山东区域性干旱变化特征分析

doi:10.11755/j.issn.1006-7639-2026-03-0358

摘要/Abstract

摘要：

研究山东区域性干旱变化特征对干旱防灾减灾具有重要意义。利用山东省123个国家气象观测站逐日气温和降水资料，基于气象干旱综合指数（Meteorological Drought Composite Index，MCI）和区域性干旱过程监测评估方法，识别1961—2024年历次区域性气象干旱过程，并分析其时空演变特征及对气候增暖的响应。结果显示，山东平均每年发生1~2次区域性气象干旱过程，季节性特征明显，主要集中在春、夏季，4—7月为高发期，春夏连旱过程频繁，年发生频率高达42%；干旱过程地域分布差异大，除胶东半岛东部和临沂东南部外，其他大部分地区区域性气象干旱过程平均干旱日数在50 d以上，高值区分布在鲁中及泰山西南侧。山东西北部呈减少趋势，多数区域减少速率为2 d·（10 a）^-1以上，而东南部呈增加趋势，胶东半岛南部及东南沿海部分地区增加速率超过2 d·（10 a）^-1。干旱过程发生频次和影响范围略呈增加趋势，20世纪80年代至21世纪初期为高发期，之后明显减弱，近年来又呈增强趋势。在气候变暖背景下，山东降水呈“先减后增”变化趋势，气候从暖干化向暖湿化转变，呈现西部地区暖湿化、东部地区暖干化的分布态势；随着增暖加快需要注意防范更强的区域性气象干旱。

关键词: MCI, 区域性干旱, 时空变化, 气候增暖, 山东省

Abstract:

Studying the variation characteristics of regional drought in Shandong Province is of great significance for drought disaster prevention and mitigation. Using daily temperature and precipitation data from 123 national meteorological stations in Shandong Province, this study identified regional meteorological drought processes from 1961 to 2024 based on the MCI (Meteorological Drought Composite Index) and the monitoring and assessment method of regional drought process, and analyzed the spatio-temporal evolution features of these drought processes and their responses to climate warming. The results show that Shandong experienced 1-2 regional meteorological drought events annually with distinct seasonal patterns, predominantly concentrated in spring and summer, peaking from April to July. The frequency of consecutive spring-summer droughts reached 42%. Regional droughts exhibited clear geographical distribution: except for the eastern Jiaodong Peninsula and southeastern Linyi, the average drought duration exceeded 50 days in most remaining regions, with high-value zones concentrated in central Shandong and the southwestern side of Mount Tai. The northwestern Shandong regions showed a decreasing trend, with most areas experiencing a reduction of over 2 days per decade, while the southeastern regions demonstrated an increasing trend, particularly in the southern Jiaodong Peninsula and southeastern coastal areas, where the increase exceeded 2 days per decade. The frequency and affected extent of regional drought processes showed a slight upward trend, with the highest incidence observed from the 1980s to the early 21st century, followed by a marked decline and thereafter a renewed intensifying trend in recent years. Against the background of climate warming, precipitation across Shandong showed a decreasing-then-increasing trend, and the climate shifted from warm-dry to warm-wet conditions. Spatially, western Shandong tended toward warming-wetting, whereas eastern Shandong remained characterized by warming-drying. As warming accelerates, greater attention should be paid to guarding against more severe regional meteorological drought risks.

Key words: MCI, regional drought, spatio-temporal variation, climate warming, Shandong Province

中图分类号:

P461

邹瑾, 汤子东, 邱粲, 孔祥宁, 封小凡. 山东区域性干旱变化特征分析[J]. 干旱气象, 2026, 44(3): 358-368.

ZOU Jin, TANG Zidong, QIU Can, KONG Xiangning, FENG Xiaofan. Analysis of characteristics of regional drought variability in Shandong[J]. Journal of Arid Meteorology, 2026, 44(3): 358-368.

