吳陶櫻, 方秀琴, 吳小君, 杜曉彤, 汪 偉

(河海大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院, 南京 211100)

干旱是一種發(fā)生在所有氣候區(qū)的常見(jiàn)的自然災(zāi)害，已經(jīng)引起了環(huán)境學(xué)家、生態(tài)學(xué)家、水文學(xué)家、氣象學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家以及農(nóng)業(yè)科學(xué)家的注意。通常干旱被分為4類：氣象干旱、農(nóng)業(yè)干旱、水文干旱和社會(huì)經(jīng)濟(jì)干旱[1-5]。干旱發(fā)展緩慢，但造成的影響隨著季節(jié)或年份的持續(xù)而累積，并且在干旱結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)，造成的影響并不會(huì)隨之結(jié)束[6]。例如，Schwalm等[7]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)干旱發(fā)生后，干旱恢復(fù)時(shí)間與氣候和碳循環(huán)動(dòng)態(tài)密切相關(guān)，熱帶地區(qū)和北半球高緯度地區(qū)(地球氣候系統(tǒng)的脆弱地區(qū))讓生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到干旱發(fā)生前的狀態(tài)需要的時(shí)間最長(zhǎng)；Lesk等[8]研究發(fā)現(xiàn)由干旱造成的生產(chǎn)損失與收獲面積減少、產(chǎn)量下降有關(guān)，而極端高溫主要導(dǎo)致谷物產(chǎn)量下降；Doughty等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在干旱發(fā)生期間，亞馬孫流域的樹(shù)木凈初級(jí)生產(chǎn)力沒(méi)有變化，光合作用減弱，樹(shù)木通過(guò)減少與生長(zhǎng)無(wú)關(guān)(組織維護(hù)、自身防御)的自養(yǎng)呼吸來(lái)優(yōu)先生長(zhǎng)，這將導(dǎo)致旱后樹(shù)木死亡率增加。因此對(duì)氣象干旱進(jìn)行研究，了解氣象干旱的發(fā)生趨勢(shì)與模式，對(duì)預(yù)防可能引起的水文干旱及農(nóng)業(yè)干旱十分重要。

標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)是McKee等[10]提出的，世界氣象組織(WMO)所推薦[11]的，用于描述氣象干旱的干旱指數(shù)。SPI的正值代表濕潤(rùn)，負(fù)值代表干燥[12]。SPI值在-2到-1之間代表了中度干旱(下文用“中旱”表示)和嚴(yán)重干旱(下文用“重旱”表示)，當(dāng)SPI≤-2時(shí)，代表了特大干旱(下文用“特旱”表示)[10]。由于SPI靈活簡(jiǎn)單，它被廣泛用于各種干旱研究中，比如Wang等[13]、Leng等[14]、Hao等[15]、Mo[16]、張苗苗[17]、Park等[18]等均使用SPI來(lái)表示氣象干旱。

了解過(guò)去干旱發(fā)生的頻率和影響范圍對(duì)預(yù)計(jì)未來(lái)干旱的發(fā)生有極大幫助，目前對(duì)氣候與干旱的研究主要集中在兩方面：一方面是區(qū)域尺度氣候變化對(duì)干旱的影響，比如Leng等[14]利用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化徑流指數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化土壤濕度指數(shù)，從氣象，農(nóng)業(yè)和水文角度評(píng)估氣候變化對(duì)我國(guó)干旱的影響，Wang等[13]基于氣候變化預(yù)測(cè)和降水尺度技術(shù)，評(píng)估氣候變化對(duì)伊利諾斯州中部干旱的影響可靠性，柳媛普等[19]對(duì)氣候變暖背景下我國(guó)西南地區(qū)的干旱風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估；另一方面是氣候變化導(dǎo)致的干旱對(duì)生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面造成的影響，比如Dallmann等[20]研究了氣候變化導(dǎo)致的干旱對(duì)印度移民的影響，Young等[21]研究了氣候變化導(dǎo)致的干旱對(duì)樹(shù)木死亡率的影響，王華等[22]研究了氣候變暖背景下廣東氣象災(zāi)害的變化及對(duì)廣東冬種的影響。而對(duì)于全球的氣候區(qū)內(nèi)干旱的特征及變化的研究不多，并且現(xiàn)有的少量研究?jī)H在區(qū)域尺度上進(jìn)行氣候區(qū)內(nèi)干旱特征探究，如Park等[18]對(duì)美國(guó)2000—2012年干旱區(qū)與濕潤(rùn)區(qū)作物生長(zhǎng)季的氣象干旱與農(nóng)業(yè)干旱進(jìn)行了研究，以及Son等[23]對(duì)亞洲季風(fēng)區(qū)不同氣候區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)楦珊祬^(qū)的干旱特征進(jìn)行了研究。

