姚玉璧,王莺,王劲松
1. 中国气象局兰州干旱气象研究所//甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室//中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室,甘肃 兰州 730020;2.甘肃省定西市气象局,甘肃 定西 743000
气候变暖背景下中国南方干旱灾害风险特征及对策
姚玉璧1, 2,王莺1,王劲松1
1. 中国气象局兰州干旱气象研究所//甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室//中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室,甘肃 兰州 730020;2.甘肃省定西市气象局,甘肃 定西 743000
摘要:利用西南和华南6省市133个国家基本气象站1961─2012年历年逐日地面气象观测资料,研究中国南方干旱致灾因子的时空变化特征,建立致灾因子的危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露度的评估指标,分析中国南方干旱灾害风险分布特征,提出干旱灾害风险防控策略与防御对策。结果表明:研究区逐年降水量呈现波动减少,进入21世纪后降水量明显偏少,且降水量年际振荡加大。自1971年开始西南和华南气温持续上升,气候变暖的突变点在1997年左右。干旱灾害致灾因子危险性高的区域是云南省大部、川西高原、川西南山地、川东部盆地和广东东部沿海区域。孕灾环境脆弱性高的区域在云南省大部、川西高原、川西南山地、川东部盆地和贵州省西北部。承灾体暴露度高的区域在广东东部沿海区、雷州半岛、广西南部和川中盆地。为控制南方干旱灾害风险,需制定和完善具有一定前瞻性和科学合理的干旱灾害风险控制管理规划,建立干旱灾害风险评估系统。从人工干预干旱灾害致灾因子、降低孕灾环境脆弱性、降低承灾体的暴露性等方面入手通过工程性措施和非工程性措施提高抗旱减灾能力。
关键词:干旱;灾害风险;空间特征;对策;中国南方
引用格式:姚玉璧, 王莺, 王劲松. 气候变暖背景下中国南方干旱灾害风险特征及对策[J]. 生态环境学报, 2016, 25(3): 432-439.
YAO Yubi, WANG Ying, WANG Jingsong. Characteristic and Countermeasures of Drought Risk in South China under the Background of Climate Warming [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2016, 25(3): 432-439.
由干旱及干旱气候变化引起的沙漠化、生态与自然环境退化等科学问题是地球科学界研究的热点科学问题之一(王伟光等,2013)。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告指出,在21世纪,全球水循环响应气候变暖的变化将不是均匀的。尽管有可能出现区域异常情况,但潮湿和干旱地区之间、雨季与旱季之间的降水对比度会更强烈。到21世纪末,在RCP8.5情景下,在中纬度干燥地区与副热带的干燥地区,平均降水将减少。随着未来气候变暖加剧,水循环加快,植物蒸腾、地表蒸散等水分平衡随之变化(IPCC,2012,2013)。
中国是全球干旱灾害频发的国家之一,因气象灾害造成的经济损失占所有自然灾害损失的71%,其中干旱灾害造成的损失达53%。干旱灾害是我国首要气象灾害(黄荣辉,2006)。近60年来,中国气温明显增高的突变期出现在20世纪80年代中后期到90年代初中期,与之相对应,1951─1990年,中国出现重大干旱事件8年(次),发生频率为20.0%,而气候变暖后1990─2012年中国出现重大干旱事件17年(次),发生频率达73.9%。值得注意的是,在中国北方干旱形势依然严峻的情况下,南方干旱出现明显的增加和加重趋势。1951─1990年中国出现重大干旱事件8年(次)中,南方出现干旱的只有3年(次),占总事件数的37.5%;而1990─2012年中国出现重大干旱事件17年(次),中,南方出现干旱的已达11年(次),占总事件数的64.7%。干旱灾害发生的区域不断扩展(姚玉璧等,2013;张强等,2014)。
