湖北省暴雨经济暴露时空变化及贡献率研究

采用1971—2015年湖北省78个气象站点的日降水数据,分别计算1971—1980、1981—1990、1991—2000、2001—2010、2011—2015年的平均暴雨雨强,结合1980、1990、2000、2010、2015年湖北省县级国内生产总值(GDP)数据和"暴雨雨强-经济损失率"模型,研究湖北省暴雨经济暴露的时空变化,并量化暴雨影响、经济影响、暴雨经济联合影响对暴雨经济暴露变化的贡献率。结果表明:(1)时间上,湖北省暴雨经济暴露在1980年后迅速增长,2015年达到330亿元,增长超过23倍,总体强度呈加重趋势。(2)空间上,暴雨经济暴露格局与暴雨分布、经济发展密切相关,整体东部高于西部,形成以武汉城市圈为首的沿长江暴雨经济高暴露带。(3)影响因子贡献率上,经济发展对暴雨经济暴露变化起主导作用且影响力逐渐增强,暴雨影响、暴雨经济联合影响对暴雨经济暴露变化起次要作用且影响力逐渐减弱。     

湖北省暴雨人口暴露时空特征与贡献率研究

基于1986-2015年气象站点降水日值数据,以中国气象局颁布的降水强度等级划分标准为依据,分别计算了湖北省1986-1995年、1996-2005年、2006-2015年的年暴雨雨强和年代暴雨雨强,采用反距离插值法对年代暴雨雨强数据进行插值,分析其暴雨时空变化;利用1990年、2000年和2010年人口网格数据与年代暴雨雨强数据,计算了湖北省分年代暴雨人口暴露总量,并分析了其暴雨人口暴露变化的贡献因子。结果表明:湖北省暴雨雨强为先增加后减少、暴雨分布东部多西部少、高值区集中在东北部;湖北省人口总量增长缓慢,且东南多西北少,呈现人口继续向东南地区迁移的趋势;湖北省暴雨人口暴露量先增多后减少,1990年、2000年和2010年分别为2 493.29万人、2 844.73万人、2 738.20万人,占当年总人口的比例分别为48.5%、49.0%、48.7%;其变化的主要贡献因子是人口, 2000s暴雨影响占7%,人口影响占92%,联合影响占1%; 2010s:暴雨影响占15%,人口影响占87%,联合影响占-2%。     

中国极端高温未来情景下的公路暴露度分析

采用国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中20个气候模式的试验数据,以及OpenStreetMap的中国公路数据,采用极值分布对年最高气温进行拟合,预估2030年和2050年RCP4.5和RCP8.5两种情景下不同重现期的极端高温分布及其变化,分析极端高温下中国公路网暴露度的时空格局,并对不同阈值下的暴露度敏感性进行分析。研究表明:①中国极端高温呈明显上升趋势,2050年与2030年的中国极端高温空间分布差异将大于2030年与2015年的差异,且RCP8.5与RCP4.5情景的差异随着时间的增长不断扩大;②相比于基准时间(2015年),中国公路对极端高温的暴露度无论在何种情景都将增长,且增速随着时间增大;③不同高温影响阈值下的公路暴露度具有显著空间分布差异;④公路暴露热点区域范围将由华北向南逐渐扩张,由数个小区域逐渐融合为一个大区域,公路暴露度东部区域较西部区域严重,京津冀地区暴露度尤其高。     

气候变化下中国极端降水的道路暴露度分析

基于国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中5个气候模式的日降水数据,采用广义极值分布对年最大5 d累积降水数据进行拟合,预估了RCP4.5和RCP8.5两种情景下不同重现期极端降水事件的分布及其变化;并结合Meijer等人整合的中国道路里程数据,在0.5°×0.5°栅格尺度上对中国道路系统对极端降水事件暴露度的时空格局进行分析。研究结果表明:(1)中国年最大5 d累积降水呈现明显的上升趋势,且RCP8.5情景下的增速在2040年之后明显高于RCP4.5情景下的增速。(2)2080年之前,各重现期极端降水事件的影响面积在两情景下随时间不断增加,但之后,RCP4.5情景下增加速度趋于缓和甚至开始下降。(3)道路系统对极端降水的高暴露度地区随时间逐步从我国东南沿海地区向西北地区扩张;至2080—2099年,中国极端降水道路系统暴露度在RCP4.5和RCP8.5两种情景下较2020—2039年分别增加了1.31和1.54倍。     

1970—2019年全球陆地破坏性地震人员伤亡时空特征及其贡献率分析

基于区域灾害系统理论,梳理了1970—2019年全球陆地破坏性地震灾害数据,运用地理探测器模型量化了地震致灾因子(震中烈度)、承灾体(人口密度、人均GDP)、孕灾环境(海拔、相对高程、坡度)以及房屋损毁对地震人口伤亡的贡献率。结果显示:(1)1970—2019年全球陆地破坏性地震灾害频次呈现波动上升趋势,地震造成的人员伤亡呈现增加趋势,近20 a来7.0级以下地震造成的伤亡人数有下降趋势。(2)全球陆地破坏性地震灾害约60%分布于地中海-喜马拉雅地震带,约35%分布在环太平洋地震带。(3)房屋损毁对地震造成的人口伤亡贡献率最大,其次是震中烈度和人口密度。海拔、相对高程和坡度三者中相对高程对地震造成的伤亡人数贡献率最大。(4)环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带上各个影响因子对地震人口伤亡的贡献率存在差异。     

