Page 126 - 2023年第54卷第12期

出现，证明该指数能够捕捉到极端水文干旱事件。进一步地，累积 ＳＳＩ － １２曲线无论在基准期还是变
ｖａｒ
化期都呈现出上升和下降的交替波动，合理地刻画出径流过程的旱涝动态转化。同样地，时变阈值法
（图 ５（ｆ））也能够合理地刻画径流过程的动态盈亏过程。总的来说，时变标准化径流指数和时变阈值法
具备较强的稳健性，在水文干旱识别过程中未出现对干旱事件的遗漏、低估或高估。
４．３ 非平稳水文干旱评估方法验证 图 ６为基于标准化降水指数（ＳＰＩ － １２）和历史记载干旱事件开展
的华县站时变标准化径流指数（ ＳＳＩ － １２）和时变阈值法（ＴＬ － １２）合理性验证，以及两种方法的互相
ｖａｒ
ｖａｒ
验证 结 果。ＳＰＩ － １２序 列 （图 ６（ａ））同 ３个 参 数 方 案 计 算 的 标 准 化 径 流 序 列 的 相 关 系 数 分 别 为：
０．７１（ＳＳＩ － １２）、０．７１（ＳＳＩ － １２）和 ０．８１（ＳＳＩ － １２），其中 ＳＳＩ － １２序列与 ＳＰＩ － １２相关性最高。此
ｉｎｖａｒ ｔｒａｎ ｖａｒ ｖａｒ
外，还计算了 ＳＰＩ － １２序 列 与 ３种 标 准 化 径 流 序 列 的 互 信 息 熵 值 ［３１］ ， 分 别 为 ０．２１（ＳＳＩ － １２ ）、
ｉｎｖａｒ
０．２８（ＳＳＩ － １２ ）和 ０．３２（ＳＳＩ － １２ ），互信息熵值越高，表明两序列的相关性越强，所以计算结果同样
ｔｒａｎ ｖａｒ
表明 ＳＳＩ － １２序列与 ＳＰＩ － １２序列相关性更高。图 ６（ｂ）显示，ＴＬ ｉｎｖａｒ － １２方法在基准期（１９６１—１９９０
ｖａｒ
年）表征的水文干旱过程与 ＳＰＩ － １２序列表征的气象干旱过程一致性较差，对水文干旱过程存在一定低
估，在变化期（ １９９１—２０２０年）两者一致性较好；ＴＬ － １２方法在基准期表征的水文干旱过程与 ＳＰＩ －
ｔｒａｎ
１２ 序列表征的气象干旱过程一致性较好，但在变化期两者一致性较差，对水文干旱过程存在一定高
估；而 ＴＬ － １２ 方法在 １９９０年前后的两个时期刻画的水文干旱过程与 ＳＰＩ － １２序列表征的气象干旱过
ｖａｒ
程均具备较高的一致性，表明 ＴＬ － １２方法对水文干旱的评估精度优于 ＴＬ － １２和 ＴＬ － １２两种方
ｖａｒ ｉｎｖａｒ ｔｒａｎ
法（时变阈值法与 ＳＰＩ － １２量纲不统一，不再计算二者相关系数）。基于历史记载干旱事件开展的验证
结果（图 ６（ｃ）（ｄ））表明，ＳＳＩ － １２序列在基准期数值均大于 － １．５，仅能捕捉到轻旱和中旱两个等级
ｉｎｖａｒ

图 ６ 基于标准化降水指数（ＳＰＩ － １２）和历史记载干旱事件对华县站时变标准化径流指数（ＳＳＩ － １２ ）和
ｖａｒ
－
时变阈值法（ ＴＬ ｖａｒ １２）的验证及两种非平稳评估方法的互相验证
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