2000-2020年昌吉州東部平原區地下水位埋深對土地利用及干旱時空演變的動態響應

劉 坤， 高 凡， 吳 彬， 胡 鑫

(1.新疆農業大學水利與土木工程學院，烏魯木齊 830052；2.新疆水利工程安全與水災害防治重點實驗室，烏魯木齊 830052)

在年降水量<500 mm的干旱半干旱地區，水資源短缺是影響該地區灌溉農業可持續發展的關鍵約束。此類地區蒸發量大，地表水資源無法滿足用水需求，地下水資源成為農業、生活和工業用水的主要水源。過度開采地下水導致地下水位下降，引起諸多地質與生態環境問題。地下水位埋深(ground water depth，GWD)對氣候變化和人類活動較為敏感，其變化可較好反饋地下水資源狀況，是地下水資源管理的合理管控指標之一。影響地下水位埋深的自然因素包括降水、地表徑流、蒸發、潮汐運動和地球板塊擠壓造成的地震等，非自然因素主要指水土資源開發導致的土地利用與覆被變化(land use and cover change，LUCC)。值得關注的是，近年來全球和區域尺度的干旱特征呈增加趨勢，干旱過程也發生了變化。如發生在作物生長季的降水虧缺同時伴隨高溫熱浪，強烈的太陽輻射導致蒸散發增加、土壤濕度降低、徑流量減少，進一步增加地下水資源開采量。因此，基于上述背景，研究地下水位埋深變化對不同時間尺干旱與LUCC變化的響應規律和時空差異特征，綜合評估干旱和LUCC對區域地下水位埋深變化的影響尤為重要，可為區域地下水位管控和地下水資源的保護管理提供科學決策支撐。目前，關于區域地下水位埋深變化及其原因分析的已有研究成果中，主要集中在地下水位長系列監測數據的時間序列方法分析及以定性分析為主的驅動因素識別，鮮有聯合研究區域干旱特征變化和LUCC對地下水位埋深影響的綜合效應及地下水位埋深變化對LUCC和干旱的時空動態響應關系。

新疆昌吉州東部平原區位于天山北麓、準噶爾盆地東南緣，新疆昌吉回族自治州東部，地處天山北坡經濟帶腹地，地表水資源匱乏，灌溉農業發達，地下水是主要灌溉水源，由于長期大量開采地下水，昌吉州東部為新疆劃定的15個地下水超采區之一，為嚴重超采區，超采面積5 895 km，其中嚴重超采區面積4 683 km，超采量為43 876萬m。綜合分析該區地下水位埋深變化對LUCC及干旱時空動態響應關系，明晰地下水位埋深變化原因，對于當地地下水超采區綜合治理和地下水資源有效管控具有突出現實意義和科學價值?；诖?，本文選取昌吉州東部平原區2000年、2005年、2010年、2015年、2020年5期遙感影像數據進行土地利用動態與分形特征分析，結合研究區2000-2020年區域4個氣象站統計的多尺度標準化降水蒸散發指數(standardized precipitation evaporation index，SPEI)，依據同期78眼地下水監測井月尺度地下水位埋深數據資料，分析不同時空尺度下研究區地下水位埋深對LUCC及SPEI的動態響應特征和差異性規律，探討研究區土地利用變化與干旱變化趨勢對地下水埋深變化的綜合影響，為研究區地下水超采綜合治理和地下水位管控提供決策支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

昌吉州東部平原區位于新疆維吾爾自治區昌吉回族自治州東部，在3縣(木壘縣、奇臺縣、吉木薩爾縣)、1市(阜康市，為縣級市)行政區內(圖1)，屬于典型大陸性干旱氣候，年均氣溫6.7 ℃，年降水量188.86 mm，年蒸發量1 988.5 mm，生態環境敏感脆弱。由于天山北坡山前沉積了巨厚的第四紀松散堆積物，地下水主要儲存在盆地南緣的松散堆積物中。沿天山北麓呈狹長帶狀分布著大小不等、新老重疊的沖洪積扇，地層巖性從沖洪積扇上部、中部到下部至扇緣，從卵礫石、砂礫石到粒徑較小的粉細砂、粉土等，含水層富水性自南向北或東南向西北由強變弱，地下水位埋深也由高到低分布。平原區地下水補給主要接受地表水轉化補給，山前側向徑流補給及少量的降雨入滲補給，徑流方向由山前傾斜平原，從南向北流至下游細土平原及沙漠區，潛水水力坡度為2‰。在沖洪積扇緣，地下水徑流受阻，多形成泉水溢出帶，或通過中下部含水層向下徑流。地下水排泄主要方式為人工開采地下水，以及少量潛水蒸發及側向排泄。

