北方农牧交错带干旱化特征分析

1、    北方农牧交错带干旱化特征分析    龙晓斌?刘亚南?胡鲲?周玉兰摘 要：本文研究了气候变化背景下近50年北方农牧交错带干旱化特征并对其变化趋势分析，研究表明：北方农牧交错带平均年降水量371.4mm，近50年呈下降趋势。其中7、8月降水量下降显著。50年平均年降水量东北部地区最少，中部地区次之，西南部最多，降水倾向率西南部最小，其次为东部地区，中部地区最大。全区平均干旱指数0.004，下降趋势明显。平均干旱指数中部最低，西南部次之，东北部地区最高，干旱指数越低代表干旱程度越大。东北部和中部地区干旱指数下降较大，变化率-0.50/10a，西南部地区

2、下降较小，为-0.34/10a。近十几年研究区干旱化在中部和东北部地区表现最严重。关键词：干旱化；pdsi；时空特征一、基于降水量的研究区干旱化分析1.研究区降水量年际变化综合研究区28个站点年降水量数据计算北方农牧交错带降水距平百分率，过去50年北方农牧交错带平均年降水量371.4mm，降水量总体呈下降趋势（图1），年际波动大，未通过显著性检验。1999年起降水量呈明显下降趋势，除2003、2008和2010年接近平均值外，其他年份降水距平百分率均为负，说明年降水量均低于50年平均值。2.研究區降水量年内变化近50年研究区降水主要集中5-9月（图2），总降水量为全年降水量85%以上。其中6-

3、8月多年平均降水248.1mm，占全年降水67%左右。7月为全年降水最多月份，为102.5mm，几乎占全年降水28%。其次是8月，降水量86.8mm，为全年降水1/4。但在12月-次年2月降水不足10mm。近50年中各月降水量未表现出一致增加或减少。其中7-11月降水倾向率降低，12月-6月上升，2月除外。7月降水量下降最大，达-6.847mm/10a，且下降趋势显著，通过99%显著性检验。进入冬季后，12月降水量呈增加趋势，降水倾向率0.327mm/10a，虽上升量不及7、8月下降量，但显著性通过99%检验。夏季6月和其他两个月表现出不同变化趋势，且都显著，而夏季是研究区降水最多季节，其降水

4、显著变化可能会造成此地农作物产量50年内发生较大变化。二、基于干旱指数pdsi的研究区干旱化研究1.干旱指数pdsi研究区年代际变化通过计算研究区近50年各站点pdsi可知，近50年干旱指数下降趋势明显，通过99%显著性检验，下降率为-0.046/a。研究区平均干旱指数为0.004。分析研究区1961-2011年pdsi可看出，全区干旱情况波动较大，处于正常干湿状况年份较少，大部分年份干湿变化明显，表明研究区内气候稳定性差。pdsi年际变化呈明显周期性，1961-1979年pdsi值大部分为正值，研究区此时段气候湿润。70年代后期向湿润转折，研究区变干趋势消失。从1980年，研究区pdsi由1

5、979年2.43骤然降为-1.93，pdsi骤降，到1983年干旱又好转，并在后三年中转为正值重新恢复湿润状态。进入1990年，pdsi值有明显上升趋势，除1997为轻微干旱年份外，其他所有年份pdsi值都在1左右，研究区进入较湿润时段。从1999年开始，研究区干湿情况向反方向发展，除2003和2004年干湿适宜外，其他10年pdsi值均呈轻微到中度干旱，各个年份并无显著差异性变化，研究区干旱情况异常严重。分析此地区干旱指数年代际变化：整个北方农牧交错带干旱指数有明显减小趋势。60年代pdsi指数为0.91，处于干湿适宜年代，未出现干旱，70年代干旱指数下降为0.17，气候明显向干旱发展，但仍

6、处于正常气候状态，80年代干旱指数继续下降，为0.02，气候继续变干，90年代干旱指数明显上升但未超过60年代，为0.51。2000年后干旱指数急剧下降，由0.51下降为-1.60，研究区气候转入轻旱状态。2.北方农牧交错带干旱化年内变化分析各月近年干旱指数变化率及显著性情况得知：一年中除6月pdsi不显著增加外，其他各月pdsi都呈显著下降趋势，均通过99%显著性检验。8-10月干旱化最严重，8月干旱指数下降最大，为-1.08/10a，7月次之，为0.521/10a，夏季降水是研究区作物最主要水分来源，7月和8月干旱情况直接影响作物后期生长。干旱指数变化率在1-5月和9-12月变化率都为负，

7、而降水量不呈持续增加或减少趋势。说明蒸散变化也是制约研究区干旱关键因素。针对研究区夏秋季降水分析：夏季降水量最多，pdsi变化不同于其他三季各月同步性，6-8有各自变化趋势。综合分析夏季各月pdsi可知，6月无明显干旱化趋势，7、8月干旱化在60年代末到70年代初，80年代前期及90年代末至今。同时，年际pdsi变化趋势与7、8月基本相同，与7、8月为全年降水最多月份相关。秋季pdsi同样保持一致性。在各年代间变化趋势与7、8月基本相同。三、结语研究区近10多年降水量下降显著，表现明显干旱化趋势。年内7、8月降水量显著下降，其变化主导全年降水量变化趋势。6月和12月降水量显著上升，各月降水分布出现重分配。全区平均干旱指数0.004，近50年干旱指数下降显著（通过99%显著性检验）。干旱化趋势主要在60年代到70年代前期、80年代初及90年代后期至今三个时段，近10多年干旱化持续时间最长且程度最重。而各月干旱指数除6月外都显著下降，且都在1999年至今下降最严重。研究区降水和干旱指数变化趋势显示，北方农牧交错带干旱化在发展，且从90年代末至今干旱极为严重。整个农牧交错带农业生产受水分制约越来越严重。参考文献：1李庆祥，