1951-2006年西北太平洋热带气旋活动时空特征

西北太平洋是全球热带气旋(TC)发生次数最多、强度最大的区域之一,其TC研究受到该区域学者的广泛关注。基于日本气象厅(JMA)东京台风中心西北太平洋TC最佳路径数据资料,分析了该区域1951-2006年的TC频数和强度时空分布特征。首先,统计和分析了56年间(1951-2006年)TC的年际和年内变化,并通过建立1°×1°网格计算了落在每个网格内的TC次数,分析了多年TC的空间分布格局;其次,根据国际气象组织按照风速划分TC等级的标准,统计和分析了56年间不同强度TC的年际和年内特征,通过风速强度指数计算,获取了1°×1°网格单元区域内遭受TC影响的强度等级。结果显示,区域频数和强度时空分布规律较好地反映了该区域的TC影响特征,进而为区域台风灾害预报以及台风灾害风险评估提供了支持。     

1961-2018年中国极端最高地温的月际时空动态与变异研究

基于1961-2018年中国545个气象观测站点的0 cm极端最高地温,采用多种数理统计方法,诊断了近58 a来中国不同月份极端最高地温的时空演变特征.结果表明:①1961-2018年中国不同月份极端最高地温具有纬度地带性,呈现南低、北高的空间分异特征,且多数月份的极端最高地温空间格局具有相似性.2-11月份的极端最高...     

基于激光测风雷达的西安重污染天气过程特征指标

选取西安两次重污染天气,结合第十四届全国运动会、第十一届残运会暨第八届特奥会气象保障新建激光测风雷达数据产品研发应用,总结形成对西安重污染天气预警服务有良好参考意义的特征指标。结果表明:重污染天气发生前48 h,500 hPa上新疆至陕西一带盛行一致偏西气流,700 hPa上陕西中南部受槽前西南气流影响,-20℃等温线在40°N以北,850 hPa上-8℃等温线在关中35°N以北,西安站3 km以下存在多层逆温,温度垂直递减率小于3 ℃/km。重污染天气转为优良天气时,500 hPa上贝加尔湖一带低槽东移南压,40°N、110°E附近明显冷平流或温度锋区迅速南移影响河套至陕北,700 hPa上35°~40°N、110°E附近南移锋区经向温度梯度增至10 ℃/500 km,-20℃等温线南压至陕北北部,850 hPa上-8℃等温线移至关中南部,锋区向南移动影响陕西大部,延安、西安一带偏西南风转为偏北风,西安站3 km以下多层逆温减弱、消失,温度递减率增至5 ℃/km以上,低层过程降温超过8℃。研发的激光测风雷达产品提供了时空高分辨的近地层风场监测信息:重污染发生发展时,2 km以下各层风速小于6 m/s、维持弱下沉运动;重污染天气消散、转为优良天气时,2 km以下部分层次风速由8 m/s增至10 m/s以上,上升运动趋势与分钟尺度内波动振荡明显加强。     

黑龙江省雷电活动气候特征分析

利用黑龙江省闪电定位网在2005年4月至2006年间得到的285347次地闪资料,分析了雷电参数的月变化、年变化及其空间分布的气候特征,结果显示,正闪占总闪的比例仅为5.84%和7%,地闪密度的高值中心分别在(127.3°E,46.3°N)和(123.5°E,52.9°N)附近;总体日变化特征明显,呈一峰一谷态势,分别为18时和10时;一年中雷电活动主要出现在7,8月份,正云地闪的平均强度明显大于负云地闪.云地闪主要集中在两个区域的分布表明雷电活动特征可以基本揭示该地区天气活动的时空分布规律.     

