基于MCI指数的福建省干旱气候特征

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.014

气象与环境学报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (5): 93-99.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2021.05.014

基于MCI指数的福建省干旱气候特征

庄瑶^1,²(),鲍瑞娟³,张容焱^4,*(),何金海¹,汪澜^3,⁵

1. 南京信息工程大学, 江苏南京 210000
2. 福建省气象台, 福建福州 350001
3. 福建省灾害天气重点实验室福建省气象科学研究所, 福建福州 350001
4. 福建省气候中心, 福建福州 350001
5. 中国气象局上海台风研究所, 上海 200000

收稿日期:2020-09-21 出版日期:2021-10-30 发布日期:2021-11-01
通讯作者: 张容焱 E-mail:415850744@qq.com;fzzry@163.com
作者简介:庄瑶, 男, 1987年生, 工程师, 主要从事气象观测, E-mail: 415850744@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划(2018YFC1505805);国家自然科学基金(41575052);上海台风研究基金(TFJJ201910);福建省灾害天气重点实验室重大科技专项课题(2020TF06)

MCI-based climatic characteristics of drought in Fujian province

Yao ZHUANG^1,²(),Rui-juan BAO³,Rong-yan ZHANG^4,*(),Jin-hai HE¹,Lan WANG^3,⁵

1. Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210000, China
2. Fujian Provincial Meteorological Observatory, Fuzhou 350001, China
3. Fujian Provincial Key Laboratory of Disaster Weather, Fujian Institute of Meteorological Sciences, Fuzhou 350001, China
4. Climate Center of Fujian Province, Fuzhou 350001, China
5. Shanghai Typhoon Institute, China Meteorological Administration, Shanghai 200030, China

Received:2020-09-21 Online:2021-10-30 Published:2021-11-01
Contact: Rong-yan ZHANG E-mail:415850744@qq.com;fzzry@163.com

摘要/Abstract

摘要：

采用目前国家干旱监测业务实行的MCI指数，利用Morlet小波、经验正交函数（EOF）等方法，分析了福建省1961—2019年全省66个气象站MCI指数表征的干湿状况和干旱变化特征。结果表明：福建省存在明显的干湿气候特征，具有显著的6—8 a和22 a的周期振荡，内陆山区干湿变化周期比沿海长，在季节尺度上各季均存在多时间尺度和地域差异化的特点；其空间变化具有3种典型模态，反映了季风降水多寡和地形差异。MCI表征的干旱过程时空分布与历史干旱事件相吻合，秋季和冬季是福建省干旱发生频率最高的季节，春季和夏季是干旱强度最强的季节；闽江口以南沿海地区干旱发生率明显高于内陆地区，全省出现同步干旱的机率较小（12%）。

关键词: EOF分析, MCI, 干旱特征

Abstract:

Based on the meteorological drought composite index (MCI) that was implemented in the national drought monitoring operation system currently, the characteristics of dry and wet conditions and variations of a drought of 66 meteorological stations in Fujian province in the past 59 years were analyzed using Morlet wavelet and empirical orthogonal function (EOF) methods. The results show that Fujian has obvious climatic characteristics of wet and dry seasons with significant periodic oscillations of 6-8 years and 22 years. The variation of wet and dry seasons' period in mountainous inland areas is longer than that in coastal areas. At seasonal scale, each season is featured by multiple time scales and regional differences. The spatial variation has three typical modes, which reflect the differences in monsoon rainfall amount and topography. The spatial and temporal distribution of drought processes expressed by MCI is consistent with historical drought events. Autumn and winter (spring and summer) are the seasons with the highest drought frequency (strongest drought intensity) in Fujian province. The occurrence probability of drought processes in coastal areas at the south of Minjiang River Estuary is significantly higher than that in inland areas, and the occurrence probability of synchronous drought in the whole province is relatively less (12%).

Key words: EOF analysis, Meteorological drought composite index (MCI), Drought characteristics

中图分类号:

P429

庄瑶, 鲍瑞娟, 张容焱, 何金海, 汪澜. 基于MCI指数的福建省干旱气候特征[J]. 气象与环境学报, 2021, 37(5): 93-99.

Yao ZHUANG, Rui-juan BAO, Rong-yan ZHANG, Jin-hai HE, Lan WANG. MCI-based climatic characteristics of drought in Fujian province[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2021, 37(5): 93-99.

