太平洋海温场变化与黑龙江省夏季降水关系

热带太平洋海温场是大气环流异常变化不可忽视的重要加热场,当厄尔尼诺/拉尼娜事件发生,全球均有不同程度异常天气气候出现,因此对海温场异常变化的研究与分析,是对提高灾害性气候事件预测重要的环节之一。本文应用相关、相似、及对海温场分型方法,寻找对黑龙江省夏季降水异常的强信号。结果表明:海温变化对夏季降水的影响稳定性较差,但春季EOF第1～3模态异常时,对夏季降水有一定影响。厄尔尼诺年发生在降水与SST正相关时段里,副高加强,降水多;厄尔尼诺次年处在正相关时段里,副高加强,全省大部降水多,降水中心在西部;拉尼娜年处在降水与SST正相关时段里时,副高减弱,全省大部分地区降水少。     

浙江省梅汛期降水与洪涝灾害的长期变化

梅汛期降水是引发浙江省洪涝灾害的重要原因之一.首先,应用相关分析,对浙江省境内57个气象观测站29年来(1971-1999)梅汛期降水的空间分布特征进行了分析,论述了省内不同地区梅汛期降水的长期变化规律.分析发现,这一时期的梅汛期降水明显呈现缓慢增加的趋势,并有着6年和3-4年的显著周期,这说明梅汛期降水可能与ENSO存在着一定的联系.最后,探讨了梅汛期降水异常与洪涝灾害之间的关系.     

西安市汛期降水变化特征及驱动机制研究

变化环境下城市内涝灾害事件频发,已严重威胁城市居民生命财产安全,汛期降水强度大、持续时间长、影响范围广,是城市内涝主要致灾因子,通过分析城市汛期降水变化特征并进一步揭示其驱动机制,可为城市防洪减灾与水资源管理提供参考。本文采用Mann-Kendall检验、累积距平和连续小波变化等方法分析西安市1951-2017年汛期降水变化特征,采用交叉小波和小波相干揭示太阳黑子、大气环流异常指数北极涛动(AO)、南方涛动指数(SOI)、厄尔尼诺(ENSO)、太平洋年代际振荡(PDO)、北大西洋振荡(NAO)对西安市汛期降水变化驱动机制。结果表明:西安市汛期降水量主要集中在中雨和大雨。汛期降水总量、小雨和暴雨降水量均呈减少趋势,日降水量、中雨和大雨降水量呈增加趋势。汛期降水总强度、日降水强度、月降水强度和不同等级降水的强度均呈增加趋势。汛期降水集中度Q指数呈增加趋势,降水日数减少,汛期降水有更为集中的趋势。汛期降水量存在1958和2002年两个突变点,并且有7-9年的显著周期。AO和太阳黑子对汛期降水的影响最为显著,其次为SOI、NAO和ENSO,PDO的影响相对较弱。AO、SOI、PDO和NAO对汛期降水主要存在正向驱动,ENSO对汛期降水主要为负向驱动。1975年之前太阳黑子对汛期降水有正向驱动,1975年之后则为负向驱动。     

松花江嫩江流域洪涝发生与流域内降水的关系

利用松花江、嫩江流域１９５１￣１９９５年期间的气象和水文资料,采用相关分析、经验正交分析等方法,讨论了该流域洪涝发生的规律及其与流域内降水分布的关系。文章指出,江流域的水闰变化有明显的阶段性,且具有全流域一致的特性,目前正处在８０年代以来洪涝较严重的阶段;嫩江流域降水异常偏多对松花江洪涝的影响比第二松花江的作用要大;１９９８年夏季,松花江、嫩江流域出现超历史纪录特大洪水的关键原因是嫩江流域６￣８月     

藏北高原土壤温度异常变化及其与雪灾关系初析

通过对ＧＡＭＥ－Ｔｉｂｅｔ野外工作期间所得藏北高原一个年周期的土壤温度资料的初步分析,发现藏北高原１９９７￣１９９８年冬半年土壤日温差的分布存在明显的异常现象;指出了这种异常现象的发生可能与藏北高原１９９７年冬天的特大雪灾有关。从浅层土壤日温差的异常变化,定性地说明了藏北高原１９９７￣１９９８年冬半年不同地点雪灾的严重程度,但由于受资料的限制,目前尚无法进行定量的评估。     

