基于SPEI指数的河西内陆河流域干旱评估

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yp0202
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标准化降水蒸散指数(SPEI)由于同时考虑降水和气温对干旱的影响,因此其适用性非常广泛,已被大量应用于气候变化的相关研究。该指数在计算过程中需要用到潜在蒸散发(PET)数据,因此PET的估计对SPEI指数的计算非常重要。本文首先采用SPEI指数对河西内陆河流域1960—2015年的干旱状况进行评估,在此基础上,探讨不同PET估算方法对SPEI指数以及对干旱评估的影响。PET的估算方法包括Thornthwaite(TH)、Blaney-Criddle(BC)、Hamon、Szász、Makkink、Priestley-Taylor(PT)、Penman和Penman-Monteith(PM)。研究结论如下:(1)研究区的干旱强度均值介于-0.79-0.96,干旱峰值介于-1.99-3.68,总干旱持续时间为194—260个月,最大干旱持续时间为22—123个月,在2000年后发生极端干旱事件的频率更高,干旱情况随时间推移有所加剧。流域发生严重干旱、极端干旱的年份多集中在60年代初期、19831985年、1992年、20072009年和20122013年。空间上,流域中下游发生严重干旱和极端干旱事件的次数偏多,石羊河流域下游、黑河流域中下游和疏勒河流域的干旱情况均有加重趋势。(2)不同估算方法得到的PET值在年内分布不均,在年际变化趋势上相似,但数值差异较大。Szász公式估算得到的PET最高,Hamon公式估算的PET最低。不论季节还是年际尺度上,流域中、下游的PET值均较高。(3)SPEITH与温度法对应SPEI序列最相关,SPEIPM与SPEISzász和SPEIMakkink序列较相关。SPEITH和SPEIBC序列检验出流域干旱化趋势显著,SPEIPM和SPEIPenman序列检验出流域有变湿趋势,但不同SPEI序列均检验出马鬃山站具有显著变干趋势。不同SPEI序列提取的干旱强度均值在各站点差异较小,干旱峰值略有不同。SPEIBC序列提取出的严重干旱和极端干旱事件次数均偏多,且总干旱持续时间偏长。SPEISzász和SPEIPM序列提取的次数均偏少,且总干旱持续时间偏短;空间上,不同SPEI序列(除SPEIBC)提取的结果表明黑河流域中下游发生严重干旱和极端干旱事件的次数均偏多,疏勒河流域相对偏少。(4)PET估算方法的选择对SPEI和干旱评估有很大影响。建议使用基于温度法的Blaney-Criddle(BC)和基于辐射法的Makkink公式作为估计SPEI时TH的两种备选公式,基于温度法的Szász作为估计SPEI时PM的一种备选公式。
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