基于标准化降水蒸散指数（SPEI）的毛乌素沙地1981—2020年干旱特征研究

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00002

基于标准化降水蒸散指数（SPEI）的毛乌素沙地1981—2020年干旱特征研究

廉泓林^,¹, 韩雪莹¹, 刘雅莉², 韩雨晴², 杨文斌², 熊伟^,²

1.内蒙古农业大学沙漠治理学院，内蒙古呼和浩特 010019

2.中国林业科学研究院生态保护与修复研究所／荒漠化研究所，北京 100091

Study on spatiotemporal characteristics of atmospheric drought from 1981 to 2020 in the Mu Us Sandy Land of China based on SPEI index

Lian Honglin^,¹, Han Xueying¹, Liu Yali², Han Yuqing², Yang Wenbin², Xiong Wei^,²

1.College of Desert Control Science and Engineering，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010019，China

2.Institute of Ecological Protection and Restoration/Institute of Desertification Studies，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China

通讯作者: 熊伟（E-mail： xwcaf@163.com）

收稿日期: 2021-12-14 修回日期: 2022-01-12

基金资助:

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目.  CAFYBB2020ZB007
内蒙古自治区科技重大专项.  2019ZD00301-02
国家重点研发计划项目.  2018YFC0507103
国家自然科学基金项目.  41771306

Received: 2021-12-14 Revised: 2022-01-12

作者简介 About authors

廉泓林（1996—），男，内蒙古通辽人，硕士研究生，主要从事荒漠化防治研究E-mail：lhl960716@163.com , E-mail：lhl960716@163.com

摘要

大气干旱是影响半干旱沙区植被建设、生态恢复及社会经济可持续发展的重要因素。基于1981—2020年毛乌素沙地10个气象站点的逐月气象资料，计算了月、季和年尺度的标准化降水蒸散指数（SPEI），分析了该沙区近40年降水和气温的变化趋势、干旱事件及其频率的时空特征。结果表明：（1）毛乌素沙地近40年降水量和气温均呈现显著的上升趋势（P<0.05）；秋季和冬季降水量呈现显著的上升趋势（P<0.05），四季气温均呈现显著的上升趋势（P<0.05）。（2）毛乌素沙地总体上呈现出不显著的湿润化趋势（P>0.05），但秋季呈显著的湿润化趋势（P<0.05）；中、西部地区呈现出湿润化趋势，而东部地区则呈现干旱化趋势。（3）近40年毛乌素沙地的月尺度下干旱总频率达32.71%，各等级发生频率为轻旱>中旱>重旱>特旱，季节发生频次为冬季>夏季、秋季>春季；轻旱主要发生在毛乌素沙地的北部、中部、东南和西南部，中旱在东部、北部和西部边缘，重旱在东部、中部以及南部地区，特旱在西北部、南部和东南部区域。

关键词： 毛乌素沙地 ; 标准化降水蒸散指数 ; 时空特征 ; 干旱频率

Abstract

Atmospheric drought is an important factor affecting vegetation construction， ecological restoration and social-economically sustainable development in the semi-arid sand areas. To understand the spatiotemporal characteristics of drought events in the Mu Us Sandy Land during the past 40 years， this paper estimated the standardized precipitation evapotvanspiration index （SPEI） at monthly， seasonal and annual scales， based on the monthly meteorological data from 1981 to 2020. The results showed that：（1） The average annual precipitation （351.61 mm） and the temperature （8.49 ℃） in nearly 40a both showed a significant upward trend （P<0.05）. Seasonal precipitation increased throughout the four seasons， of which precipitation showed a significant upward trend in autumn and winter （P<0.05）. The average temperature in all four seasons showed a significant upward trend （P<0.05）. （2） Based on the SPEI index， it generally showed an insignificant wetting trend in the Mu Us Sandy Land （P>0.05） and a significant wetting trend in autumn （P<0.05）. Meanwhile， it showed a trend of wetting both in the central and western regions， while it showed a drying trend in the eastern region of the Mu Us Sandy Land. （3） In the past 40 years， the total drought frequency in Mu Us Sandy Land reached 31.9%. The order of the drought frequency was following as： light drought>moderate drought>severe drought>very severe drought； and the drought frequency had an order of winter>summer， autumn>spring. The light drought mainly occurred in the north， central， southeast and southwest regions； the middle drought occurred mainly in the eastern， northern and western edges regions； the severe drought mainly occurred in the eastern， central and southern regions； while the very severe drought events mainly occurred in the northwest， south and southeast regions of Mu Us Sandy Land. These results will contribute to the water resources planning， ecological restoration， disaster prevention and mitigation in the Mu Us Sandy Land.

