中国农业气象 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (10): 1704-1718.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2026.10.014
丁梅,吕娟,屈艳萍
DING Mei, LV Juan, QU Yan-ping
摘要:
利用1981−2019年陕西9个气象观测站数据与英国东英格利亚大学气候研究中心发布的CRU TS v4.09逐月格点气候数据集,引入XGBoost机器学习算法,以1981−2010年为训练期,2011−2019年为测试期,构建陕西水热气象数据订正模型,用于订正1912−1949年陕西CRU TS v4.09逐月格点水热气象数据,结合标准化降水蒸散指数(SPEI)重建1912−1949年陕西气象干旱指数,进而分析陕西气象干旱时空演变特征,以期为区域历史干旱重建提供参考。结果表明:(1)基于XGBoost机器学习算法构建的水热气象数据订正模型,其订正效果良好,测试期内降水量区域平均R2为0.77,RMSE为29.27mm,平均气温区域平均R2为0.92,RMSE为2.08℃;(2)基于水热气象数据订正模型,订正了1912−1949年陕西CRU TS v4.09逐月格点水热气象数据,据此1912−1949年陕西降水量呈北增南降的弱波动特征,变化趋势不显著;陕西平均气温呈显著上升趋势(P<0.05),水热要素的演变非协同变化;(3)1912−1921年陕西干旱覆盖率与干旱强度偏低,1922−1949年攀升并呈多峰振荡特征,1941年干旱覆盖率与干旱强度达到全域峰值;(4)1912−1949年陕西干旱发生频率由南向北递增,干旱强度由南向北递减,高等级干旱高频区集中于关中和陕南部分区域;(5)1912−1949年陕西干旱化整体加剧,陕南干旱化趋势具有显著性。综上,XGBoost机器学习算法可较好地支撑历史格点气象数据订正工作,可为长序列历史气象干旱重建及演变分析提供参考。