基于SPEI的内蒙古东部干旱诊断与预测

Droughts diagnosis and prediction using SPEI in eastern Inner Mongolia

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中文摘要：在气候变化背景下,开展粮食主产区干旱演变特征分析及预测研究具有重要意义.基于 1960-2021 年标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),对内蒙古东部 42 个气象站点进行凝聚聚类和M-K突变检验(Mann-Kendall Test),并利用LSTM(Long Short-Term Memory)和CNN(Convolutional Neural Networks)-LSTM,对不同时间尺度SPEI进行预测.结果表明:研究区以阿尔山—索伦—扎赉特旗一线为界分为南、北部旱区.近 62 年干旱变化可分为 3 阶段:20 世纪80 年代以前,南北部旱情较为一致且旱情较轻;20 世纪80 年代到21 世纪,南北部旱情不同,南部出现了连旱;21 世纪后,南北部旱情变化较为一致,区域干旱频率增加、旱情加重.近 62 年,南部在春、夏、秋季有变干趋势,夏、秋季最为显著;北部在春、夏和秋季变干趋势较为一致,冬季则向湿润发展.在干旱预测中,LSTM和CNN-LSTM模型精度随时间尺度的增加而提高,LSTM模型优于CNN-LSTM模型.LSTM可以作为单一特征区域长期干旱预测的有效方法,为制定防旱、抗旱、治旱对策提供科学依据,以期减少因旱灾造成的损失.

外文关键词：

Eastern Inner Mongoliaclustering analysisdroughtsLSTMCNN-LSTM

作者：

赵紫竹、张宝林、潘丽杰、牛潘婷、郭建鹏

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作者单位：

内蒙古师范大学化学与环境科学学院,内蒙古呼和浩特 010020

内蒙古节水农业工程研究中心,内蒙古呼和浩特 010020

内蒙古自治区环境化学重点实验室,内蒙古呼和浩特 010020

关键词：

内蒙古东部聚类分析干旱 LSTM CNN-LSTM

基金：

内蒙古自治区自然科学基金内蒙古师范大学基本科研业务费专项

项目编号：

2022LHMS030092022JBTD009

出版年：

2023

环境生态学

CSTPCD

ISSN：

年,卷(期)：2023.5(7)

参考文献量40