辽西北地区干旱分区研究

摘要

干旱是一种水量相对亏缺的自然现象，气象学通常将降雨的多年平均状况视为正常现象，低于平均值称之为干旱。辽西北地区由于地理位置、环境与自然气候条件的影响，使得干旱发生的频次高且程度重，造成了非常大的影响与损失。对于干旱的研究，国内外学者已取得了很多成果，但多数都是以气象或农业干旱某一种干旱类型为研究目的，不能更为全面的反映出干旱的综合情况，尤其对于自然因素引起的干旱情况研究较少。可变模糊评价法与其他综合评价方法相比较，在不同的模型参数的变化下，能够较为灵活且客观的反映干旱的综合情况，因此本文基于可变模糊评价法通过变换参数模型来反映自然因素引起的干旱事件，通过与历史资料对比验证评价结果的准确性，进而进行干旱分区。主要的研究内容与成果如下:
　　(1)以辽西北地区14个观测站40年较长系列的降水、日平均温度、日最高温度、日最低温度、日照时数、2m高处风速等逐日气象、水文数据以及历史资料，选取了四项评价指标，根据各项指标已确定的评价标准，基于可变模糊评价法，在不同模型参数的变化下，计算得到了自然因素引起的综合干旱级别特征值与干旱评价等级。
　　(2)根据综合干旱级别特征值，绘制了辽西北地区各行政单元的干旱程度年际变化趋势图，给出了在可变模糊评价法的基础上得到的各行政单元的典型干旱年。阜新市在1988年和2001年出现了峰值，发生了较为严重的干旱;朝阳市在2000年-2003年这三年中，干旱集中发生且程度较重，2000已达到接近特大干旱;锦州市在1988年和2000年也发生了中度以上的干旱情况;这与历史资料中记载的资料能够较好为吻合。
　　(3)基于得到的干旱级别特征值，对辽西北地区进行了时间和空间两个尺度的演变规律分析。时间尺度上分析了干旱程度与干旱范围的年际变化与趋势性。空间尺度上分析了各级别干旱频次的空间分布特征。辽西北地区以轻度和中度干旱为主，中度干旱发生的高频区位于朝阳市范围内的建平、凌源县以及葫芦岛市的绥中县;重度干旱则集中于朝阳市境内，发生重度干旱的频次相对不是很高。软件支持Origin软件及Arcgis软件。
　　(4)结合SPSS软件，采用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function，EOF)和旋转经验正交函数分解(Rotated Empirical Orthogonal Function，REOF)对辽西北地区干旱情况进行了区域划分，Ⅰ区为重旱区，Ⅱ区以轻早为主;Ⅲ区以中旱为主;Ⅳ区各级干旱均有发生但频率不高。
　　(5)针对本文的分析结果，对辽西北干旱区制定具有针对性的抗旱对策，同时为相关部门采取合理可行的防旱抗旱建议提供一定的科学依据。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究概况

1．2．1 国外研究概况

1．2．2 国内研究概况

1．3 主要研究内容

1．4 本章小结

2．研究区概况及基础数据

2．1 辽西北地区区域概况

2．1．1 地理位置

2．1．2 气象与水文

2．1．3 社会经济

2．1．4 干旱历史记载

2．2 基础教程

2．2．1 数据来源

2．2．2 数据处理

2．3 本章小结

3 主要研究方法

3．1 可变模糊评价法

3．1．2 FAO Penman-Monteith

3．1．3 层次分析法

3．1．4 熵权法

3．2 EOF(经验正交函数)分解

3．3 REOF(旋转经验正交函数)分解

4 基于可变模糊评价法的辽西北干旱情况

4．1 辽西北地区干旱时间演变特征分析

4．1．1 干旱程度分析

4．1．2 干旱范围分析

4．2 辽西北地区干旱空间分布特征分析

4．3 史料记载验证

4．4 本章小结

5 辽西北地区区域干旱分区分析

5．1 变量场空间结构分离

5．2 变量场时空结构分析

5．2．1 EOF分析

5．2．2 REOF分析

5．3 本章小结

6 干旱趋势预测

7 辽西北地区防旱抗旱管理对策与建议

8 结论与展望

8．1 结论

8．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

攻读硕士学位期间参与科研项目

致谢