蘆佳玉，延軍平，王文靜，唐寶琪，劉永林

(陜西師范大學(xué) 旅游與環(huán)境學(xué)院， 陜西 西安 710062)

云貴地區(qū)氣象旱澇的氣候響應(yīng)特征

蘆佳玉，延軍平*，王文靜，唐寶琪，劉永林

(陜西師范大學(xué) 旅游與環(huán)境學(xué)院， 陜西 西安 710062)

根據(jù)1960～2014年云貴地區(qū)49個(gè)站點(diǎn)的逐月降水量和氣溫資料，利用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、Mann-Kendall突變檢驗(yàn)及小波分析等方法研究了季尺度和年尺度的氣溫和降水量的變化特征及旱澇演變趨勢(shì).結(jié)果表明：(1)1960～2014年云貴地區(qū)氣溫呈明顯上升趨勢(shì)，且上升速率冬季>秋季>春季>夏季，1997年出現(xiàn)了氣溫突變現(xiàn)象.(2)降水量呈下降趨勢(shì)，其中，秋季降水量下降最快，冬季最慢，且降水呈現(xiàn)14 a和28 a的周期變化.(3)1960～2014年云貴地區(qū)呈現(xiàn)偏旱的趨勢(shì)，且夏秋兩季干旱趨勢(shì)較為明顯.(4)從空間尺度分析，云貴地區(qū)整體上趨于干旱(SPI傾向率小于0)，在云南與貴州交界處，偏旱現(xiàn)象較為嚴(yán)重，僅在云南省北部出現(xiàn)偏濕現(xiàn)象.因此近55 a云貴地區(qū)氣候呈暖干化趨勢(shì).

氣候變化；氣候旱澇；標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)；云貴地區(qū)

Drought-flood response characteristics to the climate in Yun-Gui area. Journal of Zhejiang University(Science Edition), 2017,44(1):097-105

IPCC第5次評(píng)估報(bào)告指出，全球氣候變暖是毋庸置疑的.全球地表溫度持續(xù)升高，1880～2012年全球平均溫度已經(jīng)升高0.85 ℃；1985～2015年，每10 a地表溫度的增暖幅度高于1850年以來(lái)的任何時(shí)期[1].全球極端氣候事件在氣候變暖的大背景下也呈現(xiàn)加劇態(tài)勢(shì)，1998年中國(guó)長(zhǎng)江流域洪澇[2]，2009年以來(lái)云南省遭遇4年連旱[3]，其中2010年云南發(fā)生了百年不遇的全省性大旱，造成了極其嚴(yán)重的損失.云貴地區(qū)位于中國(guó)的西南邊陲，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與金融發(fā)展在全國(guó)處于落后水平[4]，所以在遭受自然災(zāi)害時(shí)其自身的恢復(fù)力并不強(qiáng)，損失較大.隨著全球氣候變化研究的不斷深入，不僅須注重氣候變化的特征，還要關(guān)注氣候變化所引發(fā)的一系列災(zāi)害，同時(shí)人類活動(dòng)對(duì)淡水資源的破壞，使得人類面對(duì)突發(fā)旱澇災(zāi)害的適應(yīng)性較差[5]，對(duì)國(guó)家和人民的財(cái)產(chǎn)造成極大損失.近年，對(duì)云貴地區(qū)旱澇災(zāi)害的研究開始受到重視.方蘭[6]運(yùn)用自然災(zāi)害對(duì)稱性對(duì)云貴地區(qū)近52 a的氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，云貴地區(qū)氣候總體呈現(xiàn)暖干化趨勢(shì).苗春生等[7]對(duì)云南省東部地區(qū)的春季旱澇特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，此地區(qū)氣候呈旱-澇-旱的規(guī)律.劉琳等[8]用Z指數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)對(duì)西南地區(qū)降水進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)西南地區(qū)的澇災(zāi)呈明顯減弱趨勢(shì).杜華明等[9]運(yùn)用Z指數(shù)對(duì)川滇51 a的氣候及旱澇變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)川滇地區(qū)呈現(xiàn)暖干化趨勢(shì)且干旱程度有所增加.上述研究主要集中在各個(gè)省份及小區(qū)域或是對(duì)某個(gè)季節(jié)旱澇變化的研究，對(duì)整個(gè)云貴地區(qū)的氣候變化及氣候旱澇變化研究較少，且研究方法以Z指數(shù)法、災(zāi)害時(shí)空對(duì)稱性法、EOF分析法、帕默爾干旱指數(shù)等為主.基于此，本文運(yùn)用Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法計(jì)算云貴地區(qū)的氣溫突變年份，同時(shí)對(duì)氣溫突變前后的降水進(jìn)行分析.并用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)對(duì)云貴地區(qū)的氣候旱澇時(shí)空變化特征進(jìn)行分析，以期為科學(xué)防治氣象旱澇災(zāi)害對(duì)云貴地區(qū)帶來(lái)的危害提供理論依據(jù).

