贵德县气象干旱特征分析

王宝莲

0 引言

干旱灾害是我国最主要的自然灾害之一。干旱的频繁发生和长期持续，不仅会给社会经济带来巨大的损失，还会引起农业减产、水资源短缺、土地荒漠化和生态环境恶化等诸多不利影响。IPCC第四次评估报告指出，在所有的气象灾害中，旱涝所造成的损失占到一半以上。我国西北地区东部位于青藏高原东北侧，大部分地区处于干旱半干旱气候区，降水量的地区分布很不均匀，自东南向西北迅速减少，干旱是该区域最常见、影响范围最广的气象灾害。青海省地处青藏高原东北部，全省属于高原大陆性气候，是全球同纬度最干旱的地区之一，同时这里受西风带气候、高原季风和东亚季风气候影响，降水变率大，干旱频率高，是我国气候变化的敏感区和生态脆弱区。王鹏祥等[1]对1960-2003近44年来我国西北地区干湿特征进行了分析，得出整个西北地区及其西风带气候区、高原气候区年干湿特征呈较为显著的变湿趋势。王希娟等[2]研究了青海春季降水的气候变化特征及其对春旱的影响，认为1961-2003年间青海高原大部分地区春季降水量的总趋势是增加的，春季降水干、湿交替的特征非常明显。近年来，对于贵德县的气候变化方面的相关研究已有不少报道[3]，但利用标准化降水指数（SPI）分析贵德地区干旱规律的文章较少。本文利用贵德县1961—2017年近57年气象资料，计算贵德地区年、季度、月尺度的标准化降水指数（以下称SPI指数），分析贵德地区干旱变化特征，为防灾减灾提供科学依据。

1 研究区概况及资料来源

1.1 研究区概况

贵德县属于青海东部农业区，总面积3504平方千米，辖4镇3乡，119个行政村，总人口10.6万人，其中农业人口8.63万人，占总人口的81.5%，耕地面积19.22万亩。产业结构以农业为主，畜牧业占相当比重，并辅之轻工业。主要农产品有：小麦、油菜、蔬菜、果品等，是青海省粮食和蔬菜的重要生产基地。

贵德属高原大陆性气候，光照时间长，太阳辐射强。春季干旱多风，夏季短促凉爽，秋季阴湿多雨，冬季漫长干燥，气温日差较大。县城地区年平均气温为 7.6℃。年平均降水量250～559毫米，无霜期166天，作物生长期223天。由于贵德地形地势和高原大陆性气候等因素，气象灾害种类多、强度大、频率高，是我省气象灾害影响最为严重的地区之一。主要气象灾害有干旱、冰雹、洪涝、霜冻、大风、雷电等。贵德地区是青海省的主要农业区。由于远离海洋，深居内陆，降水少且时空分布不均匀，蒸发量大，气候属干旱半干旱区。在农作物生长期内经常发生干旱，其中春旱出现频率，在夏旱和春夏旱相连也时有发生。

1.2 资料来源

资料取自贵德县气象局1961—2017年观测的逐日降水资料，计算贵德地区年、季、月尺度的SPI指数值，建立年、季、月尺度的SPI指数序列。

2 研究方法

2.1 SPI指数及其旱涝等级划分

2.3 数据处理

应用Excel2003软件对数据进行统计处理、分析。

3 结果与分析

3.1 年尺度干旱特征

基于贵德站的降水资料，计算了其年标准化干旱指数，并统计了贵德地区发生年干旱的频率。图1为贵德地区1961—2017年的12个月尺度的降水量分析结果，在1961—2017年近57年的SPI指数中，贵德地区共发生干旱15次，其中：特旱1次，重旱3次，中旱8次，轻旱3次。以12个月为尺度的干旱频率为26.3%，表明贵德地区是干旱较频发地区。贵德连续2年发生干旱的次数为2次，其中1965、1966年连续2年为重旱;1995、1996年分别为轻旱和中旱。贵德地区连续3年发生干旱的次数仅有1次，为2000—2002年，分别发生特旱、轻旱和重旱。从干旱强度来看，贵德地区1961—2017年近57年的干旱强度在0.02～2.57之间，平均干旱强度為0.79。

3.2 贵德地区季节性干旱特征

3.2.1 春季干旱特征

图2为1961—2017年近57年贵德地区春季干旱指数，由图2可见，1961—2017年近57年贵德地区共发生春季干旱15次，其中：特旱2次，重旱2次，中旱4次，轻旱7次。春季干旱频率为26.3%，与年干旱变化一致。春季轻旱频率为12.3%，中旱频率为7.0%，重量和特旱频率均为3.5%，春季特旱发生频率为4季最多。贵德连续2年发生春季干旱的次数为2次，分别为1975—1976年、1996—1997年，其中1975—1976年分别为轻旱和中旱，1996—1997年分别为特旱和轻旱。贵德地区连续3年发生春季干旱的次数仅有1次，为1999—200年，分别发生轻旱、特旱和轻旱。贵德地区1961—2017年近57年的春季干旱强度在0.0～3.1之间，平均干旱强度为0.80。干旱类型包括特旱、重旱、中旱、轻旱和无旱。在1966—1970年、1972—1974年、1977—1979年、1986—1988年、1990—1994年、2002—2014年期间未发生春旱。其中2002—2017年16年中仅发生一次干旱（2015年，中旱），表明春旱发生次数随年际的延长减少。

