宁夏次季节旱涝急转事件识别及演变特征

doi:10.11755/j.issn.1006-7639-2026-02-0189

干旱气象 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (2): 189-199.DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639-2026-02-0189

宁夏次季节旱涝急转事件识别及演变特征

高娜¹^,²(), 王素艳¹^,²(), 李欣¹^,², 高睿娜¹^,², 王岱¹^,²

¹ 中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室，宁夏银川 750002
² 宁夏回族自治区气候中心，宁夏银川 750002

收稿日期:2025-11-22 修回日期:2026-02-01 出版日期:2026-05-20 发布日期:2026-05-18
通讯作者: 王素艳（1974—），女，汉族，硕士，正高级工程师，主要从事气候、气候资源及气候灾害评估方面的工作。E-mail： nxwsy_cn@sina.com。
作者简介:高娜（1987—），女，汉族，硕士，工程师，主要从事气候变化研究。E-mail： gn198779@163.com。
基金资助:
宁夏自然科学基金项目(2025AAC030318);国家自然科学基金项目(42265006);中国气象局创新发展专项(CXFZ2025J018);中国气象局创新发展专项(CXFZ2026J048);中国气象局复盘总结专项(FPZJ2024-147);宁夏自然科学基金项目(2026AAC030559)

Identification and evolution characteristics of sub-seasonal drought-flood abrupt alternation events in Ningxia

GAO Na¹^,²(), WANG Suyan¹^,²(), LI Xin¹^,², GAO Ruina¹^,², WANG Dai¹^,²

¹ Key Laboratory for Meteorological Disaster Monitoring and Early Warning and Risk Management of Characteristic Agriculture in Arid Regions， CMA， Yinchuan 750002， China
² Ningxia Hui Autonomous Region Climate Center， Yinchuan 750002， China

Received:2025-11-22 Revised:2026-02-01 Online:2026-05-20 Published:2026-05-18

摘要/Abstract

摘要：

在全球变暖和人类活动加剧背景下，极端旱涝事件呈增多增强趋势，但针对次季节旱涝急转事件的研究仍较为缺乏。鉴于此，利用宁夏20个国家气象观测站1961—2023年逐日降水资料，采用多门槛游程理论，提出了一种识别次季节旱涝急转事件的方法，并对其进行检验。基于该方法，统计宁夏1961—2023年4—10月旱涝急转事件，分析事件发生频次、急转点出现时间、强度等时空演变特征。结果表明：该方法能有效识别干旱与洪涝事件，并能较好地捕捉旱转涝的过程特征；宁夏旱涝急转事件发生频次自1990年代之后显著增多，并在2010年代达到峰值；急转点出现时间主要集中在7月第六候、7月第三候、10月第四候、7月第一候和9月第五候；旱涝急转事件空间分布不均，呈现南少北多的格局；重度旱涝急转事件多发生于1970年代和2000年代，且主要集中在北部引黄灌区，该区域虽年降水量最少，但轻度和中度的旱涝急转事件均呈增多趋势。

关键词: 宁夏, 次季节, 干旱事件, 洪涝事件, 旱涝急转识别

Abstract:

Against the backdrop of global warming and intensifying human activities, extreme drought and flood events have shown a trend of increasing frequency and intensity. However, research on sub-seasonal drought-flood abrupt alternation events remains relatively limited. In light of this, this study utilizes daily precipitation data from 20 national meteorological observation stations in Ningxia from 1961 to 2023 and employs the multi-threshold run theory to propose a method for sub-seasonal drought-flood abrupt alternation events, which is subsequently validated. Based on this method, drought-flood abrupt alternation events in Ningxia from April to October during 1961-2023 are statistically analyzed, with a focus on examining the spatiotemporal evolution characteristics in terms of event frequency, transition timing, and intensity. The results indicate that the proposed identification method performs well in detecting both drought and flood events and effectively captures the transition process from drought to flood. Since the 1990s, the frequency of drought-flood abrupt alternation events in Ningxia has increased significantly, reaching its peak in the 2010s. The occurrence time of turning points, ranked from most to least frequent, are the sixth pentad of July, the third pentad of July, the fourth pentad of October, the first pentad of July, and the fifth pentad of September. The spatial distribution of event frequency is uneven, showing a clear regional pattern of increase from south to north. Severe drought-flood abrupt alternation events mainly occurred in the 1970s and the 2000s and were largely concentrated in the northern Yellow River irrigation area. Although this region has the lowest annual precipitation, both light and moderate drought-flood abrupt alternation events show an increasing trend.

