莊瑤 鮑瑞娟 張容焱 何金海 汪瀾,5

(1.南京信息工程大學(xué),江蘇 南京 210000； 2.福建省氣象臺(tái),福建 福州 350001； 3.福建省災(zāi)害天氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 福建省氣象科學(xué)研究所,福建 福州 350001； 4.福建省氣候中心,福建 福州 350001； 5.中國氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所，上海 200000)

引言

干旱是世界上影響范圍廣、危害嚴(yán)重、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的自然災(zāi)害之一。近年來隨著全球氣候變暖，我國旱澇格局發(fā)生了新的變化，在華北、東北以及西北地區(qū)東部干旱形勢(shì)依然嚴(yán)峻的同時(shí)南方部分區(qū)域也明顯變干，重大干旱事件頻繁發(fā)生[1-5]。目前，針對(duì)北方干旱的研究較多，針對(duì)南方的研究較少[6]。華南沿海地區(qū)是我國五大氣象干旱中心之一，隨著南方旱澇的頻發(fā)，近年來華南、西南干旱研究也逐漸增加[7-10]，但對(duì)于福建省干旱的研究甚少，其中大多數(shù)集中于干旱脅迫對(duì)某種植物的影響，而忽略了干旱的特征分析，因此研究福建省干旱特征迫在眉睫。

福建省地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地貌類型多樣，找到能較好反映福建省的干旱指標(biāo)是關(guān)鍵。目前國內(nèi)外氣象干旱監(jiān)測(cè)常用的指數(shù)有降水距平百分率、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、帕默爾干旱指數(shù)等50多種，不同指標(biāo)在不同區(qū)域、不同季節(jié)具有不同的監(jiān)測(cè)能力。陳家金等[11]利用連旱日數(shù)指標(biāo)分析福建省干旱，發(fā)現(xiàn)中南部沿海地區(qū)為春旱高發(fā)區(qū)，秋冬旱南部多于北部地區(qū)的時(shí)空分布特點(diǎn)。潘衛(wèi)華等[12]通過MODIS反演植被指數(shù)，得到福建省的干旱分布存在南北不均勻，東南沿海區(qū)域的干旱程度比中西部地區(qū)明顯偏高的現(xiàn)象，但由于福建省的土壤濕度觀測(cè)站點(diǎn)太少，影響了監(jiān)測(cè)的精度。雖然干旱監(jiān)測(cè)指標(biāo)眾多，但都建立于不同特定的條件下，在實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用中仍存在許多問題[13-16]。福建省采用逐日的連旱日數(shù)未考慮前期降水累積效應(yīng)和蒸散量等的影響，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣象干旱方面存在不足[17]。國家氣候中心于2012年推行新的氣象干旱綜合監(jiān)測(cè)指數(shù)(MCI)，并作為干旱監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)指標(biāo)已在全國推廣應(yīng)用，該指標(biāo)綜合考慮了前期和近期降水、蒸散等因素[18]，改進(jìn)的氣象干旱指標(biāo)MCI，既適合實(shí)時(shí)氣象干旱監(jiān)測(cè)又可以進(jìn)行歷史同期氣象干旱評(píng)估[19]，具有干濕現(xiàn)象連續(xù)表征的優(yōu)點(diǎn)。近些年來許多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)MCI指數(shù)作為干旱監(jiān)測(cè)指標(biāo)具有更好的區(qū)域適用性，優(yōu)于其他指數(shù)，因此根據(jù)MCI指數(shù)進(jìn)行的評(píng)估是科學(xué)合理的[20-22]。張容焱等[23]對(duì)福建省區(qū)域氣象干旱研究指出不論是年還是季節(jié)，MCI指數(shù)完全可以替代同步的連旱日數(shù)表達(dá)的干旱過程，可作為福建省氣象干旱逐日監(jiān)測(cè)指標(biāo)，并對(duì)區(qū)域氣象干旱強(qiáng)度進(jìn)行定量化評(píng)估研究。本文借鑒前人的研究成果，利用福建省1961—2019年氣象資料和氣象干旱綜合指數(shù)(MCI)，分析干旱時(shí)空變化規(guī)律和氣候特征，以期為干旱監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)測(cè)以及旱災(zāi)影響評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

采用的資料來源于福建省氣象信息中心，為1961年以來福建省66個(gè)氣象站逐日氣溫、降水、風(fēng)速等觀測(cè)資料。根據(jù)福建省氣候特點(diǎn)[24]，以及氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《氣候季節(jié)劃分》(QX/T 152—2012)[25]，福建省各季節(jié)代表月定義為春季3—6月，夏季7—9月，秋季10—11月，冬季12月至翌年2月。