“5.12”汶川地震诱发滑坡特征参数统计分析

2008年5月12日四川省汶川县发生了Ms 8.0级大地震,震后遥感影像解译与调查结果表明,在约48 700km2的区域内,地震诱发了不少于48000处的滑坡灾害。基于GIS空间分析方法,分别使用滑坡面积与滑坡数量这两个统计参数,对滑坡的地层岩性、坡度、滑向、高程、所在烈度区、上下盘位置和与发震断裂的距离等共7个参数进行了统计分析。统计结果表明,汶川地震滑坡多发育在(1)砂岩、粉砂岩、千枚岩与灰岩地层中;(2)坡度为30°～50°,尤其是35°～45°范围内;(3)沿着垂直于发震断裂SEE方向运动;(4)高程为800～2000m,尤其是1000～1600m范围内;(5)Ⅷ～Ⅺ烈度区范围内;(6)发震断裂的上盘:(7)距离发震断裂40km,尤其是10km的区域内。     

1961-2010年黑龙江省土地利用对大(暴)雪的影响

基于黑龙江省1961年和2010年的土地利用信息及逐日降雪资料,采用空间分析、线性趋势和方差分析等方法,探讨了黑龙江省1961-2010年的土地利用变化特征、大(暴)雪时空变化特征,及不同土地利用类型上大(暴)雪的变化。结果表明1961-2010年黑龙江省土地利用结构发生了明显的变化,耕地、建设用地显著增加,沼泽、草地显著减少;大(暴)雪量及日数呈显著增加,年增加速率分别为11.3mm/a和1.3d/a,40.26%的台站大(暴)雪量呈显著增长的趋势,显著增长区主要位于黑龙江省东北部及西北部;不同土地利用类型的大(暴)雪量和日数具有极为显著的差异。     

大同地震前跨断层形变年速率比时空微动态演化特征

研究探索了由跨断层形变测量资料提取无量纲的年速率比γh 和γ1 的新方法 ,并给出了整个测量区域速率比的时空分布和演化特征。研究结果表明 :(1 )中强地震前近源区形变年速率比在空间上、时间上存在中短及短期异常 ;(2 )中短期异常显示 ,震前 1～ 2年近源区年速率比正值(或负值 )有逐渐增大范围、量值的趋势 ,震源区速率比值较小 ,似处于闭锁状态 ;(3)短期异常显示 ,震前 3个月速率比值增高 ,空间上呈现大范围正负值区异常分布 ,图像形态发生显著变化。     

深圳市1980-2005年河网变化对水灾的影响

深圳近30年来的快速城市化使河流水系发生了较大变化,从而对城市水灾致灾一成灾机制产生影响,水灾发生频次增加。在地形图、河道普查数据、航空相片和遥感影像等多源数据支持下,探讨了深圳市1980—2005年河网水系的时空变化规律及其成因。结果表明：（1）近30年来河网水系结构简单化、主干化趋势明显,总长度减少355．4km,总条数减少378条,河网密度从0．84km／km。降低到0．65km／km^2,河网支流发展受到了较大的限制;流域所处位置和是否为直接人海,导致各流域河网变化特征出现较大差异。（2）河网水系在一定程度上“放大”或“缩小”了水灾致灾的可能性,因此在目前城市化带来的暴雨产水量增加的情况下,城市发展中应充分尊重自然河网的时空分布规律,合理规划河网,保障其生态服务功能,使之成为快速城市化地区降低水灾风险的有效措施。研究结果为不同区域恢复河网水系及定量表达其变化特征提供了方法上的借鉴和实证案例,亦可为城市化过程中合理规划河网水系,最大限度规避水灾风险提供依据。     

