謝五三王 勝 唐為安 吳 蓉 戴 娟

（安徽省氣候中心，合肥230031）

干旱指數(shù)在淮河流域的適用性對比

謝五三*王 勝 唐為安 吳 蓉 戴 娟

（安徽省氣候中心，合肥230031）

利用淮河流域河南、安徽、山東、江蘇4省170個站1961—2010年逐日氣溫、降水以及土壤墑情和干旱災(zāi)情資料，從干旱年際變化、季節(jié)演變、空間分布、典型干旱過程診斷、不合理跳躍點(diǎn)以及與土壤墑情、干旱災(zāi)情相關(guān)性等方面，對比分析降水距平百分率（Pa）、Z指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)（SPI）、相對濕潤度指數(shù)（MI）、綜合氣象干旱指數(shù)（CI）和改進(jìn)的CI（CINew）在淮河流域的適用性。結(jié)果表明：各干旱指數(shù)對淮河流域的典型旱年均有較好的診斷能力；在干旱季節(jié)演變及空間分布的診斷方面，Pa，MI，CI和CINew與實(shí)際較為吻合，而Z指數(shù)和SPI診斷效果較差；在典型干旱過程診斷以及不合理跳躍次數(shù)方面，CI和CINew更能刻畫出干旱發(fā)生發(fā)展機(jī)制，而Pa，Z指數(shù)，SPI，MI效果較差；與土壤墑情和歷史干旱災(zāi)情相關(guān)性方面，CI和CINew比Pa，Z指數(shù)，SPI，MI具有更好的相關(guān)性。即對于淮河流域的干旱監(jiān)測診斷，CI和CINew要優(yōu)于Pa，Z指數(shù)，SPI及MI，具有更好的適用性。

干旱指數(shù)；干旱過程；適用性；淮河流域

引 言

干旱是全球最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，特點(diǎn)是發(fā)生頻率高、影響范圍大、持續(xù)時間長［1-2］，它的頻繁發(fā)生和長期持續(xù)給國民經(jīng)濟(jì)特別是給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來，國內(nèi)外學(xué)者將干旱指數(shù)用于干旱的監(jiān)測和影響評估，江劍民［3］、吳洪寶［4］利用氣溫和降水距平與均方差構(gòu)建出干旱指數(shù)，并以此分析我國旱澇格局及時空變化特征；《氣象干旱等級》［5］給出了常用的干旱指數(shù)計(jì)算公式及閾值，供全國氣象干旱實(shí)時監(jiān)測業(yè)務(wù)應(yīng)用；不少氣象工作者［6-9］利用綜合氣象干旱指數(shù)研究我國多個地區(qū)的干旱變化特征；此外Z指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)（SPI）、相對濕潤度指數(shù)（MI）、Palmer干旱指數(shù)（PDSI）、逐日氣象干旱指數(shù)（MSPI）等在不同地區(qū)的應(yīng)用研究［10-16］，促進(jìn)了我國干旱監(jiān)測與影響評估定量化水平的提高?；春恿饔虻靥幬覈媳睔夂蜻^渡帶，氣候條件復(fù)雜，水旱災(zāi)害頻繁［17］，因此研究干旱指數(shù)在淮河流域的適用性，對淮河流域干旱監(jiān)測、影響評估乃至防災(zāi)減災(zāi)等方面具有重要意義。本文旨在研究Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等常用的干旱指數(shù)在淮河流域的適用性，比較各干旱指數(shù)在淮河流域應(yīng)用的優(yōu)勢與不足，為淮河流域干旱監(jiān)測與影響評估提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 資料與干旱指數(shù)簡介

