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GLDAS 数据是基于全球观测数据以及四个陆面过程模型模拟结果,采用数据同化方法得到覆盖全球
的高精度(2.5°到 1km)的数据集。研究中采用的 GLDAS 降水序列长度为 1948—2014 年,空间分辨率
为 0.25°×0.25°,范围为澜沧江-湄公河流域。
水文数据包括清盛、琅勃拉邦、廊开、那空帕侬、穆达汉、巴色和上丁等湄公河干流的主要水
文站点的 1985—2016 年逐日流量数据。
3.2 研究方法 从气象、水文角度出发,计算 SPI 和 SRI 干旱指标,作为气象干旱和水文干旱的监测
诊断指标,并利用 Mann-Kendall 趋势检验方法进行干旱趋势分析。进一步选取大型水利工程建设前
后的两场干旱(2009/2010 年和 2012/2013 年)进行干旱特征对比分析。
SPI 是气象干旱评估的常用指标 [21-22] ,被推荐应用于所有国家的气象干旱指标,其定义和计算过
程参见国际气象组织(WMO)相关文件 [23] 。表 2 为国家标准《气象干旱等级》(GB/T 20481-2017)对 SPI
值的干旱等级划分。SRI(或 SSI)是参考 SPI 计算原理提出的标准化径流指数,该指数基于长序列月径
流计算,用于月尺度以上的水文干旱评估 [24-26] ,其干旱等级划分同 SPI。
当 SPI 的统计尺度达到 6 个月时,其信息往往可以和河道水文变化情况联系起来 [23] 。Gibson 等 [24]
用 6 个月尺度的 SPI 和对应尺度的径流指标开展流域干旱分析。因此,本文分析湄公河干流主要水文
站 集 水 面 积 上 的 气 象 干 旱 和 水 文 干 旱 联 系 时 , 采 用 6 个 月 尺 度 的 SPI(SPI6)和 6 个 月 尺 度 的 SRI
(SRI6)。在展示气象干旱年际波动时,采用 12 个月尺
度的 SPI(SPI12),SPI12 更能反映大范围长历时的严重 表 2 基于 SPI 的干旱等级划分
干旱,若非连续 12 个月时段内显著湿润或干燥,该指 等级 类型 SPI
标会接近 0。 I 无旱 >-0.5
Mann-Kendall 检验法是降水、干旱趋势检测的常用 II 轻旱 (-1.0,-0.5)
方法,该方法可判断变化趋势是否显著,以及是否发生 III 中旱 (-1.5,-1.0)
突变,并确定突变发生的时间 [27-30] 。具体计算过程可参 IV 重旱 (-2.0,-1.5)
V 特旱 ≤-2.0
考相关文献,本文中采用的显著性水平为 0.05。
4 结果及分析
4.1 年际变化特征 澜沧江-湄公河流域的 SPI12 序列如图 2 所示。总体而言澜沧江-湄公河流域的
SPI 无显著变化趋势,呈洪旱交替变化,基于 SPI12 指标分析得到,1948—2014 年间澜沧江-湄公河
流域达到中旱等级的年份包括:1968、1992、1971、1958、1993、2010、1967 和 1955 年(按照 SPI 递
增顺序)。本研究的结果和 Guo 等 [20] 的研究结论基本一致,其中 1992—1994 年是 1981—2014 年间干
旱最严重的时期,SPI12 小于-1。图 3 展示了 SPI 序列的 Mann-Kendall 趋势检验结果为显著的网格及
其变化趋势,从图 3 中可知流域内局部有 SPI 增大(降水增加)的趋势,包括澜沧江源头、琅勃拉邦周
边和巴色至上丁区间,这些区域在干季、雨季和全年尺度上的趋势相似。
澜沧江-湄公河干流主要水文站集水面积上的 SRI 趋势分析结果如表 3 所示。从表 3 可知,澜沧
江-湄公河全流域年尺度 SRI 变化不显著。干季 SRI(径流)总体呈增加趋势;雨季各区间变化趋势不
同,下游上丁站 SRI 略有下降趋势。
4.2 典型干旱特征 澜沧江-湄公河干流水文站集水面积 2009/2010、2012/2013 年干季的 SPI6 计算结
果以及对应 SRI6 结果如图 4 所示。2009/2010 年和 2012/2013 年干季所有水文站对应集水面积的 SPI6 均
小于 0(即降水偏少),整个流域平均 SPI6 值分别为-0.38 和-0.43,即 2012/2013 年旱情总体比 2009/2010
年严重。从图 4 中可看出 2009/2010 年干季比 2012/2013 年干季干旱面积大。但是,2012/2013 年出现干
旱的地区其强度达到了中旱程度,而 2009/2010 年为轻旱。对比图 4 中 2009/2010 年和 2012/2013 年干季
的 SRI 可知,2009/2010 年湄公河干流主要水文站均发生了水文干旱,而 2012/2013 均未出现水文干旱。
由图 4 可知,2009/2010 年的 SPI6 和 SRI6 表现出较好的一致性,各水文站集水面积的气象干旱多
为轻旱,水文干旱大多为轻旱或中旱;而 2012/2013 年的 SPI6 和 SRI6 表现差异显著,气象干旱为无
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