8.2.2 区域平均对比分析
对两个区域分别进行区域平均,其结果反映了相应区域的平均状况。图8.2-1标示出了两个区域的年平均PDSI区域平均值。可以看出,淮河流域平均状况比北美东部干旱,年际变化也较大。而相关系数分析结果表明,两者相关关系不显著。但从区域平均值来看,淮河流域平均最湿润的季节和月份分别为冬季和1月,最干旱的季节和月份分别为夏季和8月。而北美东部最湿润的季节和月份分别为冬季和11月,最干旱的季节和月份分别为春季和5月。
淮河流域在1900年以前、1910—1930年以及1960—2000年由湿转干;1900—1910年及1940—1960年由干转湿;2000年以后有微弱变湿倾向;1900年前后为最干旱时期。而北美东部最干旱时期出现在1930年前后,PDSI围绕平均值波动。
图8.2-2是两个区域的年平均PDSI区域平均值9年滑动平均后的结果,可以更明显地看出,大多数年份淮河流域比北美东部干旱,且淮河流域干湿变化大于北美东部。各季节和各月的结果也与图8.2-1相似。淮河流域与北美东部湿润的时期也都大致集中在1900—1910年、1920—1930年中期和1950—1970年3个时期。

图8.2-2 两个区域的年平均PDSI区域平均值9年滑动平均后的结果
注:蓝色线代表淮河流域的年平均PDSI,红色线代表北美东部的年平均PDSI。

图8.2-3(一) 年平均PDSI区域平均值的滑动t检验结果
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图8.2-3(二) 年平均PDSI区域平均值的滑动t检验结果
图8.2-3为年平均PDSI区域平均值的滑动t检验结果。淮河流域有两个突变点,主要位于1880年以前和1980—1990年,都通过了99%显著性检验。而北美东部突变点也主要在两个时期:1890年前后(通过0.01显著性检验)和1970年前后(恰好通过0.05显著性检验)。从滑动t检验结果可以看出,两个区域的突变点强度,第一个突变点较相似,而第二个突变点差距较大。
图8.2 4为年平均PDSI区域平均值的曼-肯德尔趋势检验法。淮河流域有两个明显的突变点,位于1880年以前和1990年前后,这个结果与滑动t检验结果一致。而北美东部在19世纪80年代存在一个突变点,与滑动t检验结果一致,但在1980—1990年则表现为多个较密集的突变点,9年滑动平均值的曼-肯德尔趋势检验结果显示,在20世纪80年代和90年代各存在一个突变点,其中80年代的突变点强度较弱。

图8.2-4(一) 年平均PDSI区域平均值的曼-肯德尔趋势检验法

图8.2-4(二) 年平均PDSI区域平均值的曼-肯德尔趋势检验法
从图8.2-5(a)、图8.2-5(b)对PDSI的Morlet小波分析可以看出,淮河流域存在显著的准2年至4年周期和准20年周期振荡,而北美东部存在准2年至4年周期和年代际振荡[图8.2-5(c)和图8.2-5(d)]。由区域平均对比分析可以得出,淮河流域平均比北美东部同纬度地区偏旱,干湿变化振幅较大。两个区域突变点多集中在1890年前后和1990年前后。