草原火险等级预报研究

我国草原主要分布在北方干旱、半干旱地区,频繁发生的草原火灾给畜牧业生产、人民生活及草地生态系统带来了巨大的损失,还可能引起森林火灾,使损失进一步扩大.草原火险等级预报技术可以预测和预报草原火灾的发生和发展,大大减少火灾的发生次数和带来的损失.根据我国北方草原生态和环境特点,综合影响草原火灾发生和发展的因子,选择温度、相对湿度、风速、降水量、枯草率、可燃物干重和草地连续度共7个基本指标构造了基于遥感的草原火险指数.根据计算得到的草原火险指数,将研究区域的火险状态划分为低、中、高和极高4个等级,用来预测草原火灾发生的可能性、扩展速度和扑灭难度.草原火险等级预报可以为草原火灾管理者提供有力的管理工具.     

基于贝叶斯网络的草原干旱雪灾灾害链推理模型研究

灾害的形成、发生与发展过程具有链式规律。灾害链已经成为灾害研究的热点问题之一。草原具有灾种多、灾情重的基本特点,极易遭受灾害链的影响,目前对于草原灾害的灾害链研究并不多见。通过统计内蒙古锡林郭勒地区草原灾害的历史资料,识别了草原干旱雪灾灾害链类型,并对其形成机理进行了研究;针对因果型草原干旱雪灾灾害链,以贝叶斯网络为建模工具,建立了贝叶斯网络,实现了对因果型草原干旱雪灾灾害链发生过程的推理分析。以实例说明了草原干旱雪灾灾害链贝叶斯网络的运作过程和应用效果。根据贝叶斯网络推理结果,通过GIS空间分析技术,绘制了锡盟草原干旱雪灾灾害链综合灾害等级区划图。研究结果能为深入了解草原干旱与草原雪灾的演化途径和草原灾害的防灾减灾工作提供参考。     

与森林火灾有关的一些科学问题

今年上半年,在我国发生了多起森林火灾。4月,甘肃两当左家林场发生一场大火,救火群众奋战50多个小时才将火扑灭。5月,大兴安岭地区发生了建国以来最大的一次森林火灾,大火延烧20多天,损失严重。6月以来,还有一些地区的森林、草原相继发生火灾。另外,苏联贝加尔一带也发生森林大火。预防森林火灾不仅涉及到管理问题,也涉及到许多科学问题,本文仅就后者进行一些初步的讨论。     

基于历史资料的中国北方草原火灾风险评价

根据我国北方草原区各省、自治区1991—2005年的草原火灾资料，利用信息扩散理论和风险矩阵对我国北方草原区的草原火灾风险进行了计算，给出了我国北方各草原区的草原火灾年发生次数和草原火灾年受灾率在各个风险水平下的风险值，定量地评价了我国北方草原区的草原火灾风险。并给出几个重要风险水平下草原火灾风险的空间分布趋势和综合指标下的我国草原火灾风险空间分布趋势。     

青海草原火灾环境因素分析

应用1995-2004年10 a青海草原火灾调查资料和火灾区14个具有代表性气象台站的气象资料,分析研究了草原火灾区的气候特征、牧草结构、放牧状况,及火灾时空分布、危害和与气象要素间的关系,为预防和监测草原火灾,加强草原防火管理工作提供参考依据。分析结果表明:青海草原火灾有两个高发区,分别位于青海湖的南、北部,高发区火灾次数占火灾总次数的70%。冬春季平均气温年际增温明显时,对应的年火灾次数大幅度上升,冬春季平均气温年际变化每升高1℃,年火灾次数增加1.6次。冬春季降水偏少且分布不均、气温偏高是火灾增加的主要因素。草原秋冬转换期的11月和冬春季转换期的3月是草原火灾多发期,这2个月的火灾次数占总数的54%。草原火灾发生前,气象要素中日变化明显的有降水、风、地温、相对湿度、蒸发量等,过火面积、损失程度因这些气象条件的不同而有所差异。持续性的“暖干”天气,使草原处于极干燥、易燃的状态,它在火灾个例中占65%,草原上一旦出现火源,风助火威,就能迅速燃烧,风速与过火面积成正比。     

内蒙古干草原火险气候区划及火管理对策研究

利用内蒙古锡林郭勒盟干草原地区1953－1997年的火情及气候资料,全面系统地分析了草原火灾的时空分布规律,以影响草原火险的主要气候因子为指标,并考虑火发生的综合条件,确定了草原火险气候区划的指标系统,采用聚类分析方法进行了火险气候区划,并提出了相应的火管理对策。     

