氣象干旱是農(nóng)業(yè)干旱的驅(qū)動因素,研究農(nóng)業(yè)干旱對氣象干旱的響應(yīng)特征對理解干旱演變機(jī)制具有重要作用,而以往研究大多忽略了干旱的時(shí)空連續(xù)特征。該研究以SPEI和aSPI分別表征氣象干旱和農(nóng)業(yè)干旱,基于三維干旱識別方法提取2類干旱的歷時(shí)、面積、烈度、強(qiáng)度、中心以及遷移距離6個(gè)干旱特征,分析黑河流域1961-2014年干旱時(shí)空連續(xù)動態(tài)演變特征;提出時(shí)空尺度干旱事件匹配準(zhǔn)則,確定存在時(shí)空聯(lián)系的氣象-農(nóng)業(yè)干旱事件,探討氣象、農(nóng)業(yè)干旱時(shí)空響應(yīng)特征并建立干旱特征響應(yīng)模型。結(jié)果表明:1)從三維視角可準(zhǔn)確全面地認(rèn)識干旱事件時(shí)空動態(tài)演變過程及區(qū)域干旱發(fā)展規(guī)律,研究區(qū)秋冬春連旱一般起源于中游中部,沿東南方向逐漸向上游遷移并消亡,且干旱遷移速率在上游相對較快;2)基于時(shí)空尺度的干旱事件對匹配結(jié)果能夠保證時(shí)空尺度上氣象、農(nóng)業(yè)干旱的復(fù)雜關(guān)系更接近實(shí)際,為準(zhǔn)確分析氣象-農(nóng)業(yè)干旱時(shí)空響應(yīng)特征提供保障;3)研究區(qū)氣象-農(nóng)業(yè)干旱歷時(shí)、干旱面積和干旱烈度的最優(yōu)響應(yīng)模型分別為二次多項(xiàng)式、指數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)。該研究為準(zhǔn)確評估干旱時(shí)空動態(tài)演變規(guī)律及干旱響應(yīng)關(guān)系提供了新思路。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)位置及氣象、水文站點(diǎn)分布

采用二維干旱識別方法[10]對研究區(qū)逐月干旱指數(shù)柵格矩陣進(jìn)行干旱斑塊識別，即將干旱指數(shù)小于-1的相鄰柵格構(gòu)成一塊干旱斑塊，并對不同干旱斑塊標(biāo)記不同編號。這一步需要事先設(shè)定一個(gè)最小干旱面積閾值（A），如果某一干旱斑塊面積小于A，則判定不構(gòu)成一次干旱事件，將其剔除忽略不計(jì)，如圖2中A3、A5。根據(jù)該面積閾值也可以判斷干旱斑塊之間的時(shí)間連續(xù)性，相關(guān)研究[31-33]表明最小干旱面積A取值為研究區(qū)域的1.6%時(shí)較為合理，本文中A的取值為779.2 km2（約為750個(gè)柵格）。2.2.2 干旱斑塊時(shí)程連接

逐月的干旱斑塊識別結(jié)束后，接著判斷時(shí)間上干旱斑塊之間是否存在聯(lián)系，從而構(gòu)成一次干旱事件。假設(shè)時(shí)刻t的某一干旱斑塊At和相鄰時(shí)刻t+1的某一干旱斑塊At+1之間的重合面積（A*）大于閾值A(chǔ)，則認(rèn)為At和At+1在時(shí)間上是連續(xù)的，判定屬于同一場干旱事件，如圖3中A3和A4，反之則不屬于同一場干旱事件，如圖3中A1和A2。按照此規(guī)則，從第1個(gè)月開始依次判斷兩相鄰時(shí)刻的任何一對干旱斑塊間的重合面積，直到重合面積小于A時(shí)判定此次干旱事件結(jié)束。重復(fù)上述步驟，將經(jīng)緯度層面的干旱斑塊在時(shí)程上連接形成時(shí)空連通的干旱指標(biāo)連續(xù)體，獲取多場三維干旱事件。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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