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内蒙古农业大学生态水文与遥感大数据团队研究生在《Journal of Hydrology: Regional Studies》以第一作者发文

  • 2026-10-23 15:14:12
内蒙古农业大学生态水文与遥感大数据团队研究生在《Journal of Hydrology: Regional Studies》以第一作者发文

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期刊:Journal of Hydrology: Regional Studies

期刊分区:中科院二区TOP

影响因子:5.62

第一作者:Luo Meng

通讯作者:张圣微教授

发表时间:2026年6月

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214581826005033

文献介绍

研究背景

尽管许多研究比较了SPI和SPEI,但大多数研究侧重于水平空间差异,而较少关注复杂地形如何影响指数敏感性。黄河流域横跨青藏高原至华北平原,海拔范围从0米到6000米,是研究这一问题的理想区域。我们利用黄河流域1970年至2020年的气象记录,构建了一个多维评价框架,并探讨了海拔高度相关的热-水文耦合如何影响它们的一致性和干旱监测性能。

研究方法

本研究使用的气象数据来自中国气象数据服务中心,网址为http://cdc.cma.gov.cn。我们选取了1970年至2020年间131个气象站的数据。气象变量包括降水量(毫米)、日照时数(小时)、纬度、日最高气温(℃)、日最低气温(℃)、平均气温(℃)、风速(米/秒)和平均相对湿度(%)。日气象数据被重采样为月气象数据。在整个研究期间,我们使用了月尺度的气象数据。

研究结果

图1:1970年至2020年期间,八个海拔子区域中SPEI识别的干旱事件的累积频率(发生总数),按四个时间尺度划分,按干旱严重程度分类:(a)轻度干旱(-1<SPEI≤-0.5),(b)中度干旱(-1.5<SPEI≤-1),(c)重度干旱(-2<SPEI≤-1.5),以及(d)极端干旱(SPEI≤-2)。

图2:1970年至2020年期间,八个海拔子区域中SPI识别的干旱事件的累积频率(发生总数),按四个时间尺度划分,按干旱严重程度分类:(a)轻度干旱(-1<SPEI≤-0.5),(b)中度干旱(-1.5<SPEI≤-1),(c)重度干旱(-2<SPEI≤-1.5),以及(d)极端干旱(SPEI≤-2)。

图3:黄河流域SPEI和SPI之间的相关性及干旱同时发生情况。

图4:黄河流域1个月SPEI和SPI的Bland-Altman分析。

研究结论

本研究表明,海拔高度显著影响黄河流域SPEI和SPI的一致性和稳定性。SPI对低海拔地区的短期干旱(1-3个月)更为敏感,能够有效捕捉轻度干旱事件。相比之下,SPEI的一致性在高海拔地区和更长的时间尺度(6-12个月)上有所提高。两种指数的一致性最高,偏差接近于零,出现在中下游的中海拔地区。在高海拔的上游地区,尽管SPI-SPEI偏差呈现非线性变化,但SPEI在高山干旱监测方面表现出更高的长期稳定性。

支持项目:本研究由以下项目资助:内蒙古农业大学旱区水工程生态环境全国重点实验室(2026GJCXPT01015);内蒙古自治区高校创新团队项目(NMGIRT2313);草原人才创新团队项目;内蒙古自治区教育厅一流学科专项科研项目(YLXKZX-NND-010,YLXKZX-NND-031);内蒙古自治区直属高校基本科研业务费专项资金(BR231503)。

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