圖1 研究區地理位置、氣象站及監測井分布

1.2 數據來源與預處理

氣象數據選取研究區內 2000-2020年4個氣象站點(阜康、吉木薩爾、奇臺、木壘氣象站)的日氣象數據(包括累積降水、平均氣溫、平均相對濕度、逐日風速、日照時間等)，氣象數據來源于中國氣象數據共享網(http://data.cma.cn)。

選取的遙感影像數據源于中國科學院資源環境科學數據中心(http://www.resdc.cn)，分辨率30 m，包括2000年、2005年、2010年的Landsat-TM/ETM遙感影像數據及2015年、2020年的Landsat8遙感影像數據，根據中國土地利用/覆蓋數據分類體系，并考慮研究區實際地物分布與遙感影像解譯的可能性，將其劃分為耕地、林地、草地、水域、城鎮用地用地、其他未利用地6類土地利用類型。

研究區地下水位埋深數據收集自研究區各地州(市)平原區78眼監測井2000—2020年實測月尺度埋深數據，以上地下水位埋深數據均由昌吉州水資源中心提供。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用變化分析

(1)土地利用動態度。土地利用動態度指在某一區域一定時間內不同土地利用類型和數量的變化情況，可以反映出區域內土地利用類型的變化劇烈程度。

(1)

式中：為研究時段內某一土地利用類型動態度；、分別為研究期初及研究期末某一種土地利用類型的數量；為研究時段長，當的時段設定為年時，的值就是該研究區某種土地利用類型年變化率。

(2)分形維數。分形維數是對某一結構的自相似性特征進行量化表達的指標，能夠反映一個分形體的不規則程度。利用分形維數既可以對該結構的復雜性進行定量測度，也可以對其穩定性進行表征參量。研究土地利用空間結構的分形特征，主要是定量描述其面積的大小及其邊界線的曲折程度，基于已知的各土地利用類型的周長、面積等信息，采用周長—面積法擬合出面積關于周長的雙對數回歸分析模型，計算步驟為：

(2)

式中：()為斑塊面積(m)；為分形維數，一般情況下，∈[1，2]，越大，該類用地規則程度越低，其結構越復雜；()為斑塊周長(m)；為常數。

基于分形維數()計算得到穩定性指數()，并進行顯著性檢驗，確定系數()均大于0.9 則結果可信，計算公式為：

=|15-|

(3)

式中：為穩定性指數，∈[0，0.5]，越大，該類用地越趨于穩定狀態；為分形維數。

1.3.2 標準化降水蒸散發指數的計算 標準化降水指數(standardized precipitation index，SPI)、Palmer干旱指數(palmer drought severity index，PDSI)、標準化降水蒸散發指數(SPEI)被廣泛用于監測和評估干旱程度，而標準化降水蒸散發指數(SPEI)的優勢在于其結合了標準化降水指數SPI的多尺度效用與Palmer干旱指數對溫度和降水的敏感性，因此本研究選用SPEI指標評估研究區氣候的干旱程度。其計算步驟為:

(1)計算潛在蒸散量。

(2)確定不同時間尺度下降水量()與蒸散量(PET)的差值累積。

(3)對(2)得到的結果使用log-logistic概率分布，得到SPEI系列數據。

根據國家氣候干旱等級劃分標準，劃分為5個等級，見表1。

表1 基于SPEI的干旱等級劃分

1.3.3 地下水位埋深空間插值 對研究區內2000—2020年78眼地下水位埋深監測井實測月均埋深數據進行統計，并采用Kriging插值方法對監測井實測埋深數據進行空間插值，得到地下水位埋深時空分布的柵格數據。