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

云貴地區(qū)指云南和貴州兩省，處于我國(guó)西南邊陲，受南亞季風(fēng)影響，降水豐沛，干濕季分明.云貴地區(qū)氣候一致性較高，年均降水量分別為749～1 068 mm和682～1 134 mm，年平均氣溫分別為15～17 ℃和14～16 ℃.同時(shí)云貴地區(qū)地形多樣，地勢(shì)高差大，下墊面復(fù)雜，且山地面積占全區(qū)面積比例高.由于受西南季風(fēng)控制,加之地理位置和地形的作用,云貴大部分地區(qū)呈現(xiàn)四季不分明、干濕季明顯的氣候特征[10].旱澇災(zāi)害頻發(fā)，極易發(fā)生春旱及秋旱，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)影響巨大.

1.2 資料來(lái)源

本文的氣候數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng).選取1950～2014年中國(guó)地面氣候資料月值數(shù)據(jù)集，為保證數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性，選取云貴地區(qū)資料序列較長(zhǎng)且空間分布較為均勻的49個(gè)臺(tái)站的氣象數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)基本完整，對(duì)個(gè)別臺(tái)站的缺失數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0最大期望算法(EM估計(jì))進(jìn)行補(bǔ)充，經(jīng)處理后數(shù)據(jù)具有良好的連續(xù)性及代表性(見圖1).

圖1 云貴地區(qū)49個(gè)氣象站點(diǎn)空間分布Fig.1 Spatial distribution of 49 meteorological stationsin Yun-Gui area

1.3 研究方法

采用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)[11-14]和Mann-Kendall 突變檢驗(yàn)法[16-16]，其優(yōu)點(diǎn)是樣本不需要遵從一定的分布，也不受少數(shù)異常值的干擾，更適用于類型變量和順序變量，計(jì)算也較為方便，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于降水、徑流、氣溫等水溫氣象參數(shù)趨勢(shì)分析以及小波分析. 對(duì)云貴地區(qū)1960～2014年的49個(gè)站點(diǎn)的降水量、氣溫進(jìn)行分析，得出云貴地區(qū)的旱澇時(shí)空變化特征及影響.

標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)：在計(jì)算某時(shí)段內(nèi)降水量的分布概率后進(jìn)行正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化處理，最后用標(biāo)準(zhǔn)化降水累計(jì)頻率分布來(lái)劃分干旱等級(jí).具體計(jì)算方法如下：

假設(shè)某時(shí)段降水量為隨機(jī)變量x，則其Γ分布的概率密度函數(shù)：

(1)

式中，β>0，γ>0分別為尺度和形狀參數(shù)，β和γ可用極大似然估計(jì)方法求得，其中，

(2)

確定概率密度函數(shù)中的參數(shù)后，對(duì)于某一年的降水量x0，可求出隨機(jī)變量x小于x0事件的概率為

(3)

將式(1)代入式(3)，得到事件概率近似估計(jì)值.

降水量為0時(shí)的事件概率：

F(x=0)=m/n，

(4)

式中，m為降水量為0時(shí)的樣本數(shù)，n為總樣本數(shù).

