【摘要】：干旱是全球氣候變化研究中的一個熱點問題。據(jù)統(tǒng)計,每年因旱災(zāi)造成的全球經(jīng)濟損失高達(dá)60～80億美元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他災(zāi)害,而我國又是一個農(nóng)業(yè)災(zāi)害頻發(fā)的國家,其中以干旱造成的農(nóng)業(yè)災(zāi)害最為嚴(yán)重,平均每年受災(zāi)面積最高可達(dá)2200萬hm2。寧夏是中國受早率和成災(zāi)率最高的省份之一,其中以中部干旱帶的干旱情況最為嚴(yán)重,持續(xù)嚴(yán)重干旱引起農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、土地荒漠化和生態(tài)環(huán)境惡化等嚴(yán)重問題,已成為該地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的巨大障礙。因此,研究寧夏中部干旱帶的干旱時空變化特征,不僅可為當(dāng)?shù)卣姆篮悼篂?zāi)提供決策幫助,還可為該地區(qū)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。干旱監(jiān)測的手段主要有基于氣象資料傳統(tǒng)的監(jiān)測手段和基于遙感的現(xiàn)代監(jiān)測手段,二者各有優(yōu)缺點,而有機的結(jié)合兩種監(jiān)測手段會全面提升干旱時空信息的提取能力。為此,本研究利用寧夏中部干旱帶鹽池、中寧和同心三縣1960～2012年的逐月氣象資料,在計算標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)和帕默爾干旱指數(shù)(PDSI)的基礎(chǔ)上,利用集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EEMD)、功率譜分析和重新標(biāo)度極差分析等方法,對中部干旱帶近53 a來的干旱多尺度變化特征進行研究。同時,利用2000～2014年中分辨率成像光譜儀(MODIS)獲取的逐月晝夜地表溫度差(ΔLST)和歸一化植被指數(shù)(NDVI)數(shù)據(jù),構(gòu)建了 ΔLST-NDVI特征空間,改進溫度植被干旱指數(shù)(TVDI)模型,從時間和空間兩個維度上研究寧夏中部干旱帶近15 a的干旱特征,研究取得如下幾點結(jié)論:(1)寧夏中部干旱帶鹽池、中寧和同心3縣發(fā)生的干旱事件中,超過中早以上的干旱事件達(dá)到了總干旱次數(shù)的30%以上,三縣發(fā)生特大干旱的情況呈現(xiàn)相似的時間特征,干旱波動周期的多尺度分解顯示,整個中部干旱帶的干旱事件存在著0.5 a尺度的輕旱、1a尺度的中旱、3 a尺度的重旱和10 a尺度的特旱這一發(fā)生發(fā)展規(guī)律;基于SPI的分析顯示,平均干旱強度的年際波動周期特征中,有平均超過65%的貢獻來自于3.25～4 a左右的干旱周期波動,而平均超過14%的貢獻來自于5.78～6.5 a左右的干旱周期波動;趨勢分析得出,寧夏中部干旱帶的干旱趨勢總體處于增強態(tài)勢,但不同季節(jié)的干旱強度態(tài)勢又表現(xiàn)出差異。平均干旱強度在增強,而極端干旱事件卻有減弱的趨勢。中部干旱帶年平均干旱強度的增強趨勢均具有長程依賴性,即未來還將持續(xù)干旱。(2)研究利用2000～2014年的逐月ΔLST與NDVI數(shù)據(jù),構(gòu)建地表溫度與植被指數(shù)的二維特征空間,通過統(tǒng)計方法改進溫度植被干旱指數(shù)模型的干濕邊擬合過程。首先通過統(tǒng)計方法判斷出NDVI在低值區(qū)時△LST存在的下“拖尾”現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上剔除“拖尾”點并用擬合干邊方程。同時,使用箱線圖(Box-plot)統(tǒng)計方法來計算濕邊散點中的異常值,通過剔除異常值以消除數(shù)據(jù)對濕邊擬合的影響。研究對模型改進前后產(chǎn)生的TVDI干旱監(jiān)測結(jié)果進行了對比,發(fā)現(xiàn)原始溫度植被干旱指數(shù)會高估旱情。(3)對寧夏中部干旱帶近15 a的TVDI進行空間分析發(fā)現(xiàn),雖然寧夏中部干旱帶干旱發(fā)生規(guī)律不定,但整體干旱強度都很高,其中以海原縣的西南部、沙坡頭區(qū)的北部、同心縣部分區(qū)域以及整個鹽池縣干旱情況最為嚴(yán)重,且2002～2005年、2007～2010年以及2012～2014年這三次干旱過程均是從鹽池縣開始蔓延至同心縣乃至整個中部干旱帶。由此干旱變化趨勢來推斷,2015年的干旱情況可能較輕,但是從2016年開始又會有一次較嚴(yán)重的干旱過程。同心縣、紅寺堡區(qū)以及靈武市未來干旱增強的趨勢會有較強持續(xù),而鹽池縣未來干旱減弱的地區(qū)會中等持續(xù)減弱但干旱增強的地區(qū)則呈現(xiàn)較弱持續(xù)的態(tài)勢。
【圖文】：

圖１－１技術(shù)路線圖逡逑

邐第二章研第二章研究區(qū)概況與模型方法逡逑況逡逑范圍逡逑帶地處寧夏回族自治區(qū)中部，地理坐標(biāo)為１0４°１７？１０７°３９＇Ｅ、３灌區(qū)和南部丘陵山區(qū)之間，東鄰陜西省，，北部接內(nèi)蒙古自治相連，在行政區(qū)劃上包括鹽池、同心和紅寺堡３個縣（區(qū)）區(qū)、沙坡頭區(qū)等縣（市、區(qū)）的部分區(qū)域（圖２－１），總面積雖然中寧縣境內(nèi)大部分屬于引黃灌區(qū)，但由于中寧氣象站位置更接近于中部干旱帶的鹽池和同心，因此本研究也將中點劃入研究區(qū)ｆ５４］。逡逑
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q948.112

【參考文獻】

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本文編號：2536310