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。     

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。     

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。     

近130年来赣江洪水灾害事件重建与特征诊断

利用赣江河漫滩相堆积剖面的415个样品,基于植物残体AMS-14C+137Cs/210Pb方法建立年代序列,利用粒度组份和粒度参数(包括平均粒径、粒度频数曲线和概率累积曲线等)指标,较高分辨率地辨识和重建了近130年来赣江流域的洪水灾害序列,并将其与太阳活动和ENSO事件进行了对比分析,结果表明:赣江近130年来洪水沉积物分层明显,沉积物的粒度组份特征和粒度参数特征在洪水期和平水期模式下差异明显,可以很好的指示洪水灾害事件,并识别出18次大小不同的洪水灾害事件。MK检验与累积距平分析结果表明,1954年和1977年附近发生过两次突变。1882-1911年和1943-1977年属于旱涝波动时期;而1911-1943年和1977-2014年则分别属于涝多于旱和旱多于涝的时期。小波分析表明,赣江流域旱涝变化以4年、16年、42年、74年为主要周期。交叉谱分析结果表明,赣江流域旱涝变化在11年尺度上与太阳黑子变化相关性明显,并且贯穿整个研究时段。2~8年尺度上赣江流域旱涝变化与ENSO事件相关性明显,可能与ENSO的2~7年周期有一定关系。     

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。     

区域性旱涝灾害序列的信息量及分维的研究

本文依据 C· E· Shannon的信息量概念 ,定义了旱涝灾害序列的信息量公式。以安徽省长江、淮河流域的旱 (涝 )灾害序列为例进行了研究 ,初步计算出相应的信息量、信息维 ,并得出如下结论 :1旱 (涝 )序列的信息量随时间是波动的、衰减的 ;2大旱 (大涝 )前信息量增加 ,信息维降低 ;3区域性旱 (涝 )序列的信息维一般在 0 .70～ 0 .90之间     

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.     

基于信息扩散理论的天津旱涝灾害危险性评估

采用基于信息扩散理论的评估模型、应用天津近22年的旱涝指数为样本,对天津旱涝危险性进行评估,给出了天津旱涝指数概率密度曲线及不同程度旱涝危害发生的可能性.结果表明,重旱、重涝几乎不可能发生;大旱发生的可能性也很小--约700多年一遇;偏旱、大涝、偏涝这3种强度的灾害则比较频发,年发生概率分别为0.231 3、0.159 1、0.073 4.评估结果与天津近22年的实际情况基本吻合,说明应用此模型,对信息量不足的自然灾害进行危险性评估是可行的.     

云南省Palmer旱度模式的建立——2010年干旱灾害特征分析

2010年春季云南省发生了特大干旱灾害,造成了严重的经济损失。按照Palmer旱度模式的思路,利用云南省的气象和土壤数据,建立了云南省的Palmer旱度模式。通过将计算得到的Palmer指数值与云南省的实际旱涝灾情历史记录进行对比,发现所建立的Palmer旱度模式能够较好地反映云南省的旱涝情况。基于该模式对2010年云南特大干旱灾害进行了特征分析,结果表明,此次干旱灾害是云南省30年来干旱变化过程中的一次突变。而且结果显示,在2010年的云南干旱灾害中,严重干旱地区整体呈现东西走向的空间分布,极端干旱地区主要分布在云南省的东南部。     

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。     

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。     

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。     

福建省近50年旱涝时空特征演变——基于标准化降水指数分析

旱涝灾害是影响我国的主要气象灾害之一。利用福建省60个气象站1960-2006年逐月降水观测资料,采用标准化降水指数(SPI)、M ann-Kendall检验、正交经验分解函数和旋转经验正交分解函数等方法,分析了近50年福建省旱涝时空变化的特征。结果表明:(1)福建省近50年总体上向涝的趋势发展,SPI指数在20世纪60年代先升后降,至70年代中后期开始上升,80年代初发生短暂下降,此后持续上升,上升趋势一直持续到21世纪。(2)旱涝呈现阶段性变化,1960-1972年、2000-2005年为干旱发生频繁的阶段;20世纪70年代中后期、90年代则为雨涝频繁的阶段。(3)根据旱涝特征差异,福建省可划分为闽东南沿海、闽北、闽东与闽西等4大区域,4个区域总体上与全省具有相对一致的旱涝趋势,但在某些时段南北方向上的不同区域之间存在差异。(4)福建省20世纪70年代中期和2000年以后旱涝变率最大,20世纪80年代初变率最小,且4个区域也表现出类似的特征。     

