【摘要】：干旱是我國最常見、影響最大的氣候災(zāi)害之一,尤其近年來我國干旱事件頻發(fā),對我國的農(nóng)業(yè)造成嚴重的影響�！稓庀蟆房d的我國每年的氣候概況指出,我國每年遭受的自然災(zāi)害中干旱事件年年在列,且其造成的受災(zāi)人口和農(nóng)作物受災(zāi)面積也最為廣泛,因而對干旱事件進行有效的監(jiān)測、預(yù)測以及對其造成的影響進行定量評估儼然成為國內(nèi)干旱科研工作者研究的核心和焦點。鑒于此,本文基于多重分形理論,以干旱事件重現(xiàn)期為主要參考因子,對干旱事件的發(fā)生進行非線性概率預(yù)測；并結(jié)合旱災(zāi)所引起的農(nóng)業(yè)損失對不同等級的干旱事件所造成的影響進行半定量化評估,以期從更多的視角為我國干旱事件的預(yù)測和評估提供科學(xué)參考,從而減少干旱災(zāi)害對我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的影響。東北地區(qū)為我國的重要糧倉,而近年來我國西南地區(qū)也飽受干旱的侵擾,因此本文主要針對這兩個地區(qū)進行干旱特征分析。對干旱評估而言,本文基于信息分配和擴散理論,結(jié)合標準化降水指數(shù)和東北三省(黑龍江、吉林、遼寧)旱災(zāi)災(zāi)損指數(shù),綜合考慮氣象因子與社會因子,分析我國東北三省1971-2012年的干旱脆弱性特征,并以此來實現(xiàn)干旱與災(zāi)損的對應(yīng),從而完成定量化評估。使用信息分配方法估計干旱強度概率分布,采用二維正態(tài)信息擴散方法構(gòu)造了干旱強度與旱災(zāi)災(zāi)損的脆弱性關(guān)系,將干旱強度的概率分布與脆弱性折線相乘求和(離散分布)或積分(連續(xù)分布)即可得到多年平均風(fēng)險。研究表明,針對災(zāi)損的小樣本事件引入信息分配和擴散方法對小樣本數(shù)據(jù)進行分析,獲取的干旱強度概率分布比簡單直方圖法所得更加平滑,而以事件為因災(zāi)損為果得到干旱強度-旱災(zāi)災(zāi)損的脆弱性關(guān)系,物理意義明確,所得脆弱性關(guān)系折線也比較符合實際情況,并且不同樣本長度所得結(jié)果相近,對樣本長度不敏感,較好的克服了小樣本分析的不穩(wěn)定性。對干旱事件的預(yù)測則依據(jù)多重分形理論中的自相似特征,采用多重分形去趨勢漲落分析法(MFDFA),結(jié)合由中國氣象局公布的我國西南地區(qū)303個站點1961-2012年的逐月降水數(shù)據(jù)所計算的標準化降水指數(shù)(SPI),對我國西南地區(qū)的干旱事件重現(xiàn)期進行非線性特征分析來實現(xiàn)。結(jié)果表明：我國西南地區(qū)SPI具備多重分形性以及長程相關(guān)性,且此性質(zhì)不受時間尺度的影響；干旱事件重現(xiàn)期的概率密度表現(xiàn)為冪律衰減特征,并且干旱事件重現(xiàn)期自相關(guān)系數(shù)也具有冪律衰減特征,表明干旱事件重現(xiàn)期存在一定記憶性且記憶性逐漸衰弱；在此基礎(chǔ)上進一步提出了基于多重分形特征以及長程相關(guān)性的干旱風(fēng)險指數(shù),該指數(shù)反映了歷史干旱事件重現(xiàn)期的概率分布及其記憶性特征,可以描述未來干旱事件風(fēng)險,該風(fēng)險指數(shù)本質(zhì)上是干旱事件的發(fā)生與否的概率預(yù)測。
【圖文】：

Ｗ及農(nóng)作物總播種面積，數(shù)據(jù)來自于中國種植業(yè)信息，空間上Ｗ省為單位；氣象數(shù)據(jù)為我國東北地區(qū)１３５１９６１年１月－２０１２年口月，數(shù)據(jù)來自于中國氣象局國，吉林�。矗罢荆瓕幨。矗墩荆军c空間分布如圖３．

圖３．２黑龍江省干旱時長、干旱強度與旱災(zāi)受災(zāi)率／成災(zāi)率相關(guān)。（ａ）干旱時長與受災(zāi)率相關(guān)系數(shù)；化）逡逑干旱強度與受災(zāi)率相關(guān)系數(shù)；（Ｃ）干旱時長與成災(zāi)率相關(guān)系數(shù)；（ｄ）干旱強度與成災(zāi)率相關(guān)系數(shù)逡逑圖３．２為黑龍江省干旱時長、干旱強度與旱災(zāi)受災(zāi)率／成災(zāi)率的相關(guān)。圖中橫坐標Ｓ表逡逑示闊值，縱坐標表示相關(guān)系數(shù)，虛線表示化０５的信度，實線表示０．０１的信度。由圖３．２邋（ａ）、逡逑（Ｃ）可知，干旱時長與受災(zāi)率及成災(zāi)率的相關(guān)系數(shù)波動較大，而干旱強度與受災(zāi)率及成災(zāi)逡逑率的相關(guān)系數(shù)波動較小，因干旱強度是ＳＰＩ小于其闊值Ｓ的累加（式（３．３）所示），因此逡逑干旱強度Ｑ在一定程度上也反映了干旱時長，故本章工作選用干旱強度作為氣象干旱的表逡逑征指標。由圖３．２邋（ｂ）、（ｄ）可知，不同時間尺度ＳＰＩ得到的干旱強度均隨Ｓ減小而先略逡逑微X棿笤傺桿偌跣。繽跡常插澹ǎ猓┧荊保櫻劍郟保�，－０．１］时，研Ｉ觫研Ｉ６和研巧指数所对辶x嫌Φ南喙叵凳洗�。同样的紦溷了吉临|(zhì)『陀嗇〔煌奔涑叨齲櫻校傻玫降母珊登慷扔牒靛義顯質(zhì)茉鄭稍致實南喙匭裕魷鄭櫻校桑場ⅲ櫻校桑逗停櫻校桑怪甘雜Φ南喙叵凳洗�，，箷r菊洛義顯謚蠓治齦珊島禿翟種淶墓叵凳輩捎茫櫻校桑場ⅲ櫻校桑逗停櫻校桑怪甘雜Φ母珊登慷壤唇義閑醒芯�。辶x先縝八

本文編號：2618527