對(duì)Γ分布概率進(jìn)行正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化處理，即將式(3)、(4)求得的概率值代入標(biāo)準(zhǔn)化正態(tài)分布函數(shù)：

(5)

對(duì)式(5)近似求解可得

(6)

根據(jù)干旱等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將SPI分為以下7個(gè)等級(jí)：

表1 SPI等級(jí)分類表

2 結(jié)果分析

2.1 氣溫變化特征

1960～2014年云貴地區(qū)氣溫呈明顯上升趨勢(shì)

(p<0.01)，且以0.02 ℃·a-1的速率上升，高于全球平均速率(0.014 ℃·a-1)[17](見圖2).1960年后的55 a，該地區(qū)平均氣溫為15.76 ℃，年均氣溫最高值為16.68 ℃，出現(xiàn)在2009年，年均氣溫最低值為15.01 ℃，出現(xiàn)在1976年.云貴地區(qū)年均氣溫變化大致分為3段：1986年前該地區(qū)的氣溫大多低于多年平均氣溫，說(shuō)明該時(shí)段溫度偏低；1986～1997年，年均氣溫在多年平均氣溫附近上下浮動(dòng)，處于增溫過(guò)渡期；1997年后的年均氣溫均高于多年平均氣溫，該時(shí)段溫度偏高.

圖2 1960～2014年云貴地區(qū)年均氣溫Fig.2 Annual temperature change of Yun-Gui areafrom 1960 to 2014

圖3為近55 a云貴地區(qū)四季年均溫，由圖3可知，四季的氣溫均呈上升趨勢(shì)，春季平均氣溫上升速率為0.018 ℃·a-1(p<0.01)，夏季為0.017 ℃·a-1(p<0.01)，秋季為0.020 ℃·a-1(p<0.01)，冬季為0.027 ℃·a-1(p<0.01)，上升速率冬季>秋季>春季>夏季，由此可知冬季氣溫上升是導(dǎo)致全年氣溫上升的主要原因.

圖3 1960～2014年云貴地區(qū)四季均溫Fig.3 Seasonal average temperature in Yun-Gui area from 1960 to 2014

本文對(duì)云貴地區(qū)1960年以來(lái)的年均氣溫進(jìn)行了Mann-Kendall突變檢驗(yàn)，以尋求氣候顯著突變點(diǎn).由圖4可知，云貴地區(qū)氣溫突變發(fā)生在1997年前后(α=0.05)，且1960～1986年UF曲線位于0刻

度以下，說(shuō)明該地區(qū)氣溫呈下降趨勢(shì)，1986～1999年UF曲線位于0刻度以上，說(shuō)明該地區(qū)氣溫呈上升趨勢(shì)，1999年后UF曲線超過(guò)1.96的可信度區(qū)間，說(shuō)明氣溫呈明顯上升趨勢(shì).

圖4 1960～2014年云貴地區(qū)年均溫Mann-Kendall突變檢驗(yàn)Fig.4 The Mann-Kendall test for annual temperature ofYun-Gui area from 1960 to 2014

2.2 降水時(shí)間變化特征

分析1960～2014年云貴地區(qū)的年均降水量數(shù)據(jù)可得(見圖5)，近55 a云貴地區(qū)年均降水量為1 123.95 mm，總體呈下降趨勢(shì)，且以1.590 mm·a-1(p<0.01)的速率下降.其中，降水最大值為1 247.51 mm，出現(xiàn)在1961年；最小值為861.39 mm，出現(xiàn)在2011年. 氣溫突變(1997年)前的多年降水量平均值高于突變后的平均值，突變前降水量無(wú)明顯變化，突變后降水量呈明顯的下降趨勢(shì)(p<0.01).

從四季的角度看，云貴地區(qū)春季年平均降水量為

圖5 1960～2014年云貴地區(qū)年均降水量及變化Fig.5 Annual precipitation change of Yun-Gui areafrom 1960 to 2014

244.24 mm，且降水量以0.141 mm·a-1的速率下降；夏季年平均降水量為571.75 mm且降水量以0.635 mm· a-1的速率下降；秋季年平均降水量為247.02 mm且降水量以0.773 9 mm·a-1(p<0.05)的速率下降；冬季年平均降水量為61.79 mm,且降水量以0.025 mm·a-1的速率下降(見圖6).由此可見，夏季降水量占全年降水量的比重最大，其降，水量下降趨勢(shì)并不明顯(p=0.2)；其次，春季和秋季的降水量幾乎相同，但春季降水量沒(méi)有出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)(p=0.6)；冬季降水量最少，其下降趨勢(shì)最不明顯(p=0.8).綜合分析得出全年降水量下降主要由秋季降水量下降所致.

