【摘要】：干旱是全球分布最廣、發(fā)生頻率最高、對環(huán)境和經濟影響最嚴重的一種自然災害。在全球氣候變暖的背景下,極限干旱(或降水)顯著增加,導致一些基于降水的干旱指標,如Z指數和SPI可能失效,綜合考慮降水和諸多氣象因子的標準化降水蒸散指數(SPEI)的優(yōu)勢日益明顯,然而SPEI對氣象參數要求較高,其重要參數參考作物騰發(fā)量(ET_0)的估算公式種類繁多。內蒙古東部三市一盟地區(qū)對氣候變化有較強的敏感性,是我國氣候變暖最顯著和氣象災害發(fā)生最頻繁的地區(qū)之一。為探討氣候變暖背景下基于降水的干旱指標在該地區(qū)的適用性,驗證綜合考慮降水和諸多氣象因子的SPEI的優(yōu)勢,本研究基于內蒙古東部三市一盟地區(qū)17個地面觀測站1961-2016年的逐日氣象資料,利用Z指數和SPI指數對該地區(qū)干旱時空演變規(guī)律進行了初步分析;在此基礎上,將ET_0參數引入其中,利用SPEI對比分析其與基于降水的干旱指標的差異;同時分別選用基于溫度的Thornthwaite、基于太陽輻射的Priestley-Taylor和綜合能量平衡和空氣動力學的Penman-Monteith三種方法計算ET_0,以SPEI_(PM)為標準,從干旱頻率、干旱歷時和干旱強度角度分析各自的優(yōu)點,并對Z指數、SPI、SPEI_(PT)和SPEI_(TH)在內蒙古東部三市一盟的適用性進行了評估,主要研究結果如下:(1)在降水是干旱的主要驅動影響因素(氣溫和ET_0基本不變)的前提下,單月時間尺度的Z指數對極限干旱事件反饋過于敏感,穩(wěn)定性較差。基于SPI的干旱演變總體趨勢與降水變化關系密切,能較全面的檢測出所有站點的干旱情況,且不同的干旱特征有利于確定干旱成因,故SPI較Z指數更能準確反映內蒙古東部三市一盟干旱情況。(2)內蒙古東部三市一盟氣溫由北至南部逐漸升高,平均氣溫為2.18℃。近56年,所有站點的氣溫均呈極顯著上升趨勢(P0.01),平均傾向率達0.36℃/10a。Penman-Monteith、Priestley-Taylor和Thornthwaite三種方法計算的ET_0,空間上均隨著海拔的增加而減小,以大興安嶺為中心帶,形成ET_0的低值區(qū),年均ET_0從東南至北部呈帶狀逐漸遞減;時間上,盡管ET_0均值不同,但三者的傾向率均表明,該地區(qū)ET_0呈上升(或顯著上升)趨勢,說明基于降水的干旱指標在該地區(qū)不宜直接應用。(3)以SPEI_(PM)為標準,對SPI、SPEI_(PT)和SPEI_(TH)的計算結果進行對比分析,在不同時間尺度下,SPEI_(PT)與SPEI_(PM)對干旱事件的干旱頻率、歷時和強度等的檢測和評估結果一致性最高,故內蒙古東部三市一盟推薦采用SPEI_(PT)代替SPEI_(PM),既降低了氣象參數的精度,又降低了計算的復雜度。若僅有氣溫和降水數據,SPEI_(TH)和SPI在不同時間尺度下對干旱檢測準確性方面有所差異,當時間尺度小于8個月,推薦選用SPEI_(TH),當時間尺度大于或等于8個月,SPI較SPEI_(TH)更為準確。但在氣候變暖背景下,SPI指數僅能描述干旱變化趨勢,忽略了蒸發(fā)對干旱的影響,不適合內蒙古東部三市一盟地區(qū)。而SPEI_(TH)在利用Thornthwaite法計算ET_0時忽略了0℃以下的蒸發(fā)的影響,造成誤差。
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P426.616
【圖文】：

沈陽農業(yè)大學碩士學位論文同時間尺度下干旱指數的序列變化特征，分析 85.、85*.PT和 85*.TH術路線究利用內蒙古東部三市一盟（呼倫貝爾市、赤峰市、通遼市和興安盟）水量、平均氣溫等氣象數據，利用基于降水的干旱指標，分析該區(qū)干候變暖的背景下，利用多種 *90計算方法分析 *90變化趨勢。綜合考響，以 85*.PM為標準，從干旱特征和干旱的時空演變規(guī)律分析不同干以期為研究區(qū)選取最適宜的干旱指標。具體技術路線如圖 1-1 所示。

第二章 研究區(qū)概況及分析計算采用的方法第二章 研究區(qū)概況及分析計算采用的方法.1 研究區(qū)概況1.1 地形地貌特征內蒙古東部的呼倫貝爾市、通遼市、赤峰市、興安盟合稱為三市一盟，位國東北邊疆（如圖 2-1），東接東北三省，南臨華北地區(qū)，北與俄羅斯、蒙交界，總面積 46 萬km2。大興安嶺位于研究區(qū)內，全長約為 1400km，寬200~，海拔 1100~1400m，東北至西南走向，北起黑龍江畔，南至西拉木倫河上地。最高峰為黃崗梁山，海拔 2029 m，位于赤峰市境內。

態(tài)分布擬合某時段的降水量，再通過正態(tài)化處理（楊利峰和謝五三，2009用 1961-2016 年內蒙古東部三市一盟逐日降水資料，采用 &rc,.8 空間分析，分析該地區(qū)多年降水規(guī)律，應用常規(guī)基于降水的干旱指標來探究該區(qū)干旱的時空特征，描述干旱發(fā)生規(guī)律，為抗旱減災措施的制定提供依據。1 降水時間演變特征.1 降水年際演變特征根據三市一盟 1961-2016 年逐日降水數據，計算 17 個測站的平均逐月降，繪于圖 3-1。該區(qū)降水量呈不顯著下降趨勢，多年平均降水量約為 386.6m半干旱區(qū)。近 30 年降水量明顯降低，其中 1999-2009 年平均降水量為 3，較56 年平均降水量減少 16.7%。1998年降水量最高，年降水量為653.6m07 年降水量最低，年降水量為 267.9 mm。相鄰兩年降水量差值較大，例如15 和 2016 年的降水量差值達到 364.9mm，1998 和 1999 年的降水量差值達8.5 mm。年降水量低于 400 mm 的年份有 38 次，占總年份的 67.9%；年降低于 300mm 的年份有 5 次，占總年份的 8.6%。因此，內蒙古東部三市一盟水量年際分布極不平衡，必然會引發(fā)干旱。

【參考文獻】

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本文編號：2765077