图/表 12

表1 区域性干旱过程的综合强度指数等级划分

Tab.1 Classification of comprehensive intensity index grades for regional meteorological drought processes

强度等级	Z百分位范围
一般	Z<50%
较强	50%≤Z<85%
强	85%≤Z<95%
特强	Z≥95%

图1 基于MCI的山东省2024年春夏连旱过程逐日不同等级干旱站数及区域平均降水量演变

Fig.1 Evolution of daily station numbers of drought with different grades based on MCI and regional average precipitation during the 2024 spring-summer consecutive drought event in Shandong Province

表2 1961—2024年山东省综合强度指数排名前十的区域性气象干旱过程与文献记载对比

Tab.2 Comparison of the top 10 regional meteorological drought processes by comprehensive intensity index in Shandong Province from 1961 to 2024 with historical records

排名	开始时间	结束时间	综合强度指数	文献记录
1	2000-03-12	2000-09-30	233.2	700多家较大企业被迫限产停产；夏粮、秋粮受旱减产
2	1986-03-28	1986-08-09	231.6	作物减产严重
3	1968-05-08	1968-10-06	223.7	冬小麦和大、晚秋作物影响较大
4	1981-04-03	1981-11-04	217.8	780万人吃水困难
5	1992-04-01	1992-10-01	210.7	秋粮作物减产
6	2002-07-06	2002-12-02	207.5	366万人吃水困难
7	1988-02-24	1988-07-15	204.5	作物缺苗断垄严重
8	1989-06-21	1989-12-18	193.1	328万人吃水困难
9	1999-01-11	1999-05-24	186.9	鲁西北、鲁西南、半岛和鲁中等地小麦受旱严重
10	2001-04-07	2001-07-23	185.1	威海、烟台等30个城市供水限量

图2 1961—2024年山东省区域性气象干旱过程出现频次（a）、最长持续日数（b）、最大影响范围（c）和最大综合强度指数（d）的年际变化

Fig.2 The interannual variation of occurrence frequency (a), maximum duration (b), maximum affected area (c) and maximum comprehensive intensity index (d) of regional meteorological drought processes in Shandong Province from 1961 to 2024

图3 1961—2024年不同年代山东区域性气象干旱过程发生频次的季节变化

Fig.3 The seasonal variation of the occurrence frequency of regional meteorological drought processes in Shandong by decade from 1961 to 2024

图4 1961—2024年山东区域性气象干旱过程发生频次和降水量月际变化

Fig.4 Monthly variation of occurrence frequency of regional meteorological drought processes and precipitation in Shandong Province from 1961 to 2024

图5 1961—2024年山东省区域性气象干旱过程平均干旱日数（a，单位：d）及干旱日数变化趋势[b，单位：d·(10 a)-1]空间分布

Fig.5 Spatial distribution of mean drought days (a, Unit: d) and variation trend of drought days (b, Unit: d·(10 a)-1) for regional meteorological drought processes in Shandong Province from 1961 to 2024

表3 1961—2024年山东区域性气象干旱过程平均强度EOF和REOF前5个模态方差贡献率

Tab.3 Variance contribution rate of the first five modes of EOF and REOF for mean intensity of regional meteorological drought processes in Shandong Province from 1961 to 2024

方法	第1模态	第2模态	第3模态	第4模态	第5模态	累积贡献率
EOF	22.8*	16.1*	13.0*	6.1*	4.6*	62.6
REOF	15.6*	13.8*	12.9*	11.8*	8.5	62.6

图6 1961—2024年山东省区域性气象干旱过程的第1（a、c）、第2（b、d）、第3（e、g）和第4（f、h）模态空间分布（a、b、e、f）及时间系数（c、d、g、h）

Fig.6 Spatial patterns (a, b, e, f) and time coefficients (c, d, g, h) of the first (a, c), second (b, d), third (e, g) and fourth (f, h) modes of regional meteorological drought processes in Shandong Province from 1961 to 2024

图7 1961—2024年山东省年平均气温与降水量（a）、降水量累计距平与区域性气象干旱过程最大综合强度指数累计距平（b）年际变化

Fig.7 Interannual variations of annual average temperature and precipitation (a), cumulative anomalies of precipitation and maximum comprehensive intensity index of regional meteorological drought processes (b) in Shandong Province from 1961 to 2024

图8 1961—2024年山东年平均气温[a，单位：℃·(10 a)-1]和年降水量[b，单位：mm·(10 a)-1]的变化倾向率空间分布

Fig.8 Spatial distribution of trend rates of annual average temperature (a) and annual precipitation (b) in Shandong province from 1961 to 2024