1.3.4 Mann-Kendall趨勢檢驗法 Mann-Kendall趨勢檢驗法(以下簡稱M-K法)是目前水文氣象數據分析常用的一種檢驗時間序列的變化趨勢特征、顯著性及突變點的時間序列檢驗方法，具體步驟見文獻[24]。

1.3.5 相關性分析法 秩相關系數法又稱等級相關系數法，是衡量時間序列變化趨勢在統計上有無顯著性的常用方法，其原理是將兩因子的樣本值從小到大按順序排列位次，以各因子樣本值的位次代替實際數據加以計算，得到結果評價顯著性。對于相關性分析，本文選用Spearman秩相關系數。

2 結果與分析

2.1 2000-2020年研究區地下水位埋深時空動態變化

2.1.1 時間尺度變化 本著研究區地下水監測井長系列數據完整及選點均勻的原則，選擇阜康市漁兒溝水源地監測井(fk11)、吉木薩爾縣基18監測井(jmse18)、奇臺縣喬仁鄉農3村監測井及木壘縣潛23(ml23)為研究區典型監測井，并繪制2000-2020年地下水埋深變化圖。通過研究區78眼監測井地下水位埋深平均降幅變化及4眼典型監測井地下水位埋深年際變化(圖2)可以看出，研究區2000-2020年地下水位埋深平均降幅呈持續增加趨勢，其中2000-2005年地下水位埋深平均降幅變化不顯著，2006-2014年平均降幅呈顯著增加趨勢，在2014年、2015年下降趨勢減緩，自2017年、2018年下降速率開始增大；大部分監測井分布于昌吉州灌區內，地下水動態類型以開采型與徑流-開采型為主，選取的4眼典型監測井下降幅度不盡相同，但地下水位埋深總體呈下降趨勢，且多年降幅均在10 m以上，時間尺度變化特征與地下水位埋深平均降幅變化表現一致。

圖2 昌吉州東部平原區2000-2020年地下水埋深平均降幅(較2000年)及典型監測井地下水埋深變化

2.1.2 空間尺度變化 為分析地下水空間分布變化特征，將2000-2020年研究區地下水位埋深進行空間插值。由圖3可知，研究區2020年地下水位埋深分布呈北向南逐漸增加特征，變化符合地形變化趨勢，北部靠近山區，在沖洪積扇上部，以卵礫石、砂礫石為主，結構單一、顆粒粗大，含水層厚度大，中南部位于沖洪積扇中段、下部至扇緣，含水層顆粒逐漸變細，區域內地下水位埋深分布空間差異性較大，且東南部地下水位埋深>50 m分布面積較大。對比分析2000年，2005年、2010年、2015年及2020年地下水位埋深分布可以看出，2000-2005年地下水位埋深分布無較大變化；2005-2010年間研究區東南部地下水位埋深顯著增加，21～30，31～40 m地下水位埋深面積顯著增加，且>80 m地下水位埋深面積開始于研究區南部出現；2010-2015年中西部、東南部1～10，21～30 m地下水位埋深面積顯著減少，中西部>30 m、東南部51～60，71～80，81～90，91～100 m地下水位埋深面積顯著增加；2015-2020年研究區局部區域地下水位埋深呈恢復趨勢，但其東部21～30，41～50，51～60 m地下水位埋深面積呈顯著增加趨勢。

圖3 昌吉州東部平原區2000-2020年地下水埋深時空分布

2.2 研究區地下水位埋深對土地利用變化的響應

2.2.1 2000-2020年研究區LUCC分析 基于ArcGis軟件對研究區Landsat遙感影像中的土地覆被影像圖進行預處理，對土地利用類型進行解譯并重分類為耕地、草地、林地、水體、城鄉居民用地和未利用土地6種類型，統計各土地利用類型所占面積。

(1)動態度。研究區2000-2020年不同土地利用類型變化及土地利用動態度變化見圖4和表2，可以看出2000-2020年21年間城鎮建設用地面積呈持續增加趨勢；耕地面積在2000-2015年呈增長趨勢，其中，2000-2005年間動態度僅為0.54%，面積變化較小，在2005-2010年增幅最大，面積增加1 855.33 km，動態度達峰值4.64%，2010-2015年面積增加526.50 km，仍呈增加趨勢，在2015-2020年耕地面積略下降，趨于穩定；2000-2020年間林地與草地面積整體呈下降趨勢，其中，在2005-2010年降幅最大，動態度分別為-6.65%，-3.36%，主要轉化為耕地，其后趨于穩定；其他未利用地面積2000-2020年間呈現出先增加后減少趨勢，整體趨于穩定。