同一氣候區(qū)內(nèi)因氣溫、降水條件相似，空間相關(guān)性較高，發(fā)生干旱特征也更相似，因此本文使用基于衛(wèi)星的數(shù)據(jù)集，采用SPI指數(shù)，對(duì)全球陸地及各氣候區(qū)內(nèi)的干旱趨勢(shì)進(jìn)行研究，得到全球陸地及各氣候區(qū)內(nèi)的干旱特征及變化形勢(shì)。

1 數(shù)據(jù)和方法

1.1 數(shù) 據(jù)

本文所使用的SPI數(shù)據(jù)來(lái)自于MERRA數(shù)據(jù)集(Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications)。MERRA是最近推出的一套基于將現(xiàn)場(chǎng)和遙感觀測(cè)資料同化為全球大氣和陸地表面數(shù)值模式的全球長(zhǎng)期再分析產(chǎn)品(http:∥dx.doi.org/10.608 4/m9.figshare.853 801)，除了估算大氣條件外，再分析產(chǎn)品還提供陸地表面場(chǎng)的估算，包括地面氣象強(qiáng)迫數(shù)據(jù)(如降水，輻射，氣溫和濕度)以及地表狀態(tài)和通量(如土壤濕度，雪和徑流)，其中包括SPI數(shù)據(jù)[24]。本研究所使用的SPI的時(shí)間跨度為1980年1月—2013年9月，空間分辨率為0.67°×0.5°，時(shí)間分辨率為月尺度，數(shù)據(jù)覆蓋全球陸地(其中格陵蘭島大部分地區(qū)和南極沒(méi)有數(shù)據(jù))。

氣候區(qū)的分類參考柯本—蓋格氣候分類方法[25](http:∥koeppen-geiger.vu-wien.ac.at/present.htm)，并作了一定改進(jìn)?？卤尽w格氣候分類按氣溫和降水分為30個(gè)氣候區(qū)，在此基礎(chǔ)上我們考慮氣溫、降水和區(qū)域位置及面積進(jìn)行一定程度的歸類，歸類條件見(jiàn)表1，歸類后一共劃分了12個(gè)氣候分區(qū)，作為本研究所采用的氣候分區(qū)。

表1 中Tmin表示最冷月月均溫，Tmax表示最熱月月均溫，Tmon表示月均溫，Pmin表示最干燥月份降水量，Pann表示年降水量，Pth表示降水閾值，計(jì)算如式(1)所示，Psmin表示夏半年降水最少月份降水量，Pwmin表示冬半年降水最少月份降水量，Pwmax表示冬半年降水最多月份降水量。

(1)

其中Tann表示年均溫，夏半年指北半球4—9月，南半球10—3月，冬半年指北半球3—10月，南半球4—9月。

1.2 方 法

本文采用SPI-6(由當(dāng)月及前5個(gè)月的降水計(jì)算得到)[10]進(jìn)行研究，參考GB/T20481～2017氣象干旱等級(jí)，本研究使用的干旱等級(jí)是：(1)-2

表1 12個(gè)氣候分區(qū)歸類條件

M-K趨勢(shì)檢驗(yàn)是指對(duì)樣本的相對(duì)大小進(jìn)行比較，并返回一個(gè)樣本是否有某種趨勢(shì)的判斷。對(duì)一個(gè)隨機(jī)變量組X(x1,x2,…，xn)，M-K趨勢(shì)檢驗(yàn)方法見(jiàn)式(2)：

(2)

其中n表示樣本大小，sgn是個(gè)符號(hào)函數(shù)：

(3)

在M-K檢驗(yàn)中，當(dāng)式(2)中的S>0時(shí)，表示隨機(jī)變量組有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，當(dāng)S<0時(shí)，表示隨機(jī)變量組有減少的趨勢(shì)。趨勢(shì)的顯著性可以用z檢驗(yàn)來(lái)獲得：

(4)

其中z代表標(biāo)準(zhǔn)z統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)[28]，σ是標(biāo)準(zhǔn)差，可用式(5)近似表示：

(5)

本文使用0.05，0.01的置信水平，分別表示95%和99%的可信度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氣候區(qū)干旱面積占比變化