3.2.2 夏季干旱特征

图3为1961—2017年近57年贵德地区夏季干旱指数，由图3可见，1961—2017年近57年贵德地区共发生夏季干旱14次，其中：特旱1次，重旱5次，中旱1次，轻旱7次。夏季干旱频率为24.6%，小于年和春季干旱变化。夏季轻旱频率为12.3%，中旱频率为1.8%，重量频率为8.8%，特旱频率均为1.8%。贵德连续2年发生夏季干旱的次数为2次，分别为1965—1966年、1968—1969年，其中1965—1966年分别为重旱和特旱，1968—1969年均为轻旱。贵德地区连续3年发生夏季干旱的次数为1次，为2000—2002年，分别发生重旱、轻旱和重旱。贵德地区1961—2017年近57年的夏季干旱强度在0.0～2.4之间，平均干旱强度为0.80，干旱类型包括特旱、重旱、中旱、轻旱和无旱。在1983—1997年15年中未发生干旱。1983年之前共发生干旱8次，1997年以后共发生干旱6次。

3.2.3 秋季干旱特征

图4为1961—2017年近57年贵德地区秋季干旱指数，由图4可见，1961—2017年近57年贵德地区共发生秋季干旱18次，其中：特旱1次，重旱4次，中旱4次，轻旱9次。秋季干旱频率为31.6%，大于年、春季和夏季干旱频率。秋季轻旱频率为15.8%，中旱频率为7.0%，重旱频率为7.0%，特旱频率均为1.8%。贵德连续2年发生秋季干旱的次数为2次，分别为1979—1980年、1986—1987年，其中1979、1980年分别为轻旱和中旱，1986、1987年分别为重旱和轻旱。贵德地区连续3年发生秋季干旱的次数为2次，分别为1996—1998年和2002—2004年。贵德地区1961—2017年近57年的秋季干旱强度在0.0～2.3之间，平均干旱强度为0.80。在2005—2014年10年中未发生干旱。

3.2.4 冬季干旱特征

图5为1961—2017年近57年贵德地区冬季干旱指数，由图5可见，1961—2017年近57年贵德地区共发生冬季干旱17次，其中：重旱9次，中旱3次，轻旱5次。冬季干旱频率为29.8%，小于秋季干旱频率，但大于年、春季和夏季干旱频率。冬季轻旱频率为8.8%，中旱频率为5.3%，重旱频率为15.8%，重旱发生频率居4个季度之首，冬季未发生特旱。贵德连续2年和3年发生冬季干旱的次数均为2次。贵德地区1961—2017年近57年的冬季干旱强度在0.0～2.2之间，平均干旱强度为0.80。在1969—1978年10年中未发生干旱。

3.3 贵德地区月干旱特征

根据1个月尺度的贵德地区SPI计算结果，见表2。可知，在1961—2017年近57年间，贵德地区每年各月均发生干旱，其中冬季各月只发生轻旱，占50%左右。3月和11月出现轻旱和中旱，11月中旱频率高达33.3%。4月至10月份均不不同级别的干旱发生，其中4月重旱频率最高（7.0%），5月份特旱频率最高（5.3%），轻旱频率在8.8%～22.8%之间，6月最低，4月最高。

1961—2017年近57年间共有684个月，有261个月发生不同程度干旱，干旱频率为38.2%，其中轻旱占23.8%，中旱占9.9%，重旱占2.8%，特旱占1.6%。

4 結论

本文运用标准化降水指数SPI计算分析了贵德地区1961—2017年的干旱指数，并对贵德地区年、季和月尺度干旱特征进行了分析，取得了以下结论：

（1）在1961—2017年间，贵德地区发生干旱的次数较多，干旱频率为38.2%。

（2）四季发生干旱的频率不同，这主要是受四个季节降雨分布影响造成，春季干旱频率为26.3%，春季特旱发生频率为4季最多。夏季干旱频率为24.6%，秋季干旱频率为31.6%。，冬季干旱频率为29.8%，重旱发生频率居4个季度之首，冬季未发生特旱。

（3）标准化降水指数适合于贵德地区的干旱评价。

参考文献：

[1]王鹏祥，何金海，郑有飞，等.近44年来我国西北地区干湿特征分析[J].应用气象学报，2007，18（6）：769-775.

[2]王希娟，唐红玉.青海春季降水的气候变化特征及其对春旱的影响[J].气象，2006，32（5）：42-45.

[3] 赵金忠，赵年武，赵恒和，等.贵德县近50年气候变化及对冬小麦生产潜力的影响[J].水土保持研究，2012，19（4）：260-264.