修正帕默爾指數在農業(yè)干旱監(jiān)測中的應用.pdf

1、華北平原是我國重要的商品糧生產基地，小麥種植面積和產量分別占全國的1/2左右，但由于水資源不足，旱災是造成該地區(qū)糧食減產的主要農業(yè)氣象災害之一。因此建立起具有一定精度的農業(yè)干旱監(jiān)測模式，向各級政府部門提供準確的農業(yè)干旱預警預報信息顯得十分必要。 干旱指標是確定干旱是否發(fā)生及其嚴重程度的標準，是干旱研究分析的基礎。由于農業(yè)干旱的發(fā)生發(fā)展本身是一個復雜和多變的過程，且旱災的形成又是多種因素綜合影響的結果，從不同的角度出發(fā)，所得出的干

2、旱指標也不盡相同。本文使用的帕默爾干旱指數包含明確的物理機制，充分考慮降水、蒸散、徑流及土壤特性等水分狀況的影響，能夠描述干旱的強度、范圍和持續(xù)時間，是一種被廣泛用于評估旱情的干旱指標。但作為一種氣象干旱指標，該指標未考慮不同生長期農田蒸散的特點，同時該指標時間尺度過大，顯示的干旱變化周期過長，不能精細地反映干旱變化過程，尤其是農業(yè)干旱的變化過程。本文通過分析帕默爾干旱指數原理，結合農業(yè)干旱發(fā)生的特征，在計算土壤水分的過程中引入了作物系

3、數和土壤脅迫系數，同時根據農業(yè)干旱特點，縮短計算干旱的時間步長，并利用華北59個站點1961-2007年的逐日氣象資料建立用于華北農業(yè)干旱監(jiān)測的逐旬帕默爾干旱指數。通過對逐旬帕默爾干旱指數值進行驗證和應用，得出以下結論： 1.通過在水分散失模型中引入作物系數和土壤水分脅迫系數，使得農田蒸散量隨作物生長階段及土壤濕度的變化而變化，對比表明修正后的上層有效含水量與實際有效含水量比較符合，相關系數達到0.88。 2.根據農業(yè)干

4、旱特點將帕默爾干旱模式中的干旱最長持續(xù)時間修改為24旬，同時以旬為步長計算帕默爾水分異常值，提高了帕默爾模式對短期干濕變化的敏感度，能反映農業(yè)干旱過程中干濕程度的短期變化，同時縮短計算步長能使該指數以旬為尺度確定干旱起止時間，有利于明確灌溉時間。 3.將修正后的帕默爾干旱模擬值與華北47年實際干旱記錄及近20年實際農業(yè)氣象旬報資料進行比較驗證，結果表明無論是單點干旱還是區(qū)域干旱，修正后的帕默爾干旱模式在干旱程度、干旱持續(xù)時間、干