海南岛大气可降水量的时空分布特征研究

利用1981-2010年ERA-I再分析资料和探空资料,分析了海南岛夏半季、冬半季平均大气可降水量(PW)的年际变化趋势、时空分布特征及影响因素。结果表明:海口和三亚月平均PW年变化均存在一个单峰结构,最高值(8月)与最低值(1月)的比值均大于1.8。冬夏半季PW差异值为18.1~20.0mm,夏半季和冬半季平均PW与海拔高度存在负相关,季节和五指山地形因素对PW空间分布有重要影响;夏半季和冬半季平均PW距平曲线正负极值所在年份分别与El Nio和La Nia事件年有比较明显的对应关系;EOF分析显示,夏半季和冬半季平均PW的第1模态空间分布均呈现全区域一致性负值分布,其时间系数正负值转变均发生于2003年,即大气可降水量呈现先减少后增加的趋势。     

辽宁省泥石流与不同时间尺度下降水因子的关系研究

辽宁省地处中国北方降水性泥石流多发地带,收集了辽宁省1980—2019年由强降水引发的386起泥石流统计资料,采用GIS空间分析、统计分析等方法,探究该省泥石流与不同时间尺度降水因子的关系,同时研究短期内不同有效降水阈值对泥石流发生概率的影响。结果表明:长时间尺度上,泥石流频次与雨季降水量、年暴雨雨量、年大暴雨日数的线性关系最强,与其他降水因子线性关系不明显。泥石流频次与短期有效降水量的相关程度由高到低依次为当日有效降水量、前3 d累计有效降水量、前7 d累计有效降水量。不同前期有效降水阈值下,泥石流发生概率不同,当日有效降水量达50 mm、前3 d累计有效降水量达到77mm或前7 d累计有效降水量达142 mm,有50%的概率会发生泥石流。泥石流风险预测要综合考虑地形地貌与下垫面物质等地理环境特征。     

暴雨泥石流预报程式

论述了暴雨泥石流预报的４个基本原理,即现象可预报性原理、成困分类组合原理、判别因素简化原理和预报决策依据原理。对泥石流时间预报模型作了分类,提出了通过泥石流活动周期与降水量周期叠加,建立泥石流活动性的长期趋势预测模型;通过泥石流活动年数频次与降水量丰欠等级频次组合,建立泥石流活动年份频次的态势预测模型;根据月或旬雨量确定泥石流发生的阈值关系,建立年内月或旬泥石流发生频次的中期预报模型;由短期天气预     

基于无线传感物联网技术的泥石流造成道路中断概率评估

为减少泥石流中断道路对人类生命财产的危害,该文提出基于无线传感物联网技术的泥石流中断道路概率评估方法。首先构建包括感知层、传输层、数据层与应用层的物联网技术泥石流中断道路评估系统,然后通过分析泥石流中断道路的影响因素,选取出评估泥石流中断道路概率的指标并创建评估指标体系,对评估指标实行分级,最后以灰色关联度分析法确定指标权重,采用因素叠加法创建评估模型实现评估概率等级划分。实例分析结果表明:此方法可准确、有效评估汶川县的5条道路的泥石流中断道路概率,其中道路a概率较高,道路e的概率较低,其余三条道路的概率中等;且此方法具备数据采集时耗时短、效率高优势;可为及时治理泥石流灾害、规避道路中断风险提供有效依据。     

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.     

明清时期中国沿海地区海潮灾害研究

明清时期是我国的小冰期,也被称为方志时期,各种自然灾害频发且记录丰富。基于明清文献资料,重建了1368-1911年中国沿海地区海潮灾害的时空分布特征,解析了潮灾的发生原因及其社会影响和应对措施。结果表明:(1)在时间上,潮灾年份上的分布清代较明代更为频繁,月份上的分布较为集中于5-9月,且以7月为最,长期趋势总体上呈现缓慢波动上升,小波分析指出潮灾存在长短不一的周期;(2)在空间上,潮灾发生频次和热点区域呈现明显的地域差异,具有一定的集中性,主要发生在苏浙沪一带;(3)潮灾发生与El Nino、太阳活动和蝗灾暴发有较为密切的关联:El Nino和太阳黑子通过影响台风在我国的登陆最终影响潮灾发生,潮灾通过影响水系格局及水文变迁进而影响蝗灾发生,与蝗灾在年份上对应良好;(4)潮灾危及沿海地区人民的生命财产安全,影响沿海经济的发展,民间大多采用筑堤及筑闸坝、防潮墩和围堰等方法来阻挡海潮灾害的侵袭。     

