近50年晋北地区气象干旱事件分析研究

李睿 罗焕梅

摘 要 本文基于综合气象干旱指数（CI），利用区域性极端事件客观识别法，对1972-2018年晋北地区区域性气象干旱事件进行了识别，确定了该方法中相应的参数组并识别得到41次晋北地区区域性气象干旱事件，并对排名前10位的事件与文件记载情况逐一进行对比检验，结果表明该方法对晋北地区区域性气象干旱具有良好的识别能力。41次干旱事件分为3次极端事件、6次重度事件，12次中等事件和20次轻度事件，其中2008年10月1日至2009年6月15日秋冬春连旱是晋北地区强度最强的干旱事件。分析表明，晋北地区区域性气象干旱事件的持续时间一般为16-125d，最长可达258d;干旱事件具有较明显的季节特征，3-6月和9-11月是事件的两个高发时段。近50年晋北地区区域性干旱事件频次、累计综合强度总体呈上升趋势，其主要原因可能是降水量减少所致，同时气温显著升高也起到了明显的推动作用。

关键词：近50年;晋北地区;区域性气象干旱事件;朔州气象干旱事件

本文首先依据区域性极端事件客观识别法，对晋北地区近50年区域性干旱事件进行客观识别研究，将“区域性极端事件客观识别方法”应用于晋北地区区域性气象干旱事件的识别，对近50年来晋北地区区域性气象干旱事件进行识别和分析，明显反映出事件在历史的排位。

一、研究区域概况

晋北地区位于山西省北部，黄土高原东北，是中国北方农牧交错带的组成部分之一，是山西省主要的农作区及畜牧区，其行政区划涉及山西的大同、朔州、忻州三个地级市。研究区域内地形复杂，西北部为黄土丘陵区，东部为盆地区，平均海拔900～1800 m。晋北属于温带半干旱气候，年日照时数2400～2960 h，年平均气温4.2～9.8℃，年平均降水量360～460 mm，降水主要集中在夏秋季的6—9月，占全年降水量的70%～80%。大部分地区为雨养农业，种植制度为一年一熟。

二、资料和方法

（一）资料

研究所用资料包括逐日降水量、逐日平均气温和综合干旱气象指数（CI）资料。逐日降水量、逐日平均气温资料为山西省气象信息中心提供的1972年1月1日至2018年12月31日经质量经验的晋北地区28个台站资料。通过综合气象干旱指数的计算公式，利用前期平均气温、降水量资料滚动计算了逐日综合气象干旱指数（CI）资料。

（二）方法

（1）CI指数

综合气象干旱指数CI由张强等（2006）建立，利用近30天（相当月尺度）和近90天（相当季尺度）降水量标准化降水指数，以及近30天相对湿润指数进行综合而得，通过计算公式利用前期气温、降水量可计算出每天的CI。

（2）区域性极端事件客观识别法

极端天气气候事件通常具有一定的影响范围和持续时间，即是区域性极端事件。Ren等（2012）发展了一种区域性极端事件客观识别方法，该方思路清晰：提出“糖葫芦串”模型，并借助该模型的思路，将逐日影响范围合理地“串”成一串从而构成一个完整的区域性事件。该客观识别法包括5个技术步骤：单点（站）逐日指数选定、逐日自然异常带分离、事件的时间连续性识别、区域性事件指标体系和区域性事件的极端性识别。其中，逐日自然异常带分离和事件的时间连续性识别是该方法的两个关键技术;区域性事件指标体系是针对区域性事件的特点专门提出的，包括5个单一指数：极端强度、累计强度、累计面积、最大影响面积和持续时间，以及一个综合指数。本文基于CI指数采用该方法法识别晋北地区区域性干旱事件，OITREE法计算原理详见Ren等（2012年），参数赋值表略。

三、识别效果检验

由OITREE方法识别得到晋北地区41次区域性气象干旱事件，分为3次极端事件、6次重度事件，12 次中等事件和 20次轻度事件。综合指数排在前两位的事件分别为：（1）2008年10月1日至2009年6月15日朔州大旱，持续时间长达258 d，涉及全区，历经秋冬春季形成三季连旱。（2）1972年1月1日至7月6日，干旱事件持续了187d，是晋北地区第二强的干旱事件。针对OITREE识别得到的综合指数排名前10位的干旱事件与文献记载情况做了对比。3次极端事件在相关文件中全部都有记载，结果与实际吻合，干旱发生的时段也吻合。可见，OITREE方法对晋北地区区域性气象干旱事件表现出了良好的识别能力。

进一步分析表明，晋北地区区域性气象干旱事件的持续时间一般为16-125 d，最长可达258 d;干旱事件具有较明显的季节特征，3-6月和9-11月是事件的两个高发时段。

针对过去50年晋北地区区域性干旱事件增多增强的发展趋势，分析了晋北地区气象干旱与气温之间的关系，表明近50年晋北地区年平均气温呈显著上升趋势。近50年晋北地区区域性干旱事件频次、累计综合强度总体呈上升趋势。近50年晋北地区区域性气象干旱事件增多增强的主要原因可能是降水量减少所致，同时气温显著升高也起到了明显的推动作用。

四、结论与讨论

（一）1972-2018年晋北地区共发生了41次区域性气象干旱事件，包括3次极端事件、6次重度事件，12次中等事件和 20次轻度事件，其中2008年10月1日至2009年6月15日秋冬春连旱是晋北地区强度最强的干旱事件，干旱影响了整个晋北地区。

（二）晋北地区区域性气象干旱事件的持续时间一般为16-125 d，最长可达258 d;干旱事件具有较明显的季节特征，3-6月和9-11月是事件的两个高发时段。

（三）近50年晋北地区区域性干旱事件频次、累计综合强度总体呈上升趋势。近50年晋北地区区域性气象干旱事件增多增強的主要原因可能是降水量减少所致，同时气温显著升高也起到了明显的推动作用。

本文应用区域性极端事件客观识别法对晋北地区区域性气象干旱事件进行了初步分析，毋庸置疑，对晋北地区区域性气象干旱事件进行成因诊断，增强对干旱成因机制的理解正是未来工作中需要进一步加强的内容，深入研究干旱的成因机制对旱灾频发的晋北地区提高防灾抗灾能力和预测水平具有重要意义。

参考文献

[1]安莉娟.近50年华北区域性气象干旱事件的特征分析，气象，2014，40（9）：1098-1105.

[2]张强，邹旭恺，肖风劲，等.气象干旱等级GB/T20481-2006.中华人民共和国国家标准.北京：中国标准出版社，2006：1-17.