基于SPEI的内蒙古东部干旱诊断与预测

作者：赵紫竹; 张宝林^*; 潘丽杰; 牛潘婷; 郭建鹏

来源：环境生态学, 2023, 5(07): 39-48.

• 内蒙古东部
• 聚类分析
• 干旱
• LSTM
• CNN-LSTM

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。

• 单位
  内蒙古师范大学