未来土地利用变化情景下海南暴雨灾害的社会经济暴露度分析

基于历史气象数据和耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）8个全球气候模式的未来气象模拟结果分析海南地区在不同重现期和不同排放情景下暴雨灾害危险性,并结合未来经济、人口、土地利用数据,进行暴露度研究,为研究区未来建设提供防灾减灾思路和办法。结果表明:①台风对历史暴雨频次的影响明显,贡献率约为26.15%。未来暴雨频次在RCP4.5浓度路径下呈上升趋势,增长速率约为0.16次/10年。20年一遇时,暴雨频次均值约为11次,100年一遇时,均值约为12次;以海口市、琼海市、儋州市、保亭市为高值中心。②在惯性、生态、高速三种社会发展情景下,建设用地分别保持约29.91km2/年、6.85 km2/年、31.72 km2/年的增速。在生态保护发展情景下,林地、草地、水域分别保持2.69 km2/年、0.25 km2/年、2.91 km2/年的增速,而在另外两种情景中都呈减少趋势。未来土地暴露量林地最大,耕地次之。③未来人口和经济暴露度空间分布上表现出一定的共性,呈点状分布,多集中在市区的城镇中心。随着时间的推移,暴露量高值区明显扩大,海口市变化最为明显。经济效应的贡献率达到90%以上,人口效应的占85%以上,气候效应的占比小。④综合暴露度的高值区主要分布在海口市、三亚市等经济发达、人口密集、建设用地占比高的区域,次高值主要分布在沿海地区,内陆地区受人文因素等影响小,暴露度较低。     

吉林省热量资源的时空变化特征

根据1960—2017年吉林省21个气象站的逐日气温资料,采用5日滑动平均、气候倾向率、M-K突变检验等方法,分析了各热量要素的时空变化特征,结果表明:(1)近58年全省气温普遍增加,年均温、≥0℃和≥10℃积温气候倾向率分别为0.30℃/10 a、61.58℃·d/10 a和60.02℃·d/10 a;稳定通过≥0℃、≥10℃的持续日数普遍增多(2.54 d/10 a、2.23 d/10 a)、初日普遍提前(-1.47 d/10 a、-0.93 d/10 a)、终日普遍延后(1.12 d/10 a、1.27 d/10 a)。(2)≥0℃和≥10℃积温序列突变年集中于20世纪90年代,突变特征同样反映持续日增加、初日提前和终日延后的变化趋势。(3)≥0℃和≥10℃积温的空间分布均具有两个增幅中心,即以西部平原区和东部山区的低地为高值中心。(4)≥2 500℃积温带的面积占全省80%以上,并在短期内仍有扩大趋势;对比突变前后,积温带有明显的北进东移趋势,其方向是由低海拔的西部平原指向更高海拔的东部山脉。     

基于SBAS-InSAR技术的M矿区沉降监测与建筑群安全性研究

矿区开采沉陷会给地表建筑及人员安全带来巨大威胁,监测矿区时序沉降并为地表建筑安全提供指导意见具有重大意义。本文基于SBAS-InSAR技术开展了M矿区近5年的时序沉降监测,确定了M矿区的沉降区域及年平均沉降速率,并对重点沉降区域展开时序分析。另结合哨兵数据强度图像及GF-1号光学影像解译矿区地表建筑群信息,联合InSAR形变场对主要建筑区的安全性进行分析。结果表示,矿区以三矿和二矿的地表沉降最为严重,而一矿的沉降相对较小。矿井A区、B区都有沉降继续加深、影响范围继续扩大的趋势。矿区地表建筑群中,A1南部进入矿区的部分、A2以及B3建筑群安全性较差,沉降速率达30～60 mm/a,后续需进行现场勘探,做好建筑安全防护及安全预防工作。而A3、A4、B2建筑群,沉降速率为0～30 mm/a,值得后期关注。B1及C～G区建筑群沉降速率为0～20 mm/a,安全性相对较好。     

基于综合强度指数的黄淮海地区干热风灾害时空特征

干热风是影响黄淮海地区冬小麦后期生长和产量形成的重大气象灾害之一,本研究基于干热风综合强度指数(CID),利用黄淮海冬麦主产区65个站点1961—2015年的逐日气象数据和冬小麦生育期资料,分析了该地区干热风强度的时空变化特征。完成了过去55 a区域干热风年型的反演,表明黄淮海地区有半数以上的年份会出现区域性干热风灾害,55 a间分别有21 a、10 a达到轻度、重度干热风强度等级,其中1961、1965和2001年的强度分列前3位。干热风年型机遇的地理分布,河南中部和北部、山东中西部、河北和京津大部≥3遇/10 a,其中河北中南部、北京南部、山东北部、河南北部部分地区超过5遇/10 a,是干热风重点防范区域。从年际变化来看,黄淮海地区干热风强度总体呈减轻趋势,其中在干热风多发区、危害集中区减轻趋势更明显,表明研究区域内干热风威胁总体在减轻。但在气候变暖背景下,极端天气气候事件频发,部分年份仍存在发生较重干热风的可能,2001年和2014年小麦灌浆期间,黄淮海地区均出现了持续时间较长、重度干热风面积较广的干热风天气,成为进入21世纪以来两个典型的干热风年,因此对干热风的防御仍要给予高度重视。     