Keywords： Mu Us Sandy Land ; standardized precipitation evapotranspiration index ; spatiotemporal characteristics ; drought frequency

PDF (4814KB) 元数据多维度评价相关文章导出 EndNote| Ris| Bibtex 收藏本文

本文引用格式

廉泓林, 韩雪莹, 刘雅莉, 韩雨晴, 杨文斌, 熊伟. 基于标准化降水蒸散指数（SPEI）的毛乌素沙地1981—2020年干旱特征研究. 中国沙漠[J], 2022, 42(4): 71-80 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00002

Lian Honglin, Han Xueying, Liu Yali, Han Yuqing, Yang Wenbin, Xiong Wei. Study on spatiotemporal characteristics of atmospheric drought from 1981 to 2020 in the Mu Us Sandy Land of China based on SPEI index. Journal of Desert Research[J], 2022, 42(4): 71-80 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00002

0 引言

干旱是全球常见的气象灾害，会对人民生活、工农业经济发展等产生严重影响，还会引发水资源短缺、荒漠化程度加剧及生态环境失衡等问题^［1-2］。中国干旱事件的发生范围正在不断扩大，北方重度以上的干旱事件多发^［3-7］，并且在未来几十年中国旱情将有可能继续呈现加重趋势^［8-10］。因此，对于干旱事件的研究已成为当下科学研究的重点问题^［11］。

干旱指数表征干旱事件，常用的干旱指数有降水距平百分率（Pa）、帕尔默干旱指数（PDSI）、综合气象干旱指数（CI）及标准化降水指数（SPI）等^［12-16］。标准化降水蒸散指数（SPEI）由 Vicente-Serrano等^［15］提出，综合考虑了PDSI和SPI指数的优势，具有多时间尺度、空间一致性等优点。张佳琦等^［17］利用SPEI指数对三江平原地区的干旱状况进行研究，发现该区域干旱化逐年减弱，并表现出逐渐过渡到轻微湿润的状态；王东等^［18］基于SPEI指数对中国西南地区干旱时空特征进行了分析，发现近53年西南地区呈现出干旱化趋势；张钦等^［19］以呼伦贝尔草原为研究对象，基于气象数据和SPEI指数进行干旱变化特征及趋势研究，发现该区域年尺度下SPEI指数呈显著下降趋势；马彬等^［20］发现在全球变暖的背景下，中国东部季风区干旱呈现出极端化趋势。

毛乌素沙地是中国四大沙地之一，气候变化和过度放牧等问题加重了该地区的荒漠化程度，但随着近年来造林等相关措施的实施，该区域已成为沙区植被恢复和扭转荒漠化最成功的区域之一^［21-25］。降雨是植被生存的主要水分来源，而干旱事件的发生势必会对雨养固沙植被的生存产生威胁，造成固沙植被衰退甚至死亡，同时也会对该区域人们的生产生活产生严重制约。为此，本文利用气象资料计算SPEI指数，并通过M-K趋势检验、干旱频率统计以及空间插值等方法分析毛乌素沙地1981—2020年干旱事件时空变化特征，以期为该区域水资源规划和防灾减灾提供数据支撑及科学依据。

1 研究区概况

毛乌素沙地（37.45°—39.37°N、107.67°—110.5°E）^［26］位于中国内蒙古、陕西和宁夏的交界处，总面积约4.22万km²，包括内蒙古自治区的鄂尔多斯南部、陕西省榆林市的北部风沙区和宁夏回族自治区盐池县东北部（图1）。毛乌素沙地海拔多为1 100—1 300 m，西北部稍高，为1 400—1 500 m，个别地区可达1 600 m，东南部河谷低至950 m。年均气温6.0—8.5 ℃，年降水量250—440 mm，集中于7—9月，占全年降水60%—75%，尤以8月为多，降水年际变率大，多雨年降水量为少雨年的2—4倍。

图1

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图1 毛乌素沙地气象站点分布

Fig.1 Distribution of meteorological stations in the Mu Us Sandy Land

2 数据与方法

2.1　数据来源

数据来源于中国气象数据网（http：//data.cma.cn/），选用毛乌素沙地境内的10个气象站点（分别位于乌审旗、伊金霍洛旗、鄂托克旗、鄂托克前旗、神木市、榆阳区、横山区、靖边县、定边县、盐池县）1981—2020年逐月降水量、气温、大气湿度、日照时间、风速等气象要素的实测资料，其中对部分台站缺测数据使用由美国国家航空航天局（https：//disc.gsfc.nasa.gov/）提供的大气再分析资料进行替换。以这10个站点的平均气象数据来代表整个毛乌素沙地气象状况。

