山西气象干旱指标的确定及干旱气候变化特征探讨

闫丹阳

摘 要：通过分析山西常见气象干旱指标，并进行修改，最终确认山西气象干旱季度、年度干旱指标，在此基础上，建立了山西整个区域的气象干旱指标。另外，本文通过研究山西气候变化趋势，对山西省区域干旱气候变化特征进行了分析。

关键词：山西；气象干旱指数；趋势

干旱灾害在我国自然灾害中较为严重，干旱灾害的发生，尤其是气象干旱与降水缺乏的关系十分密切。但是因干旱形成的原因较为复杂，想要确认定量监测干旱是极其不容易的。另外，干旱类别较多，有气象、水文、农业等干旱种类，类别不一样，可想而知，确认干旱的标准也就不一样。从客观因素分析，全球大多区域土壤状况监测记录缺失。為了更准确的监测干旱及其变化特征，研究者充分利用了气温、降水等关键气候要素，发展了许多气象干旱指数，而这些指数的建立为干旱气候的研究提供了有效的工具。山西省地理位置较为特殊，四周环山绕岭，地形明显起伏，大部分区域为山地、丘陵，属于暖温带大陆性半干旱季风气候。山西区域常年各个季节降水不均，冬季异常干冷，降水较少，夏季潮湿闷热。受自身区域环境和技术条件制约，历年来，干旱都是山西最为严重的气象灾害，随着山西社会经济的不断发展，干旱造成的损失也越发严重起来。各地气候因地理位置不同、人类活动的影响而截然不同。不同区域、阶段的气象干旱指标也不一致。本文通过分析几种常见干旱指标，最终确定了山西省整个区域的气象干旱指标，为日后山西预防干旱灾害提供科学的理论依据和支撑。

一、山西气象干旱指标研究

1.常见气象干旱指标分析

（1）标准化降水指数SPI。不同区域、不同时间段的变化加大，很难在不同时空尺度上直接利用降水量进行比较，另外，因山西的降水分布常年不均，所以采用降水量的区域分布概率来具体描述降水量的变化。

（2）WAP指数。在“非等权重近期降水量”概念的影响下，WAP指数认为随着时间的变化降水量的作用随之减少。WAP主要是反映干旱加重情况下其逐渐变化的特点，比较适用实时监测旱涝灾害。

（3）综合气象干旱指数。该指数是综合利用近30d（月度）和近90d（季度）降水量标准化指标，近30d相对湿润指数而得出的气象干旱指数，该指数不仅可以反映出月度和季度降水量的变化情况，而且还能反映出短期水分的缺失情况。该指数比较适用于实时监测气象干旱变化情况和记录评估历史同个时期的气象干旱变化情况。

（4）改进后的综合气象干旱指数。为了实时监测旱涝自然灾害和预警自然灾害情况的发生，国家气候中心根据实时干旱灾害发生情况对原有的综合气象干旱指数做了相应的改进，在此基础上，采取了2步修正。第一通过采取线性递减进一步处理降水、蒸散量，再分别计算近3od、近90d、标准化降水量指数、近30d温润度指数；第二在上一步修正的基础上，根据降水、蒸散量之间的关系对原综合气象干旱指标进行处理，权重系数主要是根据近30d每日蒸散量超出降水量天数及近10d总降水量。

2.山西气象干旱指标的确定

通过分析对比以上几种常见干旱指标，确定了山西省季度、年度气象干旱指标，最终将修正过后计算出的气象干旱指数作为山西区域干旱监测指数，并将此指数作为山西省干旱监测指标。

二、山西干旱气候变化特征

通过观察1961～2008期间山西省各季干旱年份，可以很快发现，从山西省年平均来看，1965年为严重干旱；山西分别在1972年、1986年、1997年、2001年都出现过大旱；另外在1974年、1991年、1999年略显干旱；因此可明显看出山西的重旱年主要发生在20世纪60年代，大旱偏旱年则主要分布在20世纪80年代后。在全球变暖趋势下，在20世纪80年代末山西省气候也逐渐呈现变暖趋势，随之而来的是，山西省的干旱也不断开始加剧，与同个历史时期华北区域的干旱时段刚好互相对应。在20世纪60年代和90年代至21世纪初分别出现冬、春季严重干旱，90年代末在夏季、秋季都发生了重大干旱；60年代和80年代各季都出现了大旱、偏旱情况，进行深入分析可得出，山西省在春夏、夏秋连续发生大旱，而大旱正是造成山西省重旱年的主要因素。旱灾年份不仅造成山西社会经济、农业生产损失惨重，而且严重影响了山西人民的生活环境。

三、山西省干旱的空间分布

大多数年份山西省全省的年、季度气象干旱指数变化是保持一致的，整个山西区域都出现年、季度干旱或者是雨涝情况。山西中部、中东区域四季空间变率最大的区域，四季全省干旱的代表区域。山西中部季度、年度有时会出现南旱北涝或者是南涝北旱的降水分布情况。自90年代末起，山西出现干旱的频率和频率开始逐渐增加。

四、结语

本文通过分析山西省季度、年度干旱指标及确定山西省气象干旱指标，探究干旱气候变化特征，可以发现山西干旱年代际划分十分显著，自1990年起，山西在近45年的时间段内产生了极为严重的持续偏旱情况，20世纪60年代中为重灾年，大旱、偏旱都分布在20世纪80年代中期，冬、春重大干旱则发生在20世纪60年代初和90年代末到21世纪初，各季重大干旱主要出现在60年代和80年代后，春夏、夏秋连续出现干旱或者是夏、秋季出现严重干旱是导致山西省严重干旱年的主要因素。夏秋干旱指数下降直接导致山西年干旱指数的下降。山西干旱空间分布经常出现全省一致干旱的情况，再者就是山西南涝北旱或者是南旱北涝的相反的空间分布，另外山西分别在2年周期、3-5年周期、5-6年周期内发生较为明显的变化。在1997年后，山西省年度干旱指数突然发生变化，在此期间，山西地区和东北地区一致进入持续干旱阶段。

参考文献：

[1]赵海燕；侯美亭；刘文平；马亚丽.干旱指数在山西逐日监测中的适用性研究[J].干旱气象，2014，32（4）：505-505.

[2]周晋红；李丽平；秦爱民.山西气象干旱指标的确定及其干旱气候变化研究[J].干旱地区农业研究，2010，03（5）：240-243.endprint