巢湖流域旱涝时空特性分析

利用巢湖流域14个站点39年(1961~2000年)的降水观测资料,采用Z指数作为旱涝指标,运用地理信息系统(GIS)等方法,对巢湖流域汛期旱涝的时空变化特征进行了分析探讨,其结果表明:巢湖流域旱涝灾害十分频繁,旱涝灾害发生的频率和降水量呈现正相关关系,具有阶段性和周期性等特性,空间分布上存在一定的结构性,巢湖流域北部为易旱易涝区,西部为易旱区,东南部、南部是易涝区,中北部是不易旱易涝区。     

1951-2012年西安地区旱涝灾害演变特征及其与多事件的相关性研究

旱涝灾害演变规律的研究对区域灾害预警与应对意义重大。基于西安地区1951-2012年近62年的实测降雨量资料,用Z指数法判定其旱涝等级,结合频率分析法、滑动平均法、小波分析法研究了旱涝灾害的演变规律,在此基础上探讨了气温变化、太阳黑子数与ENSO事件对西安地区旱涝灾害的影响。结果表明:62年来西安地区旱涝灾害发生频繁,"旱涝并存、旱涝急转"现象明显,且旱涝灾害往往交替发生。旱涝灾害演变在全时间尺度上存在5~7年和53年的显著周期,且呈暖湿化的趋势。旱涝灾害的演变与太阳黑子数目、ENSO事件强度均呈正相关关系,且太阳黑子的极大、极小值年份前后和ENSO事件发生年份是旱涝灾害多发年份。     

广西月尺度旱涝急转时空演变特征

近年,我国南方旱涝并存、急转突变现象突出,因其灾害严重且难以预防,已成为当前亟待攻关的热点问题。本文基于标准化前期降雨指数(SAPI)计算广西1961～2017年逐月旱涝急转指数(SDFAI),在讨论其阈值和适用性基础上,分析了区域旱涝急转事件的时空演变特征。结果表明:①SDFAI在广西具有较准确的识别能力,其临界阈值为1.2(旱转涝)和-1.2(涝转旱),57年时段旱转涝(涝转旱)事件百分率为4.07%(2.5%);②广西旱转涝事件年内分配以4月最多(12.59%)、12月最少(5.24%),涝转旱事件则以6月最多(21.88%)、12月最少(1.34%);③广西旱转涝(涝转旱)事件的年际增(减)趋势均不显著,多重周期以2.93a(3.09a)为主,仅旱转涝事件在2009年发生显著突变;④广西旱转涝(涝转旱)事件的年频次空间均值为0.49次/a(0.3次/a),空间分布均呈现由桂西北向桂东南逐渐减小的总体变化特征。该成果可为广西旱涝急转现象及其灾害成因分析、过程识别、信号诊断及预报预警研究奠定基础。     

广西旱涝特征及减灾对策

本文通过对广西30年来旱涝发生规律的分析,指出广西旱涝灾害是严重的,具有明显的灾害特征,并根据广西旱涝灾害特征及具体情况,提出了减灾对策,对治旱和治涝分别提出了具体措施。     

基于月尺度马尔科夫模型的塔河流域洪旱灾害研究

基于月尺度马尔科夫链模型,系统研究了塔河流域各洪旱状态之间的转移概率、期望停留时间和平均首达时间,在此基础上,预测了未来该流域洪旱灾害状态发生的概率风险。研究表明:(1)塔河流域丰水月和枯水月变化显著,其中,阿拉尔4-9月份枯水发生平均概率最高,大山口枯水发生概率最低;(2)塔河流域10月至次年3月连续枯水频率最高,而开都河流域连续丰水事件发生频率最高,表明该流域有较大的大旱或大涝风险;(3)丰水事件重现期低值主要集中在开都河和阿克苏河,而和田河和叶尔羌河丰水事件重现期较高;(4)塔河流域4-5月份干旱影响较大,加剧了塔河流域的水资源短缺问题。     

超新星和中国旱涝灾害

本文提出了超新星是中国近500年里最严重旱涝灾害根源的观点。探讨了超新星引起的主要旱涝灾害应该比超新星的爆发时间晚上几十年才出现的机制;揭示了近五百年里银河系的三颗超新星(1572年超新星、1904年超新星、仙后座A超新星)出现后在中国都发生了很严重的先旱后涝灾害。根据超新星出现后中国旱涝灾害的特点,文章提出,中国近五百年里的7个最旱年和7个最涝年可能都是由超新星引起的。     