1.2 研究方法

1.2.1 MCI指數(shù)和干旱等級(jí)

氣象干旱等級(jí)(GB/T 20481—2017)中改進(jìn)的MCI指數(shù)[18]：

MCI=Ka× (a×SPI60+b×MI30+c×SPI90+d×SPI150)

(1)

式(1)中，SPIW60為60 d標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)重降水指數(shù)；MI30為30 d濕潤度指數(shù)；SPI90為90 d標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)；SPI150為150 d標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)。a、b、c、d為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，秋冬春季取0.3、0.4、0.3、0.2；夏季取0.5、0.6、0.2、0.1。Ka為季節(jié)調(diào)節(jié)系數(shù)，由不同季節(jié)主要農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)土壤水分的敏感程度確定。按照式(1)和氣象干旱等級(jí)中MCI等級(jí)[18]計(jì)算福建省66個(gè)氣象站1961年以來逐日干旱指數(shù)和干旱等級(jí)，并對(duì)逐年和逐月MCI指數(shù)的合計(jì)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

1.2.2 單站干旱過程的定義

參考《氣象干旱等級(jí)》(GB/T 20481—2006)[26]和《氣象干旱等級(jí)》(GB/T 20481—2017)[18]以及福建省旱災(zāi)歷史記載，設(shè)定單站MCI連續(xù)20 d為中旱及以上等級(jí)為發(fā)生一次干旱過程。干旱過程的開始日為第1 d的MCI指數(shù)達(dá)到中旱及以上等級(jí)的日期。在干旱發(fā)生期，當(dāng)MCI連續(xù)10 d為輕旱或無旱等級(jí)時(shí)干旱解除，同時(shí)干旱過程結(jié)束，結(jié)束日期為MCI指數(shù)達(dá)到輕旱或以下等級(jí)的前1 d。干旱過程內(nèi)所有MCI指數(shù)為輕旱及以上的干旱等級(jí)之和，其值越小則干旱過程強(qiáng)度越強(qiáng)。當(dāng)評(píng)價(jià)某時(shí)段(月、季、年)是否發(fā)生干旱事件時(shí)，所評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)必須至少出現(xiàn)一次干旱過程，并且累計(jì)干旱持續(xù)時(shí)間超過所評(píng)價(jià)時(shí)段的1/4時(shí)，則認(rèn)為該時(shí)段為干旱時(shí)段，其干旱強(qiáng)度由時(shí)段內(nèi)MCI值為輕旱及以上的干旱等級(jí)之和。

單站干旱過程名稱的定義：根據(jù)某氣象站一次干旱過程開始和結(jié)束時(shí)間對(duì)應(yīng)的季節(jié)進(jìn)行命名，未跨季的為單季干旱(春旱、夏旱、秋旱、冬旱)，跨季節(jié)按照跨季的長(zhǎng)度分為兩季連旱(春夏連旱、夏秋連旱、秋冬連旱、冬春連旱)和三季連旱,干旱年份按照干旱開始時(shí)間所屬的年份命名。本文各種類型的干旱統(tǒng)計(jì)都是基于單站的干旱類型，特別是季節(jié)連旱，與歷史上全省范圍的干旱類型名稱是有差異的。

1.2.3 氣候變化分析方法

采用Mann-Kendall突變檢驗(yàn)、Morlet小波分析和經(jīng)驗(yàn)正交(EOF)分解等方法。小波分析在頻率域和時(shí)間域同時(shí)具有良好的局部化性質(zhì)。采用Morlet小波函數(shù)作為小波母函數(shù)研究干濕氣候的周期規(guī)律。作為研究氣象要素場(chǎng)時(shí)空變化常用的EOF分解法：

Xm×n=Vm×p·Tp×n

(2)

式(2)中，Xm×n為m個(gè)空間點(diǎn)n次觀測(cè)值構(gòu)成的要素場(chǎng)；Vm×p為正交的空間函數(shù)矩陣；Tp×n為時(shí)間函數(shù)矩陣。通過對(duì)各個(gè)尺度的MCI指數(shù)進(jìn)行EOF分析，以此研究干濕氣候的空間特征。

