小麦干热风灾害综合强度指数研究

干热风是我国北方麦区小麦生育后期经常出现的一种农业气象灾害,现有指标一般将干热风年型划分为无、轻、重3个等级,相同等级的年型之间难以进行相互比较;以往的研究通常只考虑高温低湿型,或将高温低湿和雨后青枯两种类型干热风分开分析,难以全面评价干热风的特点及其影响。本研究利用北方小麦主产区13省(区、市)178个站点1981—2015年小麦生育期内的逐日最高气温、14时相对湿度、14时风速、降水等资料,对干热风指数DHW进行了参数和类型修订,进而构建了涵盖高温低湿和雨后青枯两种干热风类型的干热风综合强度指数(CID);基于小麦因干热风造成的千粒重降低标准,提出了干热风当量日数(EDs)的概念,通过分析EDs与CID的关系,确定了北方小麦主产区各区域基于CID的干热风年型划分等级。干热风综合强度指数(CID)与干热风气象行业标准(QX/T82-2007)年型等级评价结果一致的比例,除新疆重区为84.4%外,其余各区域在90.9%至98.2%之间,表明CID具有较好的普遍适用性。基于CID对代表站点和典型干热风年的干热风时空特征分析表明:华北黄淮小麦主产区干热风强度呈减弱趋势,重区和次重区的变化趋势总体一致;而无论发生区域和发生强度,2001年均为1981—2015年中干热风最重的年份。干热风综合强度指数(CID)的建立实现了干热风强度的指数化综合评价,使具有相同年型等级的站点或年份之间干热风强度的时空对比分析成为可能,可作为现有干热风指标的拓展和补充,用于干热风灾害监测评估研究和服务。     

黄淮海地区干热风灾害致灾因子时空特征分析

黄淮海地区是我国冬小麦主产区,也是干热风灾害危害最重、影响最广的地区,本研究利用黄淮海冬麦主产区81个站点1961-2017年的逐日气象数据和冬小麦生育期资料,分析了该地区小麦成熟期和干热风致灾因子的时空变化特征。在81个测站中,有23个成熟期提前趋势显著或极显著,但大部地区成熟期变化趋势不显著,有63%的站点未通过显著性检验。对干热风致灾因子达标日数和相似系数的分析表明,达到干热风灾害阈值的概率依次为14:00风速>14:00相对湿度>日最高气温,最高气温是形成干热风的主要限制因素,轻干热风的发生最高气温和相对湿度起主要作用,重干热风则是高温胁迫起决定作用,低湿条件使胁迫加重,风速只起辅助作用。揭示了该地区干热风危害总体减轻的气象条件基础,即干热风3要素表现为最高气温略降、14:00相对湿度略增、14:00风速明显减小的特征,3要素均向有利于减轻干热风发生的方向变化,对于冬小麦籽粒灌浆和产量形成是有利的。但灌浆成熟期内最低气温的显著升高,意味着气温日较差减小、小麦夜间呼吸消耗增大,对其干物质积累和产量形成带来潜在不利影响。     

基于多指标综合降水指数的安徽省暴雨灾害的时空演变

基于安徽省77个气象站点1973—2017年件暴雨事件的雨量、频次、强度、贡献率、持续性等特征,通过与实际灾情比对构建了的多指标综合降水指数,以此探求了研究区暴雨灾害的时空演变。主要结果表明：鉴于大暴雨累积量、暴雨最长持续日数、最大过程降水量与实际雨涝灾情统计数据的线性关联最好,由其构建了适用于研究区风险评估的暴雨灾害指数(RDI);基于RDI空间分布的年代际变化,安徽省暴雨灾害的高风险区域主要分布在江淮之间的大别山地区、长江以南的皖南地区、沿淮地区的西部;安徽省暴雨灾害呈现出一定的增强趋势,特别是呈现显著增加趋势的站点主要集中在沿淮地区;暴雨灾害等级与环流指数呈现出显著的时滞相关性,特别是前冬期西半球暖池指数的数值偏高表征着来年汛期安徽省高危害的暴雨灾害。     

