㊂６ ８月降水量较多，空间上干旱强度分布呈现出南高北低的特点㊂主要是受西太平洋副热带高压季节性位移的影响，淮河流域降水分布受副高的影响程度由南向北逐渐变弱［２６］㊂９ １１月干旱强度空间分布从西南向西北逐渐变低，干旱强度高值出现在淮河流域西北部㊂主要是夏季东南季风向冬季西北季风转换的过渡时期，当夏季风过强，锋面雨带的迅速北移，且受到山区地形的影响［２６］㊂图４㊀１９６２—２０１６年月尺度干旱强度空间分布Ｆｉｇ．４㊀Ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｃａｌｅｄｒｏｕｇｈｔｉｎｔｅｎｓｉｔｙｆｒｏｍ１９６２ｔｏ２０１６２．３㊀淮河流域气象干旱趋势变化图５是淮河流域１９６２ ２０１６年各月份干旱变化趋势图㊂由图可知，淮河流域总体呈干旱化趋势，但是部分的２７个站点则呈上升趋势，在图中呈现 Ｚ 字型分布㊂上升趋势站点主要分布在淮河干流及支流沙颍河，下降变化分布则集中在山东的东部沿海地区和南四湖（南阳湖㊁独山湖㊁昭阳湖㊁徽山湖）地区㊁河南淮河流域的边界以及淮河流域的西南边界地势较高的区域㊂从月尺度看，各月份趋势与年趋势较为一致，总体是呈下降的趋势，趋势上升部分在图中呈现 Ｚ 字型分布，随着月份的变化， Ｚ 字也随着发生变化㊂由图可知：１ ６月 Ｚ 字范围最广，平均上升占总数１９．３％，表明 Ｚ 字区域在这阶段趋于湿润化发展，而在７ １２月 Ｚ 字开始缩减，平均上升占总数１２．３％，流域总体趋向于干旱化发展，这说明了下半年的干旱情况较上半年严峻，而这一现象也与４相呼应㊂在当前全球气候变暖，极端气候事件增多的大背景下，地区干旱整体上呈现加重的趋势，对农业生产带来不利的影响［２７］㊂流域中部和南部的干旱略有减少趋势，流域东部和西部的干旱有增加趋势变化，流域干旱呈上升趋势的站点占比１８．１％，均未通过的显著性水平检验，而流域干旱呈下降趋势的站点趋势变化大部分未通过的显著性水平检验，２２．８％通过０．０１显著性检验，表明淮河流域各地的干旱上升下降趋势变化大多不显著，流域东北部和西南部干旱下降趋势显著（图５）㊂图５㊀１９６２—２０１６年月尺度干旱趋势变化图Ｆｉｇ．５㊀Ｄｒｏｕｇｈｔｔｒｅｎｄｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｓｔａｔｉｏｎｓｆｒｏｍ１９６２ｔｏ２０１６２．４㊀淮河流域干旱的多尺度时空模态分析为了更好的了解淮河流域干旱情况，对淮河流域１４９个站点１９６２ ２０１６年的ＳＰＥＩ指数进行分解，探讨淮河流域的干旱空间分型㊂由ＳＰＥＩ年均变量场的ＥＯＦ分解结果可知：在１个月㊁３个月㊁１２个月（分别对应ＳＰＥＩ０１，ＳＰＥＩ０３和ＳＰＥＩ１２）尺度下，前３个特征向量的方差累积贡献率分别达７８．６％，７６．５％和６８％（表２）㊂表１㊀前３个特征向量对多尺度年平均ＳＰＥＩ场的方差贡献率Ｔａｂｌｅ１㊀ＥｘｐｌａｉｎｅｄｖａｒｉａｎｃｅｏｆｔｈｅｌｅａｄｉｎｇＥＯＦｓｏｆｍｕｌｔｉｓｃａｌａｒａｖｅｒａｇｅｄＳＰＥＩ主要模态ＬｅａｄｉｎｇＥＯＦＳ贡献率ＥｘｐｌａｉｎｅｄｖａｒｉａｎｃｅＳＰＥＩ０１ＳＰＥＩ０３ＳＰＥＩ１２第一模态ＥＯＦ１６３．７６０．４４６．７第二模态ＥＯＦ２９．５１０．４１３第三模态ＥＯＦ３５．３５．７８．３前３个模态的空间分布如图６所示，ＳＰＥＩ０１和ＳＰＥＩ０３的空间模态全流域值一致为正值或负值时，表明淮河流域干旱分布一致性（图６）㊂而ＳＰＥＩ１２全流域值不一致，第一模态中零线纵向将淮河流域分为两部分，９４６３㊀１０期㊀㊀㊀夏敏㊀等：基于ＳＰＥＩ指数的淮河流域干旱时空演变特征及影响研究㊀零线以东为负，零线以西为正，表明淮河流域干旱具有东多（少）西少（多）的分布型；第三模态零线横向将淮河流域分为两部分，零线以北为正，零线以南为负，表明淮河流域以零线为界干旱呈相反的北多（少）南少（多）分布型式㊂而在空间中，ＳＰＥＩ０１㊁ＳＰＥＩ０３和ＳＰＥＩ１２的空间分布具有一致性，第一模态呈经向分布，第二模态呈纬向分布，第三模态呈纬向分布㊂图６㊀１９６２—２０１６年ＳＰＥＩ不同时间尺度对应的前３个特征向量Ｆｉｇ．