农作物气象灾害风险识别与评估研究

以安徽省来安县水稻和萧县玉米为例,通过构建气象灾害指数和异常优化匹配技术量化气象灾害与产量损失之间关系,进而实现作物气象灾害风险的识别与评估。考虑到作物产量存在年趋势,利用直线滑动平均法(LMA)法进行产量年趋势剔除,获得产量年际波动率数据;根据研究区及作物生长期特征,用三种气象要素(降水、温度和光照)构建研究区长江的五种气象灾害(干旱、洪涝、高温、冻害、寡照)指数,并利用逐日气象要素值计算气象灾害指数的年极值与年累计值,获得气象灾害指数时序数据;基于气象灾害属于异常天气事件,导致作物产量异常的原理,采用气象灾害指数异常与产量损失异常匹配的方法来识别气象灾害与产量之间的关系。同时,通过调整异常阈值标准来逐步寻找最优的气象灾害指数与产量损失关系模型。借助关系模型,可对来安县水稻和萧县玉米的各种气象灾害风险进行模拟,获得各种气象灾害风险曲线和期望减产率,并据此对各气象灾害风险大小进行排序。农作物气象灾害风险识别与评估技术具有重要的实际应用价值,为农业气象灾害风险的监测及农业天气指数保险产品的开发提供重要的技术支撑。     

本世纪中国旱涝灾害与新星和宇宙线环境的关系(摘要)

作者在《地球表面气温、新星和宇宙线环境》一文中指出,宇宙线大的地面增强事件(GLE)和亮新星对地球表面气温有影响。可以预料,在引起气温变化的同时必然会伴有降水的异常变化,从而引起旱涝灾害的发生。根据中央气象局气象科学研究院编辑的《中国近五百年旱涝分布图集》等资料,本文进一步分析了大GLE事件及亮新星和我国本世纪旱涝灾害的关系。     

气候工程对中国极端降雨强度的影响(2010-2099)

针对气候工程方法中争论最多的太阳辐射管理(Solar Radiation Management),基于BNU-ESM模式的气候工程(G4实验)和非气候工程(RCP4.5)两种情景,以2010-2099年日值降雨量数据的95%和99%分位数值作为强降雨和极端降雨事件的阈值。对超阈值取样(POT)的数据采用韦伯分布(Weibull)进行拟合,诊断10、20、50和100年一遇的强降雨和极端强降雨。结果表明:在两种情景下,强降雨和极端强降雨的强度随年遇型的增加而增强,并表现出东南高-西北低空间分异特征。气候工程整体上有助于中国地区强降雨和极端强降雨的增多,同时具有空间异质性,即表现出抑制部分地区的强降雨和极端强降雨的发生。     

华北平原气候变暖对气象灾害发生趋势的影响

利用华北平原1961-2005年逐日平均气温,最高、最低气温和降水资料,从强度和频率两方面对比分析了该平原地区1961-1991年(Ⅰ阶段)和1992-2005年(Ⅱ阶段)的高温、低温、旱、涝及暴雨灾害事件发生频率和强度的空间变化特征。结果表明:年平均气温在1992年发生变暖突变,气候变暖使得华北平原北部、东部大部分地区高温频率、强度增大,南部减小;低温频率、强度在整个研究区域内减小明显,河北西南部、河南东部以及山东半岛频率减小幅度较大,北部低温强度减小幅度大于南部;不同等级旱灾的发生频率在整个华北平原都有所增大,北部尤其明显,涝灾发生频率增大的区域主要在东部和南部;北京以北、山东中部以及河南大部分地区暴雨发生频率在气候变暖后增大。     

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。     

吉林省夏季极端降水事件特征分析

利用吉林省46个气象站1961-2010年逐日降水资料,采用百分位定义极端事件阈值的方法,对吉林省极端降水事件的时空分布及变化趋势特征进行了分析。结果表明:(1)吉林省极端降水事件主要发生在夏季,其中5%的降水日数贡献了该季度25%～30%的降水量;夏季极端降水强度以通化地区最强、东部山区最弱,极端降水频率东部山区最大、西北部最小;(2)吉林省100mm以上的极端大暴雨天气也时有发生,通化地区南部发生几率最大,约为4～6 a一遇;中部一带约为8～10a一遇;西北平原区和东部山区出现大暴雨概率很小。(3)近50a吉林省夏季极端降水事件稍有增多的趋势,而强度变化趋势不明显,但存在明显的地域差别,西北部表现为频率减少、强度减弱,中部和东南部表现为频率增多、强度增强。(4)极端降水事件存在年代际差异,20世纪70年代极端降水频率最小,90年代极端降水强度最大,60年代初期极端降水强度存在由强转弱的突变。     

不同路径进入广西内陆台风气候特征分析

广西是我国受台风影响最多的地区之一,以不同路径进入广西的台风,造成的影响也有所不同。该文应用1970-2013年翔实的台风资料,对进入广西的三类路径(沿海型、桂东南型和桂东北型)台风进行统计分析。结果表明:从桂东南进入广西内陆的台风最多,造成的强降雨影响最严重;从沿海进入广西内陆的台风,所带来的灾害性大风范围最广,其造成特大型灾害和大型灾害的频率最高;而从桂东北进入广西内陆的台风,对广西造成的风雨影响是三类路径台风中最弱的,其所造成的灾害主要是中型灾害。这一分析结果对促进广西台风的预报和服务以及防台减灾工作将产生有益的影响。