草原荒漠化的历史反思

内蒙古草原曾经拥有十分美好的过去,但如今取而代之的是草原的大面积减少和日趋严重的荒漠化。对此,虽有不少草原学家、生态学家、经济学家从多个角度进行了多年研究,但自然科学与人文社会科学相互交叉的跨学科研究成果并不多见。本文拟从内蒙古草原变迁的历史反思人手,揭示其荒漠化形成及加剧过程中的文化因素,并提出其治理中的一些问题,对实现草原牧区可持续发展起一些作用。     

内蒙古草原畜牧业在自然灾害中的“脆弱性”问题研究——以内蒙古锡林郭勒盟牧区为例

长期以来,学术界认为"脆弱性"是内蒙古传统草原畜牧业的一大特点,是影响草原畜牧业健康发展的主要因素之一.通过实地调查采访和查阅历史文献等研究方法,对时常被引用的内蒙古草原畜牧业经济"脆弱性"特点"证据"以及内蒙古锡林郭勒盟牧区近半个多世纪草原畜牧业发展历史进行分析,得出草原畜牧业的"脆弱性"及其经济损失主要不在于天灾,而在于人祸的结论.     

中国北方草原雪灾的致灾机制探讨

北方草原雪灾是天灾 ,更是一种人祸。受拉尼娜事件影响的异常气候固然是致灾的客观原因 ,但是不合理的人类经济活动 ,如超载放牧、耕地过垦、滥挖草药、滥用水资源等社会经济压力 ,超过了草原生态阈限 ,使脆弱的草原生态平衡遭到严重破坏 ;粗放经营 ,草原基础设施落后 ,也使草原生态系统抵御灾害的能力降低 ;草原公有、牲畜私有之间的所有制相位差是激发牧民掠夺式利用草原资源的最根本原因。为了追求私人经济利益的最大化 ,放牧者往往置公共草原的承载能力于不顾 ,严重恶化的草原生态环境也许正是“公共物品悲剧”的真实写照。     

全球海洋草原加速流失

或许不少人都不知道,海洋中也有草原。事实上,海洋草原是海洋生态系统的重要组成部分,生活在海洋草原中的动物比陆地草原上的要多得多。然而,美国科学家的最新一份研究报告指出,由于海岸开发和流失加速,全球海洋草原正日益减少并加速流     

锡林郭勒盟草原雪灾社会影响评价

为探究草原雪灾发生后对草原牧区社会与人们活动造成的影响,以锡林郭勒盟为研究区,以2010年为典型案例年,收集了案例年的气象数据和社会经济数据并结合实地调查数据,选取社会与个体、社会与家庭、社会与机构、社会与秩序、社会与稳定和社会与心理为指标,利用熵组合权重法、加权综合评价法建立了锡林郭勒盟草原社会影响评价模型,对研究区雪灾产生的社会影响进行初步定量评价及区划。结果显示:锡林郭勒地区草原雪灾社会影响具有明显的空间差异性,总体特征为中部偏低,两边偏高,东部地区雪灾社会影响最高;雪灾对锡林郭勒盟社会秩序、社会稳定和社会心理三个方面的影响较为明显;降雪量与草原雪灾社会影响存在趋同效应。研究结果可以为内蒙古锡林郭勒盟雪灾管理提供参考。     

从不能把野狼消灭说起

提到生态平衡,人们自然会想到狼与鹿的故事:在美国著名的科罗拉多大峡谷的北边,有一个开巴普大草原,面积约1100平方公里;草原上有很多鹿,可供狩猎者在这里大显身手。但是,狩猎者们发现,这里虽然水草肥美,但野鹿的数量总是在4000来只上下,草长得再好也增加不多。这是本世纪初的情形。后来,人们发现,草原上还生活着鹿的天敌——狼和山狮,就因为它们的存在,使鹿的数量无法增加。于是,从1907年开始,草原所在的亚利桑那州开始了消灭狼和山狮的大战。经过10年的努力,狼和山狮被打得踪影全无。野鹿一年比一年多起来,到1924年,达到10万头。狩猎者们…     

地球会变成“女儿国”吗?

说起环境污染,无须大脑费心探索久远的记忆,无须翻阅布满尘土的往年档案,一起起污染事件,仿佛就像发生在昨天一样,清晰闪现在眼前。远的,一次夺人性命逾千的伦敦烟雾、一日致使400人命归天国的洛杉矶光化学雾害,以及导致13000多人中毒的日本爱知县水糠油污染。近的,有今日仍让千千万万乌克兰国民饱受其害、完全消除其影响要待百年的前     