气候变暖不仅使干旱灾害加重、形成机理和发展过程更加复杂,而且使影响干旱灾害风险的因素更加复杂多样(Lu et al.,2007;Neelin et al.,2006;Sheffield et al.,2008)。目前已经对干旱灾害形成机理过程和内在特征开展了一些研究(Feyen et al.,2009;黄小燕等,2014;王劲松等,2012),也取得了一定研究进展(王劲松等,2015;王莺等,2014a,2014b;姚玉璧等,2015)。干旱灾害风险评估与管理,是目前国际上公认的旱灾应对策略。干旱灾害风险评估意义在于及早预警干旱灾害风险,及时预报并向政府和决策部门提交减缓干旱灾害的科学指导和应对措施,通过干旱灾害风险管理手段达到防旱减灾的目的。
在气候变暖背景下,中国南方干旱灾害呈现频率增加、持续时间增长、影响范围增大的特征;近50年来中国农业旱灾综合损失率平均每10年约增加0.5%,风险明显增大(张强等,2015a)。干旱灾害加剧了水资源时空分布的不均匀性,区域水资源供需矛盾突出,需水量增加,资源趋紧,约束加大;干旱灾害承灾体的脆弱性和暴露度增加。中国南方干旱灾害风险出现了新的变化特征,但目前人们对这些特征的认识十分有限,这直接影响着干旱灾害风险的防御和管理。为此,需要深入分析气候变暖背景下影响干旱灾害风险的物理要素,探讨干旱风险时空变化特征,提出干旱灾害应对措施与策略,为干旱灾害防御和风险控制提供科学依据。
1.1 区域概况
中国南方一般是指秦岭-淮河一线以南和青藏高原以东的区域,属于东部季风区的南部。本研究选取西南(包括四川、贵州、云南省和重庆市)和华南(包括广东省和广西自治区)为研究区域。空间范围为97.4°~117.3°E,20.2°~34.4°N;区域土地面积156.7×104km2,海拔落差达到6940 m。华南地区的广东和广西主要以亚热带季风气候为主,年降水量1300~2500 mm,年平均温度16~24 ℃;西南海拔高度在150~5000 m之间。年降水量303.7~1924.2 mm,1961─2012年大部分区域降水量呈下降趋势。年平均气温-0.9~20.6 ℃,1961─2012年气温呈显著的上升趋势,气候显著变暖。该区域大陆地貌的主要类型有青藏高原东部边缘、云贵高原、横断山区和四川盆地等。地形地貌复杂多样,既有高原、山地、丘陵,又有平原、河谷和盆地,复杂的地形地貌形成了多种多样的气候类型。
1.2 研究数据
根据“空间代表性强、年代连续一致”的原则,选取上述西南和华南6省市作为研究对象,利用133个国家基本气象站1961─2012年历年逐日地面气象观测资料进行中国南方干旱气候风险特征分析。
1.3 数据分析方法
气候要素的趋势倾向率(魏凤英,2007):
式中,Xi为气候要素变量,用ti表示Xi所对应的时间;a为回归常数;b为回归系数;n为样本量。b的10 a变化称为气候倾向率。
周期变化分析采用小波能量谱分析。小波分析也称多分辨分析,它的主要功能是表达时间函数在时间-频率域中的局部化特征,是一种时、频多分辨率研究分析工具。小波基(母波)有许多类,文中选用限边界Morlet小波能量谱表达(吴洪宝等,2005)。
1.4 干旱灾害风险评估方法
致灾因子危险性特征。影响干旱灾害致灾因子的变化程度越大,干旱灾害对社会经济造成损失的可能性也就越大。根据加权综合评价法建立致灾因子危险性评估模型为(王莺等,2015;姚玉璧等,2014):
式中,Hj为第j区域干旱灾害危险性指数;hi为第i种指标的危险性指数;Qhi为第i种指标的权重;n为指标个数。
孕灾环境脆弱性特征。所谓脆弱性是受到不利影响的程度和趋势。它包括两个要素:一是承受灾害的程度;二是可恢复的能力和弹性。干旱灾害脆弱性的高低具有“放大”或“缩小”灾情的作用。一般而言,孕灾环境的脆弱性越高,灾害风险就越大。孕灾环境脆弱性特征评估模型为:
式中,Sj为第j个区域孕灾环境脆弱性;θi为第i种指标的脆弱性指数;Qsi为第i类指标的脆弱性权重;n为指标个数。
承灾体暴露性特征。所谓暴露度是社会经济财产、资源和基础设施有可能受到不利影响的位置。也是灾害影响的最大范围。承灾体的种类、范围、数量、密度、价值等是暴露度研究的主要内容。承灾体暴露度评估模型为:
式中,Vj为第j个区域承灾体暴露度;yi为第i种指标的暴露度指数;Qvi为第i类指标权重;n为指标个数。
