近45 a来我国农业气象灾害变化特征及其对粮食产量的影响

利用农业部种植业管理司发布的数据,针对近45 a(1970~2014年)来我国农业气象灾害变化特征及其对粮食产量影响的问题,采用数理统计和偏相关分析方法进行了研究。结果表明:黑龙江、山东和河南是受灾和成灾面积最大的省份;山西和内蒙古是受灾率和成灾率最高的两个省份;旱灾是我国主要的气象灾害,洪涝灾害波动明显,沿海地区台风灾害持续上升;东北地区旱灾比重增加,低温灾害有所减轻;华东地区洪涝、低温和台风灾害比重增加;华北地区低温和风雹呈现上升趋势;华南地区台风灾害增长显著;西北地区风雹和低温增加;西南地区旱灾和洪涝走势相反;中南地区旱灾减轻,洪涝加重;气象灾害直接影响到粮食总产量,干旱和洪涝灾害影响尤为明显;气象灾害与粮食产量的关系呈现出先上升后下降趋势。     

德州气象灾害强度变化及对粮食作物减产的影响

根据德州市1978-2013年灾情数据和粮食总播种面积、总产、单产资料,利用数理统计方法对气象灾害的强度变化和粮食减产量之间的关系进行分析。结果表明:几乎每年都有气象灾害影响,影响最大的时段主要集中在20世纪80年代末至90年代初。干旱、洪涝、风雹3类灾害总体年际波动变化大,受灾比和成灾比变化趋势不一致,受灾比上升明显,成灾比缓慢下降;新世纪后干旱强度减弱,洪涝强度增加,风雹致灾强度基本稳定;3类灾害造成的粮食损失量均为上升趋势,洪涝造成的粮食损失量上升最明显,以5.9×10~4t/10a的速度增加;粮食减产风险较高的时段集中出现在80年代末90年代初和新世纪初期,高风险年约占1%,其余时段大都为小低风险。     

2005~2010年我国自然灾害救助应急响应的时间变化特征

自然灾害救助应急响应是减轻自然灾害风险的重要途径，也是政府的重要职责，2005年被纳入《国家自然灾害救助应急预案》，反映了我国自然灾害救助工作的发展变化和“以预防为主”的应急管理新思路。收集整理2005~2010年国家启动的历次自然灾害救助应急响应情况，对应急响应的时间变化特征进行分析讨论。结果表明：（1）2005~2010年，国家共针对130次重大灾害事件启动应急响应235次，各级别响应的比例与灾害发生的频次比例相当；（2）近年应急响应以洪涝、台风及其引发的滑坡和泥石流灾害为主，高发重发期在汛期（6～9月），尤以7月为最；而旱灾、低温冷冻和雪灾以及风雹灾害的关键期分别为春夏秋三季、冬春季节和春末夏初；（3）应急响应特征研究启示减灾救灾工作要因时、因地、因灾制宜，并加快基于过程的灾害风险评估和脆弱性机理研究等 .     

基于洪旱灾害的雅鲁藏布江流域水资源脆弱性时空差异分析

水资源脆弱性分析是确立区域水资源问题和调控水安全的重要环节。雅鲁藏布江流域水资源丰富,但时空分布不均,洪旱灾害频发、经济欠发达,导致水资源脆弱性明显。基于1965～2014年的气象月尺度数据,分析流域降水分布特征、确定其干湿分区;采用标准化降水指数认识流域洪旱灾害时空分布状况,并从洪旱灾害及沙漠化、供用水及用水效益、调控能力3个方面构建流域水资源脆弱性指标评价体系,运用熵权法分析时空差异特征。结果表明:(1)流域多年平均降水量458 mm,空间上从西北向东南方向递增,上游日喀则市大部、中游拉萨市和山南地区属于中等干旱区,下游林芝市为湿润区;(2)流域内4区/市均易发生春旱和盛夏洪涝,干旱灾害发生率高于洪涝灾害发生率,拉萨市和林芝市易发生干旱重灾,山南地区易发生洪涝重灾;(3)流域及4区/市在2005～2014年间水资源脆弱性均呈下降趋势,山南地区、林芝市的降幅大于日喀则市、拉萨市;(4)流域水资源脆弱性的主导因子为干旱、洪涝、用水效益、管理能力、地区生产总值。流域水资源脆弱性特征为由洪旱灾害主导、调控能力弱、水资源利用效率低。     