圖6 1960～2014年云貴地區(qū)四季年均降水量及變化Fig.6 Seasonal precipitation change of Yun-Gui area from 1960 to 2014

2.3 降水空間變化特征

對(duì)云貴地區(qū)49個(gè)站點(diǎn)55 a平均降水量進(jìn)行克里金插值分析(見圖7)，發(fā)現(xiàn)云貴地區(qū)降水量呈現(xiàn)自南向北依次減少的特點(diǎn)，呈緯度地帶性.云貴地區(qū)多年平均降水量集中在628.82～2 233.59 mm，降水量最多的地區(qū)位于云南省江城市.云南省的多年平均降水量略低于貴州省.由于云貴地區(qū)跨2個(gè)溫度帶，景洪、瀾滄以南為熱帶季風(fēng)氣候，降水量較多.其他大部分區(qū)域均為亞熱帶季風(fēng)氣候，降水量比熱帶季風(fēng)氣候帶要少，所以在空間分布上呈現(xiàn)明顯的南多北少的降水形式.

圖8(a)為氣溫突變前年均降水量?jī)A向率的空間分布圖，降水量?jī)A向率為-0.56～1.03 mm·a-1.云貴地區(qū)64%的站點(diǎn)降水量?jī)A向率小于0，下降趨勢(shì)最為明顯的地區(qū)位于云南省西南部景洪-瀾滄一帶，云南省貢山-騰沖一帶降水量呈上升趨勢(shì).從整體空間分布看，降水量呈下降趨勢(shì)的地區(qū)形成2個(gè)低值中心，且傾向率圍繞著低值中心向四周逐漸增大.

圖7 云貴地區(qū)多年降水量空間分布Fig.7 The spatial characteristics of precipitationdistribution in Yun-Gui area

圖8(b)為氣溫突變后年均降水量?jī)A向率的空間分布圖，降水量?jī)A向率為-3.12～0.656 mm·a-1，云貴地區(qū)89%的站點(diǎn)降水量?jī)A向率小于0，下降趨勢(shì)最為明顯的地區(qū)位于云南省華坪、大理、楚雄，降水量呈上升趨勢(shì)的僅有5個(gè)站點(diǎn).從空間分布看，云貴地區(qū)降水量整體呈下降趨勢(shì).

綜上所述，氣溫突變后云貴地區(qū)降水量呈下降趨勢(shì)的站點(diǎn)明顯增多且下降趨勢(shì)更為明顯.氣溫突變后云貴地區(qū)干旱化趨勢(shì)比氣溫突變前更強(qiáng).

圖8 云貴地區(qū)多年降水量?jī)A向率的空間分布Fig.8 Spatial distribution of precipitation tendency ratefor years in Yun-Gui area

圖9 云貴地區(qū)小波分析Fig.9 Wavelet analysis of annual precipitationin Yun-Gui area

始于20世紀(jì)70年代的小波分析具有時(shí)頻多分辨的功能，可以聚焦任何細(xì)節(jié)，亦能反映時(shí)間序列的局部變化特征，從而對(duì)信號(hào)進(jìn)行局部化分析，在氣候變化多尺度分析方面取得了較好的效果[18].對(duì)云貴地區(qū)1960～2014年年均降水量進(jìn)行小波分析，可知該地區(qū)存在明顯的11～15 a和25～30 a正負(fù)相位變化周期(見圖9).其中，11～15 a時(shí)間尺度在1975～1978年和1992～1994年變化較為明顯，其時(shí)間中心尺度為13 a，正負(fù)相位交替變化；25～30 a時(shí)間尺度在1985～1990年表現(xiàn)明顯，其時(shí)間中心尺度為27 a，正負(fù)相位交替變化.

由小波方差圖可知，該地區(qū)降水量存在2個(gè)明顯的峰值，分別為14和28 a的時(shí)間尺度.其中，最大峰值對(duì)應(yīng)的時(shí)間尺度為28 a，說(shuō)明28 a的振蕩最為明顯，為年降水量的主周期.14 a對(duì)應(yīng)著第2個(gè)峰值，為降水量的第2主周期.