1.5 空间分布表达方法
干旱灾害风险空间分布特征分析采用反距离权重法(IDW,inverse distance weightedinterpolation)对数据进行空间分布特征内插;在空间栅格数据生成中,设定Cell size参数为0.005;用ArcGIS软件给出图件。
2.1 气候变化背景分析
2.1.1 降水量
1961─2012年研究区逐年降水量呈现波动减少(图1a),历年降水量线性拟合递减气候倾向率为-7.721 mm/10 a(r=0.124,P<0.10,n=52)。最大年降水量为1454.4 mm(1973年);最小年降水量为1039.9 mm(2011年)。年降水量距平百分率在-18.1%~14.6%之间变化。20世纪60年代降水量偏少,降水量距平百分率为-0.6%(表1),变异系数为8.1%;70年代降水量偏多,降水量距平百分率为1.2%,变异系数为5.6%;80年代降水量略偏少,降水量距平百分率为-0.3%,变异系数为7.1%;90年代降水量偏多,降水量距平百分率为1.8%,变异系数为5.6%;2001─2012年降水量偏少,降水量距平百分率为-2.8%(表1),变异系数为9.2%。
可见,进入21世纪后降水量明显偏少,且降水量年际振荡大。
图1b给出了有边界Morlet小波能量谱分析,阴影部分表示小波方差通过90%置信度水平检验的区域,点虚线区域为小波变换受边界影响的区域,红粗线为边缘效应线。研究区降水量存在显著的3~4 a的周期振荡,周期变化在1995─2003年的时域内信度检验显著且振荡较强。
2.1.2 气温
1961─2012年研究区历年气温呈显著上升趋势(图2a),气温线性拟合气候倾向率为0.164 ℃/10 a(r=0.649,P=0.001,n=52)。气温距平Cubic函数在20世纪60年代下降,70年代后持续上升,Cubic函数拟合方程为y=-0.00003x3+0.0027x2-0.0564x-0.1205,其线性化后的复相关系数R=0.723,通过α=0.01检验。
图1 研究区域降水量历年曲线及小波分析Fig. 1 The annual precipitation change and wavelet analyses in the study area
气温在20世纪60年代和70年代为负距平,其距平值均为-0.4 ℃,在80年代也为负距平,其距平为-0.3 ℃。90年代距平为0 ℃,2001─2012年为正距平,其距平为0.3 ℃。
应用曼-肯德尔(Mann-Kendall)突变检测方法,给出了气温Mann-Kendall检测曲线(图2b),其中UF为气温M-K检测顺序统计曲线,UB为气温M-K检测逆序统计曲线,当信度水平α=0.05,显著性检验临界线为Uα=1.96。若顺序统计UF曲线穿过临界线Uα,便可确定通过了显著检验,同时UF和UB曲线的交点介于临界线之间,其交叉点即为突变开始点。
表1 研究区各年代际降水量距平百分率及气温距平Table 1 Every decadal anomaly percent of precipitation and temperature departure in the study area
由图2b 可知,UF从1971年开始持续上升且通过了显著性检验,UF和UB曲线相交于1997年,可见,自1971年开始西南、华南气温持续上升,气候变暖的突变年在1997年。
图2 试验区气温距平年际变化曲线Fig. 2 Interannual change curve of temperature departure in the experiment area
2.2 干旱灾害风险特征
2.2.1 致灾因子危险性特征
根据致灾因子危险性评估指标在干旱灾害形成过程中的作用,应用层次分析法得到致灾因子危险性分布特征,按照低、次低、中等、次高和高危险区五级进行划分。从图3可见,干旱灾害致灾因子危险性高的区域分布在云南省大部、川西高原、川西南山地、川东部盆地和广东东部沿海区域;而川北地区、贵州大部、重庆大部、广西大部和广东西北大部分区域该值较低。致灾因子危险性指数最高的是云南省(0.67),其次是四川省(0.57)、广西自治区(0.56)、贵州省(0.55)、广东省(0.54),致灾因子危险性指数最低的是重庆市(0.50)。
2.2.2 孕灾环境脆弱性特征