表4 山东省区域性干旱的四个主要模态代表站干旱过程强度与降水量、平均气温的相关系数

Tab.4 Correlation coefficients between drought process intensity and precipitation， mean temperature at four representative stations for the four major modalities of regional drought in Shandong Province

模态	代表站	降水量	平均气温
西南部型	兖州	-0.236*	0.065
东部型	文登	-0.377**	0.004
中部型	昌乐	-0.611**	0.110
西北部型	宁津	-0.329**	0.005

参考文献 44

[1]	安莉娟, 任福民, 李韵婕, 等, 2014. 近50年华北区域性气象干旱事件的特征分析[J]. 气象, 40(9): 1 097-1 105.
[2]	蔡怡亨, 李帅, 张强, 等, 2023. 1997—2021年四川省干旱时空变化特征分析[J]. 干旱气象, 41(2):241-250.
[3]	崔素芳, 张保祥, 荣燕妮, 等, 2023. 基于云模型的山东省干旱时空分布特征[J]. 南水北调与水利科技:中英文, 21(4):679-688.
[4]	邓彪, 孙蕊, 邢开瑜, 等, 2024. 1961—2022年四川省区域性干旱过程识别及时空演变特征[J]. 高原山地气象研究, 44(1): 85-93.
[5]	董旭光, 顾伟宗, 孟祥新, 等, 2014. 山东省近50年来降水事件变化特征[J]. 地理学报, 69(5):661-671.
[6]	国家气候中心, 云南省气象局, 2021. 区域性干旱过程监测评估方法:QX/T 597—2021[S]. 北京: 气象出版社.
[7]	国家气候中心, 中国气象局预报与网络司, 中国气象局兰州干旱气象研究所, 2017. 气象干旱等级:GB/T 20481—2017[S]. 北京: 中国标准出版社.
[8]	韩兰英, 张强, 贾建英, 等, 2019. 气候变暖背景下中国干旱强度、频次和持续时间及其南北差异性[J]. 中国沙漠, 39(5):1-10.
[9]	黄荣辉, 杜振彩, 2010. 全球变暖背景下中国旱涝气候灾害的演变特征及趋势[J]. 自然杂志, 32(4):187-195.
[10]	蒋红花, 2000. 山东省干旱灾害的变化特征及相关分析[J]. 灾害学, 15(3):51-55.
[11]	李春华, 朱飙, 杨金虎, 等, 2024. 我国干旱半干旱区近60 a气象干旱气候特征分析[J]. 干旱气象, 42(4):519-526.
[12]	李瑞英, 吕桂恒, 郝晓雷, 等, 2024. 鲁西南区域性高温干旱复合事件特征及危险性分析[J]. 中国农业气象, 45(6):657-668.
[13]	刘冰, 2014. 山东省气象干旱特征研究[D]. 郑州: 华北水利水电大学.
[14]	刘佳, 2019. 山东省气象干旱时空变化分析及农业气象干旱风险评估[D]. 青岛: 山东科技大学.
[15]	马蒙蒙, 2020. 近60年山东省干旱时空分布特征分析[D]. 济南: 济南大学.
[16]	马鹏里, 韩兰英, 张旭东, 等, 2019. 气候变暖背景下中国干旱变化的区域特征[J]. 中国沙漠, 39(6):209-215.
[17]	任建成, 王峰, 卢晓宁, 2021. 基于SPEI的山东省干旱时空变化特征及趋势分析[J]. 灌溉排水学报, 40(12):127-135.
[18]	山东省地方史志编纂委员会, 2018. 山东省志:气象志(1986—2005)[M]. 济南: 山东人民出版社.
[19]	孙嘉敏, 王爱慧, 2024. 近120年中国干旱年际变化特征及主要的影响因子[J]. 气候与环境研究, 29(6):681-694.
[20]	王建国, 2005. 山东气候[M]. 北京: 气象出版社.
[21]	王倩, 翟盘茂, 张强, 2025. 1961年以来中国区域性气候与极端事件变化格局[J]. 气象学报, 83(4):980-989.
[22]	王素萍, 王劲松, 张强, 等, 2020. 多种干旱指数在中国北方的适用性及其差异原因初探[J]. 高原气象, 39(3):628-640.
[23]	魏凤英, 2007. 现代气候统计诊断与预测技术[M]. 2版. 北京: 气象出版社:105-142.
[24]	温克刚, 王建国, 孙典卿, 等, 2006. 中国气象灾害大典·山东卷[M]. 北京: 气象出版社.
[25]	谢五三, 张强, 李威, 等, 2021. 干旱指数在中国东北、西南和长江中下游地区适用性分析[J]. 高原气象, 40(5):1 136-1 146.
