摘要
干热风是一种极端天气下发生的灾害，新疆是我国干热风危害最严重的地区之一，发生干热风灾害通常伴随着高温、低湿并有一定风力，其特点是短期内温度急升、湿度骤降，导致作物失水、细胞受损、光合速率降低等，严重时甚至导致作物死亡。因此，本研究基于新疆近60年的气象站点的气温、最小相对湿度、风速等气象监测数据，对新疆干热风的时空变化特征进行统计，分析新疆干热风灾害的时空变化特征、规律及趋势。同时，利用遥感技术获取研究区典型干热风天气时的高分一号影像数据，对比分析干热风发生前与发生时小麦、玉米、棉花及其他作物植被指数的变化，以探究干热风灾害对研究区作物生长的影响。研究结果显示： （1）近60年以来，新疆干热风灾害类型包括高温低湿型和旱风型两种类型，其中高温低湿型为主要灾害类型；在时间变化上，新疆干热风发生整体呈下降趋势，但年际间波动幅度较大，整体呈波动中下降趋势，其中高温低湿型干热风整体下降趋势显著，旱风型干热风呈现上升趋势；在空间变化上，干热风的空间分布呈东疆最高、北疆、南疆次之；东疆和南疆发生高温低湿型重度干热风的概率大于北疆；旱风型干热风主要发生在吐鲁番市、哈密市等地；淖毛湖县和托克逊县为干热风的重灾区。新疆干热风灾害日数在时间和空间上整体呈下降趋势，但重度干热风占比逐渐增加，灾害的程度逐步加重。 （2）对研究区干热风发生站次变化进行M-K检验，结果表明，1960-1969年波动上升，1970-1973年略降，1974-1982年再上升，1983年后迅速下降，1995-2005年减缓， 1987年后突变，整体显著减轻。高温低湿型轻度干热风1985年突变下降，中度、重度干热风1989年也突变下降，均显著减轻。旱风型干热风1988年突变下降后显著减轻，但2003年突变上升，呈现加重趋势。 （3）通过对GF-1遥感影像的研究，发现干热风灾害期间主要农作物的光谱特性发生显著变化。这些变化不仅体现在反射率的下降，还表现在光谱曲线的整体形态上。在干热风事件发生时，主要农作物地表波谱反射率总体下降，特别是在近红外波段。此外，不同农作物对干热风的影响程度存在差异，如玉米、小麦的反射率下降明显，而棉花和其他作物受影响较小，但仍可观察到反射率的轻微变化。这些变化表明作物叶片水分减少，叶绿素降解，光合作用减弱，生长受到抑制。 （4）通过对研究区干热风期间作物NDVI和PSRI指数的分析，发现作物植被指数直方图曲线呈单峰分布，且整体向低值偏移，干热风导致作物的NDVI峰值和大于0.5的像元占比下降明显，且灾害后，作物的NDVI值未恢复至灾害前水平，显示干热风对作物生长的持久影响。作物PSRI指数峰值上升，表明干热风导致PSRI指数增加。作物的NDVI变化与PSRI变化相一致，显示出干热风对小麦和玉米生长的影响高于棉花和其他作物。这些结果与光谱变化相互印证，证实干热风对作物生长的负面影响。
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