2 結(jié)果分析

2.1 干濕氣候變化

2.1.1 干濕氣候突變

對(duì)各站歷年MCI合計(jì)值進(jìn)行M-K突變分析，其年際突變不顯著，但月際之間存在顯著差異(表1)。1—8月全省都有比較集中的突變年代，多數(shù)月份經(jīng)歷1次突變，只有4—5月經(jīng)歷了2次突變：20世紀(jì)60—70年代發(fā)生突變進(jìn)入濕潤期，21世紀(jì)00年代左右發(fā)生突變進(jìn)入干旱期；9月和10月有半數(shù)以上的站點(diǎn)突變不明顯，發(fā)生突變的站點(diǎn)其突變年份無明顯規(guī)律；11—12月突變年份可分為沿海和內(nèi)陸兩個(gè)區(qū)域，沿海突變時(shí)間早，內(nèi)陸遲。

表1 1961—2019年福建省各月干濕突變情況Table 1 Monthly abrupt change of dry and wet seasons in Fujian province from 1961 to 2019

除三明和南平的局部無明顯的干濕變化外，中北部沿海地區(qū)呈顯著的變濕趨勢(shì)，內(nèi)陸總體呈不顯著的變干趨勢(shì)。運(yùn)用M-K非參數(shù)檢驗(yàn)法對(duì)MCI月總指數(shù)進(jìn)行干濕狀況的突變趨勢(shì)分析和突變檢驗(yàn)表明，1—3月顯著向濕潤氣候轉(zhuǎn)換；4—5月部分區(qū)域干濕變化趨勢(shì)不明顯，其他區(qū)域呈變干趨勢(shì)，但不顯著，這段時(shí)間似乎為一個(gè)干濕月際變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；6—8月顯著向干旱氣候轉(zhuǎn)換；9月和10月又是一個(gè)由干變濕的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，趨勢(shì)不顯著；11月和12月向濕潤轉(zhuǎn)換，但是11月趨勢(shì)表現(xiàn)不顯著?？傊?，近年來春、夏季向干旱氣候轉(zhuǎn)變，冬季向濕潤氣候轉(zhuǎn)變。

2.1.2 干濕周期規(guī)律

通過Morlet小波分解方法分析各站歷年MCI合計(jì)值發(fā)現(xiàn)，除鷲峰山區(qū)(壽寧、周寧和屏南)、武夷山局部(浦城、光澤)、中北部沿海局部(福鼎、霞浦、莆田、南安)不存在顯著周期外，其余站點(diǎn)顯著干濕變化周期為6 a或8 a，其中8 a周期集中在泉州以南沿海；南平西部、三明、龍巖北部和福州大部站點(diǎn)還存在約22 a的顯著長(zhǎng)周期(圖1，以南平、寧德、漳州為例)，相對(duì)來說，內(nèi)陸山區(qū)干濕變化周期偏長(zhǎng)。

粗虛線表示通過信度95%的顯著性檢驗(yàn)，粗實(shí)線表示0線，陰影表示邊界效應(yīng)影響區(qū)圖1 1961—2019年南平(a)、寧德(b)和漳州(c)MCI年指數(shù)小波變換Fig.1 Wavelet transform of annual MCI in Nanping(a),Ningde(b),and Zhangzhou (c) from 1961 to 2019

春季大部分站點(diǎn)(61%)無明顯的干濕周期變化，局部存在的顯著周期為2—8 a，空間分布區(qū)域集中于兩大區(qū)域：內(nèi)陸靠近武夷山區(qū)的南平、三明、龍巖北部區(qū)域大約2 a的顯著周期，位于沿海的福清至龍海區(qū)域大約6 a的顯著周期；夏季除沿海一帶外大部分站點(diǎn)有明顯的干濕周期變化，顯著周期為6—16 a，部分地區(qū)同時(shí)還存在2 a、4 a的顯著周期(光澤、尤溪、廈門)；秋季旱澇周期變化是全年最突出的，周期一致性范圍最廣顯著周期為16 a，部分地區(qū)同時(shí)還存在2—6 a的顯著周期(光澤、福清)；冬季大部分站點(diǎn)(68%)無明顯的干濕變化周期，冬季存在的顯著周期為2—6 a(平潭、長(zhǎng)汀、永安)，有明顯干濕周期變化集中于三明、龍巖以及福建省中部沿海地區(qū)，與春季相似。