中国七大流域水系与洪涝的分维及其关系研究

本文在GIS技术的支持下，应用分形理论首先系统地计算了中国七大流域水系以及各流域洪涝的分维，其次对七大流域水系分维与各流域洪涝分维之间的可能关系进行了探讨。主要结论如下：（1）分维是表征洪涝发生特征的较好的参量，其蕴涵着洪涝发生次数，周期等丰富信息。（2）一般而言，在研究时段某流域洪涝发生的次数较多，则相应该流域洪涝的分维较大，反之亦然；（3）一般而言，当某一流域水系分维相对较小时，则相应该流域洪涝的分维相对较大，反之亦然。     

黑龙江省冬季异常暖气候事件判定及其与环流指数的关系

利用1961-2018年黑龙江省61个站冬季逐日平均气温资料,以连续5 d日平均气温正距平超过1倍标准差为标准,对黑龙江省冬季异常暖事件进行了判断,并按照0.3个标准差将其分为一级、二级、三级异常暖气候事件。分析表明黑龙江省在58年间冬季共发生35次异常暖气候事件,累计天数270 d。异常暖气候事件发生有较明显的周期性变化,1961-1986年和2009-2018年为低发期、1987-2008年为高发期。71.4%的异常暖事件发生在1986年后,说明异常暖事件的频繁发生对1980年代中后期该省冬季气温显著升高有直接贡献。1961-2018年该省冬季发生一级、二级、三级异常暖气候事件分别为9次、10次、16次。研究月尺度同期环流指数异常与黑龙江省异常暖气候事件的关系,发现北半球极涡面积异常偏小、极涡强度异常偏强、东亚槽强度异常偏弱和北极涛动异常正位相与异常暖气候事件发生有较好的对应关系,为今后黑龙江省冬季异常暖气候事件的预测提供了可靠参考。     

黑龙江省冬季异常冷气候事件判定及其与环流指数的关系

以连续5 d日平均气温负距平超过1倍标准差为标准,对黑龙江省冬季异常冷气候事件进行了判断。经普查,黑龙江省1961-2018年冬季共发生52次异常冷气候事件,累计天数427 d。1961-1986年为高发期,平均年发生1.35次,次均天数为8.7 d;1987-2008年为低发期,平均年发生0.32次,次均天数为9d;2009-2018年为较高发生期,平均年发生1次,次均天数为5.9 d。在异常冷气候事件低发期,发生次数较少,但每次事件持续时间更长。最近10年异常冷气候事件发生较多,但每次持续时间较短。以0.3个标准差作为等级划分标准,1961-2018年该省冬季发生一级、二级、三级异常冷气候事件分别为13次、17次、22次,其中一级多发生在1986年前。为了揭示异常冷气候事件发生的天气气候机制,分析了该事件与月尺度同期环流指数异常的对应关系。北半球极涡面积异常偏大、极涡强度异常偏强、东亚槽位置异常偏西和AO异常负位相与异常冷气候事件发生有较好的对应关系,尤其是12月、1月的北半球极涡面积,12月东亚槽位置,1、2月东亚槽强度和2月AO,为研究该省异常冷气候事件的形成机理和预测提供了参考。     

淮河流域洪涝变化的信息维研究

以一定洪涝指标建立的淮河流域近五百年洪涝变化序列为基础，采用分形理论和方法，分析了淮河流域洪涝变化的分形结构特征；计算了淮河流域不同等级洪涝序列的信息分维及其随时间的变化。结果表明，淮河流域洪涝序列是一种极不规则的Ｃａｎｔｏｒ集合；信息分维与洪涝发生的频度呈反相关关系，即洪涝程度越重，信息分维值越低，所反映的气候层次相对越高。信息分维及其变化有望成为时间序列变化趋势和气候层次的诊断指标。     

