长江流域气象干旱演变规律及其成因研究
俞佳固
刘思果
杨可
姚宁
西北农林科技大学 水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100
摘要：[目的]阐明长江流域气象干旱演变规律及其成因.[方法]基于长江流域站点和遥感数据,估算不同时间尺度的标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)和蒸发需求干旱指数(EDDI),基于游程理论和小波分析,阐明长江流域干旱时空变化规律.利用共线性分析和皮尔逊相关分析筛选关键环流因子,揭示长江流域干旱演变的环流驱动机制.通过多元线性回归和 XGBoost 算法进行干旱预报.[结果]夏季极端降水与高温并存,冬季干旱与低温明显;下游平原暖干化趋势加剧,上游山区受地形调节作用显著.SPI、SPEI 和 EDDI 在干旱监测中具有差异性.SPEI因考虑温度和蒸散的综合效应,更适用于气候变暖下的干旱识别,但多指数联合可提升极端事件的监测精度.干旱风险呈向西部转移、东部有所缓解的空间格局.1981 年后,干旱严重度重心向西部转移,干旱历时缩短但峰值强度向西部高海拔地区迁移.关键环流因子(AMO)通过多尺度协同作用驱动干旱演变.AMO 与SPEI 的耦合周期随季节和年际尺度变化,反映海洋-大气系统的非线性响应.温度升高(尤其是最低温度)与风速下降是干旱恶化的主要成因,但蒸发需求与降水的非线性关系导致区域干旱特征分化(如干旱峰值西迁、中下游干旱历时缩短).XGBoost 算法在非线性干旱预测中表现优异,通过集成决策树优化残差,其长期预测精度高于多元线性回归模型(R2=0.56).[结论]长江流域未来干旱风险预计显著增加,2021-2050 年长江流域干旱次数、历时与严重度普遍加剧,但干旱峰值在2031-2050 年回落至基准期水平,需警惕严重或极端干旱事件带来的不利影响.
关键词：长江流域干旱演变环流指数干旱预测XGBoost
分类号：P467(气候学)
资助基金：国家自然科学基金(52209070)大学生创新创业训练项目(202210712164)
论文发表日期：2026-03-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 120-132 )
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