表2 昌吉州東部平原區土地利用動態度變化

圖4 2000-2020年不同土地利用類型變化時空分布

(2)分形特征。土地利用分形特征主要包括分形維數和穩定性指數，能較好地描述土地利用類型的空間分布和內在規律。在同一種土地利用類型中，不同時間內尺度的分形維數可以反映出該地類隨時間變化的規律。通過統計2000-2020年研究區不同土地利用類型的斑塊數、斑塊周長、斑塊面積等數據，對不同土地利用類型的斑塊面積()與斑塊周長()作雙對數線性擬合，()均達到0.9及以上(圖5)，線性回歸方程擬合效果較好，分形理論對其適用性良好。

圖5 昌吉州東部平原區2000-2020年耕地斑塊面積與周長的雙對數散點圖

2000-2020年研究區土地利用類型分形維數及穩定性指數計算結果見表3，地下水開采是影響地下水位埋深及流域水均衡要素的主要因素之一，由于耕地面積與機電井數量及地下水開采量之間存在直接關聯，本文土地利用類型分形特征研究主要考慮對地下水埋深影響較大的耕地。由表3可知，2000-2020年，研究區耕地分形維數呈現出先降低(2000-2005年)后升高(2005-2010年)再降低(2010-2020年)，其中，2000-2005年耕地面積增加了209.05 km，分形維數降低，復雜程度降低，穩定性增強；2005-2010年耕地面積增加了1 855.33 km，分形維數達最高值(=1.293)，耕地擴張，復雜程度增加，穩定性降低(=0.207)；2010-2015年耕地面積趨于穩定，耕地布局趨于規則化，分形維數達到最低值(=1.274)，復雜程度降低，穩定性增強，2015-2020年耕地面積基本無變化，復雜程度降低，穩定性達到最高(=0.226)。新疆2014年以后實行最嚴格水資源管理制度，并對灌溉面積嚴格控制，耕地布局趨于穩定，對比分析可知，昌吉州東部平原區土地利用動態變化及耕地分形特征也表現出同步趨勢。

表3 2000-2020年不同土地利用類型分形維數及穩定性指數

2.2.2 地下水位埋深對耕地面積變化的響應 研究區地下水位埋深呈北向南遞增趨勢，2000-2020年研究區地下水位埋深整體呈逐漸增加趨勢，2000-2020年耕地總面積整體也表現為增加趨勢。研究區東南部地下水位埋深整體呈顯著增加趨勢，>90 m地下水位埋深在東部出現，20～50 m埋深面積顯著增加，較2000年0～10 m埋深面積從3 657.18 km減少至3 074.23 km，20～50 m埋深面積增加1 774.63 km，>70 m埋深面積從0增加至210.90 km，西部埋深變化不顯著，圖4顯示，同期耕地面積變化較大的區域位于研究區東部，且2010年研究區東部分布有大面積耕地，其基本由草地與未利用地逐漸轉化，其中2005-2010年耕地面積增加最為顯著，動態度達峰值，分形維數最大，穩定性最低，同期對比認為東部耕地面積增加，灌溉用水量增大導致地下水開采量增大是該區域地下水埋深增大的主要原因之一；2010-2015年研究區>50 m的地下水位埋深面積增長1 344.35 km，中西部20～60 m地下水位埋深面積顯著增加，東部地下水位埋深仍呈增加趨勢，同期耕地面積總體仍呈持續增加趨勢，但動態度變小，分形特征表現為逐漸規則化，穩定性增強，中西部耕地面積增加較顯著，考慮為耕地面積增加，地下水開采量增大導致區域地下水位埋深增大；較2015年研究區41～50 m地下水位埋深面積增加504.01 km,>50 m的地下水位埋深面積增長471.79 km,地下水位埋深仍呈增加趨勢，同期2015-2020年耕地面積略減少，動態度變為負值，分形維數達最低，穩定性達最高，地下水補給周期長，此階段考慮為耕地面積與氣象因素疊加導致開采量持續增大導致。