Key words: Ningxia, sub-seasonal, drought events, flood events, identification of drought-flood abrupt alternation

中图分类号:

P467

高娜, 王素艳, 李欣, 高睿娜, 王岱. 宁夏次季节旱涝急转事件识别及演变特征[J]. 干旱气象, 2026, 44(2): 189-199.

GAO Na, WANG Suyan, LI Xin, GAO Ruina, WANG Dai. Identification and evolution characteristics of sub-seasonal drought-flood abrupt alternation events in Ningxia[J]. Journal of Arid Meteorology, 2026, 44(2): 189-199.

图/表 16

图1 宁夏三大地理生态功能区及气象站点空间分布

Fig.1 Spatial distribution of three geographical and ecological functional zones and meteorological stations in Ningxia

图2 旱涝急转事件识别示意图

Fig.2 Schematic diagram of drought-flood abrupt alternation event identification

表1 1961—2023年宁夏旱涝急转事件强度等级划分标准单位：%

Tab.1 Intensity classification of drought-flood abrupt alternation events in Ningxia from 1961 to 2023

强度	所占比重	累积频率
重度	5	≤5
中度	25	>5~30
轻度	75	>30~100

表2 Pa30识别的干旱事件、同期历史记载、CI监测及降水监测情况

Tab.2 Drought events identified by Pa30， along with historical records， CI monitoring， and precipitation monitoring during the same periods

Pa30监测的干旱事件			同期CI监测	同期降水监测		历史记载（宁夏回族自治区气象局，2022）的干旱事件
站点	开始日期	结束日期	同期CI监测	降水距平百分率/%	过程无雨日数/d	历史记载（宁夏回族自治区气象局，2022）的干旱事件
惠农	2005-04-30	2005-09-19	重旱	-77.0	123	2004年9月至2005年年末，宁夏北部引黄灌区出现有气象记录以来最为严重的气象干旱
陶乐	2005-04-30	2005-09-19	重旱	-72.0	121	2004年9月至2005年年末，宁夏北部引黄灌区出现有气象记录以来最为严重的气象干旱
陶乐	2015-05-03	2015-09-07	重旱	-75.2	104	全区出现干旱，大部地区达特旱
海原	2008-05-11	2008-09-07	特旱	-59.7	94	中部干旱带和南部山区旱情发展迅速
中宁	2020-04-30	2020-08-03	特旱	-81.8	79	各地遭受不同程度旱灾
惠农	2011-04-30	2011-08-20	重旱	-56.4	98	全区严重春夏连旱
惠农	2001-05-23	2001-08-29	重旱	-55.6	78	中南部地区遭受春夏连旱
永宁	1994-05-11	1994-08-03	重旱	-66.0	69	夏粮受旱严重呈减产趋势

表3 1961—2023年陶乐站单日降水量前十事件及同期基于Pa30指标的洪涝事件识别情况

Tab.3 The top 10 daily precipitation events at Taole Station from 1961 to 2023 （ranked by precipitation） and flood event identification results based on the Pa30 index

气象站单日降水量监测			基于Pa30指标的洪涝事件识别
序号	日期	单日降水量/mm	洪涝事件起始日	洪涝事件结束日	过程降水距平百分率/%
1	1978-08-07	85.1	1978-07-30	1978-10-4	176.1
2	2006-07-02	72.7	2006-07-02	2006-08-13	277.3
3	1967-07-17	71.0	1967-07-17	1967-08-15	163.5
4	2012-07-30	70.8	2012-07-30	2012-08-28	128.0
5	1977-07-05	59.9	1977-07-05	1977-08-31	157.1
6	1985-08-24	54.3	1985-08-24	1985-09-22	217.0
7	2006-07-15	53.9	2006-07-02	2006-08-13	277.3
8	1998-05-21	52.9	1998-05-08	1998-06-19	273.3
9	2002-06-08	48.8	2002-06-08	2002-07-07	134.9
10	1995-07-31	46.4	1995-07-13	1995-08-11	129.2

