Page 175 - 《高原气象》2021年第5期

第 40 卷 第 5 期 高 原 气 象 Vol. 40 No. 5
2021 年 10 月 PLATEAU METEOROLOGY October，2021

谢五三，张强，李威，等，2021. 干旱指数在中国东北、西南和长江中下游地区适用性分析［J］. 高原气象，40（5）：1136-1146.
XIE Wusan，ZHANG Qiang，LI Wei，et al，2021. Analysis of the Applicability of Drought Indexes in the Northeast，Southwest
and Middle-lower Reaches of Yangtze River of China［J］. Plateau Meteorology，40（5）：1136-1146. DOI：10. 7522/j. issn. 1000-
0534. 2020. 00102.

干旱指数在中国东北、西南和长江中下游地区

适用性分析

谢五三 ，张 强 ，李 威 ，吴必文 1
1
2
2
（1. 安徽省气候中心， 安徽 合肥 230031；
2. 国家气候中心， 北京 100081）

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。
关键词：干旱指数；适用性；东北地区；西南地区；长江中下游
文章编号：1000-0534（2021）05-1136-11 中图分类号：P462.3 文献标识码：A
DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2020. 00102

1 引言 Meteorological Society，1997；Richard and Heim，
2002），四类干旱之间既密切相关又存在差异，在
干旱是对人类社会影响最严重的气象灾害之
一定程度上反映了干旱发展的不同阶段（张强等，
一，具有发生频率高、持续时间长、影响范围广等特
2011），本文所涉及的干旱主要是指气象干旱。众
点（叶笃正和黄荣辉，1996；邹旭恺和张强，2008），
所周知，气象干旱是指某时段由于蒸发量和降水量
干旱灾害严重地威胁着粮食安全和生态安全，成为
制约社会经济可持续发展的重要因素，因而对干旱 的收支不平衡，水分支出大于水分收入而造成的水
的研究具有重要意义（姚玉璧等，2013）。根据对干 分短缺现象（张强等，2009；张俊等，2011），针对
旱研究的角度和侧重点不同，美国气象学会在总结 气象干旱的监测指数众多，因其着眼点不同，各种
各种干旱定义的基础上，将干旱分为四类：气象干 干旱指数所用资料和计算方法各不相同（姚玉璧
旱、农业干旱、水文干旱和社会经济干旱（American 等，2007），据世界气象组织 WMO 统计，常用的气

收稿日期：2020⁃07⁃24；定稿日期：2020⁃12⁃01
资助项目：国家重点研发计划项目（2017YFC1502402）；安徽省自然科学基金项目（1908085MD109）；安徽省重点研究和开发计划项目
（201904a07020099）；安徽省气象局科研项目（KM201903）
作者简介：谢五三（1981-），男，安徽枞阳人，正高级工程师，主要从事气候监测评估与气象灾害风险研究. E-mail：xiewusan_2008@sina.com
通信作者：张强（1962-），男，江苏丹阳人，正高级工程师，主要从事气候应用研究. E-mail：zhq62@cma.gov.cn