3 旱澇變化特征

3.1 旱澇時(shí)間變化特征

主要采取SPI方法分析云貴地區(qū)的旱澇時(shí)空變化特征.SPI由MCKEE等于1993年提出，通過(guò)研究降水量的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律揭示干旱的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，其時(shí)空適應(yīng)性較強(qiáng)，且具有多時(shí)間尺度的特性，包括SPI1、SPI3、SPI6、SPI12等多種尺度[19].SPI不僅有計(jì)算簡(jiǎn)便及多時(shí)間尺度的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能對(duì)不同空間的旱澇情況進(jìn)行比較，穩(wěn)定性較好，在一些極端旱澇情況下，優(yōu)于國(guó)內(nèi)廣泛使用的Z指數(shù)[20].故本文采用3個(gè)月尺度和12個(gè)月尺度的SPI值，能很好地反映地區(qū)季節(jié)和年尺度的旱澇變化特征.

圖10 1960～2014年云貴地區(qū)平均3(SPI3)、12(SPI12)個(gè)月時(shí)間尺度SPI變化情況Fig.10 SPI change process of 3 and 12 months time scalesin Yun-Gui area from 1960 to 2014

由SPI3可知，云貴地區(qū)四季氣象旱澇變化特征如下.

春季旱澇呈階段性變化特征，1986～1991年春旱較為頻繁，且1986～1988連續(xù)3 a出現(xiàn)春旱.1997年氣溫突變后該地區(qū)春旱頻率明顯下降，且春季澇災(zāi)頻率也逐步下降，春季氣候趨于穩(wěn)定.春季SPI傾向率僅為-0.003 a-1,長(zhǎng)期來(lái)看，云貴地區(qū)春季旱澇基本無(wú)變化.

夏季主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)交替變化階段：1960～1971年無(wú)夏旱，只出現(xiàn)了2次夏澇，年氣候較為穩(wěn)定；1972～1997年旱澇交替較為頻繁，且以夏旱為主；1997年氣溫突變后夏季澇災(zāi)頻率明顯減少而旱災(zāi)頻率加大.夏季SPI傾向率為-0.009 a-1，長(zhǎng)期來(lái)看，云貴地區(qū)夏旱呈增加趨勢(shì)，但趨勢(shì)并不明顯.

1976～1997年冬季旱澇變化較為頻繁，2009年后以冬旱為主，未出現(xiàn)冬澇.冬季SPI傾向率僅為-0.001 a-1，長(zhǎng)期來(lái)看，云貴地區(qū)冬季旱澇基本無(wú)變化.

綜上所述，云貴地區(qū)在20世紀(jì)60年代春秋旱較頻繁，而70年代則變?yōu)橄亩递^頻繁，80年代至90年代冬季雨澇偏多而春夏兩季干旱頻率加大，21世紀(jì)以來(lái)極端旱澇事件明顯增多，且以旱災(zāi)為主，2010～2011年發(fā)生了冬春夏三季連旱的現(xiàn)象(見圖10).

云貴地區(qū)歷年SPI12逐月變化可以很好地反映旱澇發(fā)生的具體時(shí)段，由圖10可見，1960和1989年發(fā)生干旱，而2003年后干旱頻繁，2003～2014年9 a中共發(fā)生了6次干旱事件，且2003和2013年為重旱，2009和2011年為極旱.云貴地區(qū)雨澇階段多集中在1961～1973年，12 a共發(fā)生了6次雨澇，平均每2 a發(fā)生1次雨澇事件，但多以中澇為主，沒(méi)有出現(xiàn)大澇和特澇.1983年后雨澇事件明顯減少，34 a中共出現(xiàn)5次雨澇事件，且沒(méi)有出現(xiàn)重澇和特澇.全區(qū)SPI傾向率為負(fù)值，用斯皮爾曼相關(guān)分析法對(duì)云貴地區(qū)年均溫與SPI12做了相關(guān)性分析，結(jié)果表明，溫度與SPI指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(p<0.01)，相關(guān)系數(shù)為-0.347.長(zhǎng)期來(lái)看，云貴地區(qū)呈現(xiàn)暖干化的趨勢(shì).

3.2 旱澇空間變化特征

為更好地探尋近55 a云貴地區(qū)旱澇的空間變化特征，首先分析云貴地區(qū)四季SPI3的傾向率.云貴地區(qū)春季多年SPI3傾向率小于0的地區(qū)多集中在貴州省，且最小值位于貴州的遵義與安順一帶，為-0.023 a-1，而傾向率大于0的地區(qū)多在云南省境內(nèi)且集中分布在云南省的北部中甸一帶，其傾向率為0.019 a-1(見圖11(a)).說(shuō)明貴州省春季存在偏干趨勢(shì)，而云南省春季存在偏濕趨勢(shì)，這與苗春生等[7]的研究有所不同.由于2005和2010年云南發(fā)生了極端春旱，所以導(dǎo)致近幾年云南降水量雖偏少但SPI3傾向率仍趨于偏濕狀態(tài).

