趙水霞，周泉成，王文君，吳英杰

（1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 內(nèi)蒙古陰山北麓草原生態(tài)水文野外科學(xué)觀測(cè)研究站，北京 100038；2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 牧區(qū)水利科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

1 研究背景

全球氣候變化背景下，頻發(fā)的干旱和洪澇事件對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等產(chǎn)生了諸多不利影響，內(nèi)蒙古地區(qū)作為我國(guó)北方重要的生態(tài)安全屏障及國(guó)家重要的森林和畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，受氣候變化及研究區(qū)獨(dú)特的干旱半干旱區(qū)氣候、脆弱的生態(tài)系統(tǒng)及匱乏的水資源量等本底特征影響，成為我國(guó)北方氣候變化的顯著影響區(qū)和異常敏感區(qū)。為有效緩減區(qū)域旱澇災(zāi)害損失，保障內(nèi)蒙古北方重要生態(tài)安全防線作用，研究氣候變化下內(nèi)蒙古地區(qū)干濕分布格局及其演變規(guī)律對(duì)區(qū)域科學(xué)防旱減災(zāi)及生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義[1-4]。

降水是影響旱澇發(fā)生的最直接指標(biāo)，為避免降水因區(qū)域異質(zhì)性及時(shí)空分布不均等影響而造成等級(jí)差異，氣象上常使用對(duì)降水進(jìn)行正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化處理后得到的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)（Standardized Precipitation Index，SPI）進(jìn)行旱澇評(píng)估，其在多時(shí)間尺度和地域尺度上具有可比性[5-7]。月尺度SPI指數(shù)能反映區(qū)域短期干濕事件及轉(zhuǎn)化規(guī)律，而年和季節(jié)尺度SPI指數(shù)在反映干濕周期特征上具有優(yōu)勢(shì)[8]。Spinoni等[9]采用SPI-12對(duì)1951—2010年全球干旱頻率、持續(xù)時(shí)間及干旱程度等進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)SPI指數(shù)作為氣象干旱指數(shù)之一，具有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)易獲取、穩(wěn)定性較好等特征，適用于反映干旱地區(qū)旱情及氣候的干濕演化特征[10-13]。

1960—2014年，我國(guó)北方地區(qū)氣候呈變干趨勢(shì)，夏季和秋季干旱化趨勢(shì)明顯，而春季和冬季呈一定濕潤(rùn)化[14]。同一研究區(qū)不同時(shí)間尺度、不同干旱指數(shù)揭示的干旱演化趨勢(shì)及干濕分布格局存在一定差異，張存厚等[15]基于改進(jìn)的Selianinov干燥度得出，1971—2000年內(nèi)蒙古西部荒漠區(qū)和東部大興安嶺林區(qū)氣候變化呈干濕交替型，而中東北地區(qū)的半濕潤(rùn)和半干旱分界線區(qū)呈持續(xù)變干型；道日娜等[16]基于生態(tài)分區(qū)的1980—2015年內(nèi)蒙古干旱特征則呈現(xiàn)東部草原區(qū)和森林區(qū)年際干旱化趨勢(shì)增加，而荒漠區(qū)略有減少特征。李虹雨[17]、那音太[18]等采用SPI指數(shù)揭示了內(nèi)蒙古1951—2014年中部干旱化趨勢(shì)速率較西東部快，干旱強(qiáng)度呈中東部增加，西部減小，干旱影響范圍呈中西部全域性和東部區(qū)域性干旱的特征。郭曉萌等[19]采用SPEI指數(shù)得出1961—2016年內(nèi)蒙古地區(qū)干旱趨勢(shì)顯著，春夏秋季干旱影響范圍較廣；曲學(xué)斌等[20]基于MCI氣象干旱指數(shù)得出1962—2017年內(nèi)蒙古旱澇變化劇烈，春季干旱強(qiáng)度有減弱趨勢(shì)，而秋季呈增強(qiáng)趨勢(shì)。綜上所述可以看出，多時(shí)間尺度氣象干旱指數(shù)揭示的干旱特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)隨時(shí)間在不斷變化，針對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)干旱的區(qū)域性差異研究已積累了一定基礎(chǔ)，而氣候變化驅(qū)動(dòng)下內(nèi)蒙古氣候的干濕變化規(guī)律及其周期特征仍鮮有報(bào)道。基于此，本文旨在探究1970—2020年內(nèi)蒙古地區(qū)氣候的干濕格局及氣象干旱的演化規(guī)律，以期為北方地區(qū)防洪抗旱減災(zāi)及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供技術(shù)支撐。