1.1 資料簡介

本文選用淮河流域河南、安徽、山東、江蘇4省170個站1961—2010年逐日氣溫和降水資料，氣象資料均經(jīng)過質(zhì)量控制，氣象站點(diǎn)分布見圖1。由圖1可見，流域內(nèi)的氣象站點(diǎn)分布均勻，資料具有代表性，可滿足研究需要。此外，還采用各氣象站建站至2010年土壤墑情資料以及安徽省淮河流域1961—1994年共34年的歷年干旱受災(zāi)面積和成災(zāi)面積資料，對比Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)在淮河流域的適用性。

1.2 干旱指數(shù)簡介

Pa：降水距平百分率是表征某時段降水量較常年值偏多或偏少的指數(shù)之一，為某時段降水量與同期氣候平均降水量之差再除以同期氣候平均降水量［5］。

圖1 淮河流域氣象站點(diǎn)分布Fig.1 The distribution of meteorological stations in the Huaihe River Basin

Z指數(shù)：假設(shè)某時段的降水量服從PersonⅢ型分布，而后對降水量進(jìn)行正態(tài)化處理，再將概率密度函數(shù)PersonⅢ型分布轉(zhuǎn)換為以Z為變量的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布而得到的一種干旱監(jiān)測指數(shù)［10］。

SPI：標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)是在計(jì)算出某時段內(nèi)降水量的Γ分布概率后，再進(jìn)行正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化處理，最終用標(biāo)準(zhǔn)化降水累積頻率分布來劃分干旱等級［5］。

MI：相對濕潤度指數(shù)是表征某時段降水量與蒸發(fā)量之間平衡狀況的指標(biāo)之一，為某時段的降水量與該時段的可能蒸散量之差再除以該時段的可能蒸散量，可能蒸散量用Thornthwaite方法計(jì)算［5］。

CI：綜合氣象干旱指數(shù)是利用近30 d和近90 d降水量標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)，以及近30 d相對濕潤度指數(shù)進(jìn)行綜合而得［5］。

CINew：改進(jìn)的CI指數(shù)是指降水量按線性遞減權(quán)重方法計(jì)算CI指數(shù)，即在計(jì)算過去30 d、過去90 d SPI及過去30 d MI時，總降水量的計(jì)算不是過去30 d或過去90 d逐日降水量等權(quán)重累加，而是采用線性遞減的方法給逐日降水量賦予不同的權(quán)重，越靠近目前的降水量對當(dāng)前干旱緩和作用越大，賦予的權(quán)重也越大，而隨著時間的向前推移，過去的降水對當(dāng)前的干旱緩和作用逐漸減?。?-9］。

本文所研究的干旱指數(shù)中，Pa，Z指數(shù)，SPI，MI計(jì)算時間段均為月尺度，CI和CINew是月尺度和季尺度的加權(quán)綜合。各干旱指數(shù)對應(yīng)的不同干旱等級劃分見表1。

表1 各干旱指數(shù)對應(yīng)的干旱等級劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The division standard of drought grades corresponding to the drought indexes

2 干旱指數(shù)適用性對比

為分析Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)在淮河流域的適用性，需要統(tǒng)計(jì)淮河流域各站歷年發(fā)生的干旱過程，確保干旱日數(shù)的統(tǒng)計(jì)更加符合實(shí)際。根據(jù)《氣象干旱等級》［5］國家標(biāo)準(zhǔn)，干旱過程是指當(dāng)干旱指數(shù)連續(xù)10 d為輕旱以上等級，則確定為發(fā)生1次干旱過程，干旱過程的開始日為第1日干旱指數(shù)達(dá)輕旱以上等級的日期，在干旱發(fā)生期，當(dāng)干旱指數(shù)連續(xù)10 d為無旱等級時干旱解除，同時干旱過程結(jié)束，結(jié)束日期為最后1次干旱指數(shù)達(dá)無旱等級的日期。按照干旱過程的定義，對不同干旱指數(shù)，統(tǒng)計(jì)各個代表站的干旱日數(shù)，研究干旱的年際變化、季節(jié)演變以及空間分布等特征，并從典型干旱過程診斷、不合理跳躍點(diǎn)以及與土壤墑情、歷史干旱災(zāi)情相關(guān)性等方面，對比分析各干旱指數(shù)在淮河流域的適用性。