根据脆弱性评估指标作用的大小,采用层次分析得到各指标的权重值,进行标准化处理。代入脆弱性评估模型(公式3),得到孕灾环境脆弱性分布特征。按照低脆弱、次低脆弱、中脆弱、次高脆弱和高脆弱五级分区。由图4可见,孕灾环境脆弱性高的区域分布在云南省大部、川西高原、川西南山地、川东部盆地和贵州省西北部,脆弱性较低的区域分布在广西自治区东北部以及广东省的大部分区域。孕灾环境脆弱区性由低到到高依次为广东(0.54)、广西(0.57)、重庆(0.58)、贵州(0.59)、四川(0.60)、和云南(0.61)。
图4 孕灾环境因子及其脆弱性空间分布图Fig. 4 Spatial distribution of the vulnerability of disaster-breeding environment
2.2.3 承灾体暴露度特征
受到干旱灾害影响的承灾体的暴露度包括种类、范围、数量、密度和价值等。一个区域暴露的人口数量和价值密度越高,干旱灾害风险也就越大。采用承灾体暴露度特征评估模型(公式4),得到承灾体暴露度分布特征。采用自然断点分级法将暴露度按照低暴露、次低暴露、中暴露、次高暴露和高暴露五级划分。由图5可见,承灾体暴露度高的区域分布在广东东部沿海区、雷州半岛、广西南部和川中盆地。究其原因,该区域的人口密度、价值数量较高,故承灾体暴露度也高。暴露度最高为广东(0.24),暴露最低为云南(0.06),其余各地分别依次为重庆(0.16)、广西(0.13)、四川(0.09)、贵州(0.08)。
图5 干旱灾害承灾体因子及其暴露性评估Fig. 5 Regionalization on the exposure of disaster-bearing body
图6给出了干旱灾害风险控制策略结构概念模型,由图可知,第一层次要制定完善具有一定前瞻性的科学合理的干旱灾害风险控制管理规划,采取从管理和财力投入两方面保障干旱风险控制策略的实施。第二层次是建立干旱灾害风险监测与分析评估系统,进行干旱灾害风险监测和早期预警。第三层次是从四个方面进行灾害风险干预,一是人工影响干旱致灾因子,通过人工增雨和提高水资源利用效率,减轻干旱影响,降低干旱风险;二是降低孕灾环境脆弱性,通过生态修复,改善土壤储水保墒能力,提高水分涵养力,加强水资源保障能力;三是降低承灾体的暴露性,通过种植结构、种植制度和产业结构调整,降低承灾体的暴露度;四是提高抗旱减灾能力,通过工程性措施和非工程性措施提高抗旱减灾能力。第四层次是当干旱灾害由理论风险转化为现实灾情时,就要建立相应的干旱灾害风险分担与转移机制。通过灾害风险分担与机制降低干旱灾害影响(张强等,2015b)。
3.1 气候变暖使干旱风险增大,需加强干旱灾害风险评估
图6 干旱灾害风险控制策略结构概念模型Fig. 6 The concept model on control strategy structural of drought risk
气候变暖背景下,中国南方干旱灾害频率增高、强度增强、影响范围扩大,农业旱灾综合损失率增加。加强干旱灾害风险科学评估尤为重要。风险评估是认识风险本质和决定风险水平的过程,通过风险评估了解风险、脆弱性和暴露度的时空强度变化等信息,对在气候变化背景下应对干旱灾害风险具有重要的科学指导意义。干旱灾害是由天气、气候、生态与自然环境共同作用而形成的复杂的自然变异系统,该系统可分为两子系统,一是由干旱致灾因子、干旱灾害孕灾环境和干旱灾害承灾体构成的干旱灾害事件本身;二是干旱灾害风险评估、干旱灾情定量评估、干旱灾害实时监测与预警系统和减灾对策等。干旱灾害风险特征评估是干旱灾害风险管理的基础,在研究干旱灾害致灾因子危险性、承灾体的脆弱性、暴露度的基础上,进行干旱灾害风险评估,为灾害管理和防御提供科学依据,由被动抗灾转变为主动防御灾害(史培军,2002;杨晓光等,2010;张继权等,2012;IPCC,2012;IPCC,2014)。
3.2 致灾因子危险性高的区域实施人工影响天气,开发空中水资源
致灾因子危险性偏高的区域既是降水量偏少的区域,也是农业旱灾综合损失率大的区域,如云南省大部,该区域位于西南水汽通道,大气云系水资源有20%左右可形成降水,约80%流出该区域(张强等,2009),空中水资源的开发潜力巨大。人工影响天气是干预干旱致灾因子的重要手段,通过干旱时段人工增雨,开发利用空中水资源以提高水资源利用效率,减轻干旱危害,降低干旱灾害风险。