关中地区近48年来气温时空变化特征

通过关中地区29个气象站点1960-2007年的气温资料,采用气温倾向率、线性回归分析、距平分析、趋势分析、气温异常分析、小波分析和普通克里格插值等方法,对关中地区近48 a来的气温变化规律进行分析了研究。结果表明,关中地区近48 a来气温在整体上呈波动上升趋势,速率高于全球气温上升水平。近48 a来气温出现异常或极端的年份共有17 a,气温异常发生概率相对较高。气温变化存在显著的15~17 a和25~27 a的振荡周期。关中中部地区的多年平均气温最高,东部地区的气温上升最快,西部地区的气温最低、增长最慢。     

基于DEA的中国农业旱灾脆弱性评价及时空演变分析

旱灾脆弱性是形成旱灾的基础,开展脆弱性评价对旱灾形成机理及其防治具有重要意义。运用数据包络分析方法,构建旱灾脆弱性评价模型,对我国近40年农业旱灾脆弱性时空变化特征进行分析。结果表明,上海、江苏和福建三省的旱灾脆弱性最低,脆弱度均值低于0.2;而山东、陕西、内蒙古、山西四省的旱灾脆弱性最高,脆弱性均值高于0.5,从南到北旱灾脆弱性逐渐增大,且具有空间正相关特征;旱灾脆弱性程度总体呈下降趋势,变化倾向率为-0.02/10a(P<0.05),但广西、青海、内蒙等9省旱灾脆弱性呈上升趋势;脆弱性的空间差异变小,脆弱性变异系数呈下降趋势。DEA方法运用于脆弱性评价具有较高可信度,可解决旱灾脆弱性评价指标体系复杂、权重确定较主观的问题,对把握区域旱灾脆弱性空间分异特点及时间变化趋势具有较强优势。     

云南近百年来温度雨量的变化特征分析

用气候倾向率、Morlet小波方法,对云南10个站1901-2007年的年降水和平均温度资料分析表明:100年来云南平均增温速率为0.031℃/10a。近50年来全省平均增温速率为0.242℃/10a,略高于全国的增温,增温最大的是滇中的昆明、滇南的普洱,分别为0.442℃/10a和0.409℃/10a,并且西部明显高于东部。100年来云南年降水呈减少趋势,平均速率为7.288mm/10a,近50年来,年降水量减少平均速率为6.66mm/10a。但云南降水的区域分异非常明显,云南的东部、中部降水减少;而滇西北和滇东南地区降水增加。云南气温明显的年代际变化是32年,发生了3次突变。年降水呈明显的年代际及年际振荡,具有16～32年、4～8年周期。     

东北地区玉米低温冷害规律研究

以东北地区10 km×10 km的气象要素插值资料以及作物发育期资料为基础,通过计算每个网格点上热量指数和热量指数临界值,得到每个网格点上低温冷害指标值。在此基础上对低温冷害指标进行经验正交分解和小波分析,得到其时空变化规律及多时间尺度特征。玉米冷害3个空间分布型时间系数的分析表明,东北地区玉米低温冷害存在如下规律:第1模态在1971-1992年,呈现准8 a的周期变化规律,第2模态没有呈现很好的周期性规律,第3模态在1963-1974年,呈现准2a的周期变化规律。热量指数变异系数低值区主要分布在平原地区,中值区和高值区主要分布在大兴安岭、小兴安岭、长白山地区以及吉林省白城市沙地,山地和沙地的变异系数要高于平原地区。     