图/表 7

表1

图1

图2

图3

图4

图5

图6

参考文献 28

1	叶敏, 钱忠华, 吴永萍. 中国旱涝时空分布特征分析[J]. 物理学报, 2013, 62 (13): 139203. doi: 10.7498/aps.62.139203
2	郑建萌, 张万诚, 万云霞, 等. 云南极端干旱年春季异常环流形势的对比分析[J]. 高原气象, 2013, 32 (6): 1665- 1672.
3	马鹏里, 韩兰英, 张旭东, 等. 气候变暖背景下中国干旱变化的区域特征[J]. 中国沙漠, 2019, 39 (6): 209- 215.
4	尹晓东, 董思言, 韩振宇, 等. 未来50a长江三角洲地区干旱和洪涝灾害风险预估[J]. 气象与环境学报, 2018, 34 (5): 66- 75. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2018.05.009
5	韩兰英, 张强, 贾建英, 等. 气候变暖背景下中国干旱强度、频次和持续时间及其南北差异性[J]. 中国沙漠, 2019, 39 (5): 1- 10.
6	熊光洁, 王式功, 李崇银, 等. 三种干旱指数对西南地区适用性分析[J]. 高原气象, 2014, 33 (3): 686- 697.
7	王春林, 邹菊香, 麦北坚, 等. 近50年华南气象干旱时空特征及其变化趋势[J]. 生态学报, 2015, 35 (3): 595- 602.
8	陈少勇, 郭俊瑞, 吴超. 基于降水量距平百分率的中国西南和华南地区的冬旱特征[J]. 自然灾害学报, 2015, 24 (1): 23- 31.
9	陈少勇, 魏桂英, 郭俊瑞, 等. 中国西南和华南地区秋季干旱变化规律[J]. 干旱气象, 2014, 32 (6): 894- 901.
10	周秉根, 陈建业, 何俊杰, 等. 2009-2010年冬春季节我国西南地区持续干旱的成因分析[J]. 安徽师范大学学报: 自然科学版, 2012, 35 (1): 52- 55.
11	陈家金, 林晶, 陈惠, 等. 福建省干旱的时空分布及其对农业生产的影响[J]. 自然灾害学报, 2006, 15 (6): 265- 269.
12	潘卫华, 陈家金, 陈惠, 等. 基于MODIS数据的福建省干旱遥感动态监测分析[J]. 中国生态农业学报, 2008, 16 (4): 1015- 1019.
13	Hayes M J , Svoboda M D , Wiihite D A , et al. Monitoring the 1996 drought using the standardized precipitation index[J]. Bulletin of the American Meteorological Society, 1999, 80 (3): 429- 438. doi: 10.1175/1520-0477(1999)080<0429:MTDUTS>2.0.CO;2
14	王劲松, 郭江勇, 周跃武, 等. 干旱指标研究的进展与展望[J]. 干旱区地理, 2007, 30 (1): 60- 65. doi: 10.3321/j.issn:1000-6060.2007.01.010
15	赵丽, 冯宝平, 张书花. 国内外干旱及干旱指标研究进展[J]. 江苏农业科学, 2012, 40 (8): 345- 348. doi: 10.3969/j.issn.1002-1302.2012.08.134
16	冯冬蕾, 程志刚, 赵雷, 等. 4种干旱判别指数在东北地区适用性分析[J]. 干旱区地理, 2020, 43 (2): 371- 379.
17	杨丽慧, 高建芸, 苏汝波, 等. 改进的综合气象干旱指数在福建省的适用性分析[J]. 中国农业气象, 2012, 33 (4): 603- 608. doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2012.04.019
18	张存杰, 刘海波, 宋艳玲, 等. 气象干旱等级: GB/T 20481-2017[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017.
19	成青燕, 高晓清, 林纾, 等. 基于MCI指标的甘肃省近50年干旱特征分析[J]. 干旱地区农业研究, 2017, 35 (1): 211- 218.
20	李晶, 王婉昭, 刘东明, 等. 2017年辽宁省春夏季精细化气象干旱监测评估[J]. 气象与环境学报, 2019, 35 (3): 100- 105. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2019.03.013
21	李红梅, 李林, 李万志. 气象干旱监测指标在青海高原的适用性分析[J]. 干旱区研究, 2018, 35 (1): 114- 121.
22	王素萍, 王劲松, 张强, 等. 几种干旱指标对西南和华南区域月尺度干旱监测的适用性评价[J]. 高原气象, 2015, 34 (6): 1616- 1624.
23	张容焱, 庄瑶, 薛峰, 等. 福建气象干旱风险监测预警和评估技术[J]. 灾害学, 2019, 34 (3): 114- 122. doi: 10.3969/j.issn.1000-811X.2019.03.022
24	鹿世瑾, 王岩. 福建气候[M]. 2版北京: 气象出版社, 2012: 1- 2.
25	陈峪, 姜允迪, 陈鲜照, 等. 气候季节划分: QX/T 152-2012[S]. 北京: 气象出版社, 2012.
26	张强, 邹旭恺, 肖风劲, 等. 气象干旱等级: GB/T 20481-2006[S]. 北京: 中国标准出版社, 2006.
27	冯冬蕾, 程志刚, 吴琼, 等. 基于MCI指数的东北地区1961-2014年气象干旱特征分析[J]. 干旱区资源与环境, 2017, 31 (10): 118- 124.
28	黄晚华, 隋月, 杨晓光, 等. 气候变化背景下中国南方地区季节性干旱特征与适应Ⅴ.南方地区季节性干旱特征分区和评述[J]. 应用生态学报, 2013, 24 (10): 2917- 2925.

月份	突变年代	主要突变点	月份	突变年代	主要突变点
1月	20世纪80年代	1989年	7月	20世纪60—70年代	1969年、1977—1978年
2月	20世纪60—70年代	1967年，1977年	8月		1966年
3月		1974—1975年，1978年	9月	多数站点无突变现象	-
4月	20世纪60—70年代 21世纪00年代	1965年、2002年、2008年	10月	半数站点无突变现象	-
5月		1965年、1990年、1995年	11月	沿海20世纪70年代内陆20世纪90年代	1973年、1996年、2008年
6月	20世纪60—80年代	1979年	12月	沿海20世纪90年代内陆21世纪00年代	1993—2008年

[1]	李玉梅, 李勋, 周方聪. 海南岛冷空气降水天气形势差异分析[J]. 气象与环境学报, 2020, 36(1): 43-50.
[2]	阎琦, 陆井龙, 田莉, 崔锦, 李爽,杨青 . 1971—2011年辽宁寒潮时空分布特征[J]. 气象与环境学报, 2014, 30(4): 63-69.
[3]	王玲玲. 大连地区伏期旱涝指数EOF分析和预测[J]. 气象与环境学报, 2001, 17(4): 20-22.

基于MCI指数的福建省干旱气候特征

MCI-based climatic characteristics of drought in Fujian province

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