2.1 干旱年際變化

按照干旱過程的定義，提取淮河流域170個站1961—2010年共50年的所有干旱過程，并統(tǒng)計(jì)各站每年干旱日數(shù)，得到各干旱指數(shù)對應(yīng)的干旱日數(shù)年際變化時間序列（圖略）可知，Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)年際變化高度一致，干旱日數(shù)較多的年份為1966年、1968年、1976年、1978年、1986年、1988年、1997年、1999年、2001年等，查閱《中國氣象災(zāi)害大典》（河南卷、安徽卷、山東卷和江蘇卷）［18-21］中有關(guān)淮河流域歷史干旱災(zāi)情記錄可知，這與淮河流域歷史典型旱年非常吻合，表明Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)對淮河流域的典型旱年都有較好的診斷能力，各干旱指數(shù)在年際時間尺度上的診斷能力一致且較好。

2.2 干旱季節(jié)演變

按干旱過程統(tǒng)計(jì)淮河流域各站1961—2010年各月干旱日數(shù)，最終得到各干旱指數(shù)對應(yīng)的干旱日數(shù)季節(jié)演變圖（圖2）。由圖2可見，Z指數(shù)和SPI曲線較為平直，沒有明顯的季節(jié)演變，而Pa，MI，CI和CINew存在季節(jié)性變化，且它們的變化趨勢基本一致，1—6月干旱日數(shù)總體呈增多趨勢，而7—9月干旱日數(shù)則明顯減少，10—12月干旱日數(shù)又明顯增多，這與淮河流域的基本氣候態(tài)是一致的，1—6月淮河流域氣溫呈明顯的上升趨勢，蒸散顯著加強(qiáng)，降水量亦呈增多趨勢但總量較少，因而干旱日數(shù)總體呈增多趨勢，而7—9月為淮河流域的雨季，這3個月的降水量占全年降水量的52%，10—12月降水量又明顯減少，因而干旱日數(shù)呈增多趨勢。綜上所述，Pa，MI，CI和CINew在淮河流域季節(jié)干旱診斷中與實(shí)際較為吻合，而Z指數(shù)和SPI診斷效果較差。干旱是氣溫、降水、蒸散等多種要素共同作用的結(jié)果，而Z指數(shù)和SPI只考慮降水的影響，因此不能反映干旱的季節(jié)變化。

圖2 各干旱指數(shù)對應(yīng)的干旱日數(shù)季節(jié)演變Fig.2 The seasonal evolution of drought days corresponding to the drought indexes

2.3 干旱空間分布

按干旱過程提取淮河流域各站歷年干旱日數(shù)，計(jì)算流域各站歷年平均干旱日數(shù)，得到Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)對應(yīng)的干旱日數(shù)空間分布圖（圖3）。由圖3可見，Z指數(shù)和SPI沒有明顯的空間分布特征，而Pa，MI，CI和CINew空間分布基本一致，且均呈緯向空間分布，流域北部多年平均干旱日數(shù)高于南部，查閱《中國氣象災(zāi)害大典》相關(guān)內(nèi)容［18-21］有關(guān)淮河流域歷史干旱災(zāi)情記錄，并結(jié)合淮河流域地理位置及多年平均氣候態(tài)可知，這與實(shí)況較為吻合，表明Pa，MI，CI和CINew在淮河流域的干旱空間分布上有較好的診斷效果，而Z指數(shù)和SPI診斷效果相對較差。

圖3 各干旱指數(shù)對應(yīng)的干旱日數(shù)空間分布（單位：d）Fig.3 The spatial distribution of drought days corresponding to the drought indexes（unit：d）

2.4 典型干旱過程診斷

為了深入分析Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)在淮河流域干旱過程中的診斷效果，在淮河流域4省中各選取1個代表站：山東省棗莊站、江蘇省宿遷站、安徽省壽縣站、河南省駐馬店站，并選取典型旱年的干旱過程（表2），分析各干旱指數(shù)對淮河流域典型干旱過程的診斷效果。

