于洋
(哈爾濱師范大學(xué),黑龍江哈爾濱 150000)
1961年~2010年黑龍江省干旱狀況分析
于洋
(哈爾濱師范大學(xué),黑龍江哈爾濱 150000)
本文以黑龍江省為研究區(qū),以CRU數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過干旱指數(shù)的變化規(guī)律,分析干旱狀況。結(jié)果表明:黑龍江省50年來的干旱水平整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。全省的西南部為干燥度的高值區(qū),干旱程度最大,趨勢(shì)最強(qiáng),東部次之,西北、東南的變干趨勢(shì)較小,存在變濕中心。
干燥度指數(shù);干旱情況;黑龍江省
在各種自然災(zāi)害中,干旱造成的經(jīng)濟(jì)損失占?xì)庀鬄?zāi)害損失的50%,最為嚴(yán)重。干旱所引起的糧食減產(chǎn)占所有氣象災(zāi)害造成糧食損失的60%左右,造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)58%以上[1]。黑龍江省位于我國東北地區(qū),是我國玉米、小麥、水稻等重要糧食作物的主要產(chǎn)區(qū)[2],其收益的好壞對(duì)于我國糧食安全有重要影響。
干燥度指潛在蒸發(fā)量與降水量的比值,反映了某地、某時(shí)段水分的收支狀況,被廣泛運(yùn)用于氣候的干濕狀況分析。陳莉[3]等研究了東北三省1960年~2008年生長(zhǎng)季干燥度的時(shí)空分布特征,得出干燥度大體上從西南向東北方向逐漸減小的變化特征。
20世紀(jì)90年代以來,隨著遙感技術(shù)的進(jìn)步,大大提高了數(shù)據(jù)的空間分辨率,為干旱情況的研究提供了便利的條件。本文以黑龍江省為例,研究50年來干燥度的變化情況,對(duì)黑龍江省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有現(xiàn)實(shí)意義。
黑龍江省地理坐標(biāo)處于 41°30'N~53°33'N,121°11′E~135°05′E之間。研究區(qū)內(nèi)山地平原交叉分布。氣候主要為溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年均溫由南向北降低,四季分明,雨熱同期。冬季嚴(yán)寒干燥,夏季溫和多雨,年總降水量在200~700毫升之間。
本文采用的50年氣象數(shù)據(jù)為CRU數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)時(shí)間范圍覆蓋1901年~2010年,將全球在南北方向分成360個(gè)格點(diǎn),東西方向?yàn)?20個(gè)格點(diǎn),形成為0.5°×0.5°的經(jīng)緯網(wǎng)格數(shù)據(jù)集。
3.1 干燥度指數(shù)
干燥度(K)表示一個(gè)區(qū)域內(nèi)干濕程度的度量。其表達(dá)形式為:K=ET0/P
式中:ET0為潛在蒸散量,P為降水量。
3.2 氣候傾向率
本文采用線性傾向估計(jì)法分析氣溫時(shí)序的趨勢(shì)變化:
y=ax+b
其中y為某一氣候變量,a為回歸系數(shù),用以表示變化趨勢(shì)大?。籦為回歸常數(shù)。
4.1 黑龍江省干燥度指數(shù)的時(shí)序變化
50年來黑龍省干燥度指數(shù)平均值為1.159,指數(shù)小于1的年份共有11年,其余皆大于1。對(duì)50年研究區(qū)干燥度指數(shù)做線性分析,其傾向率為0.016/10a,并未通過0.05概率水平檢驗(yàn),呈不顯著上升趨勢(shì)。
4.2 黑龍江省干燥度指數(shù)的空間變化
1961年~2010年黑龍省干燥度指數(shù)空間上,西南部為干燥度指數(shù)高值區(qū),最為干燥,其次為東部,存在一次高值區(qū),西北部、中部及東南部相對(duì)濕潤(rùn);1961年~2010年研究區(qū)干燥度指數(shù)氣候傾向率介于-0.006~0.036/10a間波動(dòng),大部分地區(qū)呈增大趨勢(shì)即變干,西南部及中部變干趨勢(shì)較大,氣候傾向率大于0.02/10a,相對(duì)而言研究區(qū)西北部及東南部變干趨勢(shì)較小,且西北部有部分地區(qū)傾向率為負(fù)值,即呈變濕趨勢(shì),見圖1。
圖1 黑龍江省1961~2010年干燥度平均值及傾向率空間分布
本文在黑龍江省干燥度時(shí)序上的研究得出:黑龍江50年來省整體呈變干趨勢(shì)。相關(guān)研究證明了該結(jié)果,吳文杰[4]等分析了東北干濕狀況的時(shí)空分布及變化趨勢(shì),得出東北地區(qū)近50年呈變干的趨勢(shì)。
本文在對(duì)黑龍江省干燥度的空間研究上,得出研究區(qū)域西南部變干趨勢(shì)最強(qiáng)烈,西北及東南變干趨勢(shì)小,西北部分地區(qū)為變濕趨勢(shì)。與已有結(jié)論相似,王洪波[5]等對(duì)黑龍江省地表干燥度做出分析,得出全省及各區(qū)地表干燥度均存在變干的趨勢(shì),其中西部變干程度最嚴(yán)重,北部最輕。
本文所采用的氣象數(shù)據(jù)為CRU數(shù)據(jù),CRU資料以其非常小的插值誤差為該區(qū)域的研究提供了有信度的參考資料。聞新宇[6]等利用該資料對(duì)中國20世紀(jì)的氣候變化進(jìn)行了研究,表明CRU序列比較一致地表現(xiàn)出中國溫度和降水年代際變化的主要特征。
本文研究時(shí)間序列較長(zhǎng),早期數(shù)據(jù)空間分辨率較低,因而在數(shù)據(jù)處理上可能導(dǎo)致結(jié)果有一定誤差。從而其分析結(jié)果代表性不高,這也是本文需要改進(jìn)之處。
[1]鄧振鏞.干旱與高溫?zé)崂说膮^(qū)別與聯(lián)系 [J].高原氣象, 2009,28(03):702-709.
[2]曾麗紅.1960年以來松嫩平原生長(zhǎng)季干旱特征分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2010,24(09):114-122.
[3]廉麗姝.三江源地區(qū)土地覆被變化的區(qū)域氣候響應(yīng)[D].華東師范大學(xué),博士學(xué)位論文,2007.
[4]陳莉.東北地區(qū)近50年農(nóng)作物生長(zhǎng)季干旱趨勢(shì)研究[J].災(zāi)害學(xué),2010,25(04):5-10.
[5]吳文杰.東北地區(qū)近50年地表干濕狀況的變化趨勢(shì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(031):19313-19315.
[6]王亞平.中國東北三省1960-2005年地表干燥度變化趨勢(shì)[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2008,23(06):619-627.
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A
10.14025/j.cnki.jlny.2016.21.073
于洋,哈爾濱師范大學(xué),在讀碩士研究生,研究方向:地表過程監(jiān)測(cè)與模擬。