变化环境下渭河流域农业干旱形成与发展过程的时空特征研究

本研究采用3个月尺度的标准化降水指数(SPI3)表征农业干旱,对渭河流域的农业干旱发展过程包括干旱发生、结束及其转化期和持续时间的演变特征进行了研究。此外,通过交叉小波探究了太阳黑子和大气环流异常因子与SPI3指数之间的相关性。结果表明:(1)渭河流域农业干旱发生和结束的偏好季节均为夏季;(2)渭河流域干旱持续时间、发生和结束的转化期的趋势变化并不明显;渭河流域平均干旱持续时间约为3. 6个月,明显长于渭河流域的干旱发生转化期和结束转化期;(3)太阳黑子对于渭河流域农业干旱发展过程的影响最为强烈,厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)和北极涛动(AO)次之,太平洋10年涛动(PDO)最弱。研究结果有助于揭示农业干旱的形成机理,为建立可靠的农业干旱早期预警系统提供一定的科学依据。     

基于SPI的渭河流域干旱特征演变研究

基于渭河流域21个气象站的1961-2010年的标准降水指数(SPI),采用Mann-Kendall趋势检验法研究了各个站点12个月份的SPI、干旱严重程度以及干旱历时的变化趋势,最后运用Copula函数计算了渭河流域两种典型干旱情景下的联合重现期。得到主要结论如下:(1)整个渭河流域干旱趋势明显,其中干旱化显著的月份主要有11、12以及1月,而有湿润化趋势的月份主要集中在7、8月份,此外,干旱严重程度与干旱历时的变化趋势均不显著;总的来说,该流域干旱季节越干旱而湿润季节越湿润的趋势进一步加大了水资源管理的难度,渭河流域存在较大的旱涝风险;(2)就"且"重现期而言,渭河流域发生典型中度干旱和典型重度干旱的联合重现分别为28.9年和53.1年一遇;整个渭河流域发生中度干旱的可能性大,流域西北部发生旱灾的概率要大于东南部。因此,相关部门应该加大渭河流域西北部干旱监测力度,提前做好防灾减灾的准备。     

辽西北地区农业干旱灾害风险评价与风险区划研究

以辽西北29个农业县(市、区)为研究区域,选取辽西北最主要的玉米作物作为研究对象,从造成农业干旱灾害的致灾因子危险性、承灾体暴露性、脆弱性和抗旱减灾能力4个方面着手,利用自然灾害风险指数法、加权综合评价法和层次分析法,建立了农业干旱灾害风险指数(ADRI),用以表征农业干旱灾害风险程度;借助GIS技术,绘制辽西北农业干旱灾害风险评价区划图,将风险评价区划图与2006年辽西北受干旱影响粮食减产系数区划图对比,发现两者可以较好的匹配。研究结果可为当地农业干旱灾害预警、保险,以及有关部门的旱灾管理、减灾决策制定提供理论依据和指导。     

青海省东部农业区作物生长期不同气象干旱指标应用研究

干旱一直是制约青海东部农业区农牧业生产最主要的气象灾害。利用青海东部12个气象站点近46年(1961-2006年)的气象资料,计算标准化降水指数(SPI)、降水Z指数和相对湿润度指数(M),并对各干旱指标表征的年、春季和夏季的干旱强度和干旱频率与实际干旱事件进行对比,分析其在研究区的适用性,进而分析研究区的干旱变化特征。结果表明:3种干旱指标相比,相对湿润度指数(M)对实际干旱事件的反映更准确,且能反映出不同地区干旱发生频率的差异。选取相对湿润度指数(M)作为区域干旱监测指标,得出时间上区域的春季干旱强度年干旱强度夏季干旱强度,夏季的干旱强度有不显著的增大趋势,而年尺度和春季的干旱强度有不显著的减小趋势;空间上,区域干旱频率和干旱强度均表现为南高北低的特征。     

地质灾害胁迫下的社会经济恢复力评估及其提升策略——以都江堰市为例

地质灾害是困扰易灾地区社会经济发展的难题,有效的社会经济恢复力评估可为破解这一难题提供直接指导。本文从灾前内在条件、应对能力、适应能力、暴露度和脆弱性5个维度构建社会经济恢复力评估模型,并以都江堰市为案例区,评估其2000-2016年社会经济恢复力水平,分析关键因素,并提出针对性对策建议。结果表明:(1)本文构建的社会经济恢复力评估模型具有较好的评估精度;(2)都江堰市的社会经济恢复力呈波动上升趋势,汶川地震引发的次生灾害对恢复力影响显著,泥石流和滑坡灾害的影响最大;(3)灾前内在条件显著受人均GDP和基础设施投资指标影响,移动电话普及率和劳动力占比指标对灾害应对能力的影响最大,灾害适应能力显著受居民现金收入、开展搬迁避让和工程治理的隐患点百分比、恩格尔系数等指标影响;(4)建议地方政府通过改善基础设施、加强防灾减灾培训演练、加强灾害隐患点治理和吸引劳动力返乡就业等多种方式,提升社会经济恢复力。     

吉林省城市干旱缺水风险评价体系与模型研究

以吉林省地级城市为研究对象,从造成城市干旱缺水的致灾因子危险性,承灾体的暴露性、脆弱性和防旱抗旱能力四个方面着手,利用自然灾害指数法、加权综合评价法和层次分析法,建立了城市干旱缺水风险评价模型,引用城市干旱缺水风险指数(UDRI),对城市干旱缺水风险程度进行了评价,并借助GIS技术绘制了吉林省城市干旱缺水风险分布图,以期为实现吉林省水资源可持续利用、保障区域经济可持续发展和老工业基地改造战略实施提供科学依据.     