广西夏季旱涝分布规律及同期500hPa环流特征

利用1961-2006年6-8月广西88个站点的逐月降水资料,采用Z指数定义方法,对夏季降水进行了旱涝等级划分.采用EOF分解对旱涝等级场展开分解,得出广西夏季的旱涝时空分布和年代际变化特征.分析结果表明:全区性偏涝或偏旱是夏季旱涝分布的主要型态;时间系数出现极大或极小值的年份与广西发生干旱或洪涝的年份有着很好的对应关系;第1特征向量时间系数旱涝交替明显,20世纪80年代绝大多数年份时间系数为正值,以偏旱为主,90年代以后,绝大多数为负值,以偏涝为主.     

基于动态空间面板模型的旱涝灾害对粮食市场影响仿真研究

采用动态空间面板模型研究了旱涝灾害对粮食市场的冲击,分析了冲击的空间溢出和乘数效应。采用蒙特卡罗和分块Bootstrap技术模拟了Gamma、Rayleigh等分布假设下的旱涝灾害对各地区粮食市场的影响。研究表明:1粮食市场受到货币供给等经济因素和旱涝灾害的显著影响,旱涝灾害对粮食市场的影响强度弱于经济因素的影响;2旱涝灾害对粮食市场的冲击存在明显的空间溢出和反馈,从而一个地区旱涝灾害的冲击会扩散到距离更远的市场;3各影响因素空间溢出和反馈具有较强的区域特征,按照该特征可将中国粮食市场划分为5个区域性市场;4未来受到旱涝灾害的影响,各地区粮食价格指数波动幅度多位于2~8区间内,涨幅约为1%~3%;5未来东北和中部主产区的粮食市场受旱涝灾害的影响较大,而非主产区的粮食市场受到旱涝灾害的影响较小。     

全球变暖与中国旱涝灾害大势的初步研究

旱涝灾害受气候变化的制约，还深受人类活动的影响。本研究一方面用历史类比方法研究近５００年我国历史冷朝时期的旱涝分布特征，另一方面分析人类活动，特别是城市建设发展对旱涝灾害的影响。最后将两者叠加，勾划出全球变化和未来社会经济形势下我国旱涝灾害分布大势。结果显示：在未来稳定暖的时期，长江中下游、江南、华南及嘉陵江上游地区易涝，其中以东南沿海为甚；黄淮、华北、环渤海湾地区易旱，其中以黄淮为甚。     

关中盆地地-气系统灾变的节律性及耦合关系

依据丰富而系统的历史资料，建立了关中盆地历史地震与旱涝灾害两个数据库，分析了近2000a来地-气系统环境灾变的节律性及耦合关系。结果发现：(1)地震活动具有一定的节律性，并先后经历了3个平静期和3个活跃期，平静期与活跃期呈交替出现，具有3～4个世纪的周期；(2)较为严重的干旱、洪涝灾害亦具有一定的周期性，先后经历了2个洪涝期和3个干旱期，其较长尺度的转换周期亦为3～4个世纪；(3)在世纪尺度上，地震活动与旱涝灾害具有某种耦合关系，表现为在地震活动的活跃期，旱涝灾害呈多发性，而在地震活动的平静期，旱涝灾害较为稀少；(4)以较大级别的地震群发为节点，地气系统环境灾变的耦合关系具有先旱→后震→再涝的演替特征。基于上述事实，提出了一个地-气系统环境灾变的概念模型，对地震与旱涝灾害的耦合关系给出了确定性解释。为关中盆地世纪尺度的环境灾变群发性预测提供了新的依据。     

近55 a吉林中西部玉米生长季旱涝时空特征分析

玉米是吉林中西部地区的主要粮食作物,明确该地区玉米旱涝灾害的时空变化特征,有利于该区域制定防灾减灾应对措施。本文采用M-K突变检验法、线性趋势分析法和IDW反距离加权法,基于水分盈亏指数(CSWDI)和旱涝等级,揭示吉林中西部地区近55 a玉米生长季旱涝时空分布特征。结果表明:玉米需水量和有效降水量在抽雄-乳熟期最大;出苗-拔节期水分盈亏指数区域性差异最大,旱涝交替现象最为频繁;中旱及以上频率分布空间上趋于一致,均为由吉林西部向中部递减;出苗-拔节期,中涝及以上频率分布具有明显的区域性,其频率值范围在0~15%之间,由吉林西部向中部递增,其余三个生育期,中涝及以上频率值较低。纵观整个生长季,吉林中西部地区玉米更易受旱灾的影响。     