近52年山西暴雨气候变化特征分析

根据山西17个气象站1961-2012年的降水资料,应用线性趋势系数、Mann-Kendall突变检验法、Morlet小波变换等常用方法,分析了山西近52 a来的暴雨气候的变化特征。结果表明:山西暴雨具有"南多北少"的特点,主要发生在主汛期,频次下降趋势为1.26 d/10a;暴雨频次占90%以上;局地暴雨过程占69.6%,区域性暴雨过程占30.4%,大部分暴雨过程的持续时间不超过1d;阶段性变化特征明显,在1968年发生突变,突变后暴雨频次减少。年平均暴雨强度为96.15 mm/d,减少速度为2.85 mm/10a。大暴雨及特大暴雨主要分布在7,8月份,具"七下八上"的特点,暴雨频次的旬际变化以7月下旬为对称轴,在时间上对称分布。暴雨发生频次普遍具有10~15 a的年代际变化周期,另外还存在25~30 a的低频振荡周期。     

基于情景模拟的上海中心城区居民住宅的暴雨内涝风险评价

内涝是影响上海的主要灾害之一,上海城区居民住宅特别是旧式住宅容易因之受损乃至倒塌。基于情景模拟和指标体系方法,开展了上海中心城区住宅的风险评估。利用上海水务信息中心开发的内涝仿真模型,设置暴雨情景并对该情景下的内涝进行模拟,得到了区域水深分布状况,利用G IS技术求得每座住宅的水深,体现其在内涝中的暴露程度,并构造暴露性评价模型,综合反映区域总体暴露状况。根据旧式住宅较易受到影响的事实,构造脆弱性指数,最终衡量区域住宅面临灾害的整体风险状况,实现区域间居民住宅内涝风险的对比分析。设置了五十年一遇的暴雨内涝情景,针对中心城区各街道开展了实证研究,最终评价结果显示出的危险性、暴露性、脆弱性和风险分布规律,与实际情况基本符合。该方法可以为市政部门提供必要的信息,提高内涝灾害的管理水平。     

江苏省暴雨洪涝灾害特征分析

通过引入灾度模型,对2004-2013年江苏省253次暴雨洪涝灾情进行了综合评估,给出了灾害等级的划分标准,分析了暴雨洪涝灾害发生频率与降雨量间的关系,确定了临界雨量,构建了灾度预测模型。结果显示:江苏省的暴雨洪涝灾害以轻灾及中灾居多。灾害多发且较重的区域位于西北部、东部及长江沿江地区;灾害少发且较轻的区域位于沿淮及苏南地区。梅雨锋引发的灾害频次最多,热带系统引发的暴雨灾害的灾度最大,而中小尺度对流系统所引发的灾害频次最少、灾度最小。引发暴雨洪涝灾害的临界雨强是18~20 mm/h,过程最大24 h降水量的临界值为35~40 mm。通过选用降水量因子建立的逐步回归方程对轻灾及中灾的空报率偏高,但对大灾及重大灾害的预测结果还是可以接受的。     

都江堰市地质灾害危险性及潜在影响评估

地质灾害的发生具有不确定性,其结果却会造成严重的人员伤亡和财产损失。因此,掌握地质灾害危险性空间分布情况,以及潜在的影响,对于地方政府的减灾防灾工作,具有指导意义。研究以都江堰市为例,选取坡度、岩性软硬程度、离构造线距离、植被覆盖度、年均降雨量5个危险性评估指标,综合应用层次分析法和信息量法,计算都江堰市地质灾害危险性,并以此将都江堰市划分为高、中、低、无危险区,统计危险区内土地利用和人口情况。结果表明:1都江堰市高、中危险区主要分布于成都平原向龙门山地过渡地带,呈北东方向,贯穿都江堰市的中部和西南部;2高、中、低危险区面积依次为172.28 km2、241.44 km2、104.40km2,分别占总面积的15.68%、21.97%、9.50%;3都江堰市内林地所受地质灾害潜在影响最为严重,高、中危险区内共有325.31 km2的林地受影响,危险区内总计有234 227人受地质灾害潜在影响。     

黄土高原突发性局地暴雨的特征分析

黄土高原突发性局地暴雨集中出现在7~8月,暴雨频次的年际差异很大,R1h≥10 mm局地暴雨频次的旬分布出现多峰,7月下旬、8月上旬为高峰值,R1h≥20 mm旬分布为单峰,高峰值出现在8月上旬。局地暴雨的日变化中,17时是两类暴雨的最高频次时段,13时、11时分别为R1h≥10 mm和R1h≥20 mm频次最低值。陕北的局地暴雨多数单站单时出现,以局地性、短历时为主。7月R1h≥10 mm、R1h≥20 mm的局地暴雨频次的空间分布有相同的高值中心:神木-府谷、子长-延川、铜川,但R1h≥20 mm或者更强的降水较R1h≥10 mm中心位置要略偏北和偏东。