近50年华北平原干热风时空分布特征

干热风是影响华北平原冬小麦生长发育及产量形成的重大农业气象灾害之一,利用华北平原48个站点1961-2008年的逐日气象资料,分析了近50年来各站点的干热风(高温低湿型/雨后青枯型)日数及区域分异规律,结果表明:就地理空间而言,华北平原干热风日数总体上呈现中部高南北低的分布趋势;在发生时间上,除南部个别地区有增加的趋势外,大部分区域干热风日数呈明显的递减趋势。进一步的分类研究则表明:高温低湿型的与干热风总体时空分布趋势相近,而雨后青枯型虽然也呈下降趋势,但下降幅度远小于干热风总体情况,并且在南部、西北部日数反而呈现增加趋势。了解干热风的时空分布特征,可为进一步建立干热风监测预警模式奠定一定的理论和应用基础,并可为当地农业生产决策提供参考。     

1961-2011年黄淮海地区极端降水时空变化特征

基于Arc GIS平台,分析了黄淮海地区1961-2011年最大1 d、3 d和5 d降雨的时空变化特征,同时利用Pearson-III分布对其进行拟合,对比1985年前后10年一遇和50年一遇最大1 d、3 d和5 d降雨的变化情况。研究结果表明:1961-2011年黄淮海地区最大1 d、3 d及5 d降水整体有下降趋势,1995年后下降趋势更为明显;海河流域极端降水量下降幅度较大,洪涝灾害风险近年来有降低趋势;淮河流域整体上存在上升趋势,但2005年后出现下降趋势,整体上洪涝风险有加剧趋势。     

陕西崩塌灾害及其时空分布特征

本文论述了陕西的崩塌灾害，并根据陕西的地质地貌特征和地质灾害防御实践，对区内的崩塌进行了分类，在此基础上分析总结了陕西崩塌灾害的时空分布特征。     

陕西雷暴灾害及时空分布特征

利用1971～2000年30年陕西93个气象站的逐日气象观测资料,对陕西雷暴的时间、空间分布特点和变化特征进行了分析,并对其影响进行了论述.分析结果表明:陕西雷暴天气30年来呈减少趋势,雷暴日数关中中部最少,陕北北部府谷最多.雷暴集中发生在5～8月.陕北、关中、陕南雷暴日变化规律基本相同,集中发生在午后14～22时.     

我国雷电灾害时空分布特征及预警

利用中国气象学会雷电防护委员会编印的《全国雷电灾害汇编》(1997-2006年中)10年的资料,分析了我国雷电灾害的分布和主要特征。同时,根据山西省30年来的地面气象站资料,利用自动站、闪电定位仪和新一代多普勒雷达等新型探测资料,采用OSR方法、FORTRAN和VB6.0等语言,建立了地区性雷电预警业务系统。     

我国台风灾害救助应急响应的时空分布特征

基于2005 - 2010年历次台风灾害救助应急响应的启动和损失情况,在统计分析响应频次和响应灾情的基础上,研究分析了国家台风灾害救助应急响应的时空分布特征.结果表明,国家台风灾害救助应急响应的时空分布特征大致反映了我国重大台风灾害损失的时空分布特征和我国台风灾害救助工作的发展变化和新思路:①2005 - 2010年,国家共针对24次台风过程启动救助应急响应51次,平均每年8.5次,其中四级、三级响应分别为41次、10次,平均每年6.8次、2.5次,分别占80％和20％.②7-9月国家启动台风应急响应最多,10月、5月和4月偶有分布.③近年重大台风损失2005 - 2006年严重,2007 - 2010年则较轻;国家针对台风灾害启动响应从东南沿海向内陆和北方沿海省份递减.④紧急转移安置人口是启动响应依据最多的指标,且呈现明显的逐年下降趋势,反映了近年来国家对台风灾害救助工作的重视和以“预防为主”的应急管理新思路.     