近几十年三峡库区主要气象灾害变化趋势

利用三峡库区33站1961～2006年逐日降水量、平均气温、最高气温、雾、雷暴资料，分析了库区干旱、洪涝、连阴雨、高温、雾、雷暴主要气象灾害的变化趋势。统计结果表明：近46年来，三峡库区平均年干旱日数呈不明显的增加趋势，春、夏、冬季干旱日数的年际间基本没有变化趋势，但秋季干旱日数年际间有明显的增多趋势，增多速率为41 d/10 a；春、夏季雨涝日数变化趋势不明显，秋季雨涝日数有微弱的减少趋势；三峡库区年平均连阴雨过程次数有微弱的减少趋势，连阴雨日数的减少趋势较明显；近34年三峡库区年雷暴日数呈明显减少趋势，减少速度为29 d/10 a；库区平均年雾日数没有明显变化趋势,但1999年以来减少趋势明显；近46年三峡库区平均年高温日数、危害性高温日数有微弱的减少趋势，平均年极端最高气温均没有明显变化趋势。     

近几十年三峡库区主要气象灾害变化趋势

利用三峡库区33站1961～2006年逐日降水量、平均气温、最高气温、雾、雷暴资料，分析了库区干旱、洪涝、连阴雨、高温、雾、雷暴主要气象灾害的变化趋势。统计结果表明：近46年来，三峡库区平均年干旱日数呈不明显的增加趋势，春、夏、冬季干旱日数的年际间基本没有变化趋势，但秋季干旱日数年际间有明显的增多趋势，增多速率为41 d/10 a；春、夏季雨涝日数变化趋势不明显，秋季雨涝日数有微弱的减少趋势；三峡库区年平均连阴雨过程次数有微弱的减少趋势，连阴雨日数的减少趋势较明显；近34年三峡库区年雷暴日数呈明显减少趋势，减少速度为29 d/10 a；库区平均年雾日数没有明显变化趋势,但1999年以来减少趋势明显；近46年三峡库区平均年高温日数、危害性高温日数有微弱的减少趋势，平均年极端最高气温均没有明显变化趋势。     

水系分形特征对流域径流特性的影响——以赣江中上游流域为例

以赣江流域中上游的8个水文站点所控制的流域为研究对象，以水系分形维数为指标来描述流域水系特征，以Hurst指数为指标来描述流域径流序列复杂性，研究两者之间的关系，并分析流域水系特征、水系变迁对流域旱涝灾害的影响。研究表明，流域水系分维数越高，水系越复杂，其径流深序列Hurst指数则越高，其径流过程则越简单，反之亦然。径流序列的复杂程度在一定程度上可以反映出洪涝干旱灾害发生的可能性，径流越复杂，则洪涝干旱灾害发生可能性越高。因此，一般来说水系分维越高，水系越复杂，则洪涝干旱灾害发生的可能性也就越低。各流域水系分维与径流深序列的关系，可以在一定程度上说明水系变迁对洪涝干旱灾害的影响：在气温、降水、地形、植被等要素变化不大的情况下，水系、河网消亡将增加洪涝灾害和干旱灾害发生的可能性。     

水系分形特征对流域径流特性的影响——以赣江中上游流域为例

以赣江流域中上游的8个水文站点所控制的流域为研究对象，以水系分形维数为指标来描述流域水系特征，以Hurst指数为指标来描述流域径流序列复杂性，研究两者之间的关系，并分析流域水系特征、水系变迁对流域旱涝灾害的影响。研究表明，流域水系分维数越高，水系越复杂，其径流深序列Hurst指数则越高，其径流过程则越简单，反之亦然。径流序列的复杂程度在一定程度上可以反映出洪涝干旱灾害发生的可能性，径流越复杂，则洪涝干旱灾害发生可能性越高。因此，一般来说水系分维越高，水系越复杂，则洪涝干旱灾害发生的可能性也就越低。各流域水系分维与径流深序列的关系，可以在一定程度上说明水系变迁对洪涝干旱灾害的影响：在气温、降水、地形、植被等要素变化不大的情况下，水系、河网消亡将增加洪涝灾害和干旱灾害发生的可能性。     