3.3 环境脆弱性高的区域实施生态环境修复
干旱灾害孕灾环境脆弱性高的云南省大部、川西高原、川西南山地和贵州省西北部等云贵高原区域,干旱灾害风险高与区域生态、自然环境相关,通过生态环境修复,降低孕灾环境脆弱性。实施退耕还林(还草),农林结合,发展农、林、牧复合型生态农业,恢复良好的农业生态环境。保护和发展生态防护林、水源涵养林,建立平衡、稳定的农业生态系统。提高农业系统的抗逆性和可恢复性,增加干旱灾害风险防御能力。
3.4 水资源约束区域实施高效水肥利用技术,提高水资源利用效率
在山、台地和供水条件不足的区域实施高效水肥利用技术;农业水资源高效利用措施包括工程措施、农艺措施和科学管理等方面。在工程措施方面采用喷灌工程、滴灌工程和渗灌技术。农艺技术措施包括灌溉小畦改造农艺技术(即地表灌溉作业时,把长畦改造为短畦,宽畦改造为窄畦,大畦改造为小畦),旱作地膜覆盖及旱作地膜带田等集增温、保墒、节水,充分利用边际优势效应、农田小气候效应和品种性状差异互补效应等作物栽培生态效应的高效丰产栽培农艺技术。科学管理指分析研究作物需水关键期,科学补水,在现代农业中采用精准农业系统,实施精准补水,提高农业水分利用效率。
3.5 农业旱灾综合损失率大的次区域实施农业种植制度、栽培措施调整,降低风险
在农业旱灾综合损失率大的次区域,通过农业种植结构、种植制度、栽培方式、品种改良、水肥管理等,降低承灾体的暴露度和脆弱性。优化农业种植结构。根据干旱灾害发生特点,调整作物种植结构、栽培方式和管理技术。充分利用气候资源,发展优势作物、特色作物。选育抗旱农作物品种,加强农田水肥管理,发展设施农业。
3.6 农业干旱灾害暴露度高的区域实施农田基础设施建设
在农业干旱灾害暴露度高的区域,通过工程性措施和非工程性措施提高抗旱减灾能力。在山区和丘陵区修造水库、塘坝,贮蓄雨季降水,供少雨季节使用。整修梯田,通过坡改梯技术,增厚土层,培肥地力,控制水土流失,增加土壤含水量,改良土壤结构,减少汛期径流量,提高农田蓄水保肥能力。加强水利基础设施管理,进一步优化水资源配置。
3.7 现代农业发展区域实施农业保险机制
在现代农业发展区域推广实施农业保险机制。当干旱灾害风险转化为现实灾害时就要建立干旱灾害风险分担与转移机制。农业保险是干旱灾害风险分担与转移机制的重要组成部分。通过保险有效减轻干旱灾害造成的损失,恢复生产能力。
4.1 讨论
根据张强(2015a)等研究表明,农业旱灾综合损失率与降水量成负相关,年降水量每减少100 mm中国南方综合损失率大约增大0.76%。在南方中灾年份分布的象限空间的年降水小于1200 mm和年平均气温高于16.2 ℃,重灾年份分布的象限空间的年降水小于1180 mm和年平均气温高于16.4 ℃。干旱灾害致灾因子危险性空间分布特征与张强(2015a)等的研究结论基本一致,即降水量偏少的区域,致灾因子危险性偏高,农业旱灾综合损失率增大。孕灾环境脆弱性偏高的区域为云贵高原主体,造成干旱灾害脆弱性高的主导因素是降水量时空分布不均,地形地貌复杂多样,山地、河谷水资源分布不平衡,供水条件差异大;大部分区域属喀斯特地貌,其地表储水能力极弱,田间持水量偏低。该区域农业旱灾综合损失率偏高。
通过对中国南方干旱灾害风险分布特征的分析,初步认识了干旱灾害风险形成的主导因子及其影响特征,提出了防御干旱灾害风险对策建议。但受资料所限,对于干旱灾害对农业生产、水资源和生态系统的风险及其机制的系统性认识还比较欠缺,干旱灾害对农业生产,诸如种植制度、栽培方式、种植结构等的风险及对水资源和生态系统的风险需要在今后工作中进一步深入研究。
4.2 结论
(1)近52年西南、华南降水量呈现波动减少趋势,2001─2012年降水量明显偏少且年际振荡增大。气温呈显著上升趋势,20世纪60年代略下降,70年代后持续上升,气候变暖的突变点在1997年左右。
(2)干旱灾害致灾因子危险性高的区域分布在云南省大部、川西高原、川西南山地、川东部盆地和广东东部沿海区域;川北地区、贵州大部、重庆大部、广西大部和广东西北大部分区域较低。孕灾环境脆弱性高的区域在云南省大部、川西高原、川西南山地、川东部盆地和贵州省西北部,脆弱性较低的区域是广西自治区东北部以及广东省的大部分区域。承灾体暴露度高的区域在广东东部沿海区、雷州半岛、广西南部和川中盆地。