夏季多年SPI3傾向率小于0的地區(qū)多集中在云南和貴州省的西南地區(qū)，傾向率最小值為-0.025 a-1，位于云南省的沾益、瀘西一帶及瀘水周邊地區(qū)(見圖11(b)).從這個(gè)區(qū)域看，云貴地區(qū)夏季呈偏干的趨勢(shì)，與方蘭等[6]的研究結(jié)果一致.

秋季多年SPI3傾向率在空間上呈現(xiàn)由中心向兩邊逐漸增大的趨勢(shì).小于0的區(qū)域位于貴州與云南的交界處，且傾向率最小值為-0.023 a-1,位于瀘西、盤縣一帶；最大值為0.005 a-1，位于中甸維西一帶(見圖11(c)).從整個(gè)區(qū)域看，秋季存在偏旱的趨勢(shì).

云貴地區(qū)冬季多年SPI3傾向率均在0左右，無(wú)明顯的變化，傾向率最小值為-0.022 a-1，位于云南的瀘水一帶，傾向率最大值為0.02 a-1，位于貴州省貴陽(yáng)地區(qū)(見圖11(d)).從全區(qū)來(lái)看，冬季較為穩(wěn)定，不存在偏旱及偏澇的趨勢(shì).

通過(guò)此次抽樣調(diào)查分析顯示，藥學(xué)部門的合理干預(yù)對(duì)我院普外科Ⅰ類（清潔）切口手術(shù)預(yù)防性抗生藥物的使用影響顯著，不論從預(yù)防用藥指征的選擇、預(yù)防用藥品種的選擇、預(yù)防用藥的持續(xù)時(shí)間都有了較為顯著的改善。此外，醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視抗菌藥物的合理使用[15]，根據(jù)我院實(shí)際情況制定抗菌藥物管理辦法，將抗菌藥物專項(xiàng)整治的處方點(diǎn)評(píng)、醫(yī)囑點(diǎn)評(píng)及其他抗菌藥物使用情況作為科室績(jī)效考評(píng)工作的重要考評(píng)指標(biāo)，納入科室和醫(yī)師的考核評(píng)價(jià)管理體系，從而提高清潔手術(shù)切口預(yù)防性使用抗菌藥物的合理性。

圖11 1960～2014年云貴地區(qū)四季SPI3傾向率的空間分布Fig.11 Spatial distribution of tendency rate of the SPI3 in seasons during 1960 to 2014

對(duì)云貴地區(qū)49個(gè)臺(tái)站55 a SPI12的傾向率進(jìn)行空間插值處理，可知云貴大部分地區(qū)的傾向率都小于0，且最小值位于云貴交界處，即威寧、沾益、瀘西一帶，傾向率為-0.017 a-1，而云貴地區(qū)只有3個(gè)臺(tái)站的傾向率大于0，且都位于云南省西北部(見圖12).表明云貴地區(qū)的干旱化趨勢(shì)較為嚴(yán)重.

圖12 1960～2014年云貴地區(qū)SPI12傾向率的空間分布Fig.12 Spatial distribution of tendency rate of the SPI12in Yun-Gui area during 1960 to 2014

4 結(jié)論與討論

運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)結(jié)合對(duì)氣溫的突變檢驗(yàn)及小波分析等方法，對(duì)云貴地區(qū)49個(gè)站點(diǎn)的逐月降水和氣溫進(jìn)行季尺度和年尺度分析，并在氣候變化背景下探討云貴地區(qū)旱澇的時(shí)空變化特征，得到如下結(jié)論：

4.1 近55 a云貴地區(qū)氣候呈暖干化趨勢(shì).其中氣溫以0.02 ℃·a-1的速率上升，均溫在15.7 ℃，1997年發(fā)生氣溫突變.降水量的多年平均值為1 123.95 mm，且以1.590 mm·a-1的速率下降.在時(shí)間尺度上降水量存在14 a，28 a的振蕩周期.在空間上呈現(xiàn)由南向北逐漸減少的趨勢(shì)，呈緯度地帶性分布.

