Page 191 - 《高原气象》2025年第3期

3 期 殷丽霞等：2022年甘肃庆阳旱涝急转特征及成因分析 749
时段的降水量 x 可以为 0， 所以累计概率可以表示 表1 干旱指数各干旱等级对应的干旱频率
为 H（x）=q+（1-q）G（x）， 式中 q 为降水量为 0 的概 Table 1 Drought frequency corresponding to different
率。而 m 表示降水序列中降水量为 0 的样本数， n drought levels in the drought Index
为总样本数， 则 q=m/n。累积概率 H（x）可以通过下 干旱等级 干旱程度 所占比重/% 累积频率/%
(
式转换为标准正态分布函数： 5 特旱 2 0~2
c 0 + c 1 t + c 2 t
2
SPI = - t - 1 + d 1 t + d 2 t + d 3 t 3 ) （6） 4 3 重旱 5 8 2~7
2
7~15
中旱
当0<H（x）≤0. 5时 2 轻旱 15 15~30
é ê ê 1 ù ú ú 1 无旱 70 30~100
t = ln êê ú ú （7）
ë H ( x ) 2 û
华池西部、 宁县西部大部分区域累积降水量不足
当0. 5<H（x）≤1时 100 mm， 除正宁外， 其余县区降水相比历年同期偏
é ê ê 1 ù ú ú 少 25% 以上， 西峰、 宁县降水偏少超过 45%［图 1
t = ln êê ú ú （8）
ë 1 - H ( x ) 2 û （a）］。尤其在 3-5 月这一关键的农作物生长期间，
式中： c 0 、 c 1 、 c 2 和 d 0 、 d 1 、 d 2 分别为 Gamma 分布函 全市未出现一场暴雨， 环县、 镇原累计降水量偏少
数转换为累积频率简化近似求解公式的计算参数， 达到 54. 5% 及 60. 9%， 干旱持续时间长、 旱情较为
c 0 =2. 515517， c 1 =0. 802853， c 2 =0. 010328， d 1 = 严重。
1. 432788， d 2 = 0. 189269， d 3 =0. 001308。 根 据 式 7月中旬， 降水态势发生了急剧变化。7月 11 -
（1）~（8）即可求得任意时段 SPI， 根据干旱出现频率 12 日， 全市普降暴雨， 其中环县秦团庄日降水量达
可以确定不同干旱等级对应的SPI。 92. 8 mm； 7 月 15 日区域性大暴雨过程中， 庆城县
本文主要分析 2022 年 3 -8 月的旱涝特征， 因 翟家河村日降雨量 373. 1 mm， 突破庆阳市自有观
此选用 1个月和 3个月尺度计算 SPI值（分别记录为 测记录以来单日降雨量历史极值（200. 2 mm）。至7
SPI、 SPI）。由于干旱指数的等级阈值存在区域上 月底， 21 天内全市共出现 4 场区域性暴雨过程， 暴
3
的差异， 本文采用国内外使用较多的累积频率法进 雨日达到 8 天。尤其 7 月 15 日区域性大暴雨过程
行修正。各干旱等级的累积频率如表1。 中， 庆城县翟家河村日降雨量373. 1 mm， 这一数值
不仅突破了庆阳市自有观测记录以来的单日降雨
2 2022年旱涝急转特征
量历史极值（200. 2 mm）， 而且在全国范围内也是
2022年， 庆阳市春夏两季降水转变表现出旱灾 少见的。7月全市全市平均降水量 149. 4 mm， 相较
持续时间长、 旱涝转变异常迅猛、 极端降水突破历 于近 30 年的平均降水量（106. 0 mm）偏多 41. 0%。
史极值的特征。3 -6 月， 全市平均降水量 126. 6 特别是华池、 宁县、 西峰 3 县， 累积降水量分别为
mm， 相较于近 30 年平均降水量（153. 0 mm）偏少 220. 3 mm、 182. 4 mm、 154. 5 mm， 相比历年同期
17. 2%， 其中中西部环县、 庆城、 镇原、 西峰， 以及 偏多 123. 9%、 63. 3%、 38. 7%［图 1（b）］。全市旱涝

图1 2022年3 -5月（a）及7月（b）庆阳市降水量（彩色区）及降水距平（等值线）空间分布（单位： mm）
Fig. 1 Spatial distribution of precipitation （color area） and precipitation （contour line） anomaly
in Qingyang City from March to May （a） and July （b） of 2022. Unit： mm