2.1.3 基于EOF的干濕時(shí)空分布特征

各站累年MCI合計(jì)值的EOF展開前3個(gè)特征向量的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)81.3%，皆通過North顯著性檢驗(yàn)，表明福建省年干濕狀況的空間分布主要以3種模態(tài)存在。第1模態(tài)反映了MCI指數(shù)多年平均狀況，呈全省一致的正值，表示干則全省同干，濕則全省同濕，其中鷲峰山區(qū)(柘榮)和戴云山南部(漳平)屬于變率最大的區(qū)域(即干濕變化最敏感區(qū)域)，其次是閩江流域的河谷盆地(圖2a)；對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)大于0的年份，全省氣候濕潤(如2016年降水異常偏多)，反之全省氣候干燥(如2003年降水異常偏少)(圖2d)，其時(shí)間系數(shù)周期變化與年MCI指數(shù)的小波周期一樣。第2模態(tài)呈“南正北負(fù)”的反向分布，表明以龍巖北部、三明南部至福州中部為界的全省干濕南北向差異(圖2b)，負(fù)中心位于武夷山脈閩江上游區(qū)域，正中心位于漳州，代表了福建省大尺度系統(tǒng)性降水特征；對(duì)應(yīng)的時(shí)間系數(shù)為正時(shí)表示北干南濕，為負(fù)時(shí)表示北濕南干的異常(圖2e)，此模態(tài)時(shí)間系數(shù)存在顯著的4 a和8 a周期，變化與春季相似。第3模態(tài)呈中北部沿海沿西南方向至內(nèi)陸的反向變化，正中心位于三明西部，負(fù)中心位于霞浦至連江一帶(圖2c)，反映了福建省夏季干濕特征和地形差異；時(shí)間系數(shù)正(負(fù))表示中北部沿海干(濕)，南部沿海及內(nèi)陸濕(干)(圖2f)，時(shí)間系數(shù)變化周期存在2 a和8—16 a的顯著周期，與夏、秋季干濕周期變化相似。

圖2 1961—2019年福建省年MCI指數(shù)第一(a)、第二(b)和第三(c)特征向量場(chǎng)以及第一(d)、第二(e)和第三(f)時(shí)間系數(shù)Fig.2 Spatial distribution of the first (a),second(b),and third(c) eigenvector fields,and variation of the first(d),second(e),and third(f) time coefficients of annual MCI in Fujian province from 1961 to 2019

2.2 干旱氣候特征

2.2.1 頻數(shù)特征

根據(jù)單站干旱過程定義，統(tǒng)計(jì)59 a來每個(gè)站點(diǎn)發(fā)生干旱過程的年頻數(shù)，1961—2019年福建省各地區(qū)發(fā)生干旱次數(shù)從南到北逐漸減少，在福建省東北部地區(qū)達(dá)到一個(gè)低值區(qū)。漳州、廈門、龍巖、泉州和莆田干旱年平均發(fā)生頻率較高，十年七旱，其中漳州南部的東山、詔安干旱幾乎每年發(fā)生一次干旱過程；寧德北部地區(qū)的周寧、壽寧和南平地區(qū)的政和干旱發(fā)生頻率最低(圖3)。可見中南部沿海地區(qū)干旱頻率高于內(nèi)陸地區(qū)，這主要是由福建省季風(fēng)氣候和地形地貌導(dǎo)致沿海地區(qū)年降水量小于內(nèi)陸地區(qū)的原因，同時(shí)內(nèi)陸丘陵山地植被覆蓋率高，水資源豐富，因此福建省干旱發(fā)生率具有南多北少的格局。

圖3 1961—2019年福建省干旱年平均發(fā)生次數(shù)空間分布Fig.3 Spatial distribution of averaged occurrence number of drought in Fujian province from 1961 to 2019

近59 a來福建省發(fā)生干旱類型主要有9種。就單季旱而言，1961—2019年以來全省冬旱頻率最高，占23%，秋旱次之，占19.4%，春旱、夏旱和秋冬連旱相近(圖4)?？梢?，福建省干旱高發(fā)于秋季和冬季，這兩季干旱發(fā)生率合計(jì)超過60%。從夏季到冬季干旱發(fā)生率逐漸增加，冬季過后，逐漸減少。而我國北方干旱發(fā)生季節(jié)則相反主要集中于春季和夏季[27-28]，主要原因是氣候差異引起的，福建省地處中國東南沿海，一年有2次降水高峰期：3—6月屬于早春和華南前汛期，西南暖濕氣流與冷空氣交綏帶來了充沛的雨水；7—9月屬于臺(tái)風(fēng)季，熱帶低值系統(tǒng)活動(dòng)帶來大量降水，有效抑制了春、夏旱的發(fā)生；秋冬時(shí)節(jié)影響天氣系統(tǒng)屬于副熱帶高壓或干冷空氣控制，造成秋冬季雨水少、氣溫高、日照足，給干旱的形成創(chuàng)造了十分有利的條件。

