基于CI指數的隨州干旱氣候特征分析

王莉萍 孫操作 胡世明

摘要? ? 利用隨州國家基本氣候站1961—2017年逐日氣溫、降水、相對濕度等地面氣象觀測資料，借鑒綜合氣象干旱指數CI的計算方法，統計分析了近57年隨州干旱氣候分布特征。結果表明，57年來，年干旱線性總趨勢呈弱的下降趨勢;隨州干旱四季皆有發生，冬季頻率最高，其次為春季、秋季，最少為夏季。冬季主要以輕旱、中旱為主，90 d以上大尺度干旱半數出現在夏季，造成的影響也最重。

關鍵詞? ? CI指數;干旱特征;趨勢;湖北隨州

中圖分類號? ? S423? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）14-0192-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

隨州市位于湖北省中北部，旱災是隨州市主要氣象災害之一，每年都有不同程度的干旱發生，對農業生產影響較大。本文借鑒綜合氣象干旱指數CI的計算方法，通過滾動計算逐日CI指數來確定一年中任意時間段干旱過程的發生情況，統計分析月、季、年干旱特征分布情況，以及不同等級干旱歷史演變情況，分析隨州干旱氣候特征，為本地開展氣象干旱監測、預警業務和為政府部門提供決策服務提供科學支撐[1-2]。

1? ? 資料與方法

1.1? ? 資料來源

選取隨州國家基本氣候站1961—2017年逐日氣溫、降水、相對濕度等地面氣象觀測資料進行統計分析。

1.2? ? 統計方法

本文選取國標《GB/T 20481—2006氣象干旱等級》中的綜合氣象干旱指數（CI），通過滾動計算逐日CI指數來確定一年中任意時間段干旱過程的發生情況，其中季節劃分按照春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至翌年2月）。其干旱劃分標準為：CI>-0.6時為無旱;-1.2

2? ? 結果與分析

2.1? ? 干旱的年際變化

隨州市1961—2017年57年間共出現連續10 d干旱指數達到輕旱級別以上的各種時間長度的總干旱過程166次，平均每年出現2.91次。其中持續10～30 d的干旱過程79次，占總干旱過程的48%，出現頻率為1.39，平均每年出現1～2次;持續31～60 d的干旱過程58次，占總干旱過程的35%，出現頻率為1.02，平均每年出現1次;持續61～90 d的干旱過程19次，占總干旱過程的11%，出現頻率為0.33，平均每3年一遇;持續>90 d的干旱過程10次，占總干旱過程的6%，出現頻率為0.18，相當于5～6年一遇。

2.2? ? 干旱的月分布

在月尺度的干旱過程統計時，按照逐日滾動計算的CI值直接進行干旱的過程統計。當CI值連續10 d或以上達到輕旱等級時算一次輕旱過程;當CI值連續10 d或以上達到中旱等級時算一次中旱過程;當CI值連續10 d或以上達到重旱等級時算一次重旱過程;當CI值連續10 d或以上達到特旱等級時算一次特旱過程。同一次過程不同等級干旱同時出現時，只取達到的最高等級，不重復計算其他等級干旱的出現次數[3]。

從全年各級干旱過程出現情況看，輕旱出現頻率最高，中旱、重旱依次減少，57年中，輕旱出現頻率為3.25，平均每年出現3～4次;中旱1.91，相當于每年出現近2次;重旱出現頻率0.28，3～4年出現1次。CI≤-2.4的特旱沒有出現。

從各不同級別干旱的月分布看，輕旱以11月、2月、12月出現頻率最高，均在0.33～0.40之間;7月、9月、1月次之，頻率在0.28～0.30;6月最少，頻率為0.14。中旱以3月、4月、6月、10月出現頻率較高，在0.19～0.25之間;出現最少頻率是1月和11月。3月和10月未出現重旱，其余各月出現頻率為0.02～0.05。

從歷年各月各級干旱出現的總頻率看，出現頻率<0.4以下的為6—8月，>0.5的為11—12月，說明隨州夏季干旱機率較少，秋冬季干旱比較突出。

2.3? ? 干旱的季節分布

冬季干旱過程所占比例明顯最高，占全年的30%，其次是春季、秋季、夏季。冬季主要以輕旱、中旱為主;60 d以上的干旱冬季只有1次，春季、秋季為2次，夏季最多，有3次;而90 d以上大尺度干旱共出現4次，其中春季、秋季各出現1次，有2次出現在夏季。夏季是喜溫作物的旺盛生長季節，此時溫度高、蒸發量大、作物生長需水量多，所以夏季干旱對農業的影響也最重[4-6]。

3? ? 結論

（1）隨州市1961—2017年57年間干旱過程的年際變化有明顯的階段性，57年來線性總趨勢呈弱的下降趨勢。57年共出現連續10 d干旱指數達到輕旱級別以上的各種時間長度的總干旱過程166次，平均每年出現2.91次。其中10～30 d輕旱過程出現最多，占總干旱過程的48%，平均每年出現1～2次;其次是31～60 d中旱過程，占總干旱過程的35%，平均每年出現1次;61～90 d重旱過程占總干旱過程的11%，平均每3年一遇;>90 d特旱過程最少，占總干旱過程的6%，5～6年一遇。

（2）57年中，隨州干旱四季均有發生，從出現頻率來看，冬季頻率最高，其次為春季、秋季，最少為夏季。冬季主要以輕旱、中旱為主，但60 d以上的干旱冬季最少，春季、秋季次之，夏季最多;90 d以上大尺度干旱半數出現在夏季，造成的影響也最重。

4? ? 參考文獻

[1] 蔡新玲，葉殿秀，李茜，等.基于CI指數的陜西干旱時空變化特征分析[J].干旱地區農業研究，2013，31（5）：1-8.

[2] 胡珀，胡世明，王康，等.江夏區歷史干旱氣候特征分析[J].湖北氣象，2017，36（1）：28-32.

[3] 歷超，董洋，闕偉倫.基于CI指數的黑龍江干旱分析及其應用[J].現代化農業，2017（11）：43-45.

[4] 張婧，梁樹柏，許曉光，等.基于CI指數的河北省近50年干旱時空分布特征[J].資源科學，2012，34（6）：1089-1094.

[5] 郝占宇.小二溝地區近50年干旱特征分析[J].現代農業，2018（6）：102-104.

[6] 梁簫，常小雅.幾種具有代表性的干旱指標研究概況[J].吉林農業，2019（2）：84.