(1)干旱作为最严重的自然灾害,是当前全球面临的主要自然威胁之一,干旱直接对人类、草地、牲畜、作物产量和社会经济发展产生直接影响。近年来,干旱指标研究已成为全球变化研究的热点。干旱也经常与其他自然灾害联系在一起,其发生范围广、持续时间长,不仅加剧了水资源供需矛盾,还对生态环境安全构成了威胁,并最终对社会经济可持续发展产生重要影响。中国是一个干旱多发国家,旱灾尤为突出,发生范围广。干旱主要分布在中国北方的西北和东北地区。青海省地处中国西北内陆干旱区。同样,苏丹也是一个旱灾频发国家,干旱主要分布在苏丹北部,并位于全世界最大的沙漠地区。而世界上干旱地区大多分布在亚洲、澳大利亚、非洲、北美和南美的西部地区。持续性干旱直接导致空气湿度和水分下降,影响到人类、牲畜和植物的生存,并对社会经济和自然生态产生直接影响。(2)本研究对比近53年中国青海省和苏丹的气候变化及干旱特征,主要基于SPEI、SPI和Pa气象干旱指数,研究时段为1961至2013年,同时根据2001-2013年NDVI变化分析气候变化对植被造成的影响。此外,本研究还分析了气候变化对苏丹和中国青海省草地造成的影响。通过对比青海省和苏丹的气候变化,填补了上述地区研究空白。目前,青海省在干旱方面研究较多,但苏丹缺少相关研究,采用SPEI、SPI和Pa指数对苏丹干旱进行研究尚属首次,本研究对苏丹干旱问题研究具有重要理论意义和参考价值。(3)本文分析了青海(位于中国西北地区)和苏丹(非洲西北地区)的干旱特征,研究时段为1961-2013年,三种干旱指数均与降水有着较好的响应关系,综合来看,这三种干旱指数在青海和苏丹对干旱事件的识别能力依次为Pa>SPI>SPEI,并与实际旱情相符。青海省班玛、同德、西宁、茶卡和格尔木地区为SPEI指数监测的干旱高频地区,而SPI指数在冷湖、祁连、德令哈、茶卡、都兰、恰卜恰、同德和清水河为干旱高频地区。SPEI-12表明1972年,1992-1993年,1995-1996年和1998-2004年为干旱严重年份,而SPI-12表明1962,1966-1967,1970,1973,1992-1993,1996和2001-2004为大旱年份。干旱指标与实际旱情吻合率在20世纪60年代SPEI、SPI和Pa分别为40%、80%和70%,20世纪70年代依次为40%、70%和60%,80年代为20%、40%和40%,90年代为80%、60%和60%,2000年以后为70%、30%和40%。SPEI上升速率为98/10a,SPI和Pa分别以-108/10a、-60/10a的速率下降。(4)苏丹年尺度SPEI监测的干旱高频地区分布在苏丹港,阿布哈米德,阿特巴拉,欧拜伊德,马拉卡勒,和瓦乌,而SPI检测的高平地区分布在苏丹港,阿布哈米德,森迪,喀土穆,朱巴和马拉卡勒。SPEI-12表明大旱年份为1973-1975年,1981年,1991-1992年,2000-2001年,2003-2006年和2008-2011年,而SPI-12监测的大旱年份分布在1966-1968年,1974年,1984-1985年,1991-1992年,2000-2003年,2005-2006年和2010年。旱情吻合率方面,20世纪60年代SPEI,SPI和Pa依次为0,40%和40%,70年代依次为40%、40%和60%,80年代为20%、70%和70%,90年代为60%、20%和60%,2000年以后为70%、60%和40%。SPEI,SPI和Pa分别以1.5858/10a,0.23/10和0.124/10a的速率上升。(5)从青海省所有的台站中选择了7个代表站,分别为西北部茫崖,北部托勒,中部诺木洪,东部民和,西部托托河,西南久治,南部囊谦。茫崖,诺木洪、托托河和久治站点SPEI、SPI和Pa与降水之间关系非常显著,通过了0.01置信度检验,而SPEI与温度存在极显著负相关(P≤0.01)。民和站点Pa与降水存在显著正相关(P≤0.05),SPEI与温度存在极显著负相关(P≤0.01)。囊谦和托勒站点三种指数与降水和温度之间相关性均不显著。苏丹选择了5个代表站,分别为中部欧拜伊德,西部朱奈纳,北部瓦迪哈勒法,东部卡萨拉,南部朱巴。欧拜伊德和朱巴站SPEI和温度存在极显著负相关(P≤0.01)。卡萨拉站SPEI、SPI和Pa均与降水存在极显著正相关(P≤0.01),同时SPEI与温度存在极显著负相关(P≤0.01)。瓦迪哈勒法站点SPEI与降水存在显著正相关(P≤0.05),且与温度之间为极显著负相关(P≤0.01)。朱奈纳站点SPEI与温度为极显著负相关(P≤0.01)。(6)MK突变检验,由UF曲线可知青海省年尺度SPEI在1993年发生突变。由湿向干转变的地区主要为茫崖,冷湖,小灶火,大柴旦,格尔木,诺木洪,茶卡,玉树,久治和恰卜恰,且UF曲线通过了0.05置信度检验。而Pa表明2003年为该区突变年份。青海省西北部干旱化显著,而东部呈湿润化趋势。MK突变检验表明苏丹东北部和中部地区的瓦德迈达尼,栋古拉,阿布哈米德,阿特巴拉,森迪,苏丹港,卡萨拉,加达里夫,瓦德迈达尼和欧拜伊德由湿润向干旱转变。UF和UB曲线相交于1995年,表明1995年苏丹干旱发生突变。(7)青海省NDVI覆盖度为夏季>秋季>春季>冬季。通过计算NDVI年和季节倾向率,年和季节尺度上植被覆盖度均呈上升趋势,分别为0.013/10a,,0.016/10a,0.035/10a and 0.058/10a。而冬季NDVI为0.056/10a下降速率。苏丹NDVI四季表现为秋季>夏季>冬季。由年和季节尺度NDVI可以看出植被覆盖度呈上升趋势,冬季和夏季NDVI速率分别为0.014/10a、0.008/10a。冬季NDVI速率为0.001/10a,年和秋季为0.026/10a。(8)青海NDVI均值在冬季与降水和温度均存在极显著正相关(P≤0.01),夏季NDVI与降水同样存在极显著正相关(P≤0.01),但与温度存在极显著负相关((P≤0.01)。秋季NDVI与降水存在极显著正相关(P≤0.01)。冬季NDVI与降水和温度均存在极显著正相关(P≤0.01)。苏丹夏季NDVI与夏季降水关系显著(P≤0.01),秋季NDVI与秋季降水存在极显著正相关(P≤0.01),但与降水存在极显著负相关(P≤0.01)。