2.2.3 地下水位埋深對其他地類面積變化的響應 由圖3、圖4、表2可知，林地面積占比較小，且林地面積變化區域與地下水位埋深變化區域無明顯相關；草地面積在2000-2010年呈減小趨勢，主要轉化為耕地，2010年后變化不大；其他未利用地面積在2000-2020年整體變化不大，認為與地下水位埋深相關性較??；城鎮居民用地在2000-2015年面積呈顯著增加趨勢，居民生活用水增加，對地下水位埋深有一定影響，但其面積約占耕地1/10，面積較小。

2.3 研究區地下水位埋深對氣象干旱SPEI的響應

2.3.1 2000-2020年研究區不同時間尺度SPEI年際變化 由圖6可知，1個月尺度下，2000-2002年、2005-2006年、2008年、2011-2012年，2019年研究區干旱頻率較高，且2008年、2019年的干旱頻率接近全年，持續時間長，干旱程度在灌溉季節達到嚴重干旱等級；3個月尺度下，2001-2002年、2004-2006年、2008-2009年、2011-2012年、2019-2020年干旱頻率較高，且2008年、2019年灌溉季節干旱程度達極端干旱等級；6個月尺度下，2001年、2004-2006年、2008年、2011-2012年、2019-2020年干旱頻率較高，持續時間長，2019年干旱程度在下半年多達嚴重干旱與極端干旱等級。綜合分析，1個月、3個月尺度下SPEI變化程度劇烈，6個月、12個月尺度下SPEI變化較為平穩，且在6個月、12個月尺度下2000-2020年出現干旱的頻率高于1/2。在一定的時間尺度下，研究區具有顯著的干旱趨勢變化特征。

圖6 昌吉州東部平原區多時間尺度SPEI年際動態

利用Mann-Kendall非參數檢驗法對SPEI在年尺度下時間序列進行突變點檢測，由圖7可知，結合變化趨勢，該SPEI序列在2012年和2017年發生突變，故將2000-2012年分為第1階段，2013-2016年分為第2階段，2016-2020年為第3階段(圖8)。第1階段干旱指數變化平穩，2001-2003年、2005-2006年、2008年、2011-2012年發生干旱頻率較高，2005年和2012年呈全年干旱，但多為輕度干旱等級；第2階段干旱指數呈上升趨勢，大多數SPEI>0，表明此階段干旱程度減輕，發生干旱頻次減少；第3階段干旱指數呈顯著下降趨勢，表明干旱程度為加重趨勢，且從2017年始呈全年干旱狀態，階段內2018年與2020年出現干旱頻率較高，持續時間長，尤其在其灌溉季節干旱程度呈現為嚴重干旱等級，與上述分析中干旱程度變化劇烈年份基本一致。

圖7 昌吉州東部平原區2000-2020年SPEI突變點檢驗

圖8 昌吉州東部平原區不同階段SPEI(12個月)變化趨勢

2.3.2 地下水位埋深對SPEI的響應 2000-2010年地下水位埋深變化劇烈區域對應于耕地面積增加區域，此階段SPEI基本無變化，表明氣象干旱程度基本無變化；2010-2015年研究區耕地面積仍呈增加趨勢，SPEI在該階段呈現出上升趨勢，意味著干旱程度減輕；2015-2020年研究區地下水位埋深>50 m的面積顯著增加，且地下水位埋深總體呈持續增加趨勢，同期耕地面積相比2015年略減少，而SPEI同期呈下降趨勢，意味著氣象干旱程度加重，且自2017年基本處于全年干旱狀態，干旱程度不同時間達到極端干旱等級，在時間尺度上氣象干旱程度加重時期，耕地面積變化不大，而地下水位埋深平均降幅在此階段速率開始增大，綜合考慮耕地擴張、地下水回復速率與氣象干旱導致地下水開采量增加，使得此階段地下水位埋深仍呈增大趨勢。

基于Spearman秩相關分析法的研究區地下水位埋深變化與不同時序耕地面積與SPEI相關性分析結果見表4?？梢钥闯?000-2015年地下水埋深變化與耕地面積變化顯著相關，第3階段地下水埋深變化與SPEI顯著相關，2000-2015年地下水位埋深對土地利用變化響應最為顯著，2016-2020年地下水位埋深受土地利用變化與氣象干旱因素共同影響，特別是2017年后，在研究區實施退地減水的同時地下水位埋深整體仍呈增大趨勢，與研究區氣象干旱程度增加具有一定相關關系。

