金沙江流域气象干旱与农业干旱的时空演变特征

摘要

[目的]金沙江流域作为西南高山峡谷区的重要生态区域，近年来干旱事件频发，研究其干旱的时空变化特征及传播规律对流域水资源管理、农业生产安全和生态保护具有重要的理论与实践意义。[方法]气象干旱是由于某一区域长期缺乏降水而导致的一种异常现象，而农业干旱是指土壤水分不能满足植物不同生长阶段需水量的一种不良现象。采用金沙江流域1985—2015年40个站点的气象数据及CCI土壤数据集，基于标准化降水指数（SPI）和标准化土壤湿度指数（SSMI）以及Morlet小波分析等方法探究流域内气象干旱和农业干旱多尺度时空特征、周期性变化及传播规律。[结果]（1）年尺度上，流域在气象和农业方面均存在干旱化趋势。在季节尺度上，SPI的变化趋势在4个季节存在较大差异，秋季干旱化趋势最为严重；SSMI的变化趋势没有显著的季节差异，干旱化和湿润化的趋势并不明显。在空间上，气象和农业分别在41.0%和38.5%的区域有干旱化的趋势，均分布在流域南部；41.4%和43.4%的区域有湿润化趋势，均分布在流域北部，呈现“北湿润化南干旱化”的分布格局，干旱的发生有明显的空间性和季节性差异。（2） 1985至2015年间，该流域气象干旱主要表现出9a的主周期，而农业干旱则表现为18a的主周期；2000年后干旱频率和强度增加，气象和农业均呈现出向干旱化发展的趋势。（3）从干旱发生频率上看，气象干旱主要集中在流域北部和南部，农业干旱没有明显的空间分布特性。气象干旱在春夏季高发，无旱和轻旱发生频率最高。农业干旱在夏秋两季高发，轻旱发生频率最高。（4）气象干旱向农业干旱的传播时间主要集中在1～2个月，流域高海拔地区（上游）两种干旱之间的传播时间较长，而低海拔地区（下游）的传播时间较短。传播强度具有一定的时空差异性，时间上春、夏季节干旱传播强度最大，DPI>1的区域分别占43.0%和51.0%。空间上流域北部和南部传播强度最大，农业干旱对气象变化的响应更为敏感。[结论]金沙江流域不同地区不同季节气象干旱与农业干旱发生的特征差异明显，未来应更多关注下游地区夏、秋季节的干旱变化，提高该地区的抗旱减灾能力。

关键词

金沙江流域 / 气象干旱 / 农业干旱 / 干旱指数 / 时空特征 / 干旱传播