６㊀ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＥＯＦｆｉｒｓｔｔｈｒｅｅｆｅａｔｕｒｅｖｅｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅＳＰＥＩｉｎＨｕａｉＲｉｖｅｒＢａｓｉｎＳＰＥＩ０１特征向量对应的时间系数第一模态总体呈下降趋势，由正值转为负值，即表明第一模态具有 由湿转干 的变化特点；第二空间模态基本保持不变；第三模态由负值转为正值，即表明第三模态具有 由干转湿 的变化特点（图７）㊂ＳＰＥＩ０３特征向量对应的时间系数第一模态总体呈上升趋势，由负值转为正值，即表明第一模态具有 由干转湿 的变化特点；第二空间模态基本保持不变；第三模态由负值转为正值，即表明第三模态具有 由干转湿 的变化特点（图７）㊂ＳＰＥＩ１２特征向量对应的时间系数第一模态总体呈上升趋势㊂由正值转为负值，具有 由湿转干 的变化特点；第二空间模态由负值转为正值，具有 由干转湿 的变化特点；第三模态由正值转为负值再转为正，则经历了 湿⁃干⁃湿 的轨迹变化（图７）㊂图８是淮河流域１４９个气象站点时间系数的Ｍ⁃Ｋ趋势图㊂由图８可知：时间系数趋势变化均未超过０．０５的显著性水平检验㊂３种时间尺度下变化趋势在ʃ１．９６线内波动，整体趋势变化不明显，未有显著的上升或下降趋势［２８］㊂而流域降水整体呈下降趋势［２９］，这也导致了年和月尺度具有 由湿转干 的特点㊂而季尺度变化特点与月㊁年尺度相反，虽有不同的干湿变化，但未通过显著性检验㊂主要由于淮河流域降水年际㊁年内变化大，春季和秋季降水呈减小趋势，夏季和冬季呈增加趋势［３０⁃３１］㊂从季节来看水涝灾害增多㊁旱灾减弱趋势，变化趋势不显著，季节尺度的研究与郭冬冬等［３２］的结果一致㊂在多时间尺度下将干旱进行分解可知，随着时间尺度的增大，特征向量的正负值分界线由复杂转向简单㊂当时间尺度减小，干旱的变化频率越清晰，而随着时间尺度增大，干旱的空间规律性越明显㊂在时间系数的变化上，随着研究时间尺度的增大，时间系数的变化频率逐渐减弱，而变化波动幅度逐渐增大，长时间尺度的０５６３㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀图７㊀ＳＰＥＩ年均变量场的前３个特征向量对应的时间系数Ｆｉｇ．７㊀Ｔｉｍｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｔｈｒｅｅｆｅａｔｕｒｅｖｅｃｔｏｒｓ图８㊀１９６２—２０１６年时间系数的趋势检验Ｆｉｇ．８㊀Ｔｈｅｔｒｅｎｄｔｅｓｔｏｆｔｉｍｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｒｏｍ１９６２ｔｏ２０１６ＳＰＥＩ对气候的响应减慢，更清楚地反映干旱变化的年际特征［１９］㊂３㊀讨论为了研究ＳＰＥＩ指数在淮河流域的适应性，获取到淮河流域１９８１ ２０１４年的历年干旱受灾面积和成灾面积［５⁃６］（图９）㊂从淮河流域１４９个站点中提取出安徽省㊁河南省㊁江苏省和山东省的相对应气象站点，由图９１５６３㊀１０期㊀㊀㊀夏敏㊀等：基于ＳＰＥＩ指数的淮河流域干旱时空演变特征及影响研究㊀可知，干旱受灾面积和成灾面积较重的年份与干旱发生次数较为吻合㊂１９８１ ２０１４年间，受灾㊁成灾面积与干旱次数的相关系数均为正值，二者存在正相关，随着干旱次数的增多，受灾面积与成灾面积也相应的增加㊂在１９８１ ２０１０年间，淮河流域干旱次数与受灾成灾面积的变化相互对应；在２０１０年以后，淮河流域安徽㊁河南与江苏地区受灾成灾面积大幅度降低，随着干旱次数增多，其受灾面积与成灾面积都在降低，而山东地区则与之相反㊂主要原因是２０１０年后国家发布中央一号文件，要求加强水利设施建设，而山东全省水利工程主要建于 大跃进 及 文革 期间，工程质量差且运行５０年以上，年久失修，老化退化极为严重，实际拦蓄能力较低，且工程设施建设时标准不高，设施配套不全，遇连续干早，难以满足抗早需要［３３］㊂图９㊀安徽省淮河流域１９８１ ２０１４年干旱次数与干旱成灾㊁受灾面积对比Ｆｉｇ．９㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｄｒｏｕｇｈｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｄｒｏｕｇｈｔｄｉｓａｓｔｅｒｉｎＨｕａｉＲｉｖｅｒＢａｓｉｎｆｒｏｍ１９８１ｔｏ２０１４㊀图１０㊀淮河流域各省份干旱次数与干旱成灾㊁受灾面积相关性分析Ｆｉｇ．１０㊀ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｒｏｕｇｈｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｄｒｏｕｇｈｔｄｉｓａｓｔｅｒｉｎｅａｃｈｐｒｏｖｉｎｃｅｏｆＨｕａｉｒｉｖｅｒｂａｓｉｎ１９８１ ２０１０年干旱频次与受灾面积和成灾面积的相关系数，均通过了０．０５的显著性水平检验；而１９８１２０１４年干旱频次与受灾面积和成灾面积均通过０．１的显著性水平检验㊂受灾与成灾面积与淮河流域干旱频次相关系数较大的地区主要位于１９８１ ２０１０年，特别是河南区域相关性最大（０．６５），且通过了０．０１的显著性水平检验，表明该区域的干旱次数与承灾㊁受灾面积直接相关㊂江苏省的干旱次数与受灾面积（０．３５）的相关系数高于成灾面积（０．３２），由于该区域降水年际变化大，年内分配不均，整体抗旱水平不高，随着国家积极推进抗旱系统工程建设，积极应对干旱灾害，加强抗旱应急工程建设，增加抗旱灌溉设施的修建［３４］，干旱次数与成灾面积相关系数下降０．０３，显著性下降５％㊂而山东省则正好相反，干旱次数与受灾面积（０．３６）的相关系数低于成灾面积（０．４５），由于山东省长时间的降水量及降水日数持续偏少，引起地下水的连年减少，导致的成灾面积的扩大［３５⁃３６］㊂４㊀结论本文基于ＳＰＥＩ指数和ＥＯＦ分解等方法，分析了１９６２ ２０１６年淮河流域干旱时空演变特征，并探讨了干２５６３㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀旱时间变化规律和空间分布模态㊂得出以下几个结论：（１）淮河流域旱灾发生频繁，发生重旱和特旱次数占总干旱的比重是２０．０％，其中重旱和及特旱在１９６０ｓ比重最大（２４．８％），其次是２０１０ｓ（１５．８％），在１９８０ｓ比重最低（１０．０％）；淮河流域易发生轻旱及中旱，重旱及特旱较少㊂结合淮河流域灾害大典历史旱情记录以及干旱受灾和成灾面积检验可知，在１９６６ １９６７年㊁１９７８ １９７９年㊁１９９４年㊁１９９９ ２００３年㊁２０１１年㊁２０１３ ２０１４年与淮河流域历史典型旱年非常吻合，表明ＳＰＥＩ的指数能较好地判断出淮河流域典型旱年，且在淮河流域干旱监测中有较好的区域适应性㊂（２）淮河流域年均干旱空间分布主要呈中心对称分布，干旱发生频率流域东北部＞西北部，西南部＞西北部㊂从发生频率看，干旱发生频率在增加，从干旱趋势看，淮河流域呈现干旱化趋势，表明淮河流域干旱对农业生产的不利影响有增加的趋势㊂（３）淮河流域干旱空间分布主要有３个主要模态，在３个时间尺度下，前３个主要特征向量的方差累积贡献率分别达７８．６％，７６．５％和６８％㊂前３个分布型为全流域一致多或少型㊁南北相反型以及东西相反型㊂研究ＳＰＥＩ在淮河流域多时间尺度干旱研究中的应用，有利于揭示干旱发生规律，为进一步预测气候变化背景下干旱发展趋势及农业干旱监测与防治提供科学依据㊂（４）淮河流域总体呈干旱化的趋势，其中呈上升湿润趋势平均比重约为１８．１％，在图中呈现 Ｚ 字型分布㊂而下降趋势较明显，极少数地区有显著下降的趋势，平均比重约为２２．８％，通过了０．０１的检验㊂干旱的发生不仅与降水温度有关，还与其他自然环境㊁人类活动等多方面有关，而淮河流域自然环境㊁人类活动等因素较为复杂，还有待于更进一步的研究㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀ＳｃｈｉｅｒｍｅｉｅｒＱ．Ｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｌｏｏｄｒｉｓｋｌｉｎｋｅｄｔｏｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇ．Ｎａｔｕｒｅ，２０１１，４７０（７３３４）：３１６．［２］㊀马柱国，符淙斌．１９５１ ２００４年中国北方干旱化的基本事实．科学通报，２００６，５１（２０）：２４２９．［３］㊀王胜，田红，丁小俊，谢五三，陶寅．淮河流域主汛期降水气候特征及 旱涝急转 现象．中国农业气象，２００９，３０（１）：３１⁃３４．［４］㊀吴永祥，姚惠明，王高旭，沈国昌，施睿，侯保灯．淮河流域极端旱涝特征分析．水利水运工程学报，２０１１（４）：１４９⁃１５３．［５］㊀宁远．淮河流域水利手册．科学出版社，２００３．［６］㊀水利部淮河水利委员会水文局．淮河流域片水旱灾害分析．２００２．［７］㊀ＧｏｂｅｎａＡＫ，ＧａｎＴＹ．ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＴｒｅｎｄｓａｎｄＰｏｓｓｉｂｌｅＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅＩｍｐａｃｔｓｏｎＳｕｍｍｅｒＭｏｉｓｔｕｒｅＡｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎＷｅｓｔｅｒｎＣａｎａｄａｂａｓｅｄｏｎＭｅｔｒｉｃｓｏｆｔｈｅＰａｌｍｅｒＤｒｏｕｇｈｔＳｅｖｅｒｉｔｙＩｎｄｅｘ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｍａｔｅ，２０１３，２６（１３）：４５８３⁃４５９５．［８］㊀翟禄新，冯起．基于ＳＰＩ的西北地区气候干湿变化．自然资源学报，２０１１，２６（５）：８４７⁃８５７．［９］㊀ＭａｎａｔｓａＤ，ＭｕｓｈｏｒｅＴ，ＬｅｎｏｕｏＡ．ＩｍｐｒｏｖｅｄｐｒｅｄｉｃｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｒｏｕｇｈｔｓｏｖｅｒｓｏｕｔｈｅｒｎＡｆｒｉｃａｕｓｉｎｇｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘａｎｄＥＮＳＯ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ＆ＡｐｐｌｉｅｄＣｌｉｍａｔｏｌｏｇｙ，２０１５，１２７（１⁃２）：１⁃１６．［１０］㊀Ｖｉｃｅｎｔｅ⁃ｓｅｒｒａｎｏＳＭ，ＢｅｇｕｅｒíａＳ，ＬóｐｅｚｍｏｒｅｎｏＪＩ．Ａｍｕｌｔｉｓｃａｌａｒｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｅｘｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇ：ｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｍａｔｅ，２０１０，２３（７）：１６９６⁃１７１８．［１１］㊀ＡｌａｍＮＭ，ＳｈａｒｍａＧＣ，ＭｏｒｅｉｒａＥ，ＪａｎａＣ，ＭｉｓｈｒａＰＫ，ＳｈａｒｍａＮＫ，ＭａｎｄａｌＤ．ＭａｎｄａｌａＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｒｏｕｇｈｔｕｓｉｎｇＳＰＥＩｄｒｏｕｇｈｔｃｌａｓｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｌｏｇ⁃ｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｓｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｒｏ⁃ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｇｉｏｎｓｏｆＩｎｄｉａ．