黑龙江省是我国农业大省,同时也是我国重要的商品粮基地。农业的发展受到天气状况的制约,在全球气候变化背景下,干旱出现的频率更加频繁,旱灾对农业的影响是气象灾害中影响最深远、最严重、最具有破坏力的,因此,研究干旱气候的基本规律以及全球气候变暖背景下干旱的趋势是有必要的。通过研究气象干旱的变化特点,并根据地区特点合理规划与高效利用水资源,发展现代节水农业,对我国粮食安全、生态安全和资源安全都具有重要的战略意义。本论文以齐齐哈尔市为研究对象,数据采用了齐齐哈尔市气象局提供的数据资料,论文的具体研究内容如下：(1)采用M-K秩次相关法、累积滤波器法、距平分析方法从年和季节两个时间尺度上分析了气温和降水量的变化趋势以及年代际变化特征。结果表明,近50年来齐齐哈尔市年气温变化大致呈上升趋势,变化倾向率为0.486℃/10a。各个季节从70年代开始一直到现在,都有不同程度的上升趋势,而且冬季升温最明显,其次是春季；年降水量在呈下降趋势,变化趋势不明显,春、冬季的降水量总体呈增多趋势,且冬季降水量增多幅度高于春季,秋季降水量则呈减少趋势。从各趋势变化来看,在未来几年,夏、秋两季的降水量将会继续减少,而春、冬两季的降水量将会继续增多。(2)用标准差法把降水量分成了五个等级：涝、偏涝、正常、偏旱和旱,列出了该市的旱涝等级表和频率分析表,分别得出了旱涝在时间和空间上变化特点。在时间上,旱涝具有频繁性、交替性与连续性、普遍性特点。在所有的年份当中,发生旱涝的年份远远多于正常年份,这说明齐齐哈尔市是一个灾害多发的地区,且干旱发生的频率高于洪涝发生的频率。在空间上,具有区域性的特点。从旱涝频率统计表中分析可知,富裕县在所有的县市中无论是干旱还是洪涝,发生的概率都是最大的,其次是依安县和龙江县,拜泉县、泰来县、克东县、克山县、讷河市和甘南县相对较小,但是发生干旱概率最小值为31.4%,发生洪涝概率最小值也在百分之五十以上,针对灾害的严重性,进而提出了减灾对策。(3)马尔可夫链是状态和时间均离散的马尔可夫过程,简称“马氏链”。它的最基本特征是“马氏性”,也称“无后效性”,即在系统“现在”的状态已知的条件下,其“将来”的状态与“过去”的状态无关。降水量是一随机序列,符合马氏性,可以应用加权马尔可夫模型对齐齐哈尔市2009年降水量状态进行预测,预测结果为偏涝年。加权马尔可夫模型克服了传统马尔可夫的缺点,达到了充分合理利用信息的目的,而且预测出未来某时段降水量是一个变化区间而不是一个具体值,这样一来,预测的范围扩大了,其预测的可靠性也可以相应地提高。(4)应用了基于遗传算法的投影寻踪自回归模型对降水量进行预测,结果表明,用PPAR模型预测降水量是可行而有效的。PPAR模型计算简便、适用性强,克服了传统投影寻踪方法计算复杂、编程实现困难的缺点,有利于投影寻踪方法的推广应用,为处理线性时序预测提供了一条值得探索的新途径。