圖4 1961—2019年福建省發(fā)生春旱(a)、夏旱(b)、秋旱(c)、冬旱(d)次數(shù)空間分布Fig.4 Spatial distribution of occurrence number of spring drought(a),summer drought (b),autumn drought (c),and winter drought(d) in Fujian province from 1961 to 2019

進(jìn)一步分析單季旱空間分布可知，北部地區(qū)春旱最少，南部地區(qū)夏旱最少。春旱(圖4a)發(fā)生頻率空間分布很有規(guī)律，從南往北遞減呈帶狀分布，南部的漳州地區(qū)春旱年平均發(fā)生率高達(dá)17.9%；寧德和南平僅有3.4%。夏旱(圖4b)發(fā)生頻率空間分布大致與兩大山脈走向接近，呈東西向分布，內(nèi)陸的河谷地帶發(fā)生頻率低，沿?？h市發(fā)生頻率高，但范圍明顯偏小。秋旱(圖4c)基本上也呈東西向分布格局，但高發(fā)區(qū)位于西部地區(qū)的龍巖和三明，近59 a來這兩地區(qū)秋旱發(fā)生次數(shù)相近,年發(fā)生率達(dá)到17%。冬旱(圖4d)發(fā)生率空間分布與春旱相似，但發(fā)生率明顯高于其他幾種干旱類型，而且范圍廣，高發(fā)區(qū)覆蓋率超過福建省50%以上地區(qū)?？傊汉怠⑾暮笛睾０l(fā)生率高，秋旱內(nèi)陸發(fā)生率高，冬旱整個(gè)中南部高于北部，與天氣系統(tǒng)帶來的降水空間分布有很大關(guān)系，與陳家金等[10]利用連旱日數(shù)指標(biāo)分析的福建省干旱時(shí)空分布結(jié)論一致。

兩季節(jié)連旱以秋冬連旱為多，范圍廣；冬春旱最少，范圍小。春夏連旱(圖5a)偶有發(fā)生，往往是因?yàn)檠雌诮邓?，夏季臺(tái)風(fēng)少所致。夏秋連旱(圖5b)北部?jī)?nèi)陸地區(qū)和中部沿海時(shí)有發(fā)生，是因?yàn)橄募九_(tái)風(fēng)影響偏少，入秋冷空氣影響偏弱導(dǎo)致降水偏少所致。秋冬旱(圖5c)發(fā)生次數(shù)明顯偏多，但次于春旱，南平、三明和中部沿海多發(fā)。冬春連旱(圖5d)偶爾發(fā)生于中南部沿海地區(qū)，通常福建省入春陰雨綿綿，不易形成冬春連旱。

圖5 1961—2019年福建省發(fā)生春夏旱(a)、夏秋旱(b)、秋冬旱(c)和冬春旱(d)次數(shù)的空間分布Fig.5 Spatial distribution of occurrence number of spring-summer(a)，summer-autumn (b)，autumn-winter (c) and winter-spring (d) continuous drought in Fujian province from 1961 to 2019

三季連旱僅出現(xiàn)過夏秋冬連旱，同以上各種季節(jié)(連)干旱相比，與冬春旱一樣少見，出現(xiàn)在福州、南平北部和龍巖西部，為單站歷史上僅有的1次，發(fā)生在2003年。2003年福建省發(fā)生了歷史上最強(qiáng)全省性夏秋冬連旱，該年干旱是由單站多段多類型干旱組成，其中夏秋或秋冬連旱有42.4%縣(市)，單季旱有48.5%縣(市)。