1980—2013年中旱、重旱(-2

(1) 在熱帶氣候區(qū)內(nèi)，2000年之前發(fā)生大范圍(干旱面積占比超過(guò)全球陸地)干旱的頻率較小，但是干旱發(fā)生時(shí)的影響范圍(干旱面積占比)較大。2000年之后發(fā)生大范圍干旱的頻率有較大幅度增加，但是干旱發(fā)生時(shí)的影響范圍比2000年之前有略微減小。在熱帶的3個(gè)氣候區(qū)內(nèi)，熱帶雨林氣候區(qū)在2000年前干旱發(fā)生的影響范圍最大，2000年之后干旱發(fā)生的影響范圍有所下降；熱帶季風(fēng)氣候區(qū)在2000年后干旱發(fā)生的影響范圍最大，發(fā)生大范圍干旱的頻率有所上升；熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)在2000年之后發(fā)生大范圍干旱的頻率有所增加。

(2) 在干燥氣候區(qū)內(nèi)，干旱發(fā)生的影響范圍與發(fā)生大范圍干旱的頻率沒(méi)有太大差別。在干燥氣候的兩個(gè)氣候區(qū)內(nèi)，半干旱氣候區(qū)在2003年前干旱發(fā)生的影響范圍較大，而2003年之后干旱發(fā)生的影響范圍大幅度減小，而沙漠氣候區(qū)發(fā)生干旱的影響范圍與發(fā)生大范圍干旱的頻率均沒(méi)有太大差別。

(3) 在溫帶氣候區(qū)內(nèi)，發(fā)生大范圍中旱、重旱的頻率沒(méi)有太大差別，2003年之后干旱發(fā)生的影響范圍略微有所增加，而對(duì)于特旱，2005年前發(fā)生大范圍干旱的頻率與影響范圍均比2005年后大。在溫帶的3個(gè)氣候區(qū)內(nèi)，2005年后海洋性氣候區(qū)發(fā)生大范圍特旱的影響范圍與頻率下降到與全球平均相當(dāng)，發(fā)生大范圍中旱、重旱的影響范圍與頻率沒(méi)有太大差別；地中海氣候區(qū)2005年后發(fā)生大范圍特旱的影響范圍與頻率也有大幅度下降，發(fā)生大范圍中旱、重旱的影響范圍與頻率同樣沒(méi)有太大差別；而濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)發(fā)生大范圍中旱、重旱以及大范圍特旱的影響范圍與頻率均無(wú)太大差別。

圖1 1980-2013年中旱、重旱(-2

圖2 1980-2013年特旱(SPI≤-2)在全球陸地及12個(gè)氣候分區(qū)面積占比

(4) 在大陸性氣候區(qū)內(nèi)，發(fā)生大范圍干旱的影響范圍與頻率均在2000年后有所下降。在大陸性氣候區(qū)的兩個(gè)氣候區(qū)內(nèi)，濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)在2000年后發(fā)生干旱的影響范圍有略微減少，頻率有較大幅度下降；而亞寒帶氣候區(qū)在2000年后大范圍干旱發(fā)生的影響范圍以及頻率均有較大幅度下降。

(5) 在極地氣候區(qū)內(nèi)，由于冰原氣候區(qū)所在范圍主要是南極和格陵蘭島，我們的原始數(shù)據(jù)只覆蓋了很小一部分，即便有干旱發(fā)生，影響范圍也十分有限。而苔原氣候區(qū)除1990年代有較大范圍的干旱，其余年份的干旱情況與全球平均相持平，并且自2000年后發(fā)生干旱的影響范圍略低于全球平均水平。

表2 1980-2013年全球陸地和各氣候區(qū)干旱面積

表2分別列出了1980—2013年全球陸地和各氣候區(qū)處于干旱下的面積百分比變化范圍和平均值。從圖1、圖2和表2中可以得知，對(duì)于全球五大氣候區(qū)(熱帶氣候區(qū)、干燥氣候區(qū)、溫帶氣候區(qū)、大陸性氣候區(qū)和極地氣候區(qū))：

(1) 相對(duì)濕潤(rùn)的氣候區(qū)(如熱帶氣候區(qū)中的熱帶雨林氣候區(qū)、干燥氣候區(qū)中的半干旱氣候區(qū)、大陸性氣候區(qū)中的濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)、極地氣候區(qū)中的苔原氣候區(qū))內(nèi)發(fā)生干旱的影響范圍更大；