2 研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古位于我國(guó)北部邊境，東亞中緯度內(nèi)陸（37°24′N—53°23′N，97°12′E—126°04′E），是我國(guó)北方重要的生態(tài)安全屏障。研究區(qū)地處溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，從東向西由濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)地區(qū)逐漸過渡到半干旱和干旱地區(qū)，年降水量在50～450 mm之間，自東向西逐漸遞減，6—8月降水量占全年降水量的70%以上；年均蒸發(fā)量地帶性明顯，從東向西和從南向北均有逐步升高趨勢(shì)，最低值出現(xiàn)在大興安嶺森林區(qū)東部，不足1200 mm，大部分地區(qū)蒸發(fā)量在1200 mm以上[21-22]。內(nèi)蒙古地區(qū)地形地貌復(fù)雜，以沙漠、沙地、高原和山地為主，平均海拔在1000 m左右，北部為內(nèi)蒙古高原，東南部為西遼河平原，南部為鄂爾多斯高原，西南部有騰格里沙漠和毛烏素沙地。森林生態(tài)系統(tǒng)主要集中在大興安嶺東北部，地跨呼倫貝爾市和興安盟市9個(gè)旗縣，布設(shè)國(guó)家野外氣象監(jiān)測(cè)站5個(gè)；中部以草原生態(tài)系統(tǒng)為主，涵蓋呼倫貝爾草甸草原、錫林郭勒典型草原和西部荒漠草原等多種草原類型；西部阿拉善高原以裸地為主，生物多樣性差，共輻射7個(gè)氣象監(jiān)測(cè)站，如圖1所示。受特殊的地理位置、地形地貌和氣候條件等影響，區(qū)域干旱程度嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱且草地退化、水土流失等問題頻發(fā)。

圖1 內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)功能區(qū)劃DEM高程及氣象站點(diǎn)分布

3 數(shù)據(jù)源與研究方法

3.1 數(shù)據(jù)來源本研究使用的內(nèi)蒙古地區(qū)1970—2020年45個(gè)氣象站月尺度降水量地面調(diào)查數(shù)據(jù)來源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)共享服務(wù)系統(tǒng)（http：//data.cma.cn/）。

3.2 研究方法

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù) 通過建立月尺度降水量數(shù)據(jù)的正態(tài)分布模型，計(jì)算降水Γ分布概率后經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理得到的SPI指數(shù)，最終用標(biāo)準(zhǔn)化降水累積頻率分布劃分氣象干旱等級(jí)，如表1所示[23-24]。按照《氣象干旱等級(jí)GB/T 20481—2017》，基于Γ擬合函數(shù)的SPI計(jì)算公式如下：

表1 標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)干旱等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)

G（x）采用降水量Γ分布函數(shù)概率密度積分公式計(jì)算：

式中：γ、β分別為Γ分布函數(shù)的形狀和尺度參數(shù)，用極大似然法估計(jì)。

對(duì)研究區(qū)45個(gè)氣象站點(diǎn)1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月尺度的SPI值進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果分別記為SPI-1、SPI-3、SPI-6、SPI-12。