长江中下游地区一季稻高温热害时空变化及其风险评估

利用长江中下游83个气象台站1961-2012年的气温资料和区域内136个县一季稻种植面积、产量等资料,分析了一季稻高温热害发生的时空变化特点,并对高温热害进行了风险评估。结果表明,近52 a来,长江中下游一季稻各级高温热害发生频次的年际变化均呈开口向上的抛物线型。其中,1980-2012年高温热害发生的总频次以14.10次/10a的趋势增加。从高温热害发生频次的地域来看,湖北、湖南和江西3省多且危害程度重,安徽、浙江两省次之,而江苏省最少也最轻。高温热害发生概率高值区主要分布在湖南省南部和江西省南部,概率达40%以上。高温热害灾损率高值区出现在湖北巴东、湖南衡阳、江西吉安,灾损率为10%~14%。高温热害风险度以江西、湖南两省的南部地区较大,极值出现在湖南衡阳为0.36。在全球气候持续变暖的背景下,一季稻高温热害风险度将继续升高。     

汶川地震扰动区小流域地质灾害风险概率问题

汶川地震扰动区地质灾害的特点是滑坡崩塌极为发育,泥石流物源丰富,灾害发生频率高。以都江堰白沙河小流域为例,在完成小流域风险区划的基础上,采用Logistic回归统计模型分别对震后小流域中滑坡泥石流发生的临界降雨量及时间概率,不同等级风险区(高、较高、中等、较低,共4级风险区)滑坡泥石流发生的临界雨量及空间概率进行分析统计。研究表明当日降雨量是触发滑坡泥石流的时间条件,发生概率为0.7~0.9。大暴雨是触发高、较高风险区滑坡泥石流的空间条件,发生概率可达到0.9。发生风险损失的临界雨量为大暴雨。     

下游集中补给型泥石流动力学特征与防治对策——以四川省泸定县干沟泥石流为例

干沟泥石流是一条典型的下游集中补给型泥石流沟,其物源的启动、流通与堆积在700 m范围内完成.以2005年干沟泥石流过程为例,应用三种计算公式对该沟泥石流的动力学参数进行了计算.通过计算发现,三种公式计算结果差别不大,并取其平均值作为计算结果.根据干沟泥石流流量计算和形态调查对比分析,认为2005年干沟泥石流的形成过程具有明显的堵溃效应,且前期降雨对泥石流的发生影响较为明显.在对干沟泥石流动力学参数计算、物源补给特征及形成过程分析的基础上,认为干沟在2005年后易形成高频泥石流,对该沟泥石流开展监测预警尤为必要,提出了该沟泥石流监测预警方式并予以实施,可为干沟泥石流的防灾减灾提供科学依据.     

西部地区重大工程建设中的泥石流灾害 --兼论其与环境的互馈作用

在西部大开发过程中,许多重大工程建设涉及泥石流灾害的问题.讨论了工程活动、泥石流及山地环境之间的相互作用和影响.工程活动往往受到泥石流、山地环境的制约,同时它作为活的因素,又积极地影响着泥石流和山地环境,促使其产生次生演化,泥石流和山地环境的次生演化常会对工程活动产生次生制约.泥石流的发生会危及工程和人类的安全,破坏地表,破坏生态环境;人类工程活动若不遵守自然规律,过度向山地索取,必将导致山地环境退化和泥石流的广泛活动及频繁发生,甚至引起泥石流活动范围扩大和成灾规律改变.     

ENSO对我国江南及印度降水影响的比较

根据近百年我国江南和印度的降水资料,对比分析了其各季降水与ＥＮＳＯ的关系。统计表明,Ｅ１Ｎｉｎｏ发生时印度夏季和秋季降水的减少最显著,分别比多年平均减少４．５％和６．０％,Ｌａ Ｎｉｎａ时则分别增加６．６％和８．１％。对我国江南降水影响最显著的是冬季,在Ｅ１ Ｎｉｎｏ事件时降水比多年平均偏多１８．５％,Ｌａ Ｎｉｎａ时则偏低了１７．７％。降水的年代际变化可以影响ＥＮＳＯ与降水的关系。９０年代江南处     

厄尔尼诺事件与黑龙江省低温洪涝灾害的影响及其预报

在研究厄尔尼诺（拉尼娜）事件对黑龙江省低温洪涝灾害的影响中,提出了一种表征厄尔尼诺现象的IEN指数,并根据IEN指数谱分析结果给出了厄尔尼诺（拉尼娜）事件的统计预测方法。对1997年强厄尔尼诺和1998年拉尼娜事件的实际预报效果表明,该方法是可行的,在区域和省级短期气候预测中可以发挥重要的作用。     