云南省近500年旱涝灾害时间序列的分形研究

根据云南省近500年的旱涝灾害时间分布序列,应用R/S分析,预测了未来旱涝灾害的发生时间,但预测时间尺度不同,结果也不同,因此仅从旱涝灾害发生的时间序列本身来预测,需确定其能够预测的时间范围;应用Smalley算法分别对云南省干旱和洪涝灾害的时间序列特征进行分析,干旱年发生时间序列的分形维数为0.5498,洪涝年发生时间序列的分形维数为0.4923,具有明显的分形特征,均小于Cantor集合的0.6309,可见云南省旱涝灾害发生的自组织程度可能会提高。分形研究的结果反映的仅是云南省近500年旱涝灾害时间序列的平均状况,由于旱涝灾害的分布具有空间差异,因此需分别研究不同程度灾害区旱涝时间序列的分形及多重分形特征。     

长江流域春夏旱涝灾害与太平洋海温关联性研究

基于长江流域区域1956-2011年50年气象资料和同期太平洋海温资料,采用Z指数、EOF、REOF、SVD分析等方法,探讨长江流域春季和夏季旱涝特征及其旱涝事件与极端海温异常之间的关联性,得出以下结论。1REOF的Z指数春夏季节旱涝空间分区特征显示,春季前6个模态的累计方差贡献率能够达到61.2%,收敛速度较平缓,夏季前6个模态累积方差贡献率更低,只有52.1%。2前冬太平洋海温的变化与长江流域旱涝的态势呈显著相关关系,春季海温场与长江流域旱涝Z指数场的SVD第一模态显示,长江流域的东北区的旱涝与厄尔尼诺显著相关,当赤道东太平洋海温升高,西太平洋海温降低时,长江流域东北地区偏涝,而长江流域的西部地区偏旱,反之亦然。3夏季海温场与长江流域旱涝Z指数场的SVD第一模态,表明太平洋海温分布主要呈现南北向的分布,当赤道中东太平洋海温偏高,北太平洋海温偏低时,长江流域夏季中部地区偏涝。反之亦然。第二模态,全球海温呈现厄尔尼诺类型的分布,中东太平洋是负相关,而在西太平洋为显著负相关。     

黄淮流域夏半年旱涝概率时空分布的研究

利用Γ分布模式拟合区域降水百分率的概率分布,由此推求黄淮流域夏半年（４～１０月）旱涝概率,并探讨该区出现各级旱涝概率的时空分布特征。结果表明,该方法具有相当的客观性,为旱涝灾害研究提供了一条新途径。各级旱涝概率的空间分布反映了各地旱涝频发程度的区域特征和季节变动,揭示了大旱大涝灾害的脆弱区分布特点。文中推导的区域旱涝概率与Γ分布参数α的经验关系,为推断无资料地区旱涝概率提供了可能性。     

汉江旬阳至白河段万年尺度洪水流量恢复比较研究

对汉江上游旬阳至白河段基岩峡谷进行了详细的野外调查,在全新世黄土地层中发现了古洪水滞流沉积层。综合野外宏观特征和粒度分析,并与现代洪水滞流沉积物的对比,判定是典型的古洪水滞流沉积物。通过全新世地层关系对比和光释光(OSL)测年表明,古洪水事件发生年代距今为1800~1700 a(A.D.200-300)。汉江上游旬阳至白河段万年尺度流量恢复比较发现,由古洪水SWD厚度与含沙量关系法恢复的洪水水位和流量更为合理。这些成果为汉江上游水资源开发与重大水利工程的安全校核提供了重要的科学依据。     

洞庭湖区旱涝灾害加剧的气象成因

利用洞庭湖区及湖南四水流域、长江上游地区气象观测资料和各类指标资料,基于统计方法,开展洞庭湖区旱涝加剧气象成因分析,得出如下结论:我国主雨带位置的年代际变化直接影响到洞庭湖区雨水资源的丰枯变化,进而影响到旱涝趋势的变化;东亚夏季风和赤道中东太平洋地区海表温度异常通过对我国主雨带位置的影响来影响洞庭湖区水资源的丰枯;气候变暖背景下洞庭湖各流域雨水资源向丰枯同步转变,易使洞庭湖洪水形成顶托之势或水资源来源枯竭,导致旱涝灾害加重;洞庭湖各流域枯水季节雨水资源减少加重洞庭湖区枯水季节缺水程度。     