2.2　研究方法

2.2.1　标准化降水蒸散指数

计算逐月降水与潜在蒸散量的差值。

D_{i} = P_{i} - P E T_{i}

（1）

式中：D_i 为降水和蒸散的差值；P_i 为月降水量；PET_i 为月潜在蒸散量。PET_i 采用Penman-Monteith模型公式^［27］进行计算。

采用3个参数的Log-logistic概率分布对D_i 数据序列进行正态化，计算每个数值对应的SPEI指数。

F (x) = {[1 + {(\frac{α}{x - γ})}^{β}]}^{- 1}

（2）

式中：F（x）为概率分布函数。

α = \frac{(ω_{0} - 2 ω_{1}) β}{Γ (1 + 1 / β) Γ (1 - 1 / β)}

（3）

β = \frac{2 ω_{1} - ω_{0}}{6 ω_{1} - ω_{0} - 6 ω_{2}}

（4）

γ = ω_{0} - α (1 + 1 / β) Γ (1 - 1 / β)

（5）

式中： $Γ$ 为阶乘函数；w₀、w₁、w₂为数据序列D_i 的概率加权矩。

ω_{s} = \frac{1}{N} {\sum_{i = 1}^{N} (1 - F_{i})}^{s} D_{i}

（6）

F_{i} = \frac{i - 0.35}{N}

（7）

式中：s=0，1，2；N为月份数。

对累计概率密度标准化：

P = 1 - F (x)

（8）

当累计概率P≤0.5时

ω = \sqrt[]{- 2 l n (P)}

（9）

S P E I_{i} = ω - \frac{C_{0} + C_{1} ω + C_{2} ω^{2}}{1 + d_{1} ω + d_{2} ω^{2} + d_{3} ω^{3}}

（10）

当累计概率P˃0.5时

ω = \sqrt[]{- 2 l n (1 - P)}

（11）

S P E I_{i} = - (ω - \frac{C_{0} + C_{1} ω + C_{2} ω^{2}}{1 + d_{1} ω + d_{2} ω^{2} + d_{3} ω^{3}})

（12）

式中：C₀=2.515517，C₁=0.802853，C₂=0.010328，d₁=1.432788，d₂=0.189269，d₃=0.001308。

将SPEI值划分为4个干旱等级^［28］（表1）。选用1、3和12个月时间尺度分析毛乌素沙地干旱特征，其中1个月尺度可以详细反映出近40年毛乌素沙地每月的旱涝情况，3个月时间尺度则可以很好地反映出季节旱涝变化情况，12个月时间尺度可以反映出年际旱涝变化。

表1 基于标准化降水蒸散指数（SPEI）的干旱等级划分

Table 1 The classification of drought grade based on SPEI

干旱等级	干旱类型	SPEI数值范围
1	无旱	SPEI>-0.5
2	轻旱	-1.0<SPEI≤-0.5
3	中旱	-1.5<SPEI≤-1.0
4	重旱	-2.0<SPEI≤-1.5
5	特旱	SPEI≤-2.0

新窗口打开| 下载CSV

原始数据应用EXCEL软件进行整理与分析；SPEI值使用Matlab 2017软件进行计算；方差分析等应用SPSS 25.0、Origin 2019软件进行分析；图1、7—9应用Arcmap 10.7软件绘制以及进行IDW反距离空间插值；图2—6应用Origin 2019软件进行绘制。季节时间划分为：春季3—5月、夏季6—8月、秋季9—11月、冬季12月至翌年2月。

图2

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图2 1981—2020年毛乌素沙地年降水量和气温的变化趋势

Fig.2 The trends of the changes in the annual precipitation and the annual temperature in the Mu Us Sandy Land from 1981 to 2020

图3

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图3 1981—2020年毛乌素沙地春季（A）、夏季（B）、秋季（C）、冬季（D）降水量及气温的变化趋势

Fig.3 The trends of the changes of precipitation and temperature in spring， summer，autumn， winter in the Mu Us Sandy Land from 1981 to 2020

图4

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图4 1981—2020年毛乌素沙地平均标准化降水蒸散指数（SPEI）的年际变化及M-K突变检验

