基于SPI和SPEI指数的辽宁省大豆生长季干旱时空变化特征

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2023.04.016

摘要/Abstract

摘要：

选用1961—2020年辽宁省52个气象站的日降水量和日平均气温资料，计算大豆生长季和各发育阶段的标准化降水指数（SPI）和标准化降水蒸散指数（SPEI），选取5个代表站，应用M-K趋势检验方法分析大豆不同时间尺度的干旱时空变化。结果表明：大豆生长季SPI和SPEI均呈干旱化趋势，SPEI监测的干旱程度略大于SPI；大豆播种期—出苗期SPEI和SPI呈湿润化趋势，出苗期—开花期、开花期—结荚期和结荚期—成熟期均为干旱化趋势，其中开花期—结荚期最为显著。SPEI监测的干旱范围及高发区均大于SPI，且干旱程度更强，其中，辽宁西部的干旱程度最为严重。从大豆生长季和发育阶段进行干旱评估，SPEI适用性优于SPI。

关键词: 日降水量, 日平均气温, 干旱评估

Abstract:

Using daily precipitation and daily average temperature from 52 meteorological stations in Liaoning province from 1961 to 2020, the standard precipitation index (SPI) and the standard precipitation evaporation index (SPEI) were calculated at soybean growing season scale and at each developmental stage scale.Mann-Kendall test was used to examine the spatial and temporal variation characteristics of drought and drought frequency of soybean at different time scales.The study showed that both SPI and SPEI indices showed aridity trends during soybean growing season, with SPEI monitoring a slightly more severe drought than SPI.At all soybean developmental stages, SPEI and SPI indices showed wetting trends at the sowing-emergence stage, and aridity trends at the emergence-flowering, flowering-podding, and podding-maturity stages, with significant aridity trends at the flowering-podding stage.Spatially, the SPEI index monitored a larger range of drought and drought prone areas than those monitored by the SPI, and the degree of drought was stronger, with the most severe drought happening in the west of Liaoning.Therefore, the SPEI index is more applicable compared to the SPI index when evaluating drought of the soybean at growing season and each developmental stage.

Key words: Daily precipitation, Daily average temperature, Drought assessment

中图分类号:

P468/S565.1

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图/表 8

图1

表1

图2

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表2

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表3

参考文献 37

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干旱指数范围	干旱类别	干旱指数范围	湿润类别
0.00~-0.50	正常	0.00~0.50	正常
-0.51~-1.00	轻度干旱	0.51~1.00	轻度湿润
-1.01~-1.50	中度干旱	1.01~1.50	中度湿润
-1.51~-2.00	重度干旱	1.51~2.00	重度湿润
-2.01以下	极度干旱	2.01以上	极度湿润

项目	站点	播种期—出苗期	出苗期—开花期	开花期—结荚期	结荚期—成熟期
SPI倾向率/ (10 a)^-1	阜新	0.009	-0.005	-0.018^***	-0.001
	康平	0.010^*	-0.007	-0.004	0.003
	普兰店	0.009^*	-0.017^**	-0.013^**	0.000
	海城	0.005	-0.005	-0.010	-0.001
	新宾	0.013	-0.010	-0.005	0.004
SPEI倾向率/ (10 a)^-1	阜新	0.000	-0.010^*	-0.020^***	-0.003
	康平	0.002	-0.010^*	-0.009^*	0.001
	普兰店	0.009^*	-0.020^***	-0.018^***	0.002
	海城	0.001	-0.009	-0.018	-0.004
	新宾	0.011	-0.040	-0.008	0.001
降水变幅/ (mm·a^-1)	阜新	0.126^*	-0.049	-0.606	-0.466
	康平	0.231^*	-0.388	-0.143	0.500
	普兰店	0.304^*	-1.048^**	-0.918^**	0.336
	海城	0.400	-0.261	-0.616	-0.207
	新宾	0.258	-0.672	-0.196	0.633
温度变幅/ (℃·a^-1)	阜新	0.011	0.007^**	0.017^**	0.018^***
	康平	0.014^*	0.021^***	0.018^**	0.021^***
	普兰店	0.000	0.025^***	0.017^**	0.022^***
	海城	0.001	0.026^***	0.023^**	0.026^***
	新宾	0.000	0.023^***	0.013	0.019^***

年份	SPI	SPEI	实际情况	是否符合
2000	辽宁西北部、中部特旱，东部大部分地区中旱	辽宁西北部、中部特旱，东部大部分地区重旱	大豆播种至开花期，全省异常高温、少雨，旱情由辽宁西部、北部、南部向中、东部地区扩延	SPEI较符合
2009	辽宁西部特旱，北部、东部大部分地区中旱	辽宁西部部分地区特旱，北部、东部大部分地区中旱	大豆结荚期—成熟期，全省降水量为历年同期最少，辽宁西部、北部地区西部出现中到重度干旱	SPI和SPEI均符合
2018	辽宁西部、北部大部分地区出现轻到中度干旱	辽宁北部、中部出现中到重度干旱	大豆播种期，辽宁北部、西部个别地区出现重度干旱，大部地区为中度干旱	SPEI较符合
2020	锦州、阜新地区重旱，辽宁西北部为轻旱	锦州、阜新地区重旱，辽宁西北部为中旱	7月大豆开花期沈阳北部、锦州大部、阜新东部、抚顺大部和本溪东部出现严重干旱，其他地区轻到中旱	SPEI较符合