3.2.2 小波分析 小波分析可以判別時(shí)間序列中所包含多時(shí)間尺度周期性的大小及這些周期在時(shí)域中的分布，同時(shí)給出時(shí)間序列變化的振幅和位相信息，能清晰揭示隱藏在時(shí)間序列中的多種周期變化，其基本思想是用一簇小波函數(shù)來表示或逼近某一信號(hào)，Morlet小波具有良好的時(shí)、頻域局部性，可展現(xiàn)時(shí)間序列的精細(xì)結(jié)構(gòu)[25]。小波函數(shù)φ（t）是小波分析的關(guān)鍵，是指具有震蕩特性且能夠迅速衰減到0的一類函數(shù)，定義為：

式中φ（t）為基小波函數(shù)，可通過尺度的伸縮和時(shí)間軸上的平移構(gòu)成一簇小波函數(shù)系。

本文采用Morlet小波分析對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)SPI指數(shù)的多時(shí)間尺度變化和周期變化特征進(jìn)行探討。

3.2.3 干旱強(qiáng)度及干旱影響范圍 干旱強(qiáng)度用于評(píng)價(jià)干旱的嚴(yán)重程度，單站某一時(shí)段的干旱強(qiáng)度可由SPI指數(shù)反映，干旱影響范圍采用某一區(qū)域內(nèi)干旱站數(shù)占全部站數(shù)的比例進(jìn)行判定，計(jì)算公式如下：

式中：i代表不同站點(diǎn)代號(hào)，j代表不同年份，m為j年發(fā)生干旱站數(shù)，SPIi為發(fā)生干旱i站的SPI指數(shù)值，M代表研究區(qū)氣象站點(diǎn)總數(shù)，mj為第j年發(fā)生干旱站數(shù)。由旱澇等級(jí)可知：當(dāng)干旱強(qiáng)度Sj＜0.5時(shí)，區(qū)域?yàn)楦珊祻?qiáng)度不明顯，0.5≤Sj＜1為輕度干旱，1≤Sj＜1.5為中度干旱，Sj≥1.5為重度干旱；當(dāng)Pj≥50%時(shí)，研究區(qū)有超過一半以上站點(diǎn)發(fā)生干旱，為全域性干旱，33%≤Pj＜50%為區(qū)域性干旱，25%≤Pj＜33%為部分區(qū)域干旱，10%≤Pj＜25%為局域性干旱，當(dāng)Pj＜10%時(shí)，為無明顯干旱發(fā)生。

4 結(jié)果與分析

4.1 基于SPI指數(shù)的內(nèi)蒙古地區(qū)干濕特征

4.1.1 年際尺度氣候干濕變化特征 SPI指數(shù)時(shí)間尺度越小，區(qū)域干濕變化特征越顯著；尺度越大，季節(jié)和年際旱澇交替過程越直觀。對(duì)1970—2020年內(nèi)蒙古全區(qū)及各生態(tài)功能區(qū)氣象站點(diǎn)年際SPI-12指數(shù)進(jìn)行均值化處理，如圖2所示。年際變化傾斜率大于0說明SPI指數(shù)呈上升趨勢(shì)，旱情趨于緩減，傾斜率值越大，氣候濕潤(rùn)化趨勢(shì)越顯著；反之亦然。圖2可以看出，全區(qū)SPI指數(shù)線性變化傾斜率為-0.011·（10 a）-1，氣候趨于不顯著干旱化，除東部林區(qū)和西部荒漠區(qū)旱情略有緩減外，其它功能區(qū)不同程度干旱趨勢(shì)明顯；不同草原類型SPI指數(shù)年際變化傾斜率呈現(xiàn)典型草原區(qū)＞草甸草原區(qū)＞荒漠草原區(qū)的特征。