湖北省历史时期洪、旱灾害统计特征分析

基于近2000年来的历史资料,对湖北省历史时期洪、旱灾害的统计特征及其演变规律进行了分析.结果表明:湖北省历史时期的洪、旱灾害经历了"少灾时期、增多时期与多灾时期"3个阶段,灾害出现的频率和影响的范围均呈增大趋势;洪旱灾害的空间分布呈现"洪水连江,干旱依山"的特点;洪旱灾害发生的季节集中性较强,中、大区域性洪水灾害集中在6-7月的梅雨季节,具有"梅汛"的特点,而旱灾以夏旱为多、春秋旱次之,严重的旱情多具有跨季节性的特点;总的来看,历史时期的洪旱灾害系交替进行,洪灾多于并重于旱灾.     

不同诱灾因子对秦岭南北旱涝灾害影响

运用旱涝指数模型,计算、分析了不同诱灾因子对秦岭南北旱涝灾害影响.研究表明:①秦岭南北旱涝灾害与太阳活动存在相关性.具体表现为:太阳黑子处于峰年或谷年时关中与陕南地区形成旱涝灾害,且20世纪60-80年代太阳黑子数与旱涝指数呈负相关,80年代以来呈正相关;②厄尔尼诺年与秦岭南北旱涝灾害有一致性.1957-2006年50年中,发生厄尔尼诺事件为15次,在事件当年和次年关中、陕南地区发生旱涝灾害概率分别为:75%与50%,且间隔6年以上的两次厄尔尼诺之间,必有一次干旱年和多雨年;③太阳黑子与厄尔尼诺对关中与陕南影响既具有一致性,又存在差异.     

近30年新疆县域尺度洪旱灾害空间聚类研究

干旱和洪水灾害是新疆主要的自然灾害,其发生频率高,分布广且危害严重。洪旱灾害空间聚集研究对防灾减灾、救灾物资科学配置的意义重大。以近30年新疆各县市洪旱灾害次数为基础,运用全局Moran’s I系数、Moran散点图和Anselin局部Moran’s I系数分析了新疆县域尺度洪旱灾害的空间自相关性,揭示了新疆洪旱灾害的局部聚集和局部异常特征。全局空间自相关结果表明,县域尺度干旱、暴雨与升温混合型洪水、融雪型洪水和山洪Moran’s I Z值大于0.01,置信水平为2.54,表明洪旱灾害在行政单位间存在很强的空间自相关性,空间分布呈聚集状态。局部空间自相关结果表明,干旱聚集区比较分散,主要分布在东疆哈密地区和北疆伊犁地区、昌吉回族自治州、阿勒泰地区和南疆和田地区;1984-1989年干旱聚集程度最高,研究时段内聚集整体呈下降趋势,各时段均有少数几个县市与邻近县市局部空间自相关显著,局部区域呈集聚或离散的空间格局。各类型洪水"高-高"聚集空间差异显著,融雪型洪水聚集在塔城地区和克州,山洪聚集在哈密地区哈密市、伊吾和巴里坤县与周边木垒县;暴雨与升温混合型洪水聚集在博州的温泉、博乐和精河县以及伊犁地区的霍城县。     

松花江干流洪水与1998年松嫩大水分析--发生规律及成因

松花江干流洪水的发生有24年和3～4年变化周期.洪水出现有明显的阶段性,在上世纪可分为4段1911-1914;1930-1940;1954-1958;1984-1998年.随着时间的推移,洪水发生频次明显增加.分析得出,嫩江流域及第二松花江和拉林河流域7,8月的过量降水是造成洪水发生的直接原因.还分析了造成洪水的高空500hPa环流背景,7,8月西藏高原至北美阿拉斯加距平场分布为“ - -“流型,鄂霍次克海为阻塞高压,东北区为低压槽控制.在大水年春季,阿留申低槽加深,并向西延伸,乌拉尔高压形成并东移加强.1998年松嫩大水的发生基本符合上述规律和环流原因.