[26]	徐保梁, 杨庆, 马柱国, 2017. 全球不同空间尺度陆地年降水的年代尺度变化特征[J]. 大气科学, 41(3):593-602.
[27]	徐泽华, 韩美, 2018. 山东省干旱时空分布特征及其与ENSO的相关性[J]. 中国生态农业学报, 26(8):1 236-1 248.
[28]	薛德强, 王建国, 王兴堂, 等, 2007. 山东省的干旱化特征分析[J]. 自然灾害学报, 16(3):60-65.
[29]	薛亮, 袁淑杰, 王劲松, 2023. 我国不同区域气象干旱成因研究进展与展望[J]. 干旱气象, 41(1):1-13.
[30]	薛明慧, 2020. 基于MOD16数据的河南省和山东省干旱的时空分布特征[J]. 亚热带资源与环境学报, 15(2):81-87.
[31]	闫昕旸, 张强, 闫晓敏, 等, 2019. 全球干旱区分布特征及成因机制研究进展[J]. 地球科学进展, 34(8):826-841.
[32]	杨蕾, 邹瑾, 褚颖佳, 等, 2025. 山东沿海与内陆城市气候变化特征及差异:以青岛和济南为例[J]. 气象科学, 45(3):393-400.
[33]	叶天, 余锦华, 叶梦茜, 等, 2021. 中国区域性骤发干旱特征分析[J]. 气象科学, 41(3):295-303.
[34]	袁星, 马凤, 李华, 等, 2020. 全球变化背景下多尺度干旱过程及预测研究进展[J]. 大气科学学报, 43(1):225-237.
[35]	张强, 黄建平, 杨金虎, 等, 2025. 中国干旱、半干旱区气候变化及影响研究百年进展[J]. 气象学报, 83(3):699-715.
[36]	祝亚丽, 刘洋, 孔祥慧, 等, 2025. 中国高温、干旱及其复合事件的研究进展和展望[J]. 大气科学学报, 48(1):26-36.
[37]	庄光媛, 拾兵, 王俊杰, 2023. 近60年山东省降水时空格局及其对不同环流因子的响应[J]. 海洋湖沼通报, 45(5):23-31.
[38]	邹瑾, 李君, 高理, 等, 2022. 山东区域性高温的变化特征及其对增暖的响应[J]. 气象科技, 50(6):802-811.
[39]	ARMINDER K, DURGESH W, SUN Y, et al, 2021. A review of drought as a result of global warming[J]. Asian Journal of Multidimensional Research, 10(11): 744-751.
[40]	DAI A, 2012. Erratum: Drought under global warming: a review[J]. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 3(6):617.
[41]	GEBRECHORKOS S H, SHEFFIELD J, VICENTE-SERRANO S M, et al, 2025. Warming accelerates global drought severity[J]. Nature, 642: 628-635.
[42]	LI M, HOU J, WANG L, et al, 2025. Regional variations and climatic drivers of flash droughts during the growing season in China (2000-2020)[J]. Agricultural Water Management, 318: 109685. DOI:10.1016/J.AGWAT.2025.109685.
[43]	PING Y, BAOHUAN Z, RUIHAN Y, et al, 2024. Assessment of the combined vulnerability to droughts and heatwaves in Shandong Province in summer from 2000 to 2018[J]. Environmental Monitoring and Assessment, 196(5): 464-464.
[44]	SPINONI J, NAUMANN G, CARRAO H, et al, 2014. World drought frequency, duration, and severity for 1951-2010[J]. International Journal of Climatology, 34(8):2 792-2 804.