表2 代表站及典型干旱過程Table 2 The representative stations and typical drought processes

圖4為Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)對應(yīng)典型干旱過程診斷分析曲線。由圖4可見，當(dāng)出現(xiàn)降水時，各干旱指數(shù)均不同程度反映出對降水的敏感性，干旱緩解；但無降水出現(xiàn)時，各干旱指數(shù)表現(xiàn)不盡相同，當(dāng)大的降水過程移出30 d或90 d的監(jiān)測時間窗口時，Pa，Z指數(shù)，SPI，MI干旱指數(shù)常出現(xiàn)干旱突然發(fā)生或發(fā)展的劇烈變化，這與干旱的發(fā)生機(jī)制不相吻合，因?yàn)楦珊档陌l(fā)生發(fā)展大都是一個漸進(jìn)的過程，而CI，CINew演變相對平緩，基本反映出干旱逐漸發(fā)生發(fā)展的過程?？傮w來說，Pa，Z指數(shù)，SPI，MI干旱指數(shù)對于干旱過程的監(jiān)測診斷效果較CI，CINew偏差，CI和CINew刻畫干旱發(fā)生、發(fā)展機(jī)制能力較強(qiáng)，與實(shí)際更加吻合。

圖4 各干旱指數(shù)對應(yīng)典型干旱過程診斷分析Fig.4 The diagnostic analysis of typical drought processes corresponding to the drought indexes

2.5 不合理跳躍次數(shù)對比

根據(jù)氣象干旱的發(fā)生發(fā)展機(jī)制，認(rèn)為氣象干旱的解除可以有跳躍性，當(dāng)有大的降水過程出現(xiàn)時，氣象干旱可以迅速解除，但干旱的發(fā)生發(fā)展應(yīng)是一個循序漸進(jìn)的過程。當(dāng)出現(xiàn)輕度以上干旱，且相鄰兩天干旱等級增加兩級或以上時，則認(rèn)為是1次不合理的跳躍（即干旱突然加重）。據(jù)此統(tǒng)計(jì)淮河流域1961—2010年各站共發(fā)生的干旱不合理跳躍次數(shù)，各干旱指數(shù)對應(yīng)的流域平均干旱不合理跳躍次數(shù)見圖5。由圖5可見，Pa，Z指數(shù)，SPI，MI干旱指數(shù)不合理跳躍次數(shù)較多，均超過了110次，而CI和CIN-ew不合理跳躍次數(shù)相對較少。究其原因，不難看出主要是因?yàn)榇蟮慕邓^程移出監(jiān)測時間窗口所致，由于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI均為30 d時間尺度，降水所占比例較大，影響也較大，常引起劇烈變化，而CI和CINew考慮30 d以及90 d降水，且涉及到氣溫的影響（即蒸散情況），因此影響相對較小，CINew還考慮降水量的線性遞減不等權(quán)重，越靠近目前的降水量對當(dāng)前干旱緩和作用越大，賦予的權(quán)重也越大，隨著時間向前推移，過去的降水對當(dāng)前干旱緩和作用逐漸減小，即降水對當(dāng)前干旱的緩和效應(yīng)逐漸衰減，這與實(shí)際情況更加吻合，因而干旱不合理跳躍次數(shù)最少。綜上所述，在干旱監(jiān)測不合理跳躍方面，CI和CINew要明顯優(yōu)于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI。

圖5 各干旱指數(shù)對應(yīng)的干旱不合理跳躍次數(shù)Fig.5 The number of unreasonable jumps corresponding to the drought indexes