Fig.4 Interannual variation of mean SPEI index and M-K mutation test in the Mu Us Sandy Land from 1981 to 2020

图5

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图5 1981—2020年毛乌素沙地平均标准化降水蒸散指数（SPEI）季节变化及M-K突变检验

Fig.5 Seasonal changes of the mean SPEI index and M-K mutation test in the Mu Us Sandy Land from 1981 to 2020

图6

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图6 近40年毛乌素沙地月尺度下干旱频率及频次

Fig.6 Drought incidence and drought frequency in the Mu Us Sandy Land in the nearly 40 years

图7

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图7 近40年毛乌素沙地年际标准化降水蒸散指数（SPEI）变化趋势空间分布

Fig.7 Spatial distribution of the tendency rate of annual SPEI in the Mu Us Sandy Land in the nearly 40 years

图8

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图8 近40年毛乌素沙地季节标准化降水蒸散指数（SPEI）变化趋势的空间分布

Fig.8 Spatial distribution of tendency rate of seasonal SPEI in the Mu Us Sandy Land in the nearly 40 years

图9

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图9 毛乌素沙地近40年年尺度下干旱频率空间分布

Fig.9 Spatial variation of drought frequencies in the Mu Us Sandy Land in the nearly 40 years

2.2.2　Mann-Kendall秩检验

Mann-Kendall秩检验是提取序列时间变化的有效方法，常用于监测水文和气象要素在时间序列上的分析和检验突变点^［29-30］。

3 结果

3.1　降水和气温

近40年，毛乌素沙地多年平均降水量为351.61 mm，平均气温为8.51 ℃（图2）。1981—2020年降水量和气温分别以19.93 mm/10a和0.45 ℃/10a的速率呈显著上升趋势（P<0.05），降水量于2000年和2016年达到年降水量的最小值（206.87 mm）和最大值（471.83 mm），气温于1984年和1998年达到年均气温的最低值（6.73 ℃）和最高值（9.61 ℃）。

毛乌素沙地春季、夏季、秋季、冬季多年平均降水量分别为57.71、209、77.23、7.89 mm（图3）。过去40年该区域春季、夏季降水量分别呈现出不显著（P>0.05）的下降（2 mm/10a）和上升（5.03 mm/10a）趋势，秋季和冬季均呈现显著（P<0.05）上升趋势（15.43、1.5 mm/10a）。该区域四季多年平均气温分别为10.19、21.82、8.35、-6.23 ℃。过去40年四季气温分别以0.6、0.34、0.4、0.52 ℃/10a的倾向率呈现显著上升趋势（P<0.05）。

总体来看，毛乌素沙地近40年的降水呈现显著上升的趋势，主要来源于秋季和冬季这两个季节的降水增幅，其中以秋季降水量增幅最大，春季和夏季的降水则相对稳定；气温在4个季节中均呈现显著上升的趋势，并且上升幅度春季>冬季>秋季>夏季。

3.2　SPEI时间变化特征

3.2.1　SPEI年际及季节变化

由图4可知，近40年毛乌素沙地年尺度SPEI指数以0.09/10a的倾向率呈现不显著上升趋势（P>0.05），表明该区域呈现出不显著的湿润化趋势。1985年和2005年分别为最湿润和干旱的两年，其SPEI值分别为1.93和-1.87。M-K趋势检验结果出现多个变异点，采用有序聚类法进行诊断变异后得到2010年为毛乌素沙地湿润化突变的开始。

1981—2020年，春季毛乌素沙地SPEI总体呈现不显著（P>0.05）的干旱化趋势，倾向率为0.22/10a，1991年和2000年为最湿润和最干旱的两年，SPEI分别为2.10和-2.22（图5）。UF曲线在1984—1986年和1990—1992年超过了置信区间上限，表明这两段时间毛乌素沙地呈现出显著的湿润化趋势。夏季毛乌素沙地SPEI总体呈现不显著（P>0.05）的湿润化趋势，倾向率为0.05/10a，1994年和2005年为最湿润和最干旱的两年，SPEI分别为1.68和-1.84；UF曲线始终在置信区间以内，表明该区域SPEI指数在40年间未发生显著变化。秋季毛乌素沙地SPEI总体呈现显著（P<0.05）的湿润化趋势，倾向率为0.43/10a，2015年和1991年为最湿润和最干旱的两年，SPEI分别为1.93和-1.91；UF曲线在2011年超过了置信区间上限，表明2011年后SPEI指数增加显著；2000年为秋季指数湿润化突变的开始。冬季毛乌素沙地SPEI总体呈现不显著（P>0.05）的干旱化趋势，倾向率为0.197/10a，1988年和1998年为最湿润和最干旱的两年，SPEI分别为2.18和-2.5；UF曲线始终在置信区间以内，表明该区域SPEI指数在40年期间未发生显著变化。

