我国干旱半干旱区近60 a气象干旱气候特征分析

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2024)-04-0519

干旱气象 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (4): 519-526.DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2024)-04-0519

• “干旱特征与影响”专栏 • 上一篇下一篇

我国干旱半干旱区近60 a气象干旱气候特征分析

李春华¹^,²(), 朱飙³(), 杨金虎¹, 黄鹏程³

1.中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃兰州 730020
2.兰州资源环境职业技术大学，甘肃兰州 730021
3.兰州区域气候中心，甘肃兰州 730020

收稿日期:2023-11-23 修回日期:2024-06-17 出版日期:2024-08-31 发布日期:2024-09-13
通讯作者: 朱飙（1972—），男，正高级工程师，主要从事气候变化研究。E-mail：zhubiaolz@sohu.com。
作者简介:李春华（1973—），女，副教授，主要从事气象教学与研究。E-mail：Lch1908@lzre.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(42230611);中国气象局兰州干旱研究所干旱气象科学研究基金项目(IAM202208)

Analysis of climatic characteristics of meteorological drought in arid and semi-arid regions of China in recent 60 years

LI Chunhua¹^,²(), ZHU Biao³(), YANG Jinhu¹, HUANG Pengcheng³

1. Institute of Arid Meteorology，China Meteorological Administration，Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster of Gansu Province，Key Laboratory of Arid Climate Change and Disaster Reduction of CMA，Lanzhou 730020，China
2. Lanzhou Resources & Environment Voc-Tech University， Lanzhou 730021， China
3. Lanzhou Regional Climate Center， Lanzhou 730020， China

Received:2023-11-23 Revised:2024-06-17 Online:2024-08-31 Published:2024-09-13

摘要/Abstract

摘要：

为研究我国干旱半干旱区连续无雨日气候特征的变化趋势，利用该区域74个气象站1961—2022年逐日降水观测资料，对研究区连续无雨日变化特征及其在1961—1990年和1991—2020年前后两个时段的差异等进行分析，重点关注16 d及以上连续无雨日，并将16~25 d、26~40 d、41~60 d、60 d以上连续无雨日分别定义为轻旱、中旱、重旱和特旱。结果表明：我国干旱半干旱气候区16 d及以上连续无雨日的发生次数和日数存在明显差异，尤其是重旱、特旱对应的连续无雨日发生次数和日数，干旱区分别是半干旱区的2.0倍与6.0倍左右；1991—2020年与1961—1990年相比，研究区西部不同等级气象干旱发生次数明显减少，而中东部有所增加；研究区西部不同等级干旱发生日数同样减少明显，中部轻旱和中旱发生日数减少，而重旱和特旱发生日数有所增加；研究时段内，该区域绝大部分气象站点不同等级干旱发生次数和日数均未发生突变。

关键词: 干旱半干旱区, 长历时, 气象干旱, 气候特征, 突变分析

Abstract:

In order to study the variation trend of climatic characteristics of consecutive dry days (CDDS) in arid and semi-arid regions of China the variation characteristics of CDDS and their differences in the period of 1961-1990 and 1991-2020 in the study area were analyzed by using the daily precipitation data from 74 meteorological stations in arid and semi-arid regions of China from 1961 to 2022. The CDDS equal to 16 days and above were focused on, and the CDDS of 16 to 25 days, 26 to 40 days, 41 to 60 days and above 60 days were defined as partial drought, moderate drought, severe drought and extreme drought, respectively. The results show that there are significant differences in the occurrence times and days of CDDS for 16 days and above in arid and semi-arid climates in China. Especially, the occurrence times and days of CDDS corresponding to severe drought and extreme drought in arid regions are about twice times and six times of those in semi-arid regions, respectively. Compared with the period of 1961-1990, during 1991-2020, the frequency of meteorological drought with different grades in the western part of the study area decreased significantly, while it increased in the central and eastern parts of the study area. In the western part of the study area, the number of drought days with different grades also decreased obviously, the number of partial and moderate drought days decreased, and the number of severe and extreme drought days increased. The significance test of difference show that there was no mutation in the frequency and days of drought with different grades at most meteorological stations in the arid and semi-arid regions.

Key words: the arid and semi-arid regions, meteorological drought, climate characteristics, abrupt analysis

中图分类号:

P462.3

李春华, 朱飙, 杨金虎, 黄鹏程. 我国干旱半干旱区近60 a气象干旱气候特征分析[J]. 干旱气象, 2024, 42(4): 519-526.

LI Chunhua, ZHU Biao, YANG Jinhu, HUANG Pengcheng. Analysis of climatic characteristics of meteorological drought in arid and semi-arid regions of China in recent 60 years[J]. Journal of Arid Meteorology, 2024, 42(4): 519-526.

