16世纪以来山东省的旱灾及其影响

本文建立了公元1470—1949年山东省历年受早县数等级序列。公元18世纪80年代至19世纪70年代是山东省旱灾多丽严重的时期,17世纪30年代末和40年代初旱灾也是严重的。根据相关分析,山东省饥荒县数、蝗灾县数与受旱县数有明显的正相关关系,受灾面积利干早成灾面积与4—8月降水量成负相关关系。 4—8月降水量高于多年平均值时,棉花的产量一般高于平均产量,反之低于平均产量。     

鄂尔多斯高原东南部清代蝗灾研究

通过对历史资料的搜集、整理和分析,对鄂尔多斯高原东南部榆林地区清代(1644-1911年)蝗灾的变化规律、蝗灾等级、发生条件及其预测进行了研究。结果表明,在清代的268a里,鄂尔多斯高原东南部地区共发生蝗灾16次,平均每16.8 a发生1次。该区清代中期是蝗灾较少发生期,早期和晚期为蝗灾较多发生期。在晚期阶段1850-1879年间的30a里,平均4.3a发生1次,且蝗灾规模大而严重,为蝗灾大爆发期。该区的蝗灾主要是由当地生长的蝗虫造成的,少数规模较大的蝗灾是省外蝗虫迁移至该区造成的。研究地区夏蝗和秋蝗发生较多,并且夏蝗发生次数略高于秋蝗。该区清代发生最多的是中度蝗灾,其次为轻度蝗灾,重度蝗灾发生最少。降水量与蝗灾发生频次的相关系数较气温的大,降水偏少年易于发生蝗灾,轻度和中度旱灾是蝗虫猖獗的最佳条件,大旱和特大干旱并不利于蝗灾发生。根据鄂尔多斯高原东南部地区清代蝗灾发生的自然条件预测,在该区降水偏少年,特别是夏季出现轻度、中度旱灾的年份容易发生蝗灾,这时要加强蝗灾的预防。     

华北异常干旱气候事件及其对农业影响评估模式的研究

分析了华北地区旱灾的特点;采用降水量距平百分率和干旱指数分别确定了单站及区域于旱等级标准,并对近３７ａ这一地区各年主要干旱事件强度（等级）进行了评定,最后建立了干旱受灾面积和成灾面积评估模式。     

湖南省农业旱灾的年际变化及重灾年份预测

旱灾是湖南省最严重的农业自然灾害之一,旱灾几乎年年都有发生,且涉及面广,后续和潜在危害较大。湖南省农业旱灾的受灾率异常指数和成灾率异常指数的变化规律揭示:过去58年,农业旱灾具有明显的波动性与阶段性,大致以5年为尺度,轻重灾期交替出现;受灾率与成灾率具有同步性,在重灾期尤为明显;1980年以来灾情更为严重,成灾率、受灾率都较大。湖南省农业旱灾异常指数周期性变化可以分为2个时段,1990年代初期以前存在4个特征时间尺度,分别为3年、5年1、0和21年4个周期;1990年代初期以后存在3个特征时间尺度,分别为3年、7年和17年年3个周期。根据异常指数的变化,建立了农业旱灾灰色灾变预测模型,进行了重灾预测。结果表明,今后20年湖南省农业旱灾将出现5个重灾年份,分别在2010-2011年、2013—2014年2、016—2018年2、021—2022年、2025—2027年期间,间隔为4年左右。     

明清时期河南蝗灾时空特征及其与气候变化的联系

利用史料记录建立了明清时期河南蝗灾数据库,进而构建了蝗灾年份序列和蝗灾县次序列,再现蝗灾发生的时空特征,探讨了蝗灾动态与气候变化的关联。结果表明:明清时期河南蝗灾平均2.4年一遇,是过去千年较为频繁的时期;1520-1530年、1580-1590年、1610-1640年、1690年和1850-1860年是河南蝗灾的5个高发期;蝗灾县次序列没有明显的递增趋势,17世纪是典型的重大蝗灾的群发期。河南蝗灾的空间分布呈现广泛但不均的特点,豫北、豫东地区是蝗灾高发区域,豫西、豫南地区则发生相对较少。小波分析显示,蝗灾爆发没有显著的周期性;蝗灾频率与规模之间存在类似古登堡-里查德关系。蝗灾在气温偏冷和偏暖时期都有可能爆发,受温度变化影响不显著;蝗灾与降水关系密切,与干旱呈正相关关系。     

