中国南北过渡带是长江和黄河的分水岭,气候和物种的分界线。该地区不仅生物资源丰富多样,而且是中国重要的水源涵养地,同时也是南水北调中线工程的水源地。中国南北过渡带具有自然灾害种类多、强度大、成灾重等特点,其中,干旱和洪涝是造成该地区经济、社会、农业生产损失最大的两大自然灾害。鉴于此,本文以中国南北过渡带为研究区,利用研究区内32个气象站1960～2015年的逐月降水量和月平均气温等资料,辅以JRC年度水分类历史和DEM等遥感数据,计算综合气象干旱指数CI、短周期旱涝急转指数SDFAI,并基于彭曼公式、累积距平等水文气象的统计方法对中国南北过渡带多时空尺度的气候、旱涝分布进行时空规律分析和相关机理的探讨,揭示该过渡带旱涝变化的时空分布特征以及灾害在该地区的过渡特征,以期为气候变化下该研究区旱涝的治理和减灾工作提供依据。研究工作的主要内容与成果包括:(1)干旱的分析显示:中国南北过渡带1960～2015年干旱强度、干旱历时以及不同等级的干旱发生频率随时间均呈上升趋势,且轻旱在所有等级干旱中占比最重,为55.6%;干旱的发生具有季节性变化规律,春旱的强度最大,且历时也较长,夏旱最易发生,秋旱的发生频率总体呈现出先增大后减小的趋势,在90年代达到最大值,冬季干旱的历时值相对而言最短,80%的年份中,干旱历时都为1个月;就空间变化而言,研究区内北部相对干旱,南部相对湿润,甘肃南部是整个研究区最湿润的地区,武都地区和研究区内的河南地区最为干旱,根据武都地区的干旱情况,推测武都为研究区内的干旱易发地。此外,对干旱的影响因素进行分析可知,除个别站点外,降水量与CI值呈显著正相关(P<0.01),表明随着降水量的增加,CI值也呈现增加的趋势,越不易发生干旱;日照时数与CI值呈显著负相关(P<0.01),即日照时数越多,CI值越小,越容易发生干旱;平均气温与CI值呈负相关(P<0.01),即气温越高,CI值越小,越干旱;相对而言,平均风速与CI值的相关关系并不明显。(2)洪涝的研究表明:秦岭附近流域的洪水发生时间在长时间序列内存在一致性,短时间内具有差异性。由最大洪峰流量的分析可知,秦岭南坡的洪水强度大于北坡,东部大于西部。在此基础上分析了季节性河流和永久性河流的水量增幅情况:在整个研究区内,湖北省水量最为充沛,丹江口水库为水面面积最大的区域,2000～2012年的水面面积变化幅度较小,2015年水面面积显著增大。另外,季节性河流和永久性河流的水量大小整体波动较为平缓,除2002年永久性河流的极端水量为96亿m~3外,其余年份的永久性河流水量均小于季节性河流水量,二者之和的总水量,呈现微弱的下降趋势。(3)旱涝急转的研究成果:短周期旱涝急转指数值为正负1时,可作为严重旱涝急转发生的临界值,大于1对应旱转涝,小于1对应涝转旱。研究区内的旱涝急转主要由旱转涝组成,旱转涝最严重的月份为7～8月,最严重的地区为华山。旱涝急转指数与降水的相关性呈现明显的西低东高,北低南高,旱涝急转指数与蒸发量的相关系数则呈现明显的西低东高,南低北高,相关系数的最大值集中于陕西和河南境内,其中河南地区的相关系数均大于0.13。此外,不同地形对旱涝急转指数的响应不同,高原发生旱涝急转的频次最小,平原发生旱涝急转的可能性最大。