3.2.2　干旱频率及频次

图6中干旱频率为月尺度下干旱月份占比。近40年毛乌素沙地月尺度下干旱总频率达32.71%，各等级频率轻旱（12.92%）>中旱（10.83%）>重旱（6.67%）>特旱（2.29%）。轻度干旱频率总体呈现下降趋势，中度干旱缓慢上升，重度和特级干旱频率均呈现出先上升后下降的趋势。2011—2020年干旱频率达到最低，干旱总频率为30.83%。

在季节尺度下，毛乌素沙地近40年干旱频次冬季（16次）>夏季、秋季（14次）>春季（12次），但总体差异不大且均维持在一个较低水平，其中春季多发生轻旱和中旱；夏季和秋季则易发生中旱；冬季以轻旱居多，其次为重旱、中旱，特旱频次最少，近40年仅发生过一次。轻旱频次冬季（6次）>秋季（5次）>春季、夏季（4次）；中旱频次夏季（7次）>秋季（6次）>春季、冬季（4次）；重旱频次冬季（5次）>夏季、秋季（3次）>春季（1次）；特旱频次春季（3次）>冬季（1次），夏季和秋季则无特旱事件发生。

3.3　SPEI及干旱频率的空间特征

3.3.1　SPEI的空间变化趋势

近40年毛乌素沙地有7个站点的SPEI指数呈现上升趋势，主要分布在毛乌素沙地中西部，倾向率0.02—0.32/10a，其中横山县与盐池县站点呈现显著上升趋势（P<0.05）；相对地，毛乌素沙地东部3个站点的SPEI指数则呈现出下降趋势，倾向率-0.05—-0.29/10a，其中神木市站点呈现显著下降趋势（P<0.05），表明近40年毛乌素沙地中、西部地区整体呈现出湿润化的趋势，而东部地区则呈现干旱化的趋势（图7）。

除鄂托克旗站为微弱上升趋势（倾向率0.01/10a）外，毛乌素沙地近40年春季SPEI指数整体呈现出下降的趋势（倾向率-0.04—-0.53/10a），表明该沙区近40年春季总体呈现出干旱化趋势（图8）；其中东部地区的神木市和榆林市倾向率最大（倾向率-0.53、 -0.52/10a），表现为显著性下降（P<0.05）。夏季该沙区有4个站点SPEI指数呈现下降趋势，分布较为分散，分别于东部地区的伊金霍洛旗、神木市（倾向率-0.004、-0.13/10a）和南部的靖边县（倾向率 -0.09/10a）以及西部的鄂托克前旗（倾向率 -0.08/10a），其余6个站点均呈现上升趋势（倾向率0.04—0.2/10a），所有站点均未通过显著性检验（P>0.05）。秋季该沙区SPEI指数整体呈现出上升趋势（倾向率0.11—0.51/10a），除了榆林站点（倾向率0.11/10a）外，其余站点均呈现出显著的湿润化趋势（P<0.05）。冬季毛乌素沙地有6个站点SPEI指数存在下降趋势（倾向率-0.05/10a—-0.63/10a），其中神木、乌审旗、伊金霍洛旗和榆林站点（倾向率-0.31/10a—-0.63/10a）SPEI指数通过显著性检验（P<0.05），有4个站点SPEI指数（倾向率0.04/10a—0.18/10a）呈现不显著上升趋势（P>0.05）。这表明冬季毛乌素沙地中东部地区呈现干旱化趋势，西部地区呈现湿润化趋势。

3.3.2　干旱频率空间分布特征

毛乌素沙地近40年各等级干旱频率相对较低，均在15%及以下，其中轻旱频率7.5%—15%，中旱5%—12.5%，重旱5%—15%，特旱仅在5%以下（图9）。

毛乌素沙地北部、中部、东南以及西南部轻旱的频率相对较高，维持在10.7%—15%；中旱频率较高的区域主要为毛乌素沙地东部、北部以及西部边缘，频率维持在9.3%—12.5%；重旱频率较高的区域则与中旱基本相反，为毛乌素沙地东部、中部以及南部地区，维持在10%—15%；特旱事件的发生频率最低，主要以西北部、南部和东南部区域发生频率相对较高，但也仅维持在2.1%—5%，定边县、横山县、乌审旗以及神木市站点无特旱事件发生。总体来看，该沙区年尺度下各等级干旱总频率的空间分布差异相对较小，维持在27.5%—35%。