基于SPEI的华北地区近50年干旱发生强度的特征及成因分析

基于华北地区67个气象站1962-2011年的实测资料,利用标准化降水蒸散指数(SPEI),统计了近50 a各站点出现的干旱过程,探讨了华北地区干旱发生强度的时空分布特征和中度以上干旱的空间分布特征,并对干旱成因进行了分析。结果表明,近50 a来华北地区干旱发生强度呈明显的增强趋势,尤其是在20世纪80、90年代;华北地区干旱发生强度的整体特征是西北和东南部地区较强,东北和中西部地区较弱;造成华北干旱的最主要因素是降水量的起伏变化,这在20世纪80,90年代表现得特别显著。     

延安地区明代、清代干旱灾害与气候变化对比研究

根据延安地区历史时期旱灾资料,研究了该地区明清旱灾差异和气候的不同。结果表明,延安地区明代(1368-1643年)276年内,共发生旱灾115次,平均每2.4年发生1次;其中轻度旱灾17次,中度旱灾52次,大旱灾34次,特大旱灾12次。清代(1644-1912年)的269年里,共发生旱灾35次,平均7.7年发生1次;其中轻度旱灾6次,中度旱灾25次,大旱灾3次,特大旱灾1次。延安地区明清旱灾差异显著,明代旱灾频次是清代的3.2倍;明代旱灾等级比清代高,前者大旱灾与特大旱灾占旱灾总数的40%,后者的仅占11.6%。明代干旱气候事件频繁,清代干旱气候事件少见。延安地区明代旱灾发生频繁和等级高的原因是当时气候变干和干旱气候事件频繁出现引起的,说明明代是气候较为干旱的时期。延安地区清代旱灾频次低和等级低是当时降水量较多的结果,说明清代是较湿润的时期。明代和清代大旱灾发生时的年均降水量为440mm左右,特大旱灾发生时的年均降水量为360mm左右。     

气候异常与中国小麦白粉病灾害流行关系的研究

分析了厄尔尼诺事件与我国冬小麦白粉病发病面积的相关关系。结果表明：在厄尔尼诺出现的起始年，冬小麦白粉病发病面积相对较小；在厄尔诺起始年至下一个厄尔诺起始年前的前一年，冬小麦白粉病发病面积趋势逐年增大，并在下一个厄尔尼诺起始年前一年达到最大值；在连续出现厄尔尼诺的年份，冬小麦白粉病发生面积逐年降低。厄尔尼诺事件通过引发主要麦区的诱水、温度异常来影响小麦白粉病的流行程度。造成厄尔尼诺年我国小麦白粉病发病面向相对较低的原因，与厄尔尼诺起始年前的冬半年寒潮活动加强造成冬小麦冻害严重，大大降低了小麦白粉菌的越冬基数及春季干旱不利于小麦白粉菌的侵染有关。     

西北干旱灾害影响因子分析

干旱是西北地区最严重的灾害，利用西北地区降水和农作物旱灾面积统计资料，将干旱灾害事件与影响因子进行对比分析，结果表明：厄尔尼诺事件当年或次年，南方涛动指数负距平，太阳黑子低值，青藏高原为多雪年，地表径流枯期，西北干旱灾害发生率较高。     

关于西北地区的自然灾害链

基于灾害系统理论,根据中国省级报刊灾害数据库(1949-2005年),构建了我国西北地区主要的灾害链:干旱灾害链(分为高温-干旱灾害链、旱灾-虫灾-病害灾害链、旱灾-大风-沙尘暴灾害链)、地震灾害链和寒潮-雪灾灾害链的成灾模式。分析表明:降水少、纬度高、沙漠戈壁广布、山脉与盆地、高原与平川相间等是旱灾灾害链发生、发展的主要原因,灾情随灾害链过程放大,受承灾体脆弱性累积加重。提出干旱内陆区的上游山区加强水源保护,半干旱草原区防治荒漠化、沙化,黄河流域中上游区防治水土流失等区域模式。同时以案例形式分析了地震灾害链和寒潮-雪灾灾害链的致灾、成灾模式,提出了相应的减灾对策,为减灾提供科学依据。     

基于SPI的渭河流域干旱特征演变研究

基于渭河流域21个气象站的1961-2010年的标准降水指数(SPI),采用Mann-Kendall趋势检验法研究了各个站点12个月份的SPI、干旱严重程度以及干旱历时的变化趋势,最后运用Copula函数计算了渭河流域两种典型干旱情景下的联合重现期。得到主要结论如下:(1)整个渭河流域干旱趋势明显,其中干旱化显著的月份主要有11、12以及1月,而有湿润化趋势的月份主要集中在7、8月份,此外,干旱严重程度与干旱历时的变化趋势均不显著;总的来说,该流域干旱季节越干旱而湿润季节越湿润的趋势进一步加大了水资源管理的难度,渭河流域存在较大的旱涝风险;(2)就"且"重现期而言,渭河流域发生典型中度干旱和典型重度干旱的联合重现分别为28.9年和53.1年一遇;整个渭河流域发生中度干旱的可能性大,流域西北部发生旱灾的概率要大于东南部。因此,相关部门应该加大渭河流域西北部干旱监测力度,提前做好防灾减灾的准备。     