Ｐｈｙｓｉｃｓ＆ＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｔｈｅＥａｒｔｈＰａｒｔｓＡ／ｂ／ｃ，２０１７，１００．［１２］㊀ＹｕＭ，ＬｉＱ，ＨａｙｅｓＭＪ，ＳｖｏｂｏｄａＭＤ，ＨｅｉｍＲＲ．ＡｒｅｄｒｏｕｇｈｔｓｂｅｃｏｍｉｎｇｍｏｒｅｆｒｅｑｕｅｎｔｏｒｓｅｖｅｒｅｉｎＣｈｉｎａｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ：１９５１ ２０１０．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｍａｔｏｌｏｇｙ，２０１４（３４）：５４５⁃５５７．［１３］㊀庄少伟，左洪超，任鹏程，熊光洁，李邦东，董文成，王利盈．标准化降水蒸发指数在中国区域的应用．气候与环境研究，２０１３，１８（５）：６１７⁃６２５．［１４］㊀叶磊，周建中，曾小凡，张海荣，卢鹏，孙新德．气候变化下ＳＰＥＩ指数在嘉陵江流域的干旱评估应用．长江流域资源与环境，２０１５，２４（６）：９４３⁃９４８．［１５］㊀熊光洁，张博凯，李崇银，尚可政，王式功．基于ＳＰＥＩ的中国西南地区１９６１ ２０１２年干旱变化特征分析．气候变化研究进展，２０１３，９（３）：１９２⁃１９８．［１６］㊀ＹａｎｇＣＧ，ＹｕＺＢ，ＨａｏＺＣ，ＺｈａｎｇＪＹ，ＺｈｕＪＴ．ＩｍｐａｃｔｏｆｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｏｎｆｌｏｏｄａｎｄｄｒｏｕｇｈｔｅｖｅｎｔｓｉｎＨｕａｉｈｅＲｉｖｅｒｂａｓｉｎ，Ｃｈｉｎａ．ＨｙｄｒｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１２，４３（１／２）：１４⁃２２．［１７］㊀ＡｌｌｅｎＲＧ，ＰｅｒｅｉｒａＬＳ，ＲａｅｓＤ，ＳｍｉｔｈＭ．Ｃｒｏｐｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ⁃ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓｆｏｒｃｏｍｐｕｔｉｎｇｃｒｏｐｗａｔｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｒｏｍｅ：ＦＡＯＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄ３５６３㊀１０期㊀㊀㊀夏敏㊀等：基于ＳＰＥＩ指数的淮河流域干旱时空演变特征及影响研究㊀。
近60年淮河流域极端降水和极端温度时空变化特征
孙忠保
【期刊名称】《贵州师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(42)3
【摘要】基于1962—2019年间淮河流域149个站的气象数据,选择10个典型极端降水指标,12个极端温度指标,运用M-K趋势检验、相关性检验等方法,研究淮河流域降水和温度时空变化特征。
结果表明:1)极端降水空间分布由东南向西北逐渐减小;时间序列上,多数极端降水指标呈微弱下降趋势,仅RX1day、CWD、R95P和R99P呈微弱上升趋势。
2)极端温度空间分布上,多数极值指标自北向南逐渐升高,仅TXx自西向东逐渐降低;极端暖指标中SU25自西向东逐渐降低,TR20自北向南逐渐升高,其余指标分布规律不明显;极端冷指标中仅FD0、ID0自南向北逐渐升高;时间序列上,极值指标和极端暖指标呈上升趋势,极端冷指标呈下降趋势;极端冷指标下降的幅度高于极端暖指标增加的幅度,二者演变趋势对气候整体变暖的影响表现为同向一致性。
3)极端降水指标与大部分极值指标、极端暖指标呈正相关;与大部分极端冷指标呈负相关。
【总页数】11页(P35-45)
【作者】孙忠保
【作者单位】安徽师范大学地理与旅游学院
【正文语种】中文
【中图分类】P426.6;X16
【相关文献】
1.未来气候模式下淮河流域极端降水量的时空变化分析
2.赣江流域近50a来极端降水时空变化特征