基于HJ-1B卫星数据的草原火烧迹地提取及灾前可燃物特征分析

以2012年4月20日在蒙古国发生的特大草原火为例,用HJ-1B卫星CCD影像数据作为数据源,采用支持向量机分类方法提取火烧迹地,再用目视解译数据进行精度验证,总精度达到82.71%,Kappa系数为0.666 8,达到高度一致水平。对灾前的植被指数进行分析后,发现NDVI值小于0.1的比例为0.46%,大于0.1的比例为99.54%,因此能够判定当NDVI值大于0.1时,发生和蔓延草原火的概率较高。     

"雪尘暴"灾情形成的多因素灰色关联分析--以2001年初锡林郭勒草原牧区特大"雪尘暴"为例

以2000年12月31日至2001年1月1日发生在内蒙古锡林郭勒草原上的“雪尘暴“为例,应用灰色系统理论的关联分析方法,以“雪尘暴“持续时间、能见度、积雪深度、退化草场比例、NDVI距平、冷季超载比例、畜棚圈面积等14个因子作为比较数列,对“雪尘暴“灾情形成进行了多因素关联分析.研究结果客观、定量地揭示了“雪尘暴“灾情形成与各因素间的相互关系,认为“雪尘暴“灾情的发生是偶然中的必然,其形成是自然因素和人类活动共同作用的结果,其中,人类活动对“雪尘暴“强度的加大起到了促进的作用.     

关中地区重污染发生和减弱天气类型及气象要素定量特征

基于2014-2017年陕西关中五市逐时地面气象、空气质量观测数据和重污染期间探空、微波辐射计观测资料等,采用统计方法分析了关中重污染发生、减弱的天气类型及其气象要素定量特征。结果表明,重度污染产生的天气类型主要有:弱冷高压后部型出现重污染频次最多,低压倒槽和均压(鞍型)场型出现严重污染频次多,冷高压前部型出现重污染范围广,冷高压底部型关中盆地一般均出现重度污染。在静稳天气形势下,气温在-2～15℃之间、降水强度小于0.2 mm/h、风速在4 m/s以下且风向为偏南,易产生重度以上空气污染。重度污染减弱的天气类型有:中高纬度高空纬向型环流,地面上为均压场(鞍型场)或低压倒槽结构的稳定天气形势,气温迅速升高到16℃以上,重度污染缓慢减弱;在干冷空气作用下,风速增大、湿度降低,重度污染迅速减弱;高空槽配合低层偏南气流,产生明显降雨,湿沉降作用下,重度污染迅速减弱;在扩散回流东北路弱冷空气作用下,绝对湿度陡降,形成下干上湿大气状态,垂直扩散增强,重污染天气迅速转好。     

基于证据权重法的呼伦贝尔地区人为草原火险空间预测

应用证据权重法结合GIS空间分析,研究了呼伦贝尔地区人为草原火险。利用证据权重法定量化地分析了与人类活动密切相关的5个因子(乡村人口密度、载畜密度、居民点分布、城镇分布、公路网)与草原火点空间分布的关系,并建立了呼伦贝尔草原火险预测模型,据此在ARCVIEW的WofE扩展模块下生成一幅草原火险预测专题图,并将研究区划分为高、中、低三类风险区。研究表明:(1)呼伦贝尔草原火灾火点的空间分布与人类活动关系密切,尤其是乡村人口密度、公路网与居民点分布这三个因子,权重分别为0.5191,0.1945,0.2864;(2)证据权重法可以客观定量地表现出草原火险与人类活动的关系,因而可为草原火灾风险管理提供决策支持。     

中蒙边境地区草原火时空分布特征分析

草原火灾是中蒙两国共同遭受的比较严重的自然灾害之一。针对中蒙边境地区的草原火灾,以内蒙古东乌珠穆沁旗及接壤的蒙古国三个苏木为研究区,采用2000-2014年的MCD45A火烧迹地产品,利用GIS空间分析方法对中蒙边境地区草原火的时空分布特征进行分析研究。研究结果表明:近15年研究区过火迹地空间分布广泛,而研究区总过火面积的95%分布在蒙古国境内。每个像元上的过火频次较高,最高在蒙古国的哈拉哈郭勒苏木境内,过火频次达到15年内同一个像元上发生7次。而中国的东乌珠穆沁旗境内却没有该现象。研究区过火面积的年际变化表明,2000-2008年呈减少趋势,2008-2014年呈增加趋势。由旬变化可知,4-6月是蒙古国过火面积最大的月份,而10月至来年4月是东乌珠穆沁旗过火面积最大的月份。     

内蒙古呼伦贝尔市草原火灾危害度评价及预测

以呼伦贝尔市1994-2005年的草原火灾为研究对象,基于灰色关联度法、系统聚类分析法,引用草原火灾危害度指数(HI),对每年草原火灾危害度进行评价,并借助灰色灾变预测法对危害度大的年份进行预测,预测到未来2个危害度大的年份是2014、2026年。     

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。