基于CI指数的随州干旱气候特征分析
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摘要 利用随州国家基本气候站1961—2017年逐日氣温、降水、相对湿度等地面气象观测资料，借鉴综合气象干旱指数CI的计算方法，统计分析了近57年随州干旱气候分布特征。结果表明，57年来，年干旱线性总趋势呈弱的下降趋势;随州干旱四季皆有发生，冬季频率最高，其次为春季、秋季，最少为夏季。冬季主要以轻旱、中旱为主，90 d以上大尺度干旱半数出现在夏季，造成的影响也最重。
关键词 CI指数;干旱特征;趋势;湖北随州
中图分类号 S423 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）14-0192-01 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
随州市位于湖北省中北部，旱灾是随州市主要气象灾害之一，每年都有不同程度的干旱发生，对农业生产影响较大。本文借鉴综合气象干旱指数CI的计算方法，通过滚动计算逐日CI指数来确定一年中任意时间段干旱过程的发生情况，统计分析月、季、年干旱特征分布情况，以及不同等级干旱历史演变情况，分析随州干旱气候特征，为本地开展气象干旱监测、预警业务和为政府部门提供决策服务提供科学支撑[1-2]。
1 资料与方法
1.1 资料来源
选取随州国家基本气候站1961—2017年逐日气温、降水、相对湿度等地面气象观测资料进行统计分析。
1.2 统计方法
本文选取国标《GB/T 20481—2006气象干旱等级》中的综合气象干旱指数（CI），通过滚动计算逐日CI指数来确定一年中任意时间段干旱过程的发生情况，其中季节划分按照春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至翌年2月）。其干旱划分标准为：CI>-0.6时为无旱;-1.2<CI≤-0.6为轻旱;-1.8<CI≤-1.2为中旱;-2.4<CI≤-1.8为重旱;CI≤-2.4为特旱。
2 结果与分析
2.1 干旱的年际变化
随州市1961—2017年57年间共出现连续10 d干旱指数达到轻旱级别以上的各种时间长度的总干旱过程166次，平均每年出现2.91次。其中持续10～30 d的干旱过程79次，占总干旱过程的48%，出现频率为1.39，平均每年出现1～2次;持续31～60 d的干旱过程58次，占总干旱过程的35%，出现频率为1.02，平均每年出现1次;持续61～90 d的干旱过程19次，占总干旱过程的11%，出现频率为0.33，平均每3年一遇;持续>90 d的干旱过程10次，占总干旱过程的6%，出现频率为0.18，相当于5～6年一遇。
2.2 干旱的月分布
在月尺度的干旱过程统计时，按照逐日滚动计算的CI值直接进行干旱的过程统计。当CI值连续10 d或以上达到轻旱等级时算一次轻旱过程;当CI值连续10 d或以上达到中旱等级时算一次中旱过程;当CI值连续10 d或以上达到重旱等级时算一次重旱过程;当CI值连续10 d或以上达到特旱等级时算一次特旱过程。同一次过程不同等级干旱同时出现时，只取达到的最高等级，不重复计算其他等级干旱的出现次数[3]。
从全年各级干旱过程出现情况看，轻旱出现频率最高，中旱、重旱依次减少，57年中，轻旱出现频率为3.25，平均每年出现3～4次;中旱1.91，相当于每年出现近2次;重旱出现频率0.28，3～4年出现1次。CI≤-2.4的特旱没有出现。
从各不同级别干旱的月分布看，轻旱以11月、2月、12月出现频率最高，均在0.33～0.40之间;7月、9月、1月次之，频率在0.28～0.30;6月最少，频率为0.14。中旱以3月、4月、6月、10月出现频率较高，在0.19～0.25之间;出现最少频率是1月和11月。3月和10月未出现重旱，其余各月出现频率为0.02～0.05。
从历年各月各级干旱出现的总频率看，出现频率<0.4以下的为6—8月，>0.5的为11—12月，说明随州夏季干旱机率较少，秋冬季干旱比较突出。
2.3 干旱的季节分布
冬季干旱过程所占比例明显最高，占全年的30%，其次是春季、秋季、夏季。冬季主要以轻旱、中旱为主;60 d以上的干旱冬季只有1次，春季、秋季为2次，夏季最多，有3次;而90 d以上大尺度干旱共出现4次，其中春季、秋季各出现1次，有2次出现在夏季。夏季是喜温作物的旺盛生长季节，此时温度高、蒸发量大、作物生长需水量多，所以夏季干旱对农业的影响也最重[4-6]。
3 结论
（1）随州市1961—2017年57年间干旱过程的年际变化有明显的阶段性，57年来线性总趋势呈弱的下降趋势。57年共出现连续10 d干旱指数达到轻旱级别以上的各种时间长度的总干旱过程166次，平均每年出现2.91次。其中10～30 d轻旱过程出现最多，占总干旱过程的48%，平均每年出现1～2次;其次是31～60 d中旱过程，占总干旱过程的35%，平均每年出现1次;61～90 d重旱过程占总干旱过程的11%，平均每3年一遇;>90 d特旱过程最少，占总干旱过程的6%，5～6年一遇。
（2）57年中，随州干旱四季均有发生，从出现频率来看，冬季频率最高，其次为春季、秋季，最少为夏季。冬季主要以轻旱、中旱为主，但60 d以上的干旱冬季最少，春季、秋季次之，夏季最多;90 d以上大尺度干旱半数出现在夏季，造成的影响也最重。
4 参考文献
[1] 蔡新玲，叶殿秀，李茜，等.基于CI指数的陕西干旱时空变化特征分析[J].干旱地区农业研究，2013，31（5）：1-8.
[2] 胡珀，胡世明，王康，等.江夏区历史干旱气候特征分析[J].湖北气象，2017，36（1）：28-32.
[3] 历超，董洋，阙伟伦.基于CI指数的黑龙江干旱分析及其应用[J].现代化农业，2017（11）：43-45.
[4] 张婧，梁树柏，许晓光，等.基于CI指数的河北省近50年干旱时空分布特征[J].资源科学，2012，34（6）：1089-1094.
[5] 郝占宇.小二沟地区近50年干旱特征分析[J].现代农业，2018（6）：102-104.
[6] 梁箫，常小雅.几种具有代表性的干旱指标研究概况[J].吉林农业，2019（2）：84.
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