(2) 降水相對(duì)較少的氣候區(qū)(如熱帶氣候區(qū)中年均降水最少的熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)，以及干燥氣候區(qū))內(nèi)發(fā)生大范圍干旱的頻率相對(duì)更高；

(3) 各氣候區(qū)發(fā)生干旱影響范圍與大范圍干旱的頻率大部分在21世紀(jì)后發(fā)生變化：熱帶氣候區(qū)在2000年前后發(fā)生干旱影響范圍減小、大范圍干旱的頻率增加，干燥氣候區(qū)中的半干旱氣候區(qū)在2003年前后發(fā)生干旱影響范圍大幅度減小，溫帶氣候區(qū)在2003—2005年前后發(fā)生干旱的影響范圍與大范圍干旱的頻率有較復(fù)雜的變化，大陸性氣候區(qū)在2000年前后發(fā)生干旱的影響范圍與大范圍干旱的頻率均有所下降，極地氣候區(qū)中的苔原氣候區(qū)在2000年前后發(fā)生干旱的影響范圍與大范圍干旱頻率均降低，且略低于全球平均水平。

2.2 不同氣候區(qū)干旱面積變化趨勢(shì)

在統(tǒng)計(jì)了全球陸地及各氣候區(qū)發(fā)生干旱的面積變化情況后，我們使用M-K檢驗(yàn)對(duì)全球及各氣候區(qū)的干旱面積變化趨勢(shì)進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 1980-2013年全球陸地及各氣候區(qū)干旱面積變化趨勢(shì)

注：*表示通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn)；**表示通過(guò)0.01顯著性檢驗(yàn)

從表3可看出，熱帶雨林氣候區(qū)、半干旱氣候區(qū)、地中海氣候區(qū)和冰原氣候區(qū)沒(méi)有顯著的干旱面積變化趨勢(shì)。熱帶季風(fēng)氣候區(qū)、熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)、沙漠氣候區(qū)、濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)和海洋性氣候區(qū)發(fā)生干旱的面積均有變大趨勢(shì)，并且熱帶季風(fēng)氣候區(qū)、熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)、沙漠氣候區(qū)、濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)均通過(guò)了0.01顯著性檢驗(yàn)，海洋性氣候區(qū)通過(guò)了0.05顯著性檢驗(yàn)；熱帶季風(fēng)氣候區(qū)、熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)、沙漠氣候區(qū)和濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)發(fā)生特旱等級(jí)干旱的面積都有顯著變大的趨勢(shì)，并且都通過(guò)了0.01顯著性檢驗(yàn)。全球陸地、濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)、亞寒帶氣候區(qū)和苔原氣候區(qū)干旱面積均有變小趨勢(shì)，并且均通過(guò)了0.01顯著性檢驗(yàn)；亞寒帶氣候區(qū)發(fā)生特旱等級(jí)干旱的面積有顯著變小的趨勢(shì)，并且通過(guò)了0.01顯著性檢驗(yàn)。

2.3 柵格SPI值M-K檢驗(yàn)結(jié)果

在對(duì)全球陸地及各氣候區(qū)發(fā)生干旱的趨勢(shì)進(jìn)行檢驗(yàn)后，我們又對(duì)所有柵格的SPI值進(jìn)行了M-K檢驗(yàn)，以查看全球陸地的變化趨勢(shì)(變干趨勢(shì)和變濕趨勢(shì))。對(duì)柵格SPI值進(jìn)行M-K檢驗(yàn)的結(jié)果如圖3所示，顏色越深表示變干或變濕的趨勢(shì)越顯著。

圖3 柵格M-K檢驗(yàn)結(jié)果

從圖3可以看出，北美洲西海岸、南美洲大部分地區(qū)、非洲東部一大半地區(qū)、歐洲西部和北部、阿拉伯半島、亞洲中南半島北部、白令海峽一帶有非常顯著的變干趨勢(shì)；北美洲北部、北美洲南部加勒比海地區(qū)、亞洲北部、東南亞、澳大利亞大部分地區(qū)有非常顯著的變濕趨勢(shì)。

