干旱指数在中国东北、西南和长江中下游地区适用性分析

摘要

基于气温、降水、土壤墒情以及历史干旱灾情等资料,从干旱时空分布特征、典型干旱过程诊断、不合理跃变分析以及与土壤墒情、干旱灾情的相关性等方面,分析标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)、相对湿润度指数(MI)、气象干旱综合指数(MCI)在我国东北、西南和长江中下游地区的适用性。结果发现,四种指数对干旱的年际变化诊断基本一致,而对干旱空间分布的诊断,MCI与MI指数与实况更加吻合。针对典型干旱过程的逐日诊断,MCI指数对干旱过程的刻画效果最好,不合理跃变次数较SPI、SPEI和MI指数分别下降82.6%、73.8%和97.8%;各指数在长江中下游地区不合理跃变次数最少,其次为西南地区,东北地区相对较多。与土壤墒情的相关性方面,MCI指数最好,均通过99%的信度检验,较SPI、SPEI和MI指数分别提高9.2%、54.7%和68.8%;西南地区代表站与土壤墒情的相关性最好,其次为长江中下游地区,东北地区相对较差。与干旱受灾面积的相关性方面,MCI指数也是最好的,较SPI、SPEI和MI指数分别提高16.9%、37.1%和27.6%;各指数在东北地区与灾情的相关性优于长江中下游地区,西南地区总体较差。综合来看,MCI指数适用性最好,这与干旱指数的构造方法及其考虑的干旱影响因子、时间尺度、不同时段降水权重等因素密切相关。