4.2 從季節(jié)尺度看，四季溫度呈明顯上升趨勢(shì)，且上升速率冬季>秋季>春季>夏季.55 a來(lái)云貴地區(qū)四季平均降水量呈下降趨勢(shì)，且秋季降水量下降速率最快，冬季最慢.

4.3 近55 a云貴地區(qū)呈現(xiàn)偏旱的趨勢(shì)，且夏秋兩季呈現(xiàn)較為明顯的干旱趨勢(shì)，而在春季，云南省卻呈現(xiàn)偏澇的趨勢(shì)，與全區(qū)域的變化趨勢(shì)有所不同.

4.4 從空間尺度分析，云南與貴州交界處偏旱現(xiàn)象較為嚴(yán)重，僅在云南省北部出現(xiàn)偏濕現(xiàn)象.

根據(jù)云貴地區(qū)49個(gè)站點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)，主要運(yùn)用SPI對(duì)氣候變化特征進(jìn)行了分析，表明云貴地區(qū)氣溫升高、降水減少，呈暖干化趨勢(shì).因SPI能夠準(zhǔn)確反映旱澇發(fā)生的年際和年代際變化趨勢(shì)，對(duì)于區(qū)域長(zhǎng)期的防洪抗旱有一定的指導(dǎo)作用[22-23]，同時(shí)還考慮了氣溫突變對(duì)降水及旱澇的影響.云貴地區(qū)常被認(rèn)為四季如春，但本文的研究表明，秋季由于降水量下降趨勢(shì)明顯且溫度上升趨勢(shì)強(qiáng)，與春季的降水量和溫度相差較多，所以云貴地區(qū)有變?yōu)槿救绱夯騼杉救绱旱内厔?shì).造成這種現(xiàn)象的主要原因是人類進(jìn)入工業(yè)時(shí)代后溫室氣體的排放量不斷增加，使全球氣溫不斷升高，最終導(dǎo)致全球氣候變暖，云貴地區(qū)也因此呈暖干化趨勢(shì)，干旱頻發(fā).

本文借助氣溫突變前后的傾向率、四季的SPI指數(shù)及SPI傾向率，反映了云貴地區(qū)的旱澇趨勢(shì)，但無(wú)法直接表達(dá)區(qū)域干旱的差異性，因此，在今后的研究中要注重通過(guò)多個(gè)旱澇指標(biāo)、多角度論證旱澇現(xiàn)象，以提高研究結(jié)論的準(zhǔn)確性.

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LU Jiayu, YAN Junping, WANG Wenjing, TANG Baoqi, LIU Yonglin

(CollegeofTourismandEnvironmental，ShaanxiNormalUniversity，Xi’an710062，China)

According to the monthly precipitation and temperature data of 49 sites in Yun-Gui area from 1960 to 2014, this paper uses standardized precipitation index, Mann-Kendall mutation test and wavelet analysis method to study the changes in seasonal scale and the year scale of temperature and precipitation characteristics, as well as the drought evolution trend. The results show that: (1)The temperature gradually increased from 1960 to 2014. The temperature rise rate of winter was the largest. The abrupt change of average annual temperature occurred in 1997. (2) The precipitation was decreasing; The fastest decline in autumn, and the slowest in winter; The precipitation presents 14 a and 28 a cycle.(3) Yun-Gui area presented a droughty trend from 1960 to 2014. The summer and autumn drought appeared as an obvious trend. (4)The climate of Yun-Gui area was becoming drought (SPI trend rate was less than 0), and is more seriously at the junction of Yunnan and Guizhou province, while, only the Northern Yunnan rigion becomes wetting. So the climate of Yun-Gui area was becoming warmer and drier in recent 55 years.

climate change; drought and flood; standardized precipitation index(SPI); Yun-Gui area

2016-01-05.

國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(14AZD094);教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地重大項(xiàng)目(15JJD7900220).

蘆佳玉(1992-)，ORCID：http://orcid.org/0000-0002-3909-1830,女，碩士研究生，主要從事區(qū)域開發(fā)與城鄉(xiāng)發(fā)展等研究，E-mail：enjiayu123@163.com.

*通信作者，ORCID:http://orcid.org/0000-0003-3983-198X,E-mail：yanjp@snnu.edu.cn.

10.3785/j.issn.1008-9497.2017.01.014

P 467

A

1008-9497(2017)01-097-09