2.2.2 強(qiáng)度特征

以單站干旱過程為單元，統(tǒng)計(jì)各站多年逐日MCI負(fù)指數(shù)極值，均達(dá)特旱(MCI≤-2.0)等級(jí)，最大值出現(xiàn)在龍巖(-3.91，1991年春旱)，最小值出現(xiàn)在政和(-1.79，1991年春夏旱)。以干旱等級(jí)劃分，統(tǒng)計(jì)各站達(dá)到干旱過程標(biāo)準(zhǔn)的各級(jí)累年平均天數(shù)，福建省干旱強(qiáng)度以中旱和重旱為主，分別占57.4%和30.2%，輕旱范圍極小、持續(xù)時(shí)間最短，分布于南部沿海地帶；特旱范圍廣、持續(xù)時(shí)間短；中旱和重旱分布廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，尤其是中旱，持續(xù)時(shí)間自東南向西北遞減，即使寧德地區(qū)出現(xiàn)低值區(qū)，仍高于其他級(jí)別；重旱持續(xù)時(shí)間分布相對(duì)比較均勻，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的區(qū)域主要位于沿海(圖6)。最長(zhǎng)過程持續(xù)時(shí)間為204 d(連江，2003年)，達(dá)到重旱以上強(qiáng)度持續(xù)最長(zhǎng)為100 d(武夷山，1996年)，達(dá)到特旱強(qiáng)度持續(xù)最長(zhǎng)為125 d(南平，2003年)。

圖6 1961—2019年福建省發(fā)生輕旱(a)、中旱(b)、重旱(c)和特旱(d)年平均日數(shù)空間分布Fig.6 Spatial distribution of the number of days with light drought (a),moderate drought (b),severe drought (c) and extreme drought(d) in Fujian province from 1961 to 2019

按干旱類型統(tǒng)計(jì)各站點(diǎn)歷年干旱過程的MCI極值，春旱MCI極值超過-3的區(qū)域相較于其他類型干旱MCI極值范圍廣。夏旱全省各站MCI極值幾乎都超過-2，春夏旱和夏秋旱MCI極值超過-2的范圍次之；冬春旱和夏秋冬旱MCI極值超過-2的范圍最小，前者僅限于南部沿海，后者位于福州、寧德南部、南平北部和龍巖西部。可見，福建省干旱MCI最強(qiáng)指數(shù)主要集中于春季和夏季，秋季和冬季強(qiáng)度弱。與季節(jié)干旱頻數(shù)分析結(jié)果比較，頻數(shù)少的春、夏季出現(xiàn)干旱時(shí)，由于溫高雨少，強(qiáng)度強(qiáng)，危害程度遠(yuǎn)大于秋冬季。

3 結(jié)論

(1)利用M-K突變分析可知，4—5月經(jīng)歷一濕一干兩次突變，其他月份主要存在1次突變。濕轉(zhuǎn)干的突變時(shí)段主要分布1980年之前，而干轉(zhuǎn)濕因季節(jié)差異而不同。福建省干濕氣候變化存在多時(shí)間尺度特征，以6—8 a和22 a的周期為主；內(nèi)陸山區(qū)干濕變化周期比沿海長(zhǎng)，在季節(jié)尺度上各季均存在多時(shí)間尺度和地域差異化的特點(diǎn)。福建省干濕狀況突變與氣候變暖相一致，MCI指數(shù)可以描述福建省氣象干旱氣候特征。

(2)氣候干濕狀況的空間變化具有3種典型模態(tài)。在年和月時(shí)間尺度上第一典型模態(tài)具有全局一致性的空間變化特征，全省同干(同濕)，其中在夏半年干濕變異較大，其敏感區(qū)域位于鷲峰山區(qū)(柘榮)和戴云山南部(漳平)；第二、三模態(tài)在不同時(shí)間尺度上也表現(xiàn)相似的空間分布，具有福建省特有的氣候和地形特征。MCI所表述福建省區(qū)域干濕狀況與歷史干旱事件相符，適用于福建省干旱監(jiān)測(cè)。

(3)福建省干旱出現(xiàn)頻率高，活動(dòng)季節(jié)長(zhǎng)，影響范圍廣，并有地域多發(fā)區(qū)和高頻多發(fā)季。春季和夏季為干旱低發(fā)季，秋季和冬季為高發(fā)季，但春季和夏季干旱強(qiáng)度強(qiáng)。

(4)干旱高發(fā)區(qū)范圍呈明顯的月際波動(dòng)變化和空間轉(zhuǎn)換，12月到次年6月，干旱多發(fā)區(qū)范圍隨季節(jié)向北擴(kuò)散，6—12月，干旱多發(fā)區(qū)范圍隨季節(jié)向南縮?。粴v史干旱過程有12%的過程覆蓋全??；閩江口以南沿海地區(qū)干旱發(fā)生率明顯高于內(nèi)陸地區(qū)，北部?jī)?nèi)陸地區(qū)干旱發(fā)生率季節(jié)性明顯，以夏旱為主，而鷲峰山區(qū)始終保持著全省干旱低發(fā)區(qū)中心。