山西氣象干旱指標的確定及干旱氣候變化特征探討

閆丹陽

摘 要：通過分析山西常見氣象干旱指標，并進行修改，最終確認山西氣象干旱季度、年度干旱指標，在此基礎上，建立了山西整個區域的氣象干旱指標。另外，本文通過研究山西氣候變化趨勢，對山西省區域干旱氣候變化特征進行了分析。

關鍵詞：山西；氣象干旱指數；趨勢

干旱災害在我國自然災害中較為嚴重，干旱災害的發生，尤其是氣象干旱與降水缺乏的關系十分密切。但是因干旱形成的原因較為復雜，想要確認定量監測干旱是極其不容易的。另外，干旱類別較多，有氣象、水文、農業等干旱種類，類別不一樣，可想而知，確認干旱的標準也就不一樣。從客觀因素分析，全球大多區域土壤狀況監測記錄缺失。為了更準確的監測干旱及其變化特征，研究者充分利用了氣溫、降水等關鍵氣候要素，發展了許多氣象干旱指數，而這些指數的建立為干旱氣候的研究提供了有效的工具。山西省地理位置較為特殊，四周環山繞嶺，地形明顯起伏，大部分區域為山地、丘陵，屬于暖溫帶大陸性半干旱季風氣候。山西區域常年各個季節降水不均，冬季異常干冷，降水較少，夏季潮濕悶熱。受自身區域環境和技術條件制約，歷年來，干旱都是山西最為嚴重的氣象災害，隨著山西社會經濟的不斷發展，干旱造成的損失也越發嚴重起來。各地氣候因地理位置不同、人類活動的影響而截然不同。不同區域、階段的氣象干旱指標也不一致。本文通過分析幾種常見干旱指標，最終確定了山西省整個區域的氣象干旱指標，為日后山西預防干旱災害提供科學的理論依據和支撐。

一、山西氣象干旱指標研究

1.常見氣象干旱指標分析

（1）標準化降水指數SPI。不同區域、不同時間段的變化加大，很難在不同時空尺度上直接利用降水量進行比較，另外，因山西的降水分布常年不均，所以采用降水量的區域分布概率來具體描述降水量的變化。

（2）WAP指數。在“非等權重近期降水量”概念的影響下，WAP指數認為隨著時間的變化降水量的作用隨之減少。WAP主要是反映干旱加重情況下其逐漸變化的特點，比較適用實時監測旱澇災害。

（3）綜合氣象干旱指數。該指數是綜合利用近30d（月度）和近90d（季度）降水量標準化指標，近30d相對濕潤指數而得出的氣象干旱指數，該指數不僅可以反映出月度和季度降水量的變化情況，而且還能反映出短期水分的缺失情況。該指數比較適用于實時監測氣象干旱變化情況和記錄評估歷史同個時期的氣象干旱變化情況。

（4）改進后的綜合氣象干旱指數。為了實時監測旱澇自然災害和預警自然災害情況的發生，國家氣候中心根據實時干旱災害發生情況對原有的綜合氣象干旱指數做了相應的改進，在此基礎上，采取了2步修正。第一通過采取線性遞減進一步處理降水、蒸散量，再分別計算近3od、近90d、標準化降水量指數、近30d溫潤度指數；第二在上一步修正的基礎上，根據降水、蒸散量之間的關系對原綜合氣象干旱指標進行處理，權重系數主要是根據近30d每日蒸散量超出降水量天數及近10d總降水量。

2.山西氣象干旱指標的確定

通過分析對比以上幾種常見干旱指標，確定了山西省季度、年度氣象干旱指標，最終將修正過后計算出的氣象干旱指數作為山西區域干旱監測指數，并將此指數作為山西省干旱監測指標。

二、山西干旱氣候變化特征

通過觀察1961～2008期間山西省各季干旱年份，可以很快發現，從山西省年平均來看，1965年為嚴重干旱；山西分別在1972年、1986年、1997年、2001年都出現過大旱；另外在1974年、1991年、1999年略顯干旱；因此可明顯看出山西的重旱年主要發生在20世紀60年代，大旱偏旱年則主要分布在20世紀80年代后。在全球變暖趨勢下，在20世紀80年代末山西省氣候也逐漸呈現變暖趨勢，隨之而來的是，山西省的干旱也不斷開始加劇，與同個歷史時期華北區域的干旱時段剛好互相對應。在20世紀60年代和90年代至21世紀初分別出現冬、春季嚴重干旱，90年代末在夏季、秋季都發生了重大干旱；60年代和80年代各季都出現了大旱、偏旱情況，進行深入分析可得出，山西省在春夏、夏秋連續發生大旱，而大旱正是造成山西省重旱年的主要因素。旱災年份不僅造成山西社會經濟、農業生產損失慘重，而且嚴重影響了山西人民的生活環境。

三、山西省干旱的空間分布

大多數年份山西省全省的年、季度氣象干旱指數變化是保持一致的，整個山西區域都出現年、季度干旱或者是雨澇情況。山西中部、中東區域四季空間變率最大的區域，四季全省干旱的代表區域。山西中部季度、年度有時會出現南旱北澇或者是南澇北旱的降水分布情況。自90年代末起，山西出現干旱的頻率和頻率開始逐漸增加。

四、結語

本文通過分析山西省季度、年度干旱指標及確定山西省氣象干旱指標，探究干旱氣候變化特征，可以發現山西干旱年代際劃分十分顯著，自1990年起，山西在近45年的時間段內產生了極為嚴重的持續偏旱情況，20世紀60年代中為重災年，大旱、偏旱都分布在20世紀80年代中期，冬、春重大干旱則發生在20世紀60年代初和90年代末到21世紀初，各季重大干旱主要出現在60年代和80年代后，春夏、夏秋連續出現干旱或者是夏、秋季出現嚴重干旱是導致山西省嚴重干旱年的主要因素。夏秋干旱指數下降直接導致山西年干旱指數的下降。山西干旱空間分布經常出現全省一致干旱的情況，再者就是山西南澇北旱或者是南旱北澇的相反的空間分布，另外山西分別在2年周期、3-5年周期、5-6年周期內發生較為明顯的變化。在1997年后，山西省年度干旱指數突然發生變化，在此期間，山西地區和東北地區一致進入持續干旱階段。

參考文獻：

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