粘性泥石流一维运动数学模型

粘性泥石流是指自然界中最典型的一种泥石流。作者依据野外原型观测和室内实验，证实该类流体具有带流核的层流特征并可用宾汉（Ｂｉｎｇｈａｍ）模型来表达。在此基础上推导其阻力和平均流速计算方法。我们认为，粘性泥石流作为不可压缩连续介质流体，符合质量、动量守恒律，因此可采用纳维－斯托克斯方程组来表达。考虑到它为拟线性双曲型偏微分方程组和阻力参数等特点，应用Ｌａｘ－Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓ差分格式，选用云南东川蒋家沟的原型观测资料作为边、初值条件，编制计算机程序及数据库，而获得粘性泥石流水深、流速等要素的时空变化规律。该模型可以直接用于泥石流工程防治和量化的预测和警报     

泥石流体的流变和冲淤特征及其与危险度的关系

从泥石流体流变特性的分析入手,深入地探讨了蒋家沟泥石流阵性流的淤积和冲刷特征。其冲淤变化特征与泥石流体的浓度特性和规模大小的发展过程有很大的关系。根据这些分析,可以将泥石流的危害划分为侵蚀和堆积两大类,并可能进一步完善泥石流危险度的评估。     

ENSO事件对陕西气候影响的统计分析

根据46a来陕西10个地市气象资料的统计分析,初步揭示了陕西气候变化与厄尔尼诺、拉尼娜等事件的相关关系,认为厄尔尼诺年少雨,拉尼娜年低温多雨。     

江苏省春季连阴雨和太平洋海温的响应关系研究

对太平洋海温和江苏省春季连阴雨进行相关普查,通过非线性最优化因子处理方法对太平洋海温因子进行变换,确定高相关区。结果表明:江苏春季连阴雨的发生与太平洋海温的变化显著相关,从相关区域的大小看,下半年各海区温度变化与江苏次年春季连阴雨的相互关系更为密切,苏南和江淮地区的显著性要优于淮北;而从海区的位置上看,淮北连阴雨的相关海区在冬春季主要集中在高纬地区,夏季在低纬地区;其它地区的相关海区则从春季开始由高纬度向低纬度地区过渡。通过t检验分析了ENSO现象对当年和次年的江苏省春季连阴雨发生的次数的影响,发现EI Nino事件对当年和次年的江苏春季连阴雨发生次数均呈正效应,La Nina事件对当年江苏春季连阴雨无显著影响,与次年的春季连阴雨呈负效应。     

粘性泥石流体阵性流形成机理研究

通过粘性泥石流体阵性流的野外观测 ,和应用最新研制的大型平板旋转式泥石流流变仪测定粘性泥石流体的应力应变特性 ,发现含有砾石的粘性泥石流体启动时具有明显的应力过冲特征。这种应力过冲特征 ,与由粘性介质阻力形变初期的剪切稀化和高浓度粗细颗粒相互挤压的内摩擦力共同组成的泥石流体的应力滞后特性 (抗剪强度 )有关。根据所测定的粘性泥石流体的准静摩擦角、正压力和动摩擦系数 ,通过剪切面上流动坡度的推导与泥石流体启动高度的演算 ,并与粘性泥石流体阵性流观测资料进行对比 ,初步揭示了粘性泥石流体阵性流的形成机理。     

泥石流暴发的应力自组织临界特性

泥石流是一种严重的自然灾害。从广延能量耗散的角度看，泥石流暴发的应力演化过程是一种自组织临界过程。斜坡松散碎屑土触变液化系统在暴雨激发下，内部不同因子间的相互非线性作用，导致斜坡碎屑土自然地朝临界极限应力状态发展，最终暴发泥石流。本文以应力的自组织观点，分析了泥石流暴发的特性。蒋家沟泥石流的资料显示，泥石流规模与频率间存在着幂律关系，这说明泥石流活动具有自组织临界的特性。     

暴雨泥石流输沙年际变率的旋回性研究——以云南东川蒋家沟泥石流为例

应用云南东川蒋家沟泥石流输水时序资料,重构了高频率暴雨泥石充输沙年际变率的旋回现象,即周期性,并分析了其周期性变化的原因,为暴雨泥石流灾害的预测研究探索了一析路。     

粘性泥石流阵性运动对沟床冲淤演变的影响--以云南东川蒋家沟为例

粘性泥石流沟床的冲淤具有其特殊的机理,年内及一场泥石流的沟床冲淤主要受泥石流体性质、流型、规模的控制,阵性运动中沟床演变主要反映在残留层厚度的变化。对云南东川蒋家沟进行野外现场泥石流及沟床冲淤的定位观测,应用观测资料对阵性粘性泥石流泥深、流速、拖曳力与沟床冲淤值的关系进行分析,认为在泥深<2.0m,流速<8m/s,流量<1500m3/s情况下,阵性泥石流运动前后沟床冲淤值与三者没有明显线性关系,沟床冲淤幅度较小,一般在-0.8~1.0m之间。通过分析,求得粘性泥石流沟床冲刷深度极限值的表达式。