修正帕默爾指數(shù)在農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、華北平原是我國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地，小麥種植面積和產(chǎn)量分別占全國(guó)的1/2左右，但由于水資源不足，旱災(zāi)是造成該地區(qū)糧食減產(chǎn)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一。因此建立起具有一定精度的農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測(cè)模式，向各級(jí)政府部門提供準(zhǔn)確的農(nóng)業(yè)干旱預(yù)警預(yù)報(bào)信息顯得十分必要。 干旱指標(biāo)是確定干旱是否發(fā)生及其嚴(yán)重程度的標(biāo)準(zhǔn)，是干旱研究分析的基礎(chǔ)。由于農(nóng)業(yè)干旱的發(fā)生發(fā)展本身是一個(gè)復(fù)雜和多變的過(guò)程，且旱災(zāi)的形成又是多種因素綜合影響的結(jié)果，從不同的角度出發(fā)，所得出的干

2、旱指標(biāo)也不盡相同。本文使用的帕默爾干旱指數(shù)包含明確的物理機(jī)制，充分考慮降水、蒸散、徑流及土壤特性等水分狀況的影響，能夠描述干旱的強(qiáng)度、范圍和持續(xù)時(shí)間，是一種被廣泛用于評(píng)估旱情的干旱指標(biāo)。但作為一種氣象干旱指標(biāo)，該指標(biāo)未考慮不同生長(zhǎng)期農(nóng)田蒸散的特點(diǎn)，同時(shí)該指標(biāo)時(shí)間尺度過(guò)大，顯示的干旱變化周期過(guò)長(zhǎng)，不能精細(xì)地反映干旱變化過(guò)程，尤其是農(nóng)業(yè)干旱的變化過(guò)程。本文通過(guò)分析帕默爾干旱指數(shù)原理，結(jié)合農(nóng)業(yè)干旱發(fā)生的特征，在計(jì)算土壤水分的過(guò)程中引入了作物系

3、數(shù)和土壤脅迫系數(shù)，同時(shí)根據(jù)農(nóng)業(yè)干旱特點(diǎn)，縮短計(jì)算干旱的時(shí)間步長(zhǎng)，并利用華北59個(gè)站點(diǎn)1961-2007年的逐日氣象資料建立用于華北農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測(cè)的逐旬帕默爾干旱指數(shù)。通過(guò)對(duì)逐旬帕默爾干旱指數(shù)值進(jìn)行驗(yàn)證和應(yīng)用，得出以下結(jié)論： 1.通過(guò)在水分散失模型中引入作物系數(shù)和土壤水分脅迫系數(shù)，使得農(nóng)田蒸散量隨作物生長(zhǎng)階段及土壤濕度的變化而變化，對(duì)比表明修正后的上層有效含水量與實(shí)際有效含水量比較符合，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.88。 2.根據(jù)農(nóng)業(yè)干

4、旱特點(diǎn)將帕默爾干旱模式中的干旱最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間修改為24旬，同時(shí)以旬為步長(zhǎng)計(jì)算帕默爾水分異常值，提高了帕默爾模式對(duì)短期干濕變化的敏感度，能反映農(nóng)業(yè)干旱過(guò)程中干濕程度的短期變化，同時(shí)縮短計(jì)算步長(zhǎng)能使該指數(shù)以旬為尺度確定干旱起止時(shí)間，有利于明確灌溉時(shí)間。 3.將修正后的帕默爾干旱模擬值與華北47年實(shí)際干旱記錄及近20年實(shí)際農(nóng)業(yè)氣象旬報(bào)資料進(jìn)行比較驗(yàn)證，結(jié)果表明無(wú)論是單點(diǎn)干旱還是區(qū)域干旱，修正后的帕默爾干旱模式在干旱程度、干旱持續(xù)時(shí)間、干