甘肅黃土高原氣象旱度模式的修正和應(yīng)用.pdf

1、干旱是甘肅黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)最主要的氣象災(zāi)害，建立一個客觀適用的干旱指標(biāo)，是監(jiān)測、評價(jià)、研究干旱的基礎(chǔ)，也是采取措施預(yù)防和減輕干旱損失的先決條件之一。干旱的發(fā)生包含許多復(fù)雜過程和條件，因而研究一個考慮因子較為全面的干旱指標(biāo)較為困難，該區(qū)多數(shù)干旱指標(biāo)在應(yīng)用方面雖有各自的針對性，但都存在不同程度的局限性。本研究的目的就是利用較為成功的帕默爾旱度模式的基本原理，建立一個考慮因素較為全面的、能反映干旱發(fā)展全過程的、具有時(shí)空可比較性的甘肅黃土高原

2、的氣象早度模式，并與農(nóng)作物的供需水特征結(jié)合，探討綜合性的旱災(zāi)評估指數(shù)。 在美國帕默爾旱度模式和1985年中國修正的帕默爾旱度模式的的基礎(chǔ)上，針對甘肅黃土高原地區(qū)的實(shí)際情況，從建模資料長度、站點(diǎn)密度、可能蒸散的計(jì)算、土壤田間持水量和徑流計(jì)算等幾個方面對原有模式進(jìn)行了修正，建立了適用于該區(qū)的氣象旱度模式并確定了權(quán)重因子。 根據(jù)修正后的甘肅黃土高原的帕默爾旱度模式計(jì)算了20個代表站1961-2000年40年逐月的氣象旱度值，并

3、與各站實(shí)際的旱情記載進(jìn)行對照檢驗(yàn)，結(jié)果表明，修正后的模式計(jì)算的旱度值與實(shí)際災(zāi)情基本上吻合，能較好地反映出甘肅黃土高原地區(qū)的干旱程度，尤其對一些重大早段反映明顯。 建立了各站逐月的早度值序列，在此基礎(chǔ)上，分析了干旱的基本特征，包括本區(qū)近40年的干旱月數(shù)頻率、主要干旱時(shí)段、極端干旱強(qiáng)度和干旱周期等特征，為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。 按照和逐月旱度模式相似的思路，建立了甘肅黃土高原地區(qū)逐日的帕默爾旱度模式，并計(jì)算了各代表站的196

4、1-2000年40年逐日的旱度值，與逐月旱度值的變化進(jìn)行了對比分析，為進(jìn)行較短時(shí)期的干旱評估提供了依據(jù)。 計(jì)算了甘肅黃土高原冬小麥、玉米、春小麥等主要農(nóng)作物不同生育階段的水分脅迫系數(shù)，使作物對水分虧缺的反應(yīng)程度定量化，為進(jìn)一步研究農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)，從而進(jìn)行有效的農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測和農(nóng)田管理奠定了基礎(chǔ)。 綜合考慮水分虧缺程度和作物水分虧缺敏感性等因素，進(jìn)一步探討了甘肅黃土高原地區(qū)的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合評估指數(shù)，為建立一個具有農(nóng)業(yè)意義的干旱指

5、標(biāo)進(jìn)行了有益嘗試。 ModificationandApplicationsofMeteorologicalDroughtSeverityModelforGansuLoessPlateauDroughtisthemostseriousmeteorologicaldisasterinGansuloessplateau.Anobjectiveandapplicabledroughtindexisthefoundationformoni

6、toringandevaluatingdroughtefficiently,andisoneofthepreconditionforpreventingdroughtdisasters,however,itisdifficulttodevelopadroughtseverityindexconsideringmeteorologicalfactorscomprehensivlybecauseofthecomplexityofdrough

7、t,andmostoftheexistentdroughtindicesforthisregionhavelimitationinapplication.Oneobjectiveofthisresearchistodevelopameteorologicaldroughtseverityindexconsideringmeteorologicalfactorsmorecomprehensivlyandreflectingtheevolv

8、ementofdroughtmoreclearly,whichiscomparableinspaceandtimeandisapplicabletothisregion.Anotherobjectiveistoexploreacomplexindexofevaluatingdroughtdisasters,inwhichthecharacteristicsofcrops'waterrequirementandtheenvironment

9、alwatersupplyisconsidered.OnthebaseoffundamentalandmethodofthePalmerDroughtSeverityModel,afurthermodifiedmeteorologicaldroughtseveritymodelforGansuloessplateauwasdeveloped,andtheweighingcoefficientwasobtained.Stations,ca

10、lculationofpotentialevapotranspirationandrunoff,etc.havebeenrevisedinthismodel.Themonthlymeteorologicalindexwascomputedat20representativestationsfrom1961to2000byusingthemodifiedmeteorologicaldroughtseveritymodelforGansul

11、oessplateau,andthecomputeddroughtindexwascomparedwiththerecordeddroughtsituation.Theresultshowsthatthecomputeddroughtseveirtyvalueiscoincidentwiththepracticaldroughtsituation,andcanreflectthedroughtseverityobviously,espe

12、ciallyfortheseveredroughtperiods.ThecomputedPalmerDroughtIndexof20stationsinGansuloessplateauwereusedtoanalysethebasiccharacteristicsofdroughtinthisregion,includingthemaindroughtperiods,thedrought-monthfrequencyofeachdro

13、ughtdegreeandthedroughtcycle,etc.whichcanprovideascientificbasisforpreventingdroughtdisasters.Withthesimilarmethod,adailyPalmerDroughtSeverityModelforGansuloessplateauwasdeveloped,andthedailydroughtindexwascomputedwhichc

14、anprovideabasisforthedroughtevaluationofashortperiod.ThesensitivitycoefficientofmainraincropstowatershortageineachdevelopmentperiodinthreerepresentativestationsofGansuloessplateauwascaculatedbasedonthedataofclimate,crops

15、yield,soilmoistureandcrops'growth.Asaresult,theresponsecharacteristicsotcropstodroughtindifferentdevelopmentperiodscanbereflectedinvalue,whichcanprovideascientificreferenceformonitoringagricultraldroughtanddecision-makin

16、g.Acomplexiindexofevaluatingagriculturaldroughtdisasterswasfurtherexploredconsideringsomefactorsinvolvedsuchaswatershortagedegreeandthesensitivityofcropstowatershortage,etc.Adroughtindexwithsomeagricultralmeaningwasabtai