從圖4和圖5可以進(jìn)一步看出，加拿大西部、美國(guó)西部和南部、墨西哥、南美洲絕大部分地區(qū)、非洲東部絕大部分地區(qū)、西歐、北歐、阿拉伯半島、中南半島、中國(guó)西南部分地區(qū)、蒙古、巴布亞新幾內(nèi)亞、新西蘭南島、俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)白令海峽一帶均有顯著的變干趨勢(shì)。加拿大北部、美國(guó)東海岸、北美洲南部加勒比海地區(qū)、非洲地中海沿岸西部、歐洲中部、俄羅斯亞洲境內(nèi)、中亞、中國(guó)北緯30°～40°、青藏高原東部、東南亞、澳大利亞西部和北部均有顯著的變濕趨勢(shì)。美國(guó)大平原、非洲西部和南部、歐洲東部、印度大部分地區(qū)、中國(guó)南方和東北、澳大利亞?wèn)|南均沒(méi)有顯著的變干趨勢(shì)或變濕趨勢(shì)。

圖4 柵格M-K檢驗(yàn)通過(guò)0.05置信水平變濕趨勢(shì)和變干趨勢(shì)分布

圖5 柵格M-K檢驗(yàn)通過(guò)0.01置信水平變濕趨勢(shì)和變干趨勢(shì)分布

圖6 全球陸地和各氣候區(qū)有顯著變濕趨勢(shì)和變干趨勢(shì)面積占比

從圖6可以看出，全球有20%以上的陸地分別有顯著變干趨勢(shì)和顯著變濕趨勢(shì)，變濕趨勢(shì)所占面積更大。在熱帶氣候區(qū)中：熱帶雨林氣候區(qū)有35%左右的面積有顯著變濕趨勢(shì)，有25%左右的面積有顯著變干趨勢(shì)；熱帶季風(fēng)氣候區(qū)有20%以上的面積有顯著變濕趨勢(shì)，而有顯著變干趨勢(shì)的面積占比是顯著變濕面積的兩倍多；熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)同樣是顯著變干趨勢(shì)面積是顯著變濕趨勢(shì)面積的兩倍多。在干燥氣候區(qū)中：半干旱氣候區(qū)顯著變干趨勢(shì)和顯著變濕趨勢(shì)所占的面積均在30%左右，顯著變濕趨勢(shì)所占面積更大；沙漠氣候區(qū)有20%以上的面積有顯著變濕趨勢(shì)，顯著變干趨勢(shì)面積達(dá)到了30%以上。在溫帶氣候區(qū)中：僅地中海氣候區(qū)顯著變濕趨勢(shì)所占面積更大，達(dá)到了30%左右；濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)和海洋性氣候區(qū)有顯著變干趨勢(shì)的面積是有顯著變濕趨勢(shì)面積的近1.5倍。在大陸性氣候區(qū)中：濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)和亞寒帶氣候區(qū)的顯著變干趨勢(shì)所占面積均為20%左右，而這兩個(gè)氣候區(qū)中顯著變濕的面積均大大超過(guò)顯著變干趨勢(shì)的面積，前者達(dá)到了40%左右，后者達(dá)到了50%左右。在極地氣候區(qū)中：苔原氣候區(qū)僅不到20%的面積有顯著變干趨勢(shì)，而有顯著變濕趨勢(shì)的面積達(dá)到了40%；冰原氣候區(qū)由于數(shù)據(jù)覆蓋范圍太小，兩種趨勢(shì)所占面積可以忽略不計(jì)。

3 討 論

本文使用1980—2013年的SPI-6數(shù)據(jù)對(duì)全球陸地及12個(gè)氣候大區(qū)進(jìn)行了干旱形勢(shì)分析。分析表明，在不同氣候區(qū)中，較濕潤(rùn)氣候區(qū)發(fā)生干旱的范圍變化較大，較干旱氣候區(qū)發(fā)生大范圍干旱的頻率較高，各氣候區(qū)干旱發(fā)生的影響范圍與大范圍干旱的頻率大部分在21世紀(jì)后發(fā)生變化(圖1，圖2，表2)。熱帶氣候區(qū)中熱帶季風(fēng)氣候區(qū)和熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)發(fā)生大范圍干旱的頻率在2000年后有所增加，與表3、圖6的結(jié)果一致；大陸性氣候區(qū)中濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)和亞寒帶氣候區(qū)在2000年后發(fā)生干旱的影響范圍與大范圍干旱的頻率均有一定程度的下降，與表3、圖6的結(jié)果一致；極地氣候區(qū)中苔原氣候區(qū)發(fā)生干旱的影響范圍與大范圍干旱的頻率在2000年后有一定程度的下降，與表3、圖6的結(jié)果一致。