湖北省旱涝灾害的基本特征与成因分析

湖北省是我国自然灾害多发省份之一，其中旱涝灾害尤为严重，是社会经济发展的一大制约因素。首先研究了湖北省旱涝灾害的基本特征，认为按出现时段，洪涝可分为梅涝、盛夏涝、春涝和秋涝，干旱可分为伏秋干旱、春夏干旱、秋季干旱和冬季干旱，因而具有季节性；各区灾害严重程度不同，干旱可分为鄂东北干旱严重区、鄂东中部伏秋旱严重区、鄂西北春夏旱严重区和鄂西南干旱不严重区，洪涝可分为鄂东中部和江汉平原梅涝区、鄂东北和鄂东南春梅涝严重区、鄂西南夏秋涝区和鄂西北和三峡河谷少涝区，因而具有区域性；此外，还具有延续性、阶段性、周期性和连发性等特征。分析了湖北省旱涝灾害形成的主要因素，认为旱涝灾害是在天气气候因素、地貌因素、环境资源因素、抗灾能力因素、社会经济因素等自然因素和人为因素的共同作用下产生和发展的；旱涝灾害的形成，自然条件固然很重要，但形成严重灾害，则与人为因素有密切关系，这在20世纪表现得尤为明显。     

安徽省雷电灾害特征分析及区域灾情评估

利用安徽省雷电灾害资料和闪电定位资料,对1998~2012年的雷电灾害特征进行了统计分析,选取年平均雷灾次数N、年平均伤亡人数M和年平均经济损失E作为基本评价指标,利用熵权综合评价模型对安徽省78个县级行政单位的区域雷电灾情进行评估,对雷电灾害强度空间分布做了等级划分。结果表明:2002~2009年为安徽省雷电灾害高发年份;全省雷电灾害主要集中发生在6、7、8月份;雷电灾害发生于城市(县城)的频次要多于乡村;乡村地区的雷电灾害损失类型主要为人身伤亡,城市的雷电灾害损失类型主要为电子设备的物理损害和经济损失;民用、电力和通信为全省主要雷电灾害损失行业。综合灾情指数G分布反映了不同地区受雷电灾害的严重程度,其中南陵县、阜阳市区、马鞍山市区、淮北市区和宣城市区为受灾较重的地区。灾情评估结果可为区域性的雷电防护和风险评估工作提供科学依据。     

长江流域自然灾害若干问题探讨

长江流域是我国重要产业带,又是我国自然灾害严重区域。水灾和旱灾已成为流域常发广布灾害,年均受灾和成灾面积约占全国总受灾和成灾面积的百分之四十。流域内旱灾成灾面积大于水灾面积。常发灾害与突发重大灾害给流域社会经济造成严重危害。灾害是环境质量的一个函数。长江流域灾害的发生和发展与人类活动引起的环境退化有密切关系。对流域进行综合整治已成为迫切任务。     

安徽省棉花冰雹灾害风险区划研究

雹灾风险区划是雹灾风险研究的重要内容,对制定区域性的雹灾防灾减灾对策具有指导意义。而雹灾风险评价是开展雹灾风险区划的前提和基础。以我国雹灾频发区--安徽省为例,选择其主要经济作物棉花为承灾体,基于区域灾害系统理论和棉花雹灾风险区划数据库,在“E-H-V-R”四维评价基础上,提出了多技术手段和多方法相结合的“3（E、H、V）+1（R）”维的雹灾风险区划方法,编制了安徽省棉花雹灾风险图,将其划分为淮北平原区、江淮平原丘陵区和皖南山区3个一级区,10个二级区和19个三级区,为安徽省棉花雹灾风险管理和防灾减灾工作的开展提供科学依据,同时为其他区域和其他灾害风险区划研究提供方法和技术参考     

淮河流域降水量年内分配变化规律分析

年降水的时间分配对水资源利用有很大影响，降水的分配不均匀更是季风气候区旱涝灾害的主要原因。利用河南省气候中心和国家气象信息中心提供的1961～2005年淮河流域84个气象站资料，对淮河流域降水的年内分配不均匀性、降水集中度和集中期及其变化幅度进行分析，揭示了该地区的降水变化规律，从而为研究这一区域的旱涝灾害规律和水资源利用提供帮助。研究结果表明：①淮河流域降水的年内分配具有明显的不均匀性，北部地区的降水不均匀性和集中度更明显，北部地区的降水相对较少，因而进一步加重了北部的干旱。②降水分配的不均匀性存在明显的年际变化，上游大于下游，南北表现的变化趋势不一致，变化幅度不同；③淮河流域年内降水集中期，从南向北逐步推后，从豫南到黄河以南需要20 d左右，降水集中期与主汛期时间一致；④降水集中期年际变化南部比北部大，表明淮北的汛雨期比较稳定，而淮河流域南部汛雨期出现时间变化比较大；⑤淮河流域大部地区的气候旱涝与降水集中度有明显相关.     