4 讨论

毛乌素沙地近40年气温呈现显著上升趋势，这与以华北和西北东部为研究区的研究结果相一致^［4］。在本研究中，毛乌素沙地近40年冬季降水量以1.5 mm/10a的倾向率呈现显著上升趋势（P<0.05），但SPEI指数表明毛乌素沙地冬季却呈现不显著的干旱化趋势（P>0.05）。在干旱事件的发生中，普遍认为降水和气温是导致发生干旱的最主要因素^［31］。因此，考虑到温度影响，该地区冬季的气温也同样呈现出显著的（P<0.05）上升趋势（0.52 ℃/10a），另外再加之其他气象因素的综合作用，可能造成了毛乌素沙地在冬季呈现出不显著（P>0.05）干旱化趋势的现象。

研究表明，中国干旱事件的发生与厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）存在密切联系^［32］，ENSO是赤道东太平洋地区风场和海面温度震荡而产生的现象，在海洋中表现为厄尔尼诺（暖位相）和拉尼娜（冷位相）的间隔出现，在大气中表现为南方涛动（SO）^［33］。通过使用南方涛动指数（SOI）对ENSO事件进行划分^［33］，结果表明，1981—2020年共发生过9次厄尔尼诺和5次拉尼娜现象，在9次厄尔尼诺现象发生期间或发生1年后，毛乌素沙地共有7年发生干旱事件（轻旱1次、中旱2次、重旱4次），总频率达78%，其中有6次干旱事件处于厄尔尼诺现象的发生年份。在5次拉尼娜现象发生期间，仅有1年为干旱年份，其余均为正常年份。可以认为厄尔尼诺现象对毛乌素沙地的干旱事件存在着较大影响，拉尼娜现象影响则相对较弱，毛乌素沙地在厄尔尼诺现象的发生年份出现干旱的频率较大，且容易发生重旱。

在毛乌素沙地要注意春季和冬季干旱，在该区域东部、中部以及南部地区要注意重旱事件的发生。根据干旱指数的空间变化，在该区域东部地区呈现干旱化趋势，因此要注意干旱事件的预防。秋季毛乌素沙地整体呈现出显著湿润化趋势，说明秋季可能更有利于人工固沙植被的栽植与存活。

5 结论

近40年，毛乌素沙地降水量和气温均呈现显著上升趋势（P<0.05），春季、夏季降水量分别呈现出不显著（P>0.05）的下降（2 mm/10a）和上升（5.03 mm/10a）趋势，秋季和冬季均呈现显著（P<0.05）上升趋势（15.43、1.5 mm/10a）。；春夏秋冬四季气温则均呈显著（P<0.05）上升趋势。

毛乌素沙地总体呈现不显著的湿润化趋势（P>0.05）。M-K趋势检验结果表明2010年为毛乌素沙地湿润化突变的开始。春季、冬季总体呈现不显著（P>0.05）的干旱化趋势，夏季呈现不显著（P>0.05）的湿润化趋势，秋季总体呈现显著（P<0.05）的湿润化趋势。

近40年毛乌素沙地月尺度下干旱总频率达32.71%，频率轻旱（12.92%）>中旱（10.83%）>重旱（6.67%）>特旱（2.29%），频次冬季（16次）>夏季、秋季（14次）>春季（12次）。

毛乌素沙地中西部地区整体呈现出湿润化趋势，东部地区则呈现干旱化趋势。

轻旱主要发生在毛乌素沙地北部、中部、东南以及西南部，干旱频率10.7%—15%；中旱主要发生在毛乌素沙地东部、北部以及西部边缘，频率维持在9.3%—12.5%；重旱发生频率较高的区域则与中旱相反，为毛乌素沙地东部、中部以及南部地区，维持在10%—15%；特旱事件的发生频率最低，主要以西北部、南部和东南部区域发生频率相对较高，仅在2.1%—5%。

毛乌素沙地各站点年尺度下干旱总频率的空间分布差异相对较小，维持在27.5%—35%。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

邹旭恺，张强，王有民，等.

干旱指标研究进展及中美两国国家级干旱监测

［J］.气象，2005（7）：6-9.