山西省雾霾时空分布特征及影响因素分析

以山西省11个地级市2015年12月—2016年11月AQI数值为依据,采用数理统计法、主成分分析、多元线性回归分析对山西省雾霾时空分布特征以及影响因素进行分析。结果表明:(1)雾霾分布具有明显的季节性特征,冬季为雾霾污染严重的季节,春、秋季为污染较轻的季节,夏季为雾霾相对高发的季节。(2)晋南地区雾霾污染最严重;晋中地区雾霾相对较严重;晋北地区AQI值较低,雾霾发生频次较低,空气质量较好。(3)自然要素中海拔高度、年均气温、年均降水量、相对湿度、年均风速与AQI值之间存在负相关的关系,气压与AQI值之间存在正相关的关系,社会经济因素是影响山西省雾霾发生的根本原因。     

1368-1948年山西霜雪灾害的特征与周期规律研究

通过对山西1368-1948年历史文献资料的搜集、整理和数学分析,对该区霜雪灾害等级、阶段、周期及其成因进行了研究。在这期间,山西共发生霜雪灾害419次,轻度106次、中度228次、重度85次。灾害变化可分为4个阶段,1368-1579年为第1阶段,1580-1699年为第2阶段,1700-1819年为第3阶段,1820-1948年为第4阶段。第1、3阶段距平值主要为负值,灾害频次较低,以轻、中度灾害为主。第2、4阶段距平值主要为正值,灾害频次较高,以中度和重度霜雪灾为主。小波分析表明,灾害存在着4个明显的周期,即10～13年、20年左右、45～50年和120年左右的周期。降雪或寒流引起的气温骤降至0℃以下是造成山西霜雪灾害的主要原因。共发生6次寒冷气候事件,分别出现在1578-1588、1591-1607、1631-1642、1669-1672、1690-1699和1830-1836年。出现3次异常寒冷灾害年,分别是1653、1892和1929年。     

1949-2014年京津冀地区霜雪低温灾害时空变化

通过对1949-2014年京津冀地区霜雪低温灾害资料的收集整理,应用数理统计和小波分析法对这一时期京津冀地区霜雪低温灾害的等级、时空分布特征、周期规律以及与ENSO事件相关性进行分析.结果表明,1949-2014年京津冀地区霜雪低温灾害共发生114次,其中1级、2级、3级霜雪低温灾害的发生频次分别为28次、53次、33次;灾害的变化可分为三个阶段,第一阶段为1949-1976年,第二阶段为1977-1998年,第三阶段为1999-2014年,第一阶段和第三阶段霜雪低温灾害发生频次较少,第一阶段以1级和2级灾害为主、第三阶段以2级和3级灾害为主,第二阶段霜雪低温灾害发生频次较高,以2级和3级灾害为主;小波分析得出,灾害存在着4个明显的主周期,即7a、13a、24a、38a左右的周期;拉尼娜事件与京津冀地区霜雪低温灾害的发生关系较显著.     

山西清代霜雪灾害的特点与周期规律研究

通过对山西清代历史文献资料的搜集、整理和分析,对该地区霜雪灾害的等级、周期及其成因进行了研究。清代山西共发生霜雪灾害252次,其中轻度80次、中度125次、重度47次。霜雪灾害变化可分为4个阶段,公元1644-1703年为第1阶段,1704-1823年为第2阶段,1824-1883年为第3阶段,1884-1911年为第4阶段。其中第1,3阶段为灾害多发阶段,强度较大,以中度和重度霜雪灾为主;第2,4阶段为灾害少发阶段,强度较弱,以轻、中度灾害为主。小波分析表明,清代霜雪灾害主要有2～3 a周期、15 a周期和40 a周期。降雪或寒流引起的气温骤降至0℃以下是造成山西霜雪灾害的主要原因。轻、中度霜雪灾害的温度范围为-6.4～-1℃,重度为低于-6.4℃。山西清代共发生3次寒冷气候事件,出现在1669-1672,1690-1699和1830-1836年;2次异常寒冷灾害年,分别是1653和1892年,寒冷气候事件和异常寒冷灾害年给人们的生命和财产带来了巨大损失。     

明代河北地区霜雪低温灾害时空变化

通过搜集和整理明代河北地区霜雪低温灾害发生的历史文献资料,运用数理分析、累积距平和小波分析等方法,分析了明代河北地区霜雪低温灾害的发生频次、时空特征、周期规律。结果表明:(1)有明一代,河北地区(京师)霜雪低温灾害共发生了68次,轻度、中度和重度占比分别为:58.9%,27.9%和13.2%。其中以轻度灾害居多,但受灾面广,具有连续性频发现象。(2)明代河北地区霜雪低温灾害的发生具有明显的阶段性特征,1368—1429年为第1阶段,以轻中度霜雪低温灾害为主,灾害发生频率较低;1430—1519为第2阶段,以中度霜雪低温灾害为主,灾害频次较高;1520—1644为第3阶段,以重度霜雪低温灾害为主、频次较高;明代中、晚期是河北霜雪低温灾害的高发期,且强度最大。(3)霜雪低温灾害具有明显的空间差异特征,明代河北地区霜雪低温灾害的空间分布特征与冬季风的活动路径趋于一致。(4)小波分析显示,明代河北地区霜雪低温灾害的发生周期存在着多尺度的特征,灾害存在着9a,20a、31a和41a左右的周期,其中在41a左右的震荡周期最为强烈。明代河北地区的寒冷气候事件都发生在1520年之后,说明明代中晚期的气候比早期寒冷,该地霜雪低温灾害的发生是对明代"小冰期"的响应。