2.6 與土壤墑情相關(guān)分析

土壤墑情代表土壤的干濕程度，與氣象干旱程度密切相關(guān)，比較Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)與土壤墑情的相關(guān)性，進(jìn)一步分析各干旱指數(shù)在淮河流域干旱監(jiān)測中的適用性。2001年3—6月淮河流域持續(xù)干旱少雨，降水量比常年同期偏少42%，與1978年大旱年同期持平，流域內(nèi)諸多中小河流斷流，干旱給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市供水、農(nóng)村人畜飲水等帶來嚴(yán)重影響；2008年9月—2009年2月，淮河流域冬麥區(qū)降水量較常年同期偏少五至八成，部分地區(qū)偏少八成以上，嚴(yán)重的旱情使夏糧生產(chǎn)面臨著多年少有的挑戰(zhàn)和威脅，并首次啟動Ⅰ級抗旱應(yīng)急響應(yīng)，因此典型干旱過程選取2001年3—6月和2008年9月—2009年2月，根據(jù)資料的代表性、可靠性以及干旱災(zāi)情資料的詳略程度，選取亳州、壽縣、宿州、蒙城4個代表站，土壤墑情選取10 cm和20 cm墑情值，由于土壤墑情與氣象干旱指數(shù)資料在時間上不匹配，土壤墑情資料逢3日和8日監(jiān)測，而氣象干旱指數(shù)資料為逐日，本文以土壤墑情資料為基礎(chǔ)，在氣象干旱指數(shù)資料中，挑選出與土壤墑情同日的氣象干旱指數(shù)資料，以此計(jì)算土壤墑情與氣象干旱指數(shù)的相關(guān)性。圖6為各干旱指數(shù)與10 cm和20 cm土壤墑情相關(guān)系數(shù)。由圖6可見，對于不同的代表站以及不同的干旱過程，相關(guān)系數(shù)有些波動，但總體來看，CI和CINew相關(guān)性較為穩(wěn)定，且相關(guān)系數(shù)總是高于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，就與土壤墑情相關(guān)性來說，CI和CINew要優(yōu)于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI。

2.7 與干旱災(zāi)情相關(guān)分析

為了進(jìn)一步分析各干旱指數(shù)在淮河流域的適用性，從文獻(xiàn)［22］中收集到安徽省淮河流域1961—1994年共34年的歷年干旱受災(zāi)面積和成災(zāi)面積，分析比較各干旱指數(shù)與歷史干旱災(zāi)情的相關(guān)性。為使資料相互匹配，從淮河流域170個站中相應(yīng)提取出安徽省境內(nèi)的所有氣象臺站，按干旱過程的定義統(tǒng)計(jì)1961—1994年歷年總干旱日數(shù)，計(jì)算各干旱指數(shù)與歷年干旱受災(zāi)面積和成災(zāi)面積的相關(guān)系數(shù)可知（圖7），無論是與干旱受災(zāi)面積，還是與干旱成災(zāi)面積，CI和CINew的相關(guān)性均高于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，表明就與歷史干旱災(zāi)情的相關(guān)性來說，CI和CINew要優(yōu)于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，具有更好的適用性。

圖6 各干旱指數(shù)與土壤墑情相關(guān)分析Fig.6 The relevance between the soil moisture and the drought indexes

圖7 各干旱指數(shù)與干旱受災(zāi)面積和成災(zāi)面積的相關(guān)系數(shù)Fig.7 Correlations of the drought indexes to the disaster-affected and disaster area of drought

3 結(jié)論與討論

本文運(yùn)用淮河流域170個站共50年逐日氣溫、降水資料以及土壤墑情和歷史干旱災(zāi)情資料，對比分析Pa，Z指數(shù)，SPI，MI，CI，CINew等干旱指數(shù)在淮河流域的適用性，得到以下主要結(jié)論：

1）各干旱指數(shù)對淮河流域的典型旱年都有較好的診斷能力，干旱日數(shù)較多的年份為1966年、1968年、1976年、1978年、1986年、1988年、1997年、1999年、2001年等。