表4 2000-2020年研究區地下水埋深變化與耕地面積及SPEI相關性系數

3 討 論

本文利用2000-2020年昌吉州東部平原區實測監測井埋深數據及同期土地利用/覆被變化并結合SPEI嘗試綜合分析昌吉州東部平原區地下水埋深變化的主要驅動因素。

分析發現，研究區地下水位埋深變化與同期人類水土資源開發利用尤其是耕地的擴張密切相關，這與胡鑫等對昌吉州呼圖壁縣地下水埋深變化分析中得出耕地面積不斷增加，地下水開采量增大導致地下水埋深增加的結論一致。我國2014年開始全面實行地下水嚴格管控，昌吉州東部平原區是新疆劃定的15個地下水超采區之一，昌吉州2016年開始執行嚴格退地減水政策，本文分析發現，2015-2020年在耕地面積基本穩定并退地減水背景下，地下水埋深仍呈增大趨勢，結合研究區實際，嘗試采用氣象干旱指數進行疊加分析，初步分析結果印證了研究區2017年之后地下水埋深變化是土地利用與氣象干旱共同響應的結果。這與高宇星分析得出自90年代末期以來，降雨量與蒸發量年平均值的差額不斷增大，是導致昌吉州灌區地下水補給量不斷減少，排泄量增加，水位不斷下降的主要原因基本一致。薛海容等通過實測資料分析發現，昌吉市2020年第2季度降水量大幅下降，直接造成昌吉市地下水降水入滲補給量減少，是昌吉市地下水水位下降的原因之一。綜合看來，變化氣候條件下，氣候變化通過補給變化和灌溉需求增加直接影響地下水，由于氣候預測存在極大不確定性，其對地下水系統的影響不確定性也隨之增大。本文研究僅嘗試結合人類活動和氣候變化因素聯合分析干旱區地下水系統的變化及其響應，今后還需要更加深入分析定量剖析驅動因素機制與貢獻率，找出導致地下水埋深變化的關鍵因素，進行適應性管控。

4 結 論

(1)研究區21年間地下水位埋深整體呈增加趨勢。時間尺度上，2000-2005年變化不顯著，2006-2014年呈顯著增加，2015年下降趨勢減緩，自2017年開始下降速率開始增大?？臻g尺度上，地下水位埋深分布呈北向南逐漸增大特征，較2015年、2020年東部21～30，41～50，51～60 m地下水位埋深面積顯著增加。

(2)研究區21年間土地利用類型面積發生了顯著變化，耕地為主要的土地利用類型。耕地面積在2000-2015年呈增長趨勢，其中，在2005-2010年增幅最大，面積增加1 855.33 km，動態度達峰值4.64%，在2015-2020年耕地面積略下降，趨于穩定；林地與草地面積整體呈下降趨勢，其中，在2005-2010年降幅最大，動態度分別為-6.65%，-3.36%，主要轉化為耕地，其后趨于穩定；城鎮建設用地呈現持續增加趨勢；其他未利用地面積2000-2020年間呈現出先增加后減少趨勢，整體趨穩定。

(3)研究區21年間不同時間尺度SPEI年際動態變化呈顯著干旱趨勢變化特征，SPEI年尺度序列在2012年和2017年發生突變，將2000-2012年分為第1階段(干旱指數變化平穩)，2013-2016年分為第2階段(干旱指數呈上升趨勢)，2016-2020年為第3階段(干旱指數呈顯著下降趨勢)，2018年與2020年出現干旱頻率較高，持續時間長，尤其在其灌溉季節干旱程度呈現為嚴重干旱等級。

(4)2000-2010年研究區耕地面積增加區域對應于地下水位埋深變化劇烈區域，此階段SPEI基本無變化；2010-2015年耕地面積仍呈增加趨勢對應于地下水位埋深持續增加，該階段SPEI呈上升趨勢，意味著氣象干旱程度減輕；2015-2020年耕地面積略減少，而地下水位埋深持續增加，同期SPEI呈下降趨勢，意味著氣象干旱程度加重。2000-2015年地下水埋深變化與耕地面積變化顯著相關，2016年后，在研究區實施退地減水的同時地下水位埋深整體仍呈增大趨勢，結合SPEI顯著下降特征，可考慮此階段下地下水位埋深動態對土地利用及氣象干旱因素共同響應。