圖2 1970—2020年內(nèi)蒙古不同生態(tài)功能區(qū)SPI指數(shù)年際變化

以年代際為例，內(nèi)蒙古地區(qū)氣候干濕變化呈現(xiàn)以下特征：1970年代，東部林區(qū)干旱頻發(fā)，但全區(qū)整體呈一定濕潤(rùn)化趨勢(shì)；1980年代，內(nèi)蒙古干濕氣候交替，以中部典型草原區(qū)、中西部荒漠草原區(qū)和西部荒漠區(qū)輕旱為主；1990年代氣候整體偏濕潤(rùn)，不同生態(tài)功能區(qū)旱情較1980年代均有一定緩減；進(jìn)入2000年代后，SPI指數(shù)急劇下降，顯著低于干旱臨界值水平-0.5，干旱氣候頻發(fā)，且主要集中在2000—2011年。整體而言，1970—2020年，內(nèi)蒙古旱情整體呈現(xiàn)東部林區(qū)、西部荒漠區(qū)逐漸緩減，而中部草原區(qū)加重特點(diǎn)，與內(nèi)蒙古歷史旱情統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、自然災(zāi)害年鑒等結(jié)果存在共性[26-27]，有效驗(yàn)證了SPI指數(shù)用于反映內(nèi)蒙古地區(qū)旱情的可行性。

4.1.2 年際尺度干旱頻率、干旱強(qiáng)度及影響范圍 從干旱頻率、干旱影響范圍及干旱作用強(qiáng)度三個(gè)方面對(duì)內(nèi)蒙古氣候的干濕特征進(jìn)行分析。如圖3所示為1970—2020年內(nèi)蒙古干旱發(fā)生頻率空間分布可以看出，全區(qū)干旱頻率在21.15%～44.23%之間，東部林區(qū)和西部荒漠區(qū)干旱頻率范圍分別為30.77%～34.62%和21.15%～40.38%；中部草原區(qū)草甸草原、典型草原和荒漠草原的干旱頻率分別為26.92%～40.38%、26.92%～44.23%和28.85%～36.54%。典型草原區(qū)東北部新巴爾虎左旗、中部錫林浩特、東南部巴林左旗及寶國(guó)圖等區(qū)域?yàn)楦珊殿l發(fā)區(qū)，干旱頻率大于40%。

圖3 1970—2020年內(nèi)蒙古地區(qū)干旱頻率空間分布

圖4為1970—2020年內(nèi)蒙古地區(qū)干旱站次比及干旱強(qiáng)度曲線，兩者線性變化傾斜率均呈一定上升趨勢(shì)。近51年來，內(nèi)蒙古主要以全域性干旱和局域性干旱為主，全域性干旱共發(fā)生15年，2000年代的前10年居多，區(qū)域性干旱有7年，集中在1980年代，部分區(qū)域干旱7年，局域性干旱13年，無明顯干旱年份9年，分別為1970、1978、1985、1991、1996、1998、2013、2019、2020年。干旱強(qiáng)度以輕中旱為主，輕旱、中旱、重旱及特旱頻率分別為14.68%、9.27%、5.16%和4.06%，重旱發(fā)生年份6年，分別在1987、2000、2001、2006、2007和2017年。

圖4 1970—2020年內(nèi)蒙古地區(qū)干旱站次比及干旱強(qiáng)度

采用上述方法，對(duì)不同生態(tài)功能區(qū)干旱頻率、干旱站次比及干旱強(qiáng)度分別進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)典型草原區(qū)干旱頻率、干旱站次比及干旱強(qiáng)度均顯著高于其他生態(tài)功能區(qū)，荒漠草原區(qū)干旱發(fā)生頻率最低，但其干旱站次比和干旱強(qiáng)度明顯高于荒漠區(qū)，不同下墊面條件，林區(qū)的干旱強(qiáng)度最弱。