汶川8.0级地震触发地质灾害发育分布规律研究

汶川8.0级地震共触发地质灾害13 759处,灾区39个县(市、区)的地质灾害发育密度达14.02处/100 km2。该文采用以上数据,探讨了地震地质灾害的区域性分布规律,着重分析了地震地质灾害与地震烈度、地层岩性、地形坡度及海拔高程等影响因素的关系,得出以下认识:1研究区地震地质灾害主要分布于发震断裂两侧30 km范围内,在区域上表现出沿龙门山中央断裂呈"带状"分布、沿水系呈"线状"或"串状"分布的特征;2地震地质灾害发生的斜坡部位与微地貌形态有着密切的关系,地震地质灾害多沿山脊线或分水岭部位高位分布;3地震地质灾害的发育程度与地震烈度呈正相关关系,地质灾害的发育密度,随着地震烈度等级的降低而降低;4地震地质灾害主要发育在较软岩岩组和坚硬岩岩组内,在地震力作用下,软岩岩组内更容易引发滑坡灾害,崩塌多发育在坚硬岩组内;5在海拔1 000~1 500 m,斜坡坡度30°~50°区域范围内是地质灾害集中发育区,不同坡度范围内,地震地质灾害表现出不同的优势发育类型。     

1961-2018年中国风速均值和极端值的时空演变特征

基于1961-2018年中国545个气象观测站点的日值平均风速、最大风速和极大风速数据,采用多种数理统计方法,从气候态特征、长期变化趋势、年际波动特征和1990年前后的差异特征诊断气候变暖背景下近58年来中国风速均值和极端值的时空演变特征.结果表明:①1961-2018年中国平均风速具有南低、北高的空间分异特征,而最大...     

京津唐地区地震灾害区域宏观脆弱性变化研究

研究灾害脆弱性的变化有助于深入理解灾害及灾害风险的形成机制。在重新审视承灾体系统灾害脆弱性的分析层次和描述角度之后,深化了对地震灾害区域宏观脆弱性的影响因素和描述指标的再认识,完善了以主成分分析为核心技术的分析该类脆弱性时空变化的数理方法。以此为基础,以1985、1995、2000和2004年为代表时期,对京津唐地区20多年来的地震灾害区域宏观脆弱性的变化做了进一步的分析和总结。主要结论是:研究区地震灾害区域宏观脆弱性20多年来的时空变化可分解为少数几种脆弱性模式的变化;1985年以来,该类脆弱性的空间分异格局整体稳定;但是,各地自身脆弱与否的程度20多年来的变化却很显著——各大中城市市区的脆弱程度显著增强,其他地区整体减弱,且变化幅度前者显著大于后者;研究区地震灾害区域宏观脆弱性的时空变化主要受该地区的人口和经济特别是工商业经济的增长、城市化发展和产业结构的调整等3方面因素所驱动。     

渭河断裂东段中更新世晚期以来活动速率

综合地形、断裂遥感解译以及钻孔联合剖面,考虑到渭河断裂东段在金家庄、东耳村一带存在一个左阶斜裂区,阶区宽约1 km,将断裂分为杨家村-金家庄段和东耳村-张家湾段,均为同生正断层,全新世有活动。使用研究区的十一条钻孔联合剖面,结合典型断错地层光释光年龄,建立了渭河断裂东段中更新世晚期以来的断裂活动速率曲线。结果显示杨家村-金家庄段全新世活动速率为0.04 mm/a,晚更新世活动速率在0.16~0.40 mm/a之间,中更新世平均活动速率在0.24~0.30 mm/a之间;东耳村-张家湾段全新世平均活动速率为0.12 mm/a,晚更新世活动速率在0.11~0.23 mm/a之间,中更新世平均活动速率在0.19~0.24 mm/a之间。通过与渭河断裂东部地区晚更新世以来的沉积速率曲线对比,在较长时间段里,地层沉积速率大于断裂活动速率,反映了渭河断裂垂向差异运动较弱,以至于隐伏于渭河阶地之下。