东亚中高纬环流对黑龙江省春播期降水异常的影响

探讨了东亚中高纬环流对黑龙江省春播期降水异常的影响。结果表明:在500h Pa平均高度场和距平场上,西低东高、北高南低以及西负东正、北正南负等特征有利于出现较大降水,纬向环流或西高东低以及南正北负或西正东负等特征有利于干旱少雨。在850h Pa风距平场上,中国东北和华北为气旋环流,俄罗斯远东和鄂霍次克海为反气旋环流,黑龙江省多偏东风距平,这些特征有利于出现较大降水;与此相反的特征有利于干旱少雨。     

流域性洪涝及其指标研究

本文讨论了区域洪涝指标，认为区域洪涝指标应反映出不同洪涝面积和不同洪涝等级对区域洪涝的影响程度，基于这一思想，提出了一个区域洪涝指标计算公式。为了使区域洪涝研究更为具体和可比，本文在分析区域洪涝指标的基础上，提出了流域性洪涝的概念，并以《中国近五年百旱涝分布图集》为基础，建立了淮河流域５００年流性洪涝指标序列及其等级。     

淮河流域洪涝变化可预报时间研究

在先前的淮河流域洪涝变化基本特征、混沌特征、耗散性等基础上,采用Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ熵和Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数谱分析了淮河流域洪涝变化预报时间。研究表明,淮河流域洪涝变化长期不可预报,短期是可以预报的,其可预报时间为４￣６年,以４年为较合适。     

淮河流域洪涝变化的混沌特征

从功率谱结构,Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数,吸收子维数和可预报时间等方面分析了淮河流域洪涝变化的混沌性质,研究表明淮河流域洪涝变化是一类混沌变化序列,洪涝系统是一类混沌为动力系统,系统时初值极端敏感,长期和不可预测,其可报预时间约为５－６年。     

近百年广西汛期降水的诊断及预测研究

本文利用奇异谱分析及最大熵谱方法对广西近百年前、后汛期降水进行诊断分析，结果表明：广西前汛期降水主要存在20-30年的长期变化、2～3年左右的准两年振荡及12-16年左右的年代际变化；后汛期降水除存在明显下降趋势外，还存在20-30年的长期变化、2-3年左右的准两年振荡及4年左右振荡周期。且各主要振荡模振幅有明显的低频振荡特征，在不同时段里表现有强有弱。结合白回归方法对重建分最预测的基础上进行降水趋势预测，从1998-2005年预测结果来看，效果较好。     

云南滑坡泥石流灾害及其与降水特征的关系

利用2001-2005年云南滑坡泥石流灾害资料,分析了近5年来云南滑坡泥石流分布与演变的特点及其与云南降水、大雨、暴雨之间的关系.研究结果表明,在该时段云南滑坡泥石流灾害总体分布表现出西多东少,西北多东南少的趋势;滑坡泥石流灾害高发区与暴雨中心有很好的对应关系,其活动存在明显的年际变化特点,并且各个区域又有自身的演变规律.在时空分布上滇西北及滇西南是活动最频繁的区域;滑坡泥石流灾害具有明显的月际变化特征,高峰期集中在6-8月;滑坡泥石流灾害发生次数与年降水量、年暴雨次数及年大雨次数有着很好的对应关系;大气环流异常对滑坡泥石流灾害发生数量也有着明显的影响.     

近40年增暖背景下岷江流域降水异常变化

气候变化是我国西南地区滑坡、泥石流等主要山地灾害的重要致灾因子,而岷江流域又是山地灾害典型分布区。为此,本文采用1979-2018年流域及其周边47个地面气象站点日值观测资料,综合考虑了海拔高度和距海岸线距离等因素对气温、降水空间分布的影响,基于ANUSPLIN空间插值,利用线性趋势、M-K检验和滑动t检验等方法,分析了增暖背景下岷江流域降水时空变化特征;并通过11个极端降水指数,分析了流域极端降水变化趋势和突变特征,检测了降水异常年份,提取了旱涝急转出现频次;在此基础上,讨论了流域气候变化对典型山地灾害事件的影响。分析表明：1979-2018年,岷江流域普遍增暖,上游山区升温幅度更为突出;年、季降水量整体均呈增多趋势,降水增多主要发生在春、秋两季,且以流域上游、中游西部山地增幅最大;流域高山站点有极端降水量增多、降水强度增大的趋势或突变,流域中下游站点则多表现为极端降水减少、降水强度减弱;降水异常变化与西南涡,特别是更加频繁的九龙涡活动有关;流域由旱向涝急转发生的频次显著增多。上述温湿组合与极端降水变化均加大了岷江流域山地灾害发生概率,使得灾害风险加剧。     