4.1.3 季節(jié)尺度氣候干濕變化特征 內(nèi)蒙古植被返青期一般在4月26日—5月23日之間[28]，因此，春季發(fā)生干旱會(huì)直接影響植被返青期早晚，而夏季和秋季干旱對(duì)植被生長(zhǎng)季蓋度、高度及生產(chǎn)力等影響較大。圖5為SPI指數(shù)季節(jié)性變化特征，可以看出，夏季氣候整體趨于干旱化，其線性變化傾斜率顯著高于年際SPI指數(shù)下降水平，達(dá)到-0.047·（10 a）-1；冬季濕潤(rùn)化趨勢(shì)顯著，春季和秋季相對(duì)次之。不同生態(tài)功能區(qū)SPI指數(shù)季節(jié)性變化趨勢(shì)顯示，東部林區(qū)、西部荒漠草原區(qū)和荒漠區(qū)的春旱緩減趨勢(shì)明顯，而草甸草原區(qū)和典型草原區(qū)分別以秋季和冬季旱情緩減為主。以年代季節(jié)性尺度為依據(jù)，內(nèi)蒙古地區(qū)1970年代主要以夏旱和冬旱為主，1980—1990年代，春旱較為嚴(yán)重，進(jìn)入2000年代的前10年，春夏秋連旱頻發(fā)，且夏旱發(fā)生頻率顯著高于其他季節(jié)，2011年以后，旱情有所緩減，個(gè)別年份出現(xiàn)夏旱。

圖5 1970—2020年內(nèi)蒙古地區(qū)不同季節(jié)SPI指數(shù)變化趨勢(shì)

4.2 多尺度SPI指數(shù)干濕空間格局圖6為1970—2020年內(nèi)蒙古地區(qū)不同時(shí)間尺度SPI指數(shù)傾斜率變化空間分布，空間插值方法采用反距離權(quán)重，變化趨勢(shì)為負(fù)值（橙色）代表SPI指數(shù)下降，氣候趨于干旱化；正值（藍(lán)色）則表示SPI指數(shù)上升，氣候趨于正常或濕潤(rùn)化。從圖6可以看出，不同時(shí)間尺度SPI指數(shù)空間變化趨勢(shì)差異明顯，尺度越大，區(qū)域干旱影響范圍越廣，變化趨勢(shì)越顯著。內(nèi)蒙古大部分地區(qū)SPI-1和SPI-3指數(shù)變化趨勢(shì)為負(fù)值，最大達(dá)到-0.003·（10 a）-1，揭示了短歷時(shí)時(shí)期區(qū)域具有一定干旱化風(fēng)險(xiǎn)，且中部錫林郭勒典型草原區(qū)和西部阿拉善荒漠區(qū)干旱化趨勢(shì)顯著；6個(gè)月和12個(gè)月時(shí)間尺度下，內(nèi)蒙古干旱范圍擴(kuò)大，干旱化趨勢(shì)主要集中在中部典型草原區(qū)；除個(gè)別站點(diǎn)外，內(nèi)蒙古地區(qū)旱情整體呈現(xiàn)西部荒漠區(qū)緩解、中部和東南部加重的特點(diǎn)。

圖6 1970—2020年內(nèi)蒙古不同時(shí)間尺度SPI指數(shù)線性變化趨勢(shì)空間分布

4.3 內(nèi)蒙古地區(qū)氣候干濕演化周期特征采用Morlet連續(xù)復(fù)小波變換對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)1970—2020年年際尺度氣候干濕演化周期進(jìn)行分析。小波系數(shù)揭示信號(hào)振蕩的強(qiáng)弱及干濕的周期變化，系數(shù)實(shí)部等值線圖反映SPI指數(shù)在整個(gè)時(shí)間域中的分布，等值線中心為正，表示內(nèi)蒙古地區(qū)氣候偏濕（干旱指數(shù)偏高），為負(fù)則表示氣候偏旱（干旱期）；小波方差則反映SPI時(shí)間序列波動(dòng)能量隨年尺度的分布情況，用于確定干濕演化過程中存在的主周期及不同時(shí)間尺度SPI指數(shù)的未來變化趨勢(shì)。