3.1960～2014年淮河流域极端气温和降水时空变化特征
4.近50年来淮河流域极端降水的时空变化及统计特征
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
淮河流域1960-2007年极端强降水事件特征
汪方;田红
【期刊名称】《气候变化研究进展》
【年(卷),期】2010(006)003
【摘要】@@ 政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告指出,强降水事件的发生频率在多数陆地地区呈增加趋势[1].观测研究[2]表明,我国的极端强降水平均强度和极端强降水值都有增加的趋势,极端强降水事件也趋于增多.但从分区来看,我国西部,长江中下游地区,以及西南和华南沿海的部分地区极端强降水事件明显增多,而在华北和四川盆地极端强降水事件呈明显减少趋势[3],这表明我国极端强降水事件的变化有很强的区域性和局地性.
【总页数】2页(P228-229)
【作者】汪方;田红
【作者单位】中国气象局国家气候中心,北京,100081;安徽省气候中心,合
肥,230031
【正文语种】中文
【相关文献】
1.2007年淮河流域强降水过程的水汽输送特征分析 [J], 江志红;梁卓然;刘征宇;朱云来
2.1961-2008年淮河流域主汛期极端降水事件分析 [J], 王胜;田红;徐敏;谢五三;陶寅
3.2003年与2005年淮河流域强降水过程环流特征的对比分析 [J], 张娇;王东勇;
田红;朱红芳;陈晓红
4.基于EOF分析和GAMLSS模型的淮河流域极端气候事件非平稳特征 [J], 王怀军;曹蕾;俞嘉悦;陆源源;冯如;杨雅雪;叶正伟;孙晓辉
5.淮河流域极端气候事件非平稳特征研究 [J], 王怀军;曹蕾;肖明贤;冯如
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性分析【摘要】本文通过对淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性进行分析，探讨了干旱对植被生产力的影响及相互关系。
首先分析了淮河流域植被净初级生产力的变化趋势，然后探讨了干旱对植被净初级生产力的影响机制。
接着介绍了相关性分析方法，通过数据分析和结果展示了两者之间的关联。
在讨论部分深入探讨了植被净初级生产力与干旱之间的因果关系，同时提出了可能的解决方案。
最后总结了淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性结论，并对未来研究方向进行展望。
这一研究对于深入理解植被生态系统对干旱的响应机制，为生态环境保护和生态恢复提供了重要参考。
【关键词】淮河流域、植被净初级生产力、干旱、相关性分析、数据分析、结果、讨论、结论、研究展望1. 引言1.1 研究背景淮河流域是中国重要的农业区域之一，而植被是维持生态平衡的重要组成部分。
植被净初级生产力是描述植被生长的重要指标，对于淮河流域的生态环境和农业生产具有重要意义。
近年来淮河流域的干旱频发，给植被净初级生产力带来了一定的影响。
研究表明，干旱会导致植被净初级生产力的下降，从而影响整个生态系统的平衡。
目前对淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性缺乏系统性的研究。
本研究旨在探讨淮河流域植被净初级生产力与干旱之间的关系，为更好地了解淮河流域植被生长状况及应对干旱提供科学依据。
通过对淮河流域植被净初级生产力的变化、干旱对其影响以及相关性分析方法的研究，我们可以更全面地认识植被生长与气候因素之间的关系，为保护淮河流域的生态环境和可持续发展提供参考。
部分结束。
1.2 研究意义植被净初级生产力是生态系统中重要的生物量增长指标，对生态系统的结构和功能具有重要影响。
研究淮河流域植被净初级生产力与干旱的相关性，有助于深入了解干旱对植被生长的影响机制，为生态系统的保护与恢复提供科学依据。
淮河流域是中国重要的农业区域之一，植被资源丰富，对农业生产和生态环境起着重要作用。