关于异常降水预报的思考

洪水灾害是我国的一种主要自然灾害,其产生的原因是异常降水。因此,研究并准确确定异常降水无疑具有重要的意义。基于对洪水发生原因以及太阳黑子变化率与降水量关系的分析结果,初步提出了从某一地区能量以及能量连续变化的观点,来分析与降水有关的能量过程。从宏观一能量的角度,来考虑与降水有关的主要过程以及这些过程之间的定量关系,是一种值得探讨的方法。     

基于灰色理论的黑龙江省暴雨洪涝特征分析及灾变预测

基于灰色理论和气象灾害普查资料对黑龙江省暴雨洪涝灾害时空分布特征进行了分析并进行了灾变预测。黑龙江省暴雨洪涝灾害主要发生在5-9月,其中7月损失最大;1990年以来暴雨次数虽然有所减少,但暴雨洪涝造成的损失却明显增加;黑龙江省暴雨洪涝灾害可划分为严重洪涝区、重洪涝区、中洪涝区和轻洪涝区,严重洪涝区位于松花江及其支流沿岸的大庆市、伊春市、齐齐哈尔市、佳木斯市和哈尔滨市。根据灰色灾变预测理论预测2013年出现严重暴雨洪涝灾害(全省农作物受灾面积≥500 000 hm2、可比经济损失≥50 000万元)的可能性最大,其次是2016年。     

黑龙江省二氧化氮质量浓度变化研究

为研究黑龙江省二氧化氮(NO₂)污染的变化情况,利用2015—2020年黑龙江省13个地市的NO₂监测资料、其他污染物资料及气象资料等,分析全省NO₂浓度的时间变化、空间分布,与其他环境因素的相关影响。结果表明：1)在年均值中仅哈尔滨出现3年超标,其余年份和其他地区都未超标。2015—2017年全省NO₂浓度均值较全国低约23.5%,2018—2020年NO₂浓度均值持续下降。气温、降水、风速等气象条件的逐年变化有利于NO₂浓度下降。全省NO₂月均浓度呈“U”形变化。高值在1月份,为30.0μg/m³,低值在8月份,为14.7μg/m³。2)在全省NO₂浓度的地理分布中,南部的哈尔滨和绥化是高值中心,北部大兴安岭、黑河北部和伊春北部是低值中心,自西向东呈带状分布。各地区NO₂浓度都呈逐年下降的趋势。通过对比,NO₂浓度的分布情...     

1961-2020年ENSO事件下黑龙江省盛夏降水异常大尺度环流成因分析

利用1961-2020年黑龙江省盛夏（7、8月）降水量、NCAR/NCEP再分析高度场和Ni?o3.4 SST资料,采用定义亚洲环流/Ⅰ型,即ACⅠ西风环流指数分析,相关计算、高度场及物理量场合成等方法,分析ENSO事件下盛夏遥相关形势及与降水异常大尺度环流关系。结果表明：春、盛夏Ni?o3.4 SST为暖（冷）位相时,盛夏500 hPa高度场易引起西高（低）东低（高）或两高（低）一低（高）波列形式,ACⅠ环流指数正（负）值明显。揭示出降水异常主要受Ni?o3.4 SST遥相关与ACⅠ环流共同影响。降水偏多,高空200 hPa急流轴位于42°N,急流中心区出口左前方,低层气压降低,利于东北低涡发展;850 hPa风场南支急流和日本海急流输送大量水汽进入低涡;高低纬系统相互作用,北部冷气流与南部季风气流交绥有利于降水加强;黑龙江省区域整层垂直上升气流为多水提供了动力条件。