自然灾害强度的评估方法及应用——基于综合灾情指数的研究

自然灾害造成的损失通常表现在多个方面,为了客观、全面地评估自然灾害,需要综合考虑多种灾情因素,最终才能得到灾害的总体评估结果。综合灾情指数(SDI)是对一系列灾情评价因子进行归一化、加权求和,这样得到的定量化的灾害评估指数,能够综合反映灾情信息。阐述了具有通用性的综合灾情指数,并设计开发了综合灾情指数工具,该工具包括评价因子、设置权重、规范化灾情指数和综合灾情指数4个模块。以汶川地震为例,利用综合灾情指数工具,对地震重灾区的灾害强度进行了综合评估。通过分析评估结果,综合灾情指数的分布真实地反映了受灾的严重程度,显示出该工具具有较好的实用性和有效性。     

一种基于时空关联的灾害溯源算法

实现灾害溯源,从灾害源头对其进行抑制处理,能够有效杜绝灾害的扩散从而减少损失,对于灾害防治工作有着重要的意义.时空关联是基于大量的时空数据,实现对个体或是现象的连续跟踪或观察.基于时空关联的思想,结合数据挖掘技术,提出一种灾害溯源算法.算法通过时间约束和空间约束建立灾害时空事务表,对表中的潜在关联规则使用Apriori...     

基于综合干旱指数的黄河流域干旱多变量概率特征研究

变化环境下,全面掌握干旱演变特征对流域水资源管理具有重要意义。基于黄河流域1952-2012年月降水和径流资料,采用Copula函数和综合干旱指数(MSDI)分析了干旱多属性概率特征及其动态变化,运用交叉小波变换,探究了太阳黑子、大气环流异常因子(AO、ENSO)和植被覆盖指数(NDVI)对黄河干旱的影响。结果表明:(1)MSDI综合了SPI和SRI的优势,能够系统全面地反映流域干旱情况;(2)流域上游和中游部分分区不仅容易受到干旱的侵扰,且干旱风险还在加剧;(3)太阳活动、AO、ENSO以及NDVI都对黄河流域干旱有影响,其中太阳活动不仅直接影响MSDI的变化,也通过影响AO和ENSO间接影响MSDI的变化。     

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。     

气象灾害综合指数保险研究——以北京市棉花为例

气象指数保险作为最有前景的农业保险创新工具,在保障农产品收入、稳定农业生产和国民经济运行方面具有重要意义。该文提出了综合气象指数模型来设计棉花保险产品,通过主成分分析法结合熵权法构建综合气象指数,综合考量降水、气温、日照等气象指标对棉花生产的影响。相比单一气象指数模型,综合气象指数模型能够整合多种气象条件信息,提高农业气象灾害保险模型的精度。基于该模型,以1999—2016年北京市棉花作物为例进行保险设计,在综合气象指数模型框架下计算出该地区不同灾害等级下的棉花气象灾害指数保险的纯保险费率。     

基于Moran' I指数的全国空气质量时空格局分析

本文选取全国31个具有代表性的各省省会城市及直辖市数据,以点代面在大尺度进行空气质量研究。首先对2013—2015年空气污染物进行数据预处理,利用多元线性回归算法建立分析模型筛选出主要空气污染物,观察其时空特征分布。基于莫兰指数分析方法得出污染物的空间相关性与聚集度状况,最后讨论了空气质量影响因子与影响程度。研究表明:(1)长时间序列上东南沿海部分地区及西部地区空气质量一直保持优级,空气质量呈现逐步优化趋势。(2)污染物PM2.5高/高集聚主要存在于河北河南省与山东省三个省份交界处,污染物PM10的高集聚地区主要是华北地区。低/低集聚的现象主要分布在广东省以及部分东南沿海区域。(3)自然因素和社会因素都对于空气污染物的产生有着一定影响,降水与年末人口数对空气质量的影响最为显著。本文研究结果希望为摸清空气质量格局、缓解空气污染程度提供参考。     