2）在季節(jié)演變和空間分布的診斷方面，Z指數(shù)和SPI均沒有明顯的季節(jié)演變和空間分布特征；而Pa，MI，CI和CINew診斷結(jié)果較為一致，且與實(shí)況較為吻合。

3）當(dāng)無降水出現(xiàn)時，Pa，Z指數(shù)，SPI，MI常會出現(xiàn)一些波動，甚至出現(xiàn)干旱減輕的不合理現(xiàn)象，而CI，CINew更能刻畫干旱發(fā)生發(fā)展機(jī)制。此外，CI和CINew在干旱監(jiān)測不合理跳躍方面也明顯優(yōu)于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI。

4）與土壤墑情相關(guān)分析表明，CI和CINew相關(guān)性較為穩(wěn)定，且相關(guān)系數(shù)總是高于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI。與歷史干旱災(zāi)情相關(guān)性分析可知，無論是與干旱受災(zāi)面積，還是與干旱成災(zāi)面積，CI和CIN-ew的相關(guān)性均高于Pa，Z指數(shù)，SPI，MI。

5）從干旱的年際變化、季節(jié)演變、空間分布、典型干旱過程診斷、不合理跳躍點(diǎn)以及與土壤墑情、干旱災(zāi)情相關(guān)性等方面綜合來看，CI，CINew較Pa，Z指數(shù)，SPI，MI在淮河流域具有更好的適用性。

由于干旱是一個非常復(fù)雜的科學(xué)問題，與下墊面、農(nóng)作物種類、土壤類型、降水、蒸發(fā)等多方面因素有關(guān)，目前還沒有哪一個干旱指數(shù)能包羅萬象，只有以干旱的發(fā)生發(fā)展機(jī)制為出發(fā)點(diǎn)，綜合考慮多方面影響因素，干旱指數(shù)才能具有更好的適用性。

［1］ 葉篤正，黃榮輝.長江黃河流域旱澇規(guī)律和成因研究.濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1996.

［2］ 鄒旭愷，張強(qiáng).近半個世紀(jì)我國干旱變化的初步研究.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2008，19（6）：679-687.

［3］ 江劍民.我國大陸干旱指數(shù)及其年際變化.大氣科學(xué)，1991，15（1）：43-52.

［4］ 吳洪寶.我國東南部夏季干旱指數(shù)研究.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2000，11（2）：137-144.

［5］ 張強(qiáng)，鄒旭愷，肖風(fēng)勁，等.氣象干旱等級.GB/T20481—2006，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006：1-17.

［6］ 鄒旭愷，任國玉，張強(qiáng).基于綜合氣象干旱指數(shù)的中國干旱變化趨勢研究.氣候與環(huán)境研究，2010，15（4）：371-378.

［7］ 江遠(yuǎn)安，趙逸舟，陳穎，等.干旱指數(shù)CI的確定及其在新疆的應(yīng)用.沙漠與綠洲氣象，2010，4（2）：18-20.

［8］ 趙海燕，高歌，張培群，等.綜合氣象干旱指數(shù)修正及在西南地區(qū)的適用性.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2011，22（6）：698-705.

［9］ 楊麗慧，高建蕓，蘇汝波，等.改進(jìn)的綜合氣象干旱指數(shù)在福建省的適用性分析.中國農(nóng)業(yè)氣象，2012，33（4）：603-608.

［10］ 王勁松，黃玉霞，馮建英，等.徑流量Z指數(shù)與Palmer指數(shù)對河西干旱的監(jiān)測.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2009，20（4）：471-477.

［11］ 李劍鋒，張強(qiáng)，陳曉宏，等.基于標(biāo)準(zhǔn)降水指標(biāo)的新疆干旱特征演變.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2012，23（3）：322-330.

［12］ 馮建設(shè)，王建源，王新堂，等.相對濕潤度指數(shù)在農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測業(yè)務(wù)中的應(yīng)用.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2011，22（6）：766-772.

