区域性干旱指数探讨
摘要:文章探讨区域性干旱指数更有现实的意义和利用价值。
关键词:Z指数;区域旱涝指标;旱涝
中图分类号:S423 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-11-0017-1
0 引言
干旱指数是研究干旱气候的基础，也是衡量干旱程度的关键环节，如果干旱指标制定得客观、合理，对干旱过程就反应得准确，否则，对干旱气候进行评估时，一是有可能遗漏一些干旱过程，二是有可能增加一些并非干旱的过程，因此对干旱指数的研究有着重要的现实意义。目前国内广泛应用的干湿指标有降水距平百分率、Z指数、palmer指数、地
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湿润指数等，本文采用的是Z指数的计算方法。
Kite在研究中认为某一段时间内的降水量服从泊松?分布，对降水量进行Z坐标转换，然后划分旱涝，即得到Z指数。
本文利用我国某地19个站点1954-2004年51年逐月的降水资料，计算了各站的降水Z指数，并对Z指数进行
分析
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，修改和订正了Z指数的等级界限值，并进一步对区域旱涝指标进行了讨论。同时，对1978年、2001年各测站的Z值和降水距平百分率进行了对比分析。降水距平百分率计算简单、资料容易获取，但是对干旱响应慢，不能反映干旱的内在机理;Z指数考虑了降水服从偏态分布的实际，并且进行了正态标准化处理。
1 区域旱涝指标
对一个地区旱涝情况用同一个指标表示是不切合实际情况的，也是毫无意义的，因为一个区域大部分年份旱和涝会同时出现。为了定量的反应区域(华东地区)内的旱涝程度，应确定一个既能反应旱涝空间特征，又能反应旱涝强度特征的区域旱涝指标。
2 Z指数与降水距平百分率在1978年、2001年的比较
降水距平百分率是以历史平均水平为基础确定干旱程度，计算简单，所需资料容易获取，应用广泛，但它不能反映干旱的内在机理。这种单一的降水指标只考虑了当时的降水量，没有考虑前期干旱持续时间对后期干旱程度的影响，其不足之处是没有考虑降水的分布特征。
以1978年、2001年为例，对这19个测站的降水Z指数和降水距平百分率进行比较(见图1、图2)。图1和图2中1-19分别代表了19个测站，它们分别是济南、潍坊、吉安、赣州、阜阳、蚌埠、南京、合肥、安庆、杭州、屯溪、宁波、南昌、贵溪、衢县、浦城、广昌、福州、永安。
图1 1978年19个测站的Z指数和降水距平百分率的对比
注:虚线的是Z指数曲线，实线的是降水距平百分率曲线。
从图1可以看出，1978年这19个站(华东地区)大部分测站的降水Z指数都达到重旱或大旱的级别。以阜阳、蚌埠、南京为例，阜阳的Z值为-2.08，蚌埠的Z值为-2.664，南京的Z值为-2.746，根据修正后的Z指数旱涝等级标准，这3个站在1978年都达到了重旱的级别;相对应的，阜阳的降水距平百分率为-14.7，蚌埠的也为-14.7，南京的为28.6，对照降水距平百分率的干旱等级标准，这3个站都没有达到干旱的程度。同样，从图2中也可以分析出类似的结果。2001年，阜阳的降水Z指数为-1.655，达到了重旱的级别;蚌埠和南京的Z值分别为-1.585和-1.405，属于大旱级别。而这3个站在2001年的降水距平百分率都为正值，显然，降水距平百分率并没有反应出干旱的情况。
图2 2001年19个测站的Z指数和降水距平百分率的对比
注:虚线的是Z指数曲线，实线的是降水距平百分率曲线。
根据历史资料，近百年中，南京地区1978年发生的旱情最为严重，1978年3月至1979年5月连续15个月偏旱;按降水日数统计，蚌埠1978年降水日最少，仅为71天;阜阳1978年的降水量相对历年明显减少。这说明，Z指数反应的干旱情况与实际是相符的，Z指数与降水距平百分率相比，更能有效的反映地区的干旱程度。
3 结论
3.1 通过Z指数的计算公式计算出Z值
并将Z指数划分为7个等级，根据文献对Z值旱涝的分级，属于“正常”级别的太多，说明在华东地区Z指数在划分为7级时界限值存在问题，需要对划分的界限值进行修改。进行重新修订以后，将Z值划分为7个等级，并确定了华东地区Z指数各级旱涝指标相应的界限值。修订后的结果是，将原来属于正常(4级)级别的界限值从(-0.842，0.842)变成了(-0.528，0.528);相应的，偏涝(3级)和偏旱(5级)的界限值修订为(0.528，1.037)和(-1.037，-0.528);而重涝(1级)、大涝(2级)、大旱(6级)、重旱(7级)的界限值不变。
3.2 区域旱涝指数定量的反映了区域(华东地区)内的旱涝程度
既能反映旱涝空间特征，又能反映旱涝强度特征。区域旱涝指数对于重旱、重涝和大旱、大涝都给予了一定的权重，既反映了旱涝发生的范围，又反映了旱涝的严重程度。
3.3 通过对降水距平百分率和Z指数的对比分析
可以知道，降水距平百分率计算简单，所需资料容易获取，但该指标对于平均值的依赖性较大，对干旱的相应慢，不能反映干旱的内在机理。而Z指数考虑了降水服从偏态分布的实际，并且进行了正态标准化处理，消除了不同时间和空间尺度降水量平均值不同所造成的误差，适合确定不同时间尺度的干旱监测、
评价
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，是一种较好的反应干旱程度的指标。从1978年、2001年两种指数对比分析的结果中也可以看出，Z指数反应的干旱情况与实际是相符的，相对于降水距平百分率，Z指数能更好的反映干旱程度。
参考文献
[1] 祝昌汉，张强.中国旱涝气候监测业务系统简介[J].气象科技,1996,(2):22-29.
[2] 黄迎朝.1978年长江中下游地区夏季大旱及其影响[J].灾害学,1990,(4):29-33.
浙公网安备 33021202002483