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本研究基于SC-PDSI模型,利用全国各地气象观测资料和土壤有效含水量构建了中国大陆地区SC-PDSI数据集,并进行了数据集可靠性验证;同时,选取东北地区、内蒙古典型草原地区、青藏高原东北部地区、云贵高原地区和华东南地区五个代表区域,对PDSI在全国各地适用性进行了分析;基于分析结果,结合树木年轮代用资料对各典型区域历史时期干湿期进行了重建;最后对PDSI旱涝等级进行了探讨。主要结论如下: (1)数据集由中国大陆地区2442个单点组成,平均站距约62.8km,站点主要分布在东部地区,超过总站数的95%,1960年后站点数量达到2000站以上;数据集为1951年1月-2015年3月多年逐月数据,记录条数为139417条,数据完整率超过97%;数据结构含:省名、站名、站号、经度、纬度、年、1~12月逐月PDSI共18列。 (2)本数据集结果与DAI和ZOU的PDSI的相关系数分别达到0.62和0.72,与CI、PHDI、SPEI、WPLM和Z指数等干旱指数平均相关系数超过0.79,与降水距平百分率相关系数达到0.477、与温度距平百分率相关系数达到-0.61,上述结果相关性均达到0.01显著性水平;与中东部地区7省(市)5~9月50CM土壤湿度对应结果良好;此外,与1967、1997和1999年特大干旱记录以及与1991江淮地区和1998年长江流域与松花江流域洪涝灾害均具有较好一致性。时间序列趋势和各时段空间分布总体对比分析表明,构建数据集具有较高可靠性。 (3)东北、内蒙古、青藏高原、云贵高原和华东南等典型区域适用性分析表明:PDSI在我国下垫面均一、平坦,植被覆盖度较高地区具有很好的适用性;在高寒和地势起伏较大区域、河谷等河流汇集地以及大径流量下垫面环境中适用性相对较差;PDSI除了能指示干旱,还能很好反映洪涝。 (4)基于本研究PDSI适用性分析结果,利用树木年轮宽度数据重建了我国青海柴达木盆地东北缘地区、东北长白山地区、黄土高原地区和西南四川盆地等区域历史时期各敏感时段PDSI,其中,柴达木盆地区域重建了650~2003年共计1354年2~7月PDSI,东北长白山地区重建了1660~2004年共计345年的6月PDSI,黄土高原地区重建了1359~2005年共计647年的5~7月PDSI,西南四川盆地重建了1560~2007年共计448年的1~8月PDSI;同时,基于重建的PDSI结果进行了上述地区历史时期相对干湿时段分析。 (5)基于“三倍标准差法”尝试将PDSI旱涝等级重新划分为10个等级,分别为:极旱、重旱、中旱、轻旱和正常偏旱以及极湿、重湿、中湿、轻湿和正常偏湿,相应界限值分别为,干旱等级:-5.21、-4.06、-2.91、-1.76,湿润等级:5.35、4.16、2.96和1.78。研究制定符合我国实际气候特点及下垫面状况的PDSI旱涝等级以及旱涝标准将是下一步研究方向。