图/表 10

图1 我国干旱半干旱气候区及气象站点分布

Fig.1 The arid and semi-arid climate regions in China and distribution of meteorological stations

表1 The average frequency of consecutive dry days with different grades in arid and semi-arid areas of China during 1961-1990 and 1991-2020 单位：次

Tab.1

气候区	时段	连续无雨日
气候区	时段	1~5 d	6~10 d	11~15 d	16~25 d （轻旱）	26~40 d （中旱）	41~60 d （重旱）	60 d以上（特旱）
干旱区	1961—1990年	13.1	5.7	2.9	2.7	1.5	0.8	0.8
干旱区	1991—2020年	14.1	6.0	3.0	2.7	1.4	0.8	0.8
半干旱区	1961—1990年	28.2	8.3	3.4	2.5	1.1	0.4	0.1
半干旱区	1991—2020年	27.7	8.6	3.5	2.6	1.0	0.4	0.2

表2 The cumulative days of consecutive dry days with different grades in arid and semi-arid areas of China during 1961-1990 and 1991-2020 单位：d

Tab.2

气候区	时段	连续无雨日
气候区	时段	1~5 d	6~10 d	11~15 d	16~25 d （轻旱）	26~40 d （中旱）	41~60 d （重旱）	60 d以上（特旱）
干旱区	1961—1990年	34.3	43.6	36.7	52.2	48.6	38.7	77.1
干旱区	1991—2020年	36.2	46.3	37.9	53.5	43.1	39.8	77.2
半干旱区	1961—1990年	69.3	62.8	43.7	48.2	34.2	21.3	13.2
半干旱区	1991—2020年	68.4	65.6	43.9	49.6	32.0	19.6	14.7

表3 The average duration of consecutive dry days with different grades in arid and semi-arid regions of China during 1961-1990 and 1991-2020 单位：d

Tab.3

气候区	时段	连续无雨日
气候区	时段	1~5 d	6~10 d	11~15 d	16~25 d （轻旱）	26~40 d （中旱）	41~60 d （重旱）	60 d以上（特旱）
干旱区	1961—1990年	2.6	7.7	12.8	19.6	31.7	48.8	94.1
干旱区	1991—2020年	2.6	7.7	12.7	19.6	31.9	48.9	101.6
半干旱区	1961—1990年	2.5	7.6	12.7	19.6	31.5	48.5	90.8
半干旱区	1991—2020年	2.5	7.6	12.7	19.5	31.7	47.9	92.7

图2 1961—2020年我国干旱区（左）半干旱区（右）不同等级干旱发生次数年际变化

Fig.2 The inter-annual variation of frequency of drought with different grades in arid （the left） and semi-arid （the right） climate regions of China during 1961-2020

图3 1961—2020年我国干旱区（左）、半干旱区（右）不同等级干旱发生日数年际变化

Fig.3 The inter-annual variation of occurrence days of drought with different grades in arid （the left） and semi-arid （the right） region of China during 1961-2020

图4 1991—2020年与1961—1990年我国干旱半干旱区干旱发生总次数差值的空间分布（单位：次）

Fig.4 The spatial distribution of the difference between the total number of droughts in arid and semi-arid regions of China from 1991 to 2020 and from 1961 to 1990 （Unit： times）

图5 1991—2020年与1961—1990年我国干旱半干旱气候区轻旱（a）、中旱（b）、重旱（c）、特旱（d）发生日数差值的空间分布（单位：d）

Fig.5 The spatial distribution of the difference of the occurrence days of partial drought (a), moderate drought (b), severe drought (c) and extreme drought (d) between 1991-2020 and 1961-1990 in the arid and semi-arid climate regions of China (Unit: d)

表4 1961—1990年和1991—2020年我国干旱半干旱区不同等级干旱发生次数、日数平均值差异的显著性检验

Tab.4 The significance test of difference of mean frequency and occurrence days of different grades drought between 1961-1990 and 1991-2020 in arid and semi-arid regions of China

干旱等级	发生次数检验		发生日数检验
干旱等级	干旱区	半干旱区	干旱区	半干旱区
轻旱	1	1	1	1
中旱	0	3	0	4
重旱	3	3	3	3
特旱	4	1	4	1

图6 1961—1990年与1991—2020年我国干旱半干旱气候区降水（a）和潜在蒸散（b）平均值差异的显著性检验

Fig.6 The significance test of difference of mean precipitation (a) and potential evapotranspiration (b) between 1961-1990 and 1991-2020 in arid and semi-arid climate regions of China

参考文献 43

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