圖7為內(nèi)蒙古地區(qū)年尺度SPI指數(shù)小波系數(shù)等值線及小波方差圖，可以看出，年尺度SPI指數(shù)存在三個(gè)周期變化，分別是5～15a、21～30a的短周期和35～60a的長(zhǎng)周期，兩個(gè)短周期存在準(zhǔn)8次、3次明顯的旱-濕交替過程；長(zhǎng)周期尺度上存在2次明顯的旱-濕交替過程，整個(gè)時(shí)間尺度上，1970年代和2000年代的前十年干旱特征顯著，分析時(shí)段旱濕氣候穩(wěn)定，具有全域性，且濕潤(rùn)周期至2020年仍未閉合。內(nèi)蒙古地區(qū)SPI指數(shù)的小波方差圖存在3個(gè)較明顯峰值，依次對(duì)應(yīng)49a、25a和11a的時(shí)間尺度，分別為SPI指數(shù)的第一、第二和第三主周期，這說明上述3個(gè)周期的波動(dòng)控制著內(nèi)蒙古地區(qū)在整個(gè)時(shí)間域內(nèi)的變化特征，綜合圖7（a）小波分析等值線圖，第一主周期時(shí)間尺度上，內(nèi)蒙古目前及未來一定時(shí)期將處于正?；蚱珴駶?rùn)氣候，25a周期尺度上會(huì)出現(xiàn)旱濕氣候交替過程。

圖7 1970—2020年內(nèi)蒙古年尺度SPI指數(shù)小波變化分析

根據(jù)小波方差檢驗(yàn)結(jié)果，繪制內(nèi)蒙古地區(qū)1970—2020年年際干濕變化第一主周期的小波系數(shù)圖（圖8），發(fā)現(xiàn)49a特征時(shí)間尺度下，SPI指數(shù)的平均變化周期為33a左右，大約經(jīng)歷準(zhǔn)兩個(gè)干-濕轉(zhuǎn)換期；在小波變換中，不同時(shí)間尺度小波系數(shù)過程線的過零點(diǎn)對(duì)應(yīng)突變點(diǎn)，其中，低頻尺度更能反映序列實(shí)際變化。

圖8 1970—2020年內(nèi)蒙古年尺度SPI指數(shù)小波實(shí)部過程線

5 結(jié)論

（1）1970—2020年，內(nèi)蒙古地區(qū)年際SPI指數(shù)下降幅度為-0.011·（10 a）-1，干旱呈不顯著增加趨勢(shì)；夏季干旱化趨勢(shì)明顯，SPI指數(shù)下降幅度達(dá)到-0.047·（10 a）-1，顯著高于年際平均水平，其他季節(jié)旱情呈緩減趨勢(shì)；研究區(qū)多年平均干旱頻率為21.15%～44.23%，干旱強(qiáng)度以輕中旱為主，干旱影響范圍多為全域性干旱和局域性干旱。

內(nèi)蒙古地區(qū)氣候的干濕特征具有明顯的時(shí)空區(qū)域性和復(fù)雜性，時(shí)間尺度上，降水量顯著降低是造成干旱發(fā)生的主要原因[29-30]，1960—2016年，內(nèi)蒙古地區(qū)降水量最少和最多的年代分別為2000—2009年和1990—1999年[31-32]，降水量大范圍減少是2000年代的前10年干旱事件頻發(fā)的主要原因；1970—2020年，內(nèi)蒙古地區(qū)夏季干旱突出且有不斷加重趨勢(shì)，其干旱突變年份集中在1998—1999年，與年尺度突變年份相當(dāng)，且與馬梓策等[32]得出的1999年為內(nèi)蒙古地區(qū)降水由豐水轉(zhuǎn)為枯水的突變年份一致；張煦庭等[33]采用SPEI指數(shù)分析1960—2015年內(nèi)蒙古地區(qū)干旱特征得出，研究區(qū)夏季干旱顯著加劇，秋季次之，春季和冬季以減輕為主，與本文研究結(jié)果基本一致，但在秋季干旱變化趨勢(shì)上存在一定偏差，主要與時(shí)間序列長(zhǎng)度差異及SPEI指數(shù)考慮蒸散量有關(guān)。

