基于SPEI的贵州省分区干旱时空演变特征

【目的】干旱对贵州省水循环及水资源管理系统造成严重破坏,科学合理地认识干旱时空演变对抗旱减灾及社会稳定至关重要。【方法】利用贵州省18个气象站点1960—2012年逐月降水和平均气温数据计算标准化降水蒸散指数SPEI评估干旱,采用M-K趋势检验、B-G分割法、极点对称模态分解法ESMD和反距离权重插值法分析了贵州省分区分时段干旱时空演变特征。【结果】贵州省月、季和年尺度SPEI序列均呈波动下降趋势,其中夏季和冬季SPEI序列变化未通过显著性检验,且20世纪60—90年代,贵州省各分区干湿变化具有较强的一致性,21世纪各分区的干湿变化不具有明显的一致性;以黔西北年SPEI为例,基于ESMD分解法得到3个模态分量IMF和1个趋势项R,从R看出干旱指数整体上呈波动"减小-增大"趋势,分析IMF1-IMF3振荡可得黔西北地区干旱具有2.1、7.6和26.5 a的周期特征,且年代际周期26.5 a在干旱变化中起主导作用,ESMD法在非线性、非平稳时间序列周期及趋势分析中应用效果较好;依据B-G分割法检测结果,得到1960—1986年、1987—2003年和2004—2012年3个研究时段,2004—2012年黔西北地区的冬旱强度和黔西南地区的春旱频率达到最大,分别为1.82和77.78%,2004—2012年四季干旱强度明显增大,且1986—2012年贵州省高强度干旱呈现由北向南转移趋势,1960—2003年四季干旱高频区呈现由东南向西北转移趋势,1960—2012年各分区四季干旱频率呈现增加趋势。【结论】贵州省各分区呈干旱化趋势,且干旱频率和强度呈现不同程度的增加。