(3)针对南方干旱灾害风险分布特征,建议制定和完善科学的干旱灾害风险管理规划,建立干旱灾害风险评估系统,从人工干预干旱灾害致灾因子、降低孕灾环境脆弱性和降低承灾体的暴露性等方面入手,通过工程性措施和非工程性措施提高抗旱减灾能力,建立干旱灾害风险分担与转移机制。
参考文献:
FEYEN L, DANKERS R. 2009. Impact of global warming on stream flow drought in Europe [J]. Journal of Geophysical Research, 114: D17116. DOI: 17110.11029/12008JD011438.
IPCC. 2012. Summary for Policymakers. In: Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M]. Cambridge: Cambridge University Press: 1-19.
IPCC. 2013. Climate change 2013: the physical science basis [M]. Cambridge: Cambridge University Press.
IPCC. 2014. Climate change 2014: impacts, adaptation, and vulnerability [M].Cambridge, UK: Cambridge University Press.
LU J, VECCHI G A, REICHLER T. 2007. Expansion of the Hadley cell under global warming [J]. Geophysical Research Letters, 34: L06805. DOI: 06810.01029/02006GL028443.
NEELIN J D, MUNNICH M, SU H, et al. 2006. Tropical drying trends in global warming models and observations [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(16): 6110-6115.
SHEFFIELD J, WOOD E F. 2008. Projected changes in drought occurrence under future global warming from multimodel, multi-scenario, IPCC AR4 simulations [J]. Climate Dynamics, 31(1): 79-105.
黄荣辉. 2006. 我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究.地球科学进展, 21(6): 564-575
黄小燕, 王小平, 王劲松, 等. 2014. 中国大陆1960─2012年持续干旱日数的时空变化特征[J]. 干旱气象, 32(3): 326-333.
史培军. 2002. 三论灾害研究的理论与实践[J]. 自然灾害学报, 11(3): 1-9.
王劲松, 李耀辉, 王润元, 等. 2012. 我国气象干旱研究进展评述[J]. 干旱气象, 30(4): 497-508.
王劲松, 张强, 王素萍, 等. 2015. 西南和华南干旱灾害链特征分析[J].干旱气象, 33(1): 187-194.
王伟光, 郑国光. 2013. 应对气候变化报告(2013)──聚焦低碳城镇化[M]. 北京: 社会科学文献出版社: 5-100.
王莺, 李耀辉, 胡田田. 2014a. 基于SPI指数的甘肃省河东地区干旱时空特征分析[J]. 中国沙漠, 34(1): 244-253.
王莺, 沙莎, 王素萍, 等. 2015. 中国南方干旱灾害风险评估[J]. 草业学报, 24(5): 12-24.
王莺, 王静, 姚玉璧, 等. 2014b. 基于主成分分析的中国南方干旱脆弱性评价. 生态环境学报, 23(12): 1897-1904.
魏凤英. 2007. 现代气候统计诊断与预测技术[M]. 北京: 气象出版社: 36-69.
吴洪宝, 吴蕾. 2005.气候变率诊断和预测方法[M]. 北京: 气象出版社: 33-244.