（2）不同時(shí)間尺度SPI指數(shù)空間分布揭示了1970—2020年內(nèi)蒙古東北部林區(qū)、西部荒漠區(qū)旱情緩減，而中部草原區(qū)干旱化趨勢(shì)顯著的特點(diǎn)；不同草原類型中，典型草原區(qū)干旱頻率、干旱影響范圍和干旱強(qiáng)度顯著高于草甸草原區(qū)和荒漠草原區(qū)。

內(nèi)蒙古東北部屬于大興安嶺森林覆蓋區(qū)，其溫度和濕度條件能較早滿足植被返青期需求，相比草場(chǎng)和荒漠區(qū)等下墊面條件而言，森林生態(tài)系統(tǒng)覆蓋率高、發(fā)育良好，干旱對(duì)其返青的影響相對(duì)緩慢和滯后，1998年以后，內(nèi)蒙古東北部森林區(qū)受氣溫和降水等變化影響，返青期平均每年推遲0.47 d，使得干旱氣候極易引發(fā)森林火災(zāi)及病蟲害等次生災(zāi)害，但森林區(qū)氣候相對(duì)寒冷，水資源豐富，除降水對(duì)其的影響外，溫度的變化對(duì)植被生長(zhǎng)及干旱狀況影響也很大[29]。內(nèi)蒙古東中西部不同下墊面受西風(fēng)環(huán)流及高原季風(fēng)等影響，對(duì)區(qū)域干旱化的響應(yīng)程度不一，1960—2016年研究區(qū)年降水量?jī)A斜率自西向東呈增-減-增趨勢(shì)對(duì)干旱的空間分布差異產(chǎn)生影響[32，34]；西部下墊面主要為荒漠和沙漠區(qū)，其土壤表層性質(zhì)對(duì)降水和蒸發(fā)量變化的影響較小，而中東部農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)受氣溫增加和降雨減少的氣候背景及下墊面土壤含水量變化的影響，干旱化趨勢(shì)增加[35]。除此之外，內(nèi)蒙古西部地區(qū)干旱程度的減弱，可能與氣候趨于濕潤(rùn)和環(huán)境保護(hù)力度加大等有關(guān)，亦可能與厄爾尼諾和太陽(yáng)黑子等有關(guān)[17]。

（3）內(nèi)蒙古地區(qū)干濕氣候交替呈現(xiàn)，49a第一主周期時(shí)間尺度上，內(nèi)蒙古共經(jīng)歷了準(zhǔn)兩次干濕交替氣候，截止2020年氣候暖濕化過程仍未結(jié)束，11a短周期時(shí)間尺度與太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期相吻合。

1970—2020年，內(nèi)蒙古地區(qū)干旱和濕潤(rùn)氣候交替呈現(xiàn)，年尺度SPI指數(shù)變化存在11a的短周期和49a的長(zhǎng)周期，短周期變化與太陽(yáng)黑子準(zhǔn)11a的活動(dòng)周期相一致，而長(zhǎng)周期較22a的黑子磁性倒轉(zhuǎn)周期偏大[20]，說明SPI指數(shù)隨降水的變化過程除與太陽(yáng)黑子活動(dòng)有關(guān)外，還受其他因素的制約，且內(nèi)蒙古地區(qū)長(zhǎng)周期尺度上具有增濕化趨勢(shì)。

標(biāo)準(zhǔn)化降水SPI指數(shù)主要反映區(qū)域由降水變化引起的氣象干旱，其雖能在一定程度上揭示氣候的干濕特征，但氣象干旱不一定會(huì)導(dǎo)致災(zāi)情發(fā)生。受內(nèi)蒙古地區(qū)氣候狀況時(shí)空分布不均的影響，使用單一氣象干旱指數(shù)往往難以對(duì)干旱演化特征形成完整認(rèn)識(shí)，未來想要實(shí)現(xiàn)旱澇災(zāi)害的精準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)與防御，還需結(jié)合農(nóng)業(yè)干旱、水文干旱和社會(huì)經(jīng)濟(jì)干旱等指標(biāo)，對(duì)內(nèi)蒙古不同下墊面條件干旱特征進(jìn)行針對(duì)性分析。