［13］ 侯威，張存杰，高歌.基于氣候系統(tǒng)內(nèi)在層次性的氣象干旱指數(shù)研究.氣象，2012，38（6）：701-711.

［14］ 張強(qiáng)，鞠笑生，李淑華.三種干旱指標(biāo)的比較和新指標(biāo)的確定.氣象科技，1998，27（2）：48-52.

［15］ 于敏，王春麗.不同衛(wèi)星遙感干旱指數(shù)在黑龍江的對比應(yīng)用.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2011，22（2）：221-231.

［16］ 楊世剛，楊德保，趙桂香，等.三種干旱指數(shù)在山西省干旱分析中的比較.高原氣象，2011，30（5）：1406-1414.

［17］ 吳永祥，姚惠明，王高旭，等.淮河流域極端旱澇特征分析.水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2011（4）：149-153.

［18］ 溫克剛，龐天荷.中國氣象災(zāi)害大典河南卷.北京：氣象出版社，2007：7-82.

［19］ 溫克剛，翟武全.中國氣象災(zāi)害大典安徽卷.北京：氣象出版社，2007：10-73.

［20］ 溫克剛，王建國，孫典卿.中國氣象災(zāi)害大典山東卷.北京：氣象出版社，2007：9-119.

［21］ 溫克剛，卞光輝.中國氣象災(zāi)害大典江蘇卷.北京：氣象出版社，2007：124-159.

［22］ 安徽省水利廳.安徽水旱災(zāi)害.北京：中國水利水電出版社，1998：182-184.

Comparative Analysis on the Applicability of Drought Indexes in the Huaihe River Basin

Xie Wusan Wang Sheng Tang Weian Wu Rong Dai Juan
（Anhui Provincial Climate Center，Hefei 230031）

Based on daily temperature and precipitation data of 170 meteorological stations from 1961 to 2010，as well as the soil moisture data and historical drought disaster information in the Huaihe River Basin，the applicability of drought indexes is analyzed.The indexes include the precipitation anomaly percentage（Pa），the Z index（Z），the standardized precipitation index（SPI），the relative moisture index（MI），the compound drought index（CI），the improved CI（CINew）and so on.They are examined from the aspects of inter-annual variation，seasonal evolution，spatial distribution，diagnostic analysis of typical drought processes，unreasonable jumps，the relativity analysis of the soil moisture and drought disaster information.The following results can be reached：All of these drought indexes can be used to diagnose the typical drought years in the Huaihe River Basin effectively，including the year of 1966，1968，1976，1978，1986，1988，1997，1999，2001 and so on.When analyzing the seasonal evolution and spatial distribution，both Z index and SPI are not effective，while the diagnosis results of indexes such as Pa，MI，CI and CINew are relatively in consistency and accordant with the fact.As to the diagnoses of typical drought processes and unreasonable jumps，CI and CINew are more effective in describing the mechanism.Analysis on drought relevance to soil moisture and historical drought disaster information shows that CI and CINew have more stable relativity and higher correlation coefficients than Pa，Z index，SPI and MI.

In conclusion，as to the monitoring and diagnosis of the drought in the Huaihe River Basin，the applicability of CIand CINew indexes are superior to indexes of Pa，Z index，SPI and MI.The drought is a very complex scientific problem，which is related with many factors such as underlying surface，crop，soil type，rainfall，evaporation and so on.The drought index can have better applicability only when it is built based on reasonable consideration of the occurrence and development mechanism of drought and various influencing factors.

drought index；drought process；applicability；the Huaihe River Basin

謝五三，王勝，唐為安，等.干旱指數(shù)在淮河流域的適用性對比.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2014，25（2）：176-184.

2013-04-09收到，2013-11-25收到再改稿。

干旱氣象科學(xué)研究基金項(xiàng)目（IAM201107），淮河流域氣象開放研究基金項(xiàng)目（HRM201101）

*email：xiewusan_2008＠sina.com