基于SPEI的近百年天津地區氣象干旱時空演變特征

王 敏，尹義星，陳曉旸，郭 陽，徐 梅，羅傳軍

(1.天津市氣象信息中心，天津 300074；2.南京信息工程大學水文與水資源工程學院，江蘇 南京 210044；3.廣東省韶關市氣象局，廣東 韶關 512000)

引 言

干旱作為主要的自然災害之一，具有持續時間長、發生頻率高等特點[1]，會對農業生產、水資源利用、社會經濟發展造成嚴重影響[2]。干旱類型眾多，主要包括氣象、水文、農業和社會經濟干旱四種類型[3]。氣象干旱作為其他干旱發生的基礎，通常由氣候異常引起，如降水不足、高溫異常等[4]。在對干旱進行分析時，國內外通用的干旱指數主要包括標準化降水指數(standard precipitation index，SPI)、帕默爾干旱指數(Palmer drought severity index， PDSI)、降水Z指數、標準化降水蒸散指數(standard precipitation evapotranspiration index，SPEI)[5-9]，其中SPI和降水Z指數考慮了降水對干旱的影響[5]，而PDSI主要考慮了降水、水分供給等因素[6]，然而因其有固定的時間尺度，不能反映多時間尺度干旱特征；SPEI是依據降水量和潛在蒸散發的差值偏離平均態的程度來研究干旱[7-8]，不僅考量了降水和蒸散發對干旱的作用，而且具有多時間尺度。目前SPEI得到廣泛應用。

華北地區位于中國北部，干旱災害頻繁，據統計，該地區旱災平均受災面積居全國受災面積首位[10]，且氣象干旱強度呈明顯增強趨勢。研究表明，基于氣溫和降水的標準化降水蒸散指數(SPEI)更能表征華北地區的干旱特征，與實際干旱發生狀況吻合度更高[11-12]。但針對華北地區百年尺度的干旱時空變化研究很少。干旱主要受氣候自然變率驅動，是一種周期性的氣候變化[3]，分析長序列干旱的時空變化特征有助于進一步認識干旱的變化規律?！?br>