承德市近50年沙尘灾害时空分布特征及成因分析

基于1960-2009年承德市9个气象站的气象数据资料,探讨了承德市风沙灾害的时空分布特征。研究发现:沙尘灾害在承德市的空间差异十分明显,3种沙尘天气的发生日数以丰宁县最多,扬沙日数多年平均达到3.85次/a;3种沙尘灾害发生的空间分布除了整体上呈现由西北到东南递减趋势外,均有一个突出的舌形等值线。这条等值线基本上沿着"丰宁—滦平—承德县"向东南方向延伸,正好与滦河河谷的走向基本一致;从近20年沙尘天气发生的时间分布来看,2000-2002年是近20年来沙尘灾害最为集中和强烈的时期;从月际尺度而言,沙尘天气的发生呈现出"双峰一谷"型的变化,每年以3-5月沙尘天气发生的频次最多,冬季有一个沙尘天气次多期。     

中国南部沿海地区雨涝灾害时空特征及趋势预测

根据插补完整的近５００年旱涝等级序列和近４０年实测降水资料，分别制定了历史时期和观测时期雨涝分级标准。建立了五省一市１８个站的雨涝序列。在此基础上，探讨了中国南部沿海地区雨涝分布时空特征，并对典型雨涝年的成因及灾情进行了分析和评估，最后作出９０年代雨涝趋势预测，为沿海的减灾、防灾提供科学依据     

G2京津塘高速公路万辆车流的交通事故灾害与气象综合指数的关系

通过整理G2京津塘高速公路3年(2007年3月至2010年2月)逐日逐时万辆车流的交通事故灾害和交通流量及气象要素资料,并将万辆车流的交通事故灾害(交通事故灾害与交通流量之商)与同步气象综合指数进行日变化相关分析;结果表明:平均万辆车流的交通事故灾害的日变化最高峰出现在05时,年平均高峰值高达2.34起·辆-1·10-4;年度、春季、夏季、秋季和冬季的平均万辆车流的交通事故灾害与同步气象综合指数均呈正抛物线的偏右侧相关,即万辆车流的交通事故灾害随气象综合指数的加大而增多;统计学检验(R＞Rα=0.01和F＞Fa=0.01)效果很好.四个季节的万辆车流的交通事故灾害与气象综合指数相关的系数高达0.7781～0.8537.为了更好地将自动气象监测信息服务于高速公路交通安全,在分析成果的基础上设计出了高速公路万辆车流的交通事故灾害的气象综合指数风险等级指标,以期为高速公路交通安全提供客观的科学依据.     

西南地区的大气灾害及其时空变化规律

本地区为季风型、山地型和中纬多灾型的混合型多灾区，有七类３２种大气灾害、五类２８种大气灾链。在本区，受灾的面积和人口、死人、经济损失和灾种之最，皆推大气灾害，尤以旱灾类最重，其次是暴雨类。从主导的灾害类型、类、种的角度，将本地区划分成２大区、９区、１２亚区和５小区。近５００年来，大旱、大涝平均每２２．２年发生一次。     

沙尘天气强度特征指数研究——以北京地区为例

利用1970—2000年北京及其周边地区以及影响北京沙尘天气的上风向共14个基准气象站的沙尘天气与相关气象因子资料,分析了沙尘天气与各因子之间的相关性。研究发现,风速、相对湿度与沙尘天气的相关关系最显著;同时,对能见度与沙尘浓度观测值的分析得出,二者存在非线性关系。在上述分析的基础上,用能见度、风速、相对湿度构建了沙尘强度特征指数,该指数与这3个因子均呈非线性关系,指数值越大表示沙尘天气强度越大,反之,指数值越小表示沙尘天气强度越小。经验说明,沙尘强度特征指数与相应沙尘浓度观测值有着较一致的变化趋势,该指数从气象和环境两个方面反映了沙尘天气的强度特征。