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干燥指数是全国科学技术名词审定委员会公布的科技类名词。

在汉字的历史上,人们通常把秦代之前留传下来的篆体文字和象形文字称为“古文字[1]”,而将隶书和之后出现的字体称为“今文字”。因此,“隶变[2]”就成为汉字由古体(古文字)演变为今体(今文字)的分界线。

名词解释

干燥指数(Aridity index,AI,或其它缩写形式, 如K等),又称干燥度,是表征一个地区干湿程度的指标。降水代表水分收入,蒸发代表水分支出,多年平均蒸发量与降水量之比称为干燥指数,其倒数称为湿润指数(Humidity index,HI)。

干燥指数在地理学和生态学研究中长期应用,近来成为全球变化研究中经常涉及的气候指标之一,尤其是气候变化和干旱话、荒漠化等研究。《公约》关于荒漠化潜在发生范围——干旱、半干旱和压湿润干旱区的界定就是基于干燥指数(湿润指数)的。如果干燥指数大于1,即表示降水量不敷蒸发之所需,则气候干旱。如副热带地区气温高,蒸发旺盛,降水量远小于蒸发力,故形成干旱气候带。由于表示水分支出(特别是表示蒸发)的形式不同,因而有多种干燥指数的表示法。

计算方法

中外学者自1900 年以来提出了许多计算干燥度指数的方法, 简单的是以经验公式如降水和气温的比值来表达, 复杂的则是通过计算可能蒸散量(Potential evapotranspiration , PE), 以降水与可能蒸散的对比关系获得干燥指数。

以下为几种常用的干燥度指数计算方法与应用:

1.降水量作为干燥指数的代用指标

最简单直接的干燥指数计算,是以多年平均降水量(Precipitation ,P)作为标准。联合国粮农组织(Food and agriculture organization , FAO)认为, 农作物及草地生产潜力, 或者作物种类、耕作制度以及草地管理方式的选择, 取决于降水及土壤水分对植物或作物生长期的有效性, 该生长期的降水量是气候区划的重要指标。

在我国以年降水量为指标划分干湿气候区存在3 种不同的意见:1)年降水量小于200 mm 为干旱区, 200 ~ 400 mm 为半干旱区;2)年降水量大于200 mm 为干旱区,200 ~450 mm 为半干旱区;3)年降水量小于250 mm 为干旱区,250 ~ 500 mm 为半干旱区。任福民等(1995)利用全国160 个气象站1951 ~ 1992 年的年降水标准化资料,以年降水700 mm 为标准, 将全国划分为两个大区:干旱半干旱区和非干旱区。由此可见,干旱与非干旱的差别,在年平均降水量上可表达为400 、500和700 mm 3 个标准。

此类以降水量作为干燥指数代用指标的方法不仅在具体划分的标准上存在分歧,而且只考虑了水分收入, 未考虑水分的支出, 没有水分平衡的概念,不能定量说明水分的盈亏, 无法如实反映自然界的真实面貌, 特别是植物与土壤的分布,生态学意义不明确。因此,降水量指标作为干燥度指数的代用品, 仅可在其它气象资料缺乏而只有降水量数据存在时使用, 如果有较丰富的其它气候指标,则需要配合这些指标使用。

2.可能蒸散量计算的干燥指数

按Penman(1948)的定义, 潜在蒸发是“从不匮缺水分的、高度一致并全面遮覆地表的矮小绿色植物群体在单位时间内的蒸腾量” ,包括从所有表面的蒸发与植物蒸腾。可能蒸散量(PE)与降水量(P )之比即干燥度(K),计算公式如下:

K =PE/P

当前,以可能蒸散量计算干燥指数的方法在国际上比较流行。按照计算可能蒸散量的方法不同, 可以分为Penman 和Thornthwaite 方法以及当前在国内外应用较多的Holdridge 生命地带分类系统中的可能蒸散计算方法。

3.温度与降水计算的de Martonne干燥指数

最简单的计算气候干燥指数的方法就是利用温度与降水这两个气候因子来计算,此类方法主要有de Martonne 干燥指数计算方法。

4.以积温来计算干燥指数

以积温来计算干燥指数的方法主要有两种,一种是以日温度大于或等于10 ℃的年积温计算的Selianinov干燥指数计算方法;另一种就是以月平均气温高于5 ℃的年积温计算的Kira 干湿度指数。

参考文献