近50年来青海省干旱时空变化分析开题报告
2021-12-28 08:12
全文总字数：4817字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
1.1研究目的
为了总体全方位的理解几十年来青海省的干旱时空变化和对未来干旱发生做出提前预警和监测，所以选择1961年以来的完整的长达五十年的相关气象资料。本文对青海省1961-2010年的降水数据进行相应的处理之后，采用计算气象干旱指数中的降水距平百分率，对降水距平百分率进行空间插值进行分析。具体是以季度、年份三个时间尺度对气象干旱发生频率、干旱分布范围、干旱灾情强度进行分析。
1.2研究意义
在全球气候变化的大背景之下，干旱成为影响我国国民经济，人民生产生活的主要气象灾害之一。
青海省地处青藏高原东北部，以全国地理位置来看，大致处在全国中心偏西北部。北部、东部与甘肃省为邻，东南部与四川省相接壤，南部、西南部与西藏自治区毗邻。自古以来，青海省就处在我国非常重要的战略位置上，是我国东部地区向新疆、甘肃北部、西藏行进的重要通道。
分析建国以来青海省的气象资料，青海省所处地区基本上每年都会发生不同程度的干旱灾害。六十年代到八十年代，从干旱发生的频率和干旱的危害程度上看，青海省东部农业区呈现减少趋势。进入九十年代，干旱的年份明显增多。大范围、危害大的干旱灾害出现频率增加，平均每五年就会又一次大范围的干旱灾害。1999年是青海省自新中国建立以来的五十年间干旱最严重的一年。从去年9月到当年5月，持续三个季度200多天的高温少雨（雪）天气。同时，全省平均气温较往年同期偏高1到3℃，达到历年最高值；降水量较历年同期偏少3到5成，其中东部农业区和青海湖环湖一带偏少七成以上，形成了特大旱。全省受灾面积达510万亩，占当年播种面积的60%，其中成灾面积280万亩，占当年播种面积的32.7%。
青海省位于我国青藏高原北部，是气候变化极为敏感的区域，也是三江源所在的省份。研究青海省干旱的时空变化特征，有着重要的现实意义。
国内外研究现状
| 2.1国内外干旱研究现状 干旱是一种发生频率高，发生范围广，发生时间长的一种气象灾害，在国内外均有发生。干旱是普遍存在的一种长期自然灾害现象，世界上干旱现象易发地区约占陆地总面积的 35%，主要分布在澳大利亚大部分地区、非洲大部、北美洲和南美洲的西部地区，还有亚洲的大部分地区，全球有 120 多个国家和地区每年不同程度地遭受干旱灾害的威胁。干旱已经成为一个严重威胁着人类生存的环境问题。据有关资料统计，世界每年因旱灾造成的直接经济损失在 70 亿美元左右 [1]。据统计，在各类自然灾害造成的总损失中，气象灾害造成的损失约占85%，而干旱又占气象灾害损失的50%左右[2]。根据1949～2007年的资料统计,我国平均每年干旱受灾面积21878.4千公顷,干旱受灾面积占全国受灾总面积的56.661-1990年发生在长江流域的旱涝灾害所造成的损失约占整个气象灾害损失的78%，而干旱就占其中的50%[3-4]。可以明显的看出，干旱的受灾面积明显比其他灾害要广，干旱的影响和造成的损失也比其他的气象灾害要大。二十世纪后半叶，我国干旱发生的严重程度，持续时间，发生范围都较之前呈现明显增加趋势。21世纪以来，我国每年都会发生干旱，只是范围、程度不同。几乎每年也都会发生连季干旱，以冬春连旱、夏伏连旱连旱、伏秋连旱为主[5]。中国属于旱灾频发的国家，近年来随着社会经济发展和干旱现象日趋严重，在全球变暖的背景下，干旱成为全国最亟待改善和解决的问题之一[7]。因此,我们对于干旱及灾害的危害不容忽视,需要通过对我国历史干旱分析,了解和掌握干旱及灾害的规律,以保证水资源安全来达到保证粮食安全和经济社会快速发展的需求的目的。 2.2干旱监测指标研究现状 干旱指标是研究干旱气候的基础,也是衡量干旱程度的标准和关键环节。对于干旱指标的研究表明,干旱指标制定的客观、合理,对干旱过程就反映的准确,否则,可能遗漏一些干旱过程,也有可能会增加一些并非干旱化的过程[8]。 自有观测记录以来,干旱指标就一直是研究干旱的重要方面和热点问题。