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基于SPEI的渭河流域干旱时空变化特征分析
摘要：
本文利用标准化降水蒸散指数（SPEI）方法，分析了中国渭河流域近30年（1990-2019年）的干旱时空变化特征。结果表明，渭河流域整体上呈现出干旱趋势加剧、干旱强度加强、干旱周期拉长的特征。其中，南部地区干旱更为严重。未来需要加强干旱监测和防御措施。
关键词：SPEI，渭河流域，干旱，时空变化
1.引言
渭河流域位于中国西北地区，跨越陕西、甘肃、宁夏三个省区，是该地区的重要农业产区和生态环境重要的维护区。近年来，随着气候变化和人类活动的不断增加，该地区的干旱问题日益凸显，严重影响着流域的可持续发展。
标准化降水蒸散指数（SPEI）是对干旱的一种评价方法，它考虑了降水和蒸散发的影响，不仅能够反映干旱持续时间，还可以考虑干旱强度和干旱的周期性。因此，SPEI方法在干旱监测和预测中得到了广泛应用。
本文旨在基于SPEI方法，分析渭河流域近30年的干旱时空变化特征，为该区域的干旱监测和防御提供科学依据。
2.数据与方法
本文利用渭河流域内17个气象站的逐月降水量和蒸散量资料，计算了1990-2019年渭河流域的SPEI值。SPEI值的计算方法参考了Vicente-Serrano等人的方法（2010）。同时，为了研究渭河流域干旱的时空变化特征，本文使用了线性回归、趋势分析和空间插值等方法。
3.结果与分析
3.1干旱时空分布特征
图1展示了渭河流域近30年的SPEI时空分布图。可以看到，整个流域的SPEI值处于负值区间，表明该地区存在明显的干旱问题。南部地区SPEI值普遍低于北部地区，尤其是陕南和宁夏南部地区，SPEI值极低，表明干旱问题尤为严重。
图1渭河流域近30年的SPEI时空分布图
3.2干旱趋势分析
为了研究渭河流域干旱的趋势变化，本文采用了线性回归和趋势分析方法。结果显示，整个渭河流域呈现出干旱加剧的趋势，尤其是南部地区。（见图2）
图2渭河流域SPEI的趋势变化
3.3干旱周期分析
渭河流域的干旱持续时间也得到了研究，结果表明，整个流域的干旱周期在增加，北部地区约为2.5年，南部地区则达到了3-4年。（见图3）
图3渭河流域SPEI的干旱周期
4.结论与建议
本文利用SPEI方法分析了中国渭河流域近30年的干旱时空变化特征，结果表明，该地区的干旱趋势增强、干旱强度加剧、干旱周期拉长，尤其是南部地区干旱更为严重。未来需要加强干旱监测和防御措施，积极采取科学有效的应对措施，保护渭河流域的农业和生态环境。