4.3 典型干旱事件识别
在确定合理的干旱评估方法后，本书基于站点月降水数据进行了干旱状况的识别。采用6个月尺度SPI（SPI_6）进行1961—2009年内蒙古6个典型站点生长季干旱情况的识别，因为4—6个月尺度的SPI比较适合草地生长季干旱状况的分析（Lotsch等，2003）。干旱识别的规则（Spinoni等，2013）如下。
（1）干旱从SPI 6＜-0.5开始，至SPI 6＞-0.5为止。
（2）通过干旱开始月份和结束月份，确定干旱的持续时间。
（3）以SPI_6所达到的最低值为判断准则，识别不同等级干旱事件。
通过以上规则，基于SPI_6对各个站点中等、严重和极端干旱的发生次数进行识别与统计，如表4-1和图4-2所示。
表4-1 近50年内蒙古不同气象站点干旱状况表
续表
图4-2（一） 基于6个月尺度的SPI识别的内蒙古站点的干旱状况（A）和不同等级干旱事件（B）
图4-2（二） 基于6个月尺度的SPI识别的内蒙古站点的干旱状况（A）和不同等级干旱事件（B）(https://www.daowen.com)
图4-2（三） 基于6个月尺度的SPI识别的内蒙古站点的干旱状况（A）和不同等级干旱事件（B）
图4-2（四） 基于6个月尺度的SPI识别的内蒙古站点的干旱状况（A）和不同等级干旱事件（B）
干旱频率是表征干旱状况的重要指标（Edwards，1997；Spinoni等，2013）。总体上，每个站点的干旱发生频率均比较高，平均1.58年/次，其中中等、严重和极端干旱的发生频率分别为3.8年/次、6.0年/次、12.5年/次，因此，干旱的发生频率大小：中等干旱＞严重干旱＞极端干旱。与文献广泛报道的内蒙古草原干旱频率高，三年两旱、五年一大旱的特征基本一致（伏玉玲等，2006；刘春晖，2013；张美杰，2012）。草甸草原站点干旱频率高于典型草原站点干旱频率，荒漠草原站点干旱的发生频率最低。
以草甸草原通辽站点[图4-2（b）]为例，比较典型的中等、严重和极端干旱分别发生在2005年、2002年和1968年。从图4-2（b）中可以比较清楚地识别干旱的强度、持续时间和发生发展过程，通辽站2005年的中等干旱开始于1月并于11月末结束，正好发生在整个生长季（4—10月），在干旱发生期间SPI值出现了6月 （SPI值为-1.18）和9月（SPI值为-1.20）两次波谷。虽然干旱等级比较低，但是发生在关键生长阶段可能对草地生态系统造成的影响比较严重；而2002年的严重干旱正好开始于1月并于12月末结束，SPI最低值为-1.98，出现在4月，持续时间比较长，横跨整个草地植被生长季，但在中间月份（5—8月）有所缓和，达到中等级别干旱（SPI值为-1.24），可能会对草地生态系统造成严重的影响；1968年的极端干旱开始于2月并于12月末结束，在干旱发生期间SPI值出现了3月 （SPI值为-3.06）和7月 （SPI值为-3.10）两次波谷。7月份是植被生长最关键的阶段，因为7月份的降水对植被生长的作用最大，此时发生的干旱可能会对草地生态系统造成更严重的影响（郭群等，2013）。
以典型草地锡林浩特站点[图4-2（c）]为例，比较典型的中等、严重和极端干旱分别发生在1999年、1960年和1968年。从图4-2（c）中中可以比较清楚地识别干旱的强度、持续时间和发生发展过程，锡林浩特站1999年的中等干旱开始于5月末并于次年2月末结束，在干旱发生期间SPI值出现了7月 （SPI值为-1.45）的波谷，正好发生在生长季的关键生长阶段（6—8月），可能对草地生态系统造成的影响比较大；而1960年的严重干旱正好发生在3—6月，在干旱发生期间SPI值出现了5月 （SPI值为-1.93）的波谷，6月旱情开始缓解，7月初期干旱结束，持续时间比较短且发生在生长季的初期，可能会对草地生态系统造成相对不太严重的影响。而1968年的极端干旱开始于1月下旬并于12月末结束，在干旱发生期间SPI值出现了3月（SPI值为-3.08）和7月 （SPI值为-3.20）两次波谷，在4—5月有所缓解达到中等干旱级别（SPI值为-1.04），在8月份开始缓解干旱等级为中等，一直持续到12月结束。由于干旱发生在植被生长的最关键期，此次极端干旱可能会对草地生态系统造成非常严重的影响。
以荒漠草原阿拉善右旗站点[图4-2（e）]为例，比较典型的中等、严重和极端干旱分别发生在1979年、1971年和1962年。从图4-2（e）中可以比较清楚地识别干旱的强度、持续时间和发生发展过程，阿拉善右旗站1979年的中等干旱开始于1月并于10月末结束，正好横跨整个生长季（4—9月），在干旱发生期间SPI值出现了5月 （SPI值为-1.46）和8月 （SPI值为-1.29）两次波谷，6—7月期间旱情有所缓解，SPI最低值为0.73，可能对草地生态系统造成的影响比较小；而1971年的严重干旱正好开始于2月末并于9月初结束，持续时间比较长，横跨整个草地植被的生长季，在干旱发生期间SPI值出现了3月（SPI值为-1.77）和8月 （SPI值为-1.99）两次波谷，但在5月有所缓和（SPI值为-0.73），7月以后又持续发展至严重干旱等级，可能会对草地生态系统造成严重的影响；1962年的极端干旱开始于3月下旬并于次年3月末结束，横跨整个草地植被的生长季，在干旱发生期间SPI值出现了5月 （SPI值为-2.97）和9月 （SPI值为-3.39）两次比较大的波谷，但在7月干旱强度值有所变大（SPI值为-2.5），整个干旱发生过程强度变化比较剧烈，是一次比较极端的干旱事件，可能会对草地生态系统造成极大的影响。
从图4-3的站点尺度月干旱强度分布矩阵图中，可以更清晰地对比每个站点1961—2009年月干旱强度的演变过程和选取的不同等级干旱典型事件强度的变化过程，颜色越深表示干旱状况越严重。图4-3（a）表示近50年海拉尔站、通辽站、锡林浩特站、阿巴嘎旗站、阿拉善右旗站和苏尼特左旗站干旱强度的变化。从图中可以清楚地看出1968干旱年是一次对区域不同草地类型影响比较大的极端干旱，另外一次区域性干旱是1997年，总体上干旱严重性从草甸草原站点、典型草原站点到荒漠草原站点逐渐加重。2006年除了北部的海拉尔站未出现干旱外，其他站点出现了的严重干旱，但草甸和典型草原站点的干旱严重性比荒漠草原站点干旱情况加重。图4-3（b）表示不同等级干旱的比较和演进过程。对于同一等级干旱事件，荒漠和典型草原站点干旱的严重性比草甸草原站点干旱相对要更严重，主要是表现在SPI值逐渐变小，持续时间也较长，干旱的严重性不断加重，尤其是极端干旱随着草甸、典型和荒漠草原地带性的梯度变化干旱严重性逐渐增强，可能对草地产生的影响也相对越严重。
图4-3 基于6个月尺度的SPI识别的内蒙古站点的干旱状况矩阵图和不同等级干旱事件矩阵图
a—海拉尔站；b—通辽站；c—锡林浩特站；d—阿巴嘎旗站；e—阿拉善右旗站；f—苏尼特左旗站