图3 2006年（a）及2015年（b）陶乐站极端降水事件中Pa30与降水量的日变化

Fig.3 Daily variations of Pa30 and precipitation during extreme precipitation events at Taole Station in 2006 (a) and 2015 (b)

表4 2007、2011年宁夏典型旱涝急转事件灾情特征

Tab.4 Disaster characteristics of typical drought-flood abrupt alternation events in Ningxia in 2007 and 2011

年份	历史记载
2007	2007年宁夏全区气温偏高，大部地区降水持续偏少，中部干旱带出现自有气象记录以来少有的持续异常干旱，造成直接经济损失12.4亿元人民币；夏季全区共出现15次局地暴雨天气，以利通区以南为主，直接经济损失1.6亿元人民币
2011	2011年宁夏全区严重的春夏连旱造成作物大面积减产或绝收，长时间大面积干旱，导致63.1万人饮水困难，造成直接经济损失13.9亿元人民币；8月和9月全区遭受暴雨洪涝灾害6次，共造成直接经济损失约1 065.6万元人民币；9月降水集中在贺兰县以南

表5 基于逐日Pa30值识别的2007、2011年宁夏旱涝急转事件的起止时间、持续日数、急转时长

Tab.5 Start and end times， durations， and abrupt transition periods of the drought-flood abrupt alternation events in Ningxia in 2007 and 2011 identified based on daily Pa30 values

站点	干旱事件			洪涝事件			急转时长/d
站点	开始日期	结束日期	持续日数/d	开始日期	结束日期	持续日数/d	急转时长/d
同心	2007-05-01	2007-06-15	47	2007-06-17	2007-07-15	29	2
银川	2011-06-08	2011-08-14	98	2011-09-02	2011-09-15	14	19

图4 同心站2007年5月1日—9月30（a）、银川站2011年5月1日—9月30日（b）降水量及Pa30日变化

Fig.4 Daily variations of precipitation and Pa30 at Tongxin Station from May 1 to September 30, 2007 (a) and at Yinchuan Station from May 1 to September 30, 2011 (b)

图5 1961—2023年宁夏旱涝急转事件发生站次年际变化

Fig.5 Interannual variation of station occurrence frequency of drought-flood abrupt alternation events in Ningxia from 1961 to 2023

图6 1961—2023年宁夏旱涝急转事件累计发生频次（a，单位：次）及发生频率（b，单位：%）空间分布

Fig.6 Spatial distribution of cumulative occurrence frequency (a, Unit: times) and frequency (b, Unit: %) of drought-flood abrupt alternation events in Ningxia from 1961 to 2023

图7 宁夏全区及不同生态功能区平均旱涝急转事件出现频次的年代际变化

Fig.7 Interdecadal variation of the average frequency of drought-flood abrupt alternation events in Ningxia and different ecological functional zones

图8 1961—2023年宁夏旱涝急转事件中各候日平均急转点出现频次

Fig.8 Frequency of abrupt transition points of daily average for each pentad in drought-flood abrupt alternation events in Ningxia during 1961-2023

图 9 1961—2023年宁夏旱涝急转事件急转时长占比及累积频率

Fig.9 Proportion of drought-flood abrupt alternation events with different transitions duration and their cumulative frequencies in Ningxia from 1961 to 2023

表6 1961—2023年宁夏不同生态功能区不同等级旱涝急转事件占比单位：%

Tab.6 Proportion of drought-flood abrupt alternation events of different grades in different ecological functional zones of Ningxia from 1961 to 2023

等级	北部引黄灌区	中部干旱带	南部山区
重度	6.9	2.3	0
中度	30.1	16.8	11.6
轻度	63.0	80.9	88.4

图10 1961—2023年宁夏全区及不同生态功能区不同强度旱涝急转事件发生站次的年代际变化

Fig.10 Interdecadal variations in the number of stations with drought-flood abrupt alternation events of different intensities in Ningxia and different ecological functional zones from 1961 to 2023

参考文献 31

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