据世界气象组织统计,各种应用的干旱指标有55种[9]。 降水量干旱指标是气象干旱指标中最常见的指标，另外还有降水距平百分率（Pa）、降水Z指标[10]、Bhalme-Mooley干旱指标[11]、帕默尔干旱指数（PDSI）、标准差指标、标准化降水指标（SPI）、标准化降水蒸散指数（SPEI）等。 土壤墒情干旱指标也是一个较为常见的干旱监测指标，土壤墒情指土壤的温度状况，也是反映作为对水分胁迫的最成熟指标之一[12]。作物生长发育的水分主要靠根系直接从土壤中获取，土壤水分含量是限制作物生长发育的重要因子之一，可以让土壤含水量作为对水分的胁迫指标[13]。包括土壤相对湿度，相对湿润指数，土壤有效水分存储量等。 总体上看，我国干旱灾害频发，但是时间空间发布差异大，各地的地理情况不一。各种方法的优势和缺点都不一样。所以，只采取一种指标分析变化规律是具有局限性的。因此，本文拟用三种方法，即干旱指标降水距评估法（Pa）, 标准化降水指数(SPI),帕默尔干旱指标（PDSI）法对干旱的时空变化进行研究，并对其对干旱时空变化的反映程度拟合上进行分析。 2.3三种不同的干旱指标降水距评估法（Pa）, 标准化降水指数(SPI),帕默尔干旱指标（PDSI）研究现状 降水距平百分率是表征某时段降水量异常的方法之一,能直观反应降水异常引起的干旱;在我国气象日常业务中经常使用,多用于评估月、季、年发生的干旱事件。标准化降水指数是表征某时段降水量出现的概率多少的指标之一,该指标是由在评估美国科罗拉多干旱状况时提出的。该指标适用于月以上尺度相对当地气候状况的干旱监测与评估,能较好地反映干旱强度和持续时间,而且具有多时间尺度应用的特性,因而得到广泛应用。标准化降水指数是表征某时段降水量出现的概率多少的指标之一,该指标是由McKee[14]等在评估美国科罗拉多干旱状况时提出的。该指标适用于月以上尺度相对当地气候状况的干旱监测与评估,能较好地反映干旱强度和持续时间,而且具有多时间尺度应用的特性,因而得到广泛应用帕默尔干旱指数是表征在一段时间内,该地区实际水分供应持续少于当地气候适宜水分供应的水分亏缺。其基本原理是土壤水分平衡原理。该指数基于月值资料设计,经标准化处理,可对不同地区、不同时间的土壤水分状况进行比较,在计算水分收支平衡时,考虑了前期降水量和水分供需,物理意义明确[15]。降水距平百分率对降水量变化在表征干湿变化时具有局限性,特别是在过渡带地区,降水量的细微变化可能因增暖的趋势而引起显著的干旱化趋势[16] 目前国家气候中心运用以SPI和湿润度指数为基础,并考虑近期降水量的综合指数对全国范围的干旱实况进行逐日滚动实时监测,业务实践效果良好 [17]。PDSI指标对于我国来说,台站稀少,地表结构复杂,加之我国的资料同化水平有待于进一步提高,所以有关参数的选取和计算有一定的制约,不便于推广、检测和应用 [18]。
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2. 研究的基本内容
3.1 近50年来青海省干旱发生的空间分布
本论文拟在总结国内外干旱研究成果的基础上，基于1961年以来，三江源各站点的气象数据资料，以降水距平百分率（pa）来识别干旱，从而干旱的空间分布规律。
3.2近50年来青海省干旱发生的时间分布
3. 实施方案、进度安排及预期效果
4.1实施方案
1．对这一选题的意义进行阐述。
2．对干旱的定义和干旱的复杂性做出解释。
4. 参考文献
[1] 马柱国,符淙斌 .1951~2004 年中国北方干旱化的基本事实 [j].科学通报 ,2006,20 ：2429-2439.[2]赵丽,冯宝平,张书花.国内外干旱及干旱指标研究进展[j].气象,2012,40(8):345-348.
[3] 顾颖,刘静楠,林锦. 近60年来我国干旱灾害特点和情势分析[j]. 水利水电技术,2010,(01):71-74.
[4]司东,李修仓,任福民等.2011年全球重大天气气候事件极其成因[j].气象,2012(4):480-489.