杨晓光, 李茂松, 霍治国. 2010. 农业气象灾害及其减灾技术[M]. 北京:化学工业出版社: 211-256.
姚玉璧, 李耀辉, 石界, 等. 2014. 基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划[J]. 干旱地区农业研究, 32(2): 21-28.
姚玉璧, 张强, 李耀辉, 等. 2013. 干旱灾害风险评估技术及其科学问题与展望[J]. 资源科学. 35(9): 1884-1897.
姚玉璧, 张强, 王劲松, 等. 2015. 气候变暖背景下中国西南干旱时空分异特征[J]. 资源科学, 37(9): 30-38.
张继权, 严登华, 王春乙, 等. 2012. 辽西北地区农业干旱灾害风险评价与风险区划研究[J]. 防灾减灾工程学报, 32(3): 300-306.
张强, 韩兰英, 郝晓翠, 等. 2015a. 气候变化对中国农业旱灾损失率的影响及其南北区域差异性[J]. 气象学报, 73(6): 1092-1103.
张强, 韩兰英, 张立阳, 等. 2014. 论气候变暖背景下干旱和干旱灾害风险特征与管理策略[J]. 地球科学进展, 29(1): 80-91.
张强, 孙昭萱, 陈丽华, 等. 2009. 祁连山区空中云水资源开发利用研究综述[J]. 干旱区地理, 32(3): 381-390.
张强, 王润元, 邓振镛, 等. 2012. 中国西北干旱气候变化对农业与生态影响及对策[M]. 北京: 气象出版社: 442-448.
张强, 姚玉璧, 李耀辉, 等. 2015b. 中国西北地区干旱气象灾害监测预警与减灾技术研究进展及其展望[J]. 地球科学进展, 30(2): 196-213.
Characteristic and Countermeasures of Drought Risk in South China under the Background of Climate Warming
YAO Yubi1, 2, WANG Ying1, WANG Jingsong1
1. China Meteorological Administration Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster, Gansu Province Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster, Lanzhou Institute of Arid Meteorology, China Meteorological Administration, Lanzhou 730020, China;2. Meteorological Bureau of Dingxi City, Dingxi 743000, China
Abstract:Based on daily surface meteorological observation data from 133 national basic meteorological stations located in 6 provinces in southwest and south China during 1961 and 2012, the temporal and spatial variation characteristic of drought hazard in south China was studied, evaluation indicators were established for the risks of drought hazard, fragility of drought environment and the exposure degree of hazard-bearing body. Distribution characteristic of drought risks in south China is analyzed and strategies were carried out for the drought risk controlling and defense. Results shows: annual precipitation in the researched region show a fluctuate decrease, precipitation decreased obviously after entering the 21 century with the annual oscillation of precipitation increased. Temperature in the researched region start to increase continuously since 1971 in southwest and south China, and the abrupt junction of climate warming appeared around year 1997. The regions with higher risks of drought hazard include most regions in Yunnan province, west Sichuan plateau, southwest Sichuan mountainous regions, east Sichuan basin and coastal regions in east Guangdong province. Regions with higher fragility of drought environment include most regions of Yunnan province, west Sichua plateau, southwest Sichuan mountainous regions, east Sichuan basin and northwest Guizhou province. Regions with higher exposure degree of hazard-bearing body include coastal regions in east Guangdong, Leizhou peninsula, south Guangxi and middle Sichuan basin. Thus, it is necessary to establish and improve the planning of drought risk controlling and management which should also be prospective and scientific, as well as building a drought risk evaluation system. Starting to enhance the drought relief ability from engineering and non-engineering perspectives such as manual intervene drought risk hazard, decrease fragility of drought environment, reduce exposure degree of hazard bearing body.
Key words:drought; disaster risk; spatial characteristic; countermeasure; South China
DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.03.010
中图分类号:X16; P467
文献标志码:A
文章编号:1674-5906(2016)03-0432-08
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2013CB430206);公益性行业(气象)科研重大专项(GYHY201506001-6);国家自然科学基金项目(41575149)
作者简介:姚玉璧(1962年生),男,研究员级高级工程师,主要从事气候变化对农业、生态的影响研究。E-mail: yaoyubi@163.com
收稿日期:2015-12-02