华北地区冬小麦干旱危险性分析

利用华北地区48个农气站冬小麦发育期资料(1981-2010年)和气象资料(1961-2010年)以及近50 a产量资料,将冬小麦全生育期划分为前期(播种期—起身期)、中期(拔节期—开花期)、后期(灌浆期—成熟期)3个阶段,并考虑了底墒形成期(播种当年7-9月)内的降水。通过构建干旱指数,分析不同发育阶段干旱灾害的时空分布规律。根据典型灾害年份的减产率数据,将不同发育阶段干旱灾害造成的灾损情况进行了量化,并以权重系数的形式来反映干旱危险性的贡献大小。最后利用GIS技术绘制了华北地区干旱危险性区划图。结果表明:(1)华北地区冬小麦各发育阶段均受到干旱威胁,其中中期水分亏缺最为严重。(2)冬小麦平均干旱指数空间分布在前期和后期由东南向西北递增,在中期由南向北递增。(3)华北地区冬小麦前期危险性权重系数由南向北逐渐增大,而中期危险性权重系数由北向南逐渐增大。     

30年来我国农业气象灾害变化趋势和分布特征

利用1979-2008年的统计数据分析了我国近30年来农业气象灾害的时间变化趋势和空间分布特征。结果表明:(1)1979-2008期间,我国农业气象灾害的灾情日趋严重,农业气象灾害总成灾面积和成灾比率都呈增加趋势;各类灾害中,旱灾和霜冻成灾面积和成灾比率呈增加趋势,风雹成灾面积和成灾比率变化不大呈略微下降趋势,而1989-1998年段水灾严重。(2)旱灾成灾面积在总成灾面积中所占比例最大(约占总成灾面积的1/2),其次是水灾(约占总成灾面积的1/4),再次是风雹,而霜冻成灾面积最小。(3)在区域分布方面,旱灾灾情华北地区最为严重,其次是东北,再次是西北;水灾和旱灾的轻重程度往往是一个此消彼长的关系,华中的水灾最严重,其次为华东、华南和西南;风雹灾情的轻重程度在我国的分布也有较强的区域性,华北、西北和东北是风雹的重灾区;霜冻分布各区域差异较小,西北和华中的灾情相对较重。     

广东农业旱灾的时间分布规律及重灾年份预测

广东是华南农业旱灾较严重的省份，几乎年年都有发生，造成了巨大的经济损失。过去55a间，农业旱灾波动性加重发展，大致以10a为周期，轻重灾害期交替出现。在重灾期内，受灾率和成灾率都很高。广东农业旱灾的受灾率异常指数和成灾率异常指数变化较大，据此建立了农业旱灾灰色灾变预测模型。计算结果表明，今后20a将出现3个重灾年份，即2010-2011年，2015-2017年和2022—2024年期间，后两个年份极有可能发生特大旱灾。     

关中地区清代蝗灾变化研究

通过对历史文献资料的搜集、整理、分析,对清代关中地区蝗灾的时间、空间特征和灾害的等级及其成因进行了研究。结果表明:关中地区自1644至1912年的268年中,共发生蝗灾25次,平均每10.72年发生一次。从时间分布上看,清代关中地区蝗灾从清代早期到中期再到晚期,呈现由多变少再变多的特点,清代中期是蝗灾少发期,早期和晚期是蝗灾多发期。该地区蝗灾的发生主要集中在渭南地区。根据蝗灾的等级序列可以得出,清代关中地区二级一般蝗灾发生频次最多,其次为四级特大蝗灾,一级较弱和三级严重蝗灾发生频次较少。     

华北地区干旱强度的表征形式及其气候变异

在分析1951-2001年华北地区降水量、气温及蒸发量变化特征的基础上,确定利用月降水量与蒸发量之差的Z指数表征干旱强度.该指数在时间及空问分布上的实际概率与理论概率均很接近,可以较好地表征华北地区干旱强度状况.分析表明,华北地区干旱强度不但具有显著的年代际变化特征,且年际振荡的信号也很强.华北地区四季的干旱强度变化在干旱期的开始时间、干旱持续时间和干旱强度等方面存在一定的差异.     