對(duì)全球陸地整體和各氣候區(qū)分別進(jìn)行M-K檢驗(yàn)的結(jié)果(表3)顯示，全球總體而言并無(wú)顯著的干旱面積增加趨勢(shì)，這與Sheffield等[29]，Damberg等[30]的研究結(jié)果一致。然而，熱帶季風(fēng)氣候區(qū)、熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)、沙漠氣候區(qū)、濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)和海洋性氣候區(qū)發(fā)生干旱的面積有顯著增加的趨勢(shì)，其中熱帶季風(fēng)氣候區(qū)、熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)、沙漠氣候區(qū)和濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)發(fā)生特旱等級(jí)干旱的面積有十分顯著的增加趨勢(shì)，這可能是由于極端降水增多，而總降水量并無(wú)太大變化[31]造成的。全球陸地整體、濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)、亞寒帶氣候區(qū)和苔原氣候區(qū)發(fā)生干旱的面積有顯著減少的趨勢(shì)；亞寒帶氣候區(qū)發(fā)生特旱等級(jí)干旱的面積有十分顯著的減少趨勢(shì)，這可能是由于全球變暖，亞寒帶地區(qū)降水增加[32]造成的。

對(duì)柵格進(jìn)行M-K檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，全球20%以上的陸地有顯著變干趨勢(shì)，20%以上的陸地有顯著變濕趨勢(shì)，其中熱帶季風(fēng)氣候區(qū)、熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)、沙漠氣候區(qū)、濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)和海洋性氣候區(qū)有變干趨勢(shì)的面積更大，而全球陸地、熱帶雨林氣候區(qū)、半干旱氣候區(qū)、地中海氣候區(qū)、濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)、亞寒帶氣候區(qū)和苔原氣候區(qū)有變濕趨勢(shì)的面積更大，熱帶地區(qū)有變干的趨勢(shì)可能是由于極端降水增多，而總降水量并無(wú)太大變化[31]造成的，寒冷地區(qū)有變濕的趨勢(shì)可能是由于全球變暖，寒冷地區(qū)降水增加[32]造成的。

4 結(jié)論與展望

本文使用SPI-6對(duì)全球陸地及各氣候區(qū)過(guò)去三十多年間的干旱情況進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：在干旱發(fā)生影響范圍上，濕潤(rùn)地區(qū)的影響范圍更大；而在大范圍干旱發(fā)生的頻率上，干旱半干旱地區(qū)的頻率更高。

全球陸地及各氣候區(qū)干旱面積的變化趨勢(shì)分析結(jié)果顯示，干旱的發(fā)生和變化具有強(qiáng)烈的空間異質(zhì)性，表現(xiàn)為全球總體而言并無(wú)顯著干旱面積增加趨勢(shì)，這與其他學(xué)者[29-30]的研究結(jié)果一致，而熱帶季風(fēng)氣候區(qū)、熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)、沙漠氣候區(qū)、濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)和海洋性氣候區(qū)干旱面積有顯著變大趨勢(shì)，其中熱帶季風(fēng)氣候區(qū)、熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)、沙漠氣候區(qū)和濕潤(rùn)亞熱帶氣候區(qū)發(fā)生特旱等級(jí)干旱的面積有十分顯著的變大趨勢(shì)；同時(shí)全球陸地、濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)、亞寒帶氣候區(qū)和苔原氣候區(qū)干旱面積有顯著變小趨勢(shì)，其中亞寒帶氣候區(qū)發(fā)生特旱等級(jí)干旱的面積有顯著變小的趨勢(shì)。

過(guò)去三十多年間全球和各氣候區(qū)的變干趨勢(shì)和變濕趨勢(shì)顯示全球有20%以上的陸地有顯著變干趨勢(shì)，20%以上的陸地有顯著變濕趨勢(shì)，其中熱帶季風(fēng)氣候區(qū)和熱帶稀樹(shù)草原氣候區(qū)有40%以上面積有顯著變干趨勢(shì)，亞寒帶氣候區(qū)和苔原氣候區(qū)有40%以上面積有顯著變濕趨勢(shì)。

本文對(duì)氣候區(qū)的劃分較為粗糙，未來(lái)可以對(duì)劃分更加精細(xì)的氣候區(qū)進(jìn)行研究。在對(duì)氣候區(qū)重新劃分的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)氣候區(qū)的劃分也有季節(jié)之分，未來(lái)同樣也可以對(duì)不同季節(jié)下各氣候區(qū)進(jìn)行研究。本文僅對(duì)各氣候區(qū)干旱的整體情況進(jìn)行研究，無(wú)法顯示具體干旱區(qū)域的變化，未來(lái)可對(duì)典型干旱區(qū)域、典型干旱事件進(jìn)行研究。