近50年安徽省气候生产潜力演变及粮食安全气候承载力评估

安徽省是重要的粮食产区,在保障我国粮食安全中发挥着重要作用,研究该省气候生产潜力的演变特征,面向粮食安全分析其气候承载力具有显著的现实意义。本文从粮食生产与光温水等气候因子的关系出发,采用逐级订正的方法计算了安徽省的气候生产潜力及其变化特征,并根据不同生活水平下的粮食需求指标,分析了安徽省的气候承载力和剩余空间。结果表明,安徽省气候生产潜力的地理分异特征显著,其中北部高于南部、平原高于山区,高值区主要集中在沿淮及淮北地区,与耕种条件配合较好,有利于生产潜力的发挥。1961~2013年全省气候生产潜力基本呈一致下降趋势,近50年平均减少了约10%。安徽省目前粮食消费水平和结构属温饱型向小康型过渡阶段,在充分发挥气候生产潜力的前提下,全省气候资源所能承载的粮食产量均显著超过不同生活水平下的总需求量。小康水平下,气候承载力的相对剩余率总体呈东北向西南递减的趋势,除部分城市地区和山区外,全省大部地区气候承载力的剩余空间仍较富裕,能够较好的保障粮食需求。总的来看,由于安徽省光温水以及耕地等条件配合较好,气候承载力较高;虽然受太阳辐射影响,近年来气候生产潜力下降,但在保障未来小康社会的粮食安全方面,安徽省仍具有较好的气候承载力,粮食生产还有较大的提升空间。     

近40年来中国农作物与耕地受灾时空特征及影响因素分析

中国作为农业大国和自然灾害最严重的国家之一,自然灾害会对农作物和耕地造成严重影响。基于1978～2017年中国31个省(自治区、直辖市)农作物受灾面积与灾毁耕地面积等灾情数据,结合气温、降水等气象数据和地形数据,采用计量分析、Morlet小波分析和空间分析等方法,分析我国农作物和耕地受灾的时空分布特征,并探究农作物受灾面积的周期性以及农作物受灾面积、灾毁耕地面积与气温、降水和地形之间的关系。结果表明:1978～2017年农作物受灾主要以旱灾和水灾为主,农作物受灾面积和灾毁耕地面积均呈下降趋势,且农作物受灾面积有30年左右的显著变化周期;不同灾种的空间分布存在差异,其中农作物受灾较大的区域主要是华北平原、东北平原和长江中下游平原等农业较为发达区域,灾毁耕地面积主要分布在毗邻胡焕庸线两侧的省份(直辖市、自治区),且以西南地区为最,洪涝、滑坡、泥石流是造成灾毁耕地的主要原因;农作物水、旱灾害与降水,农作物冷冻灾害与气温,灾毁耕地与平均坡度、坡度大于15度面积比在置信区间呈现正、负、负、正、正的相关关系。在政策设计上掌握农作物和耕地受灾的时空特征和发生规律,将对减少农业自然灾害损失和提高防灾减灾能力具有重要的意义。     

清代1644~1911年期间珠江流域旱涝灾害时空特征分析

通过收集和整理1644~1911年珠江流域旱涝灾害历史文献资料，利用受灾县次划分旱涝等级法重建268a来的旱涝等级序列。并运用滑动平均、累积距平、EEMD、IDW等方法分析旱涝序列的时空特征。结果表明：清代1644～1911年珠江流域旱涝灾害频发，且涝灾的频次略多于旱灾，可以将1644～1911年珠江流域旱涝灾害划分为3个偏旱期和2个偏涝期，旱涝变化存在年际（准2 a、准5 a）、年代际（准10 a、准24 a和准54 a）和准世纪际（准134 a）上的3类变化周期。清代珠江流域旱涝灾害的受灾县次比在空间上存在明显的差异性，总体上洪涝灾害多于干旱灾害。珠江流域各府（州）的干旱灾害空间分布不均匀，整体上由东向西递减，洪涝灾害的频次空间分布上具有区域相连性，主要集中广东、江西两省以及云南省中部地区。