广西大石山区农业干旱成因分析及脆弱性评价

广西大石山区水资源丰富,降雨量大,但干旱灾害频发,灾情呈加重趋势。从坡耕地面积比、水土流失、降雨时空分布、控制性水源工程、水资源利用率和抗旱能力等方面对其进行了成因分析。用基于熵权的模糊综合评价法对承灾体脆弱性进行了分析,从自然生境、社会、经济三个方面选取了17个评价指标,对其干旱脆弱度进行了评估。结果表明:广西大石山区的干旱脆弱度大小与旱灾风险指数大小呈正相关关系,旱灾风险指数大的其干旱脆弱度一般较重,而影响其干旱脆弱度大小的主要指标包括岩溶面积比、土地石漠化率、坡耕地面积比、林草覆盖率、农田灌溉率、人均有效库容、抗旱应急送水设施规模和城镇化水平等,阐明了广西大石山区的干旱成因,为降低该区域的干旱脆弱度,增强抵御旱灾风险能力,有针对性地采取治理措施和对策提供了依据。     

基于APSIM模型的春玉米生育期旱灾损失敏感性定量分析

作物不同生育期旱灾损失敏感性研究对于提高农业干旱监测准确率、采取合理的农业抗旱减灾措施等有重要意义。干旱发生时,农业用水被压缩,充分利用当前可用灌溉水量以取得较好的作物产量效益是农业抗旱减灾中的重点。目前已有研究大多从水分胁迫试验出发,分析不同干旱胁迫对作物产量的影响,定性分析作物各生育期旱灾损失敏感性。由于农田试验样本有限,无法从统计手段定量研究作物旱灾损失敏感性。该文利用作物模型模拟的方法,基于历史数据设置干旱情景,模拟春玉米生长,研究不同生育期干旱胁迫与产量关系。选取典型年,通过历史气象数据替换典型年不同作物生育期同期气象数据的方法,构造典型年不同生育期干旱情景,驱动作物模型,模拟春玉米生长过程及产量。选用标准化降水指数(SPI)识别干旱程度,建立不同生育期SPI与产量之间定量统计关系,利用SPI变化所引起的产量变化率构建旱灾损失敏感性指标,定量评估春玉米不同生育期旱灾损失敏感性。结果表明:(1)不同生育期阶段发生不同程度干旱对产量的影响差异较大。其中拔节-抽雄、开花-吐丝旱灾损失敏感性较大,播种-七叶以及乳熟-成熟阶段敏感性较小。在典型正常年景下,春玉米播种-七叶、拔节-抽雄、开花-吐丝以及乳熟-成熟阶段的旱灾损失敏感性指数分别为90.5、804.7、772.5和401.9。(2)不同典型年水平下,春玉米旱灾损失敏感性差异明显,其中典型干旱年各生育期阶段旱灾损失敏感性最大,典型丰水年各生育期阶段旱灾损失敏感性最小;典型干旱年、正常年和丰水年春玉米生育期平均旱灾损失敏感性指数分别为862.7、518.9和35.2。(3)典型丰水年景下,即使是抽雄、开花-吐丝期春玉米产量形成关键阶段发生严重干旱,春玉米产量影响较小,表明春玉米单个生育期受旱,相邻生育期水分充足时,产量受到明显的水分补偿作用。     

基于核密度估计的清代中国自然灾害时空分布特征

基于《清史·灾赈志》中的历史灾害信息,提取清代（1644-1911年）自然灾害共24 537县次,重建逐年灾害频次序列,以核密度估计法对5类主要灾害（水灾、旱灾、蝗灾、疫灾、冷害）的空间分布特征进行分析。结果表明:清代自然灾害频次序列没有明显的趋势性特征,而体现为阶段性波动,基于灾害频次30年滑动平均值可提取出4个峰值时段（1644-1673、1721-1750、1812-1841和1872-1901年）;相比于现代,清代灾害类型更加集中在农业灾害,最为多发的是水灾和旱灾,合计占总数的近80%,其次是蝗灾、疫灾和冷害;灾害最为多发的高风险区分布在黄淮海平原和长江三角洲,前者集中了水灾、旱灾、蝗灾的极端多发区,后者除了水旱多发,还是疫灾和冷害的极端多发区; 4个峰值时段的灾种类型组合和灾害多发区均有明显差异,时空变化受到致灾因子、暴露度和脆弱性因素的共同作用。上述工作有助于更好地认识历史灾害发生规律,对于当前及未来的防灾减灾工作具有重要参考价值。     

不同经济地带旱灾灾情变化及其与粮食单产波动的关系

旱灾是造成我国农业经济损失中最严重的气象灾害,加强旱灾研究已是当务之急。选择旱灾受灾面积占总受灾面积之比、旱灾受灾率、旱灾成灾面积占总成灾面积之比、旱灾成灾面积占旱灾受灾面积之比、旱灾受灾率异常指数等作为旱灾灾情指标,通过对东、中、西三大经济地带旱灾灾情的时空变化规律,及其与粮食单产波动相关关系的分析,探讨了我国粮食生产的波动性及受旱灾影响的区域特征。结果表明,三大经济地带旱灾受灾程度在20世纪70年代以后呈加重态势,且与粮食单产波动系数具有较明显的负相关关系。