神农架灾害规律与防治路径选择

神农架森林资源丰富,旅游经济特征突出。本文采取实地调研与数据定量分析相结合的方法,分析神农架1978年至2016年人口、农作物、房屋、直接经济灾害损失的年际趋势,及区域内各乡镇人口、农作物、经济的暴露度和脆弱性。研究发现,该区灾害损失呈现逐步平稳、降低趋势,极端气候导致多灾并发、交替呈现,承载主体暴露度与脆弱性具有一定关联性,但乡镇之间存在灾损差异、不均衡状态。当地政府应加强监测分析预警;结合长期成本效益,降低易灾区域人口暴露度;结合神农架退耕还草、还林工程,在风险隐患较大的区域进一步增加植被覆盖度;发展旅游经济、拓展碳汇存储经济价值,增加灾害应对和恢复能力。     

锡林郭勒盟农牧业干旱风险评价

通过构建农牧业干旱风险评价体系,可以系统、科学地分析旱灾风险,提出正确有效的减灾政策。基于MODIS数据及自然、社会经济数据,采用干旱危险性和脆弱性乘积的概念模型对锡林郭勒盟农牧业进行了干旱风险评价,并编辑了干旱风险分布图。结果表明:(1)基于NDVI-Ts特征空间构建的TVDI可以较好地反映锡林郭勒盟地区的干旱情况,研究区以干旱缺水为主,大面积干旱,致灾因子危险性很高;(2)锡林郭勒盟的干旱脆弱性较强,重、极重脆弱区占很大比例,且在空间分布上自东向西呈递增趋势;(3)干旱风险等级分布也具有明显的区域分布规律,与脆弱性的空间分布规律一致,干旱脆弱性决定了干旱风险的分布。进而,从自然和社会经济两方面对该区域未来的干旱防治与管理提出了建议,以降低干旱风险,促进该地区农牧业的可持续发展。     

宁夏回族自治区干旱致灾危险性时空变化特征

基于宁夏地区22个气象站1971-2011年月降水量和月平均气温资料,综合考虑降水和蒸发,引入标准化降水蒸散指数(SPEI),分析该地区气象干旱变化情况,并在此基础上通过构建SPEI值与干旱等级的加权综合评价模型,评估该地区干旱致灾危险性,剖析其时空变化特征。结果表明:宁夏地区气象干旱呈显著加重趋势,年均SPEI值1972-2011年以0.37·(10a)-1的速率显著减小;该地区气象干旱呈现自南向北逐渐加重的空间分布格局,且干旱加重速度呈现由中部干旱带向南北分别递增的空间变化特征。1972-2011年,宁夏地区干旱致灾危险性呈显著增大趋势,干旱致灾危险性指数近40年减小速率为0.12·(10a)-1;该地区干旱致灾危险性在空间分布上表现为北部引黄灌区高于中南部地区,且危险性的增速呈现中部较缓、南北较快的空间变化特征。     

广西大石山区农业干旱成因分析及脆弱性评价

广西大石山区水资源丰富,降雨量大,但干旱灾害频发,灾情呈加重趋势。从坡耕地面积比、水土流失、降雨时空分布、控制性水源工程、水资源利用率和抗旱能力等方面对其进行了成因分析。用基于熵权的模糊综合评价法对承灾体脆弱性进行了分析,从自然生境、社会、经济三个方面选取了17个评价指标,对其干旱脆弱度进行了评估。结果表明:广西大石山区的干旱脆弱度大小与旱灾风险指数大小呈正相关关系,旱灾风险指数大的其干旱脆弱度一般较重,而影响其干旱脆弱度大小的主要指标包括岩溶面积比、土地石漠化率、坡耕地面积比、林草覆盖率、农田灌溉率、人均有效库容、抗旱应急送水设施规模和城镇化水平等,阐明了广西大石山区的干旱成因,为降低该区域的干旱脆弱度,增强抵御旱灾风险能力,有针对性地采取治理措施和对策提供了依据。     

东江流域干旱等级演变及主要因子影响

选用1956～2009年降水、气温、径流、水库出入流和社会经济用水的月系列资料,基于标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)和标准化径流指数(SSI),分别评估东江流域气象干旱和水文干旱的等级分布。通过对比它们之间的干旱等级变化,分析干旱演变特征及降水、潜在蒸散发、下垫面、水库径流调节作用、社会经济耗水对流域干旱等级的影响,为流域抗旱减灾的水资源管理决策提供科学依据。结果显示:(1)气象干旱和水文干旱均主要表现为春旱(1～3月)和冬旱(10～12月),这与流域降水年内分配特征一致;(2)考虑降水和潜在蒸散发共同作用与单一考虑降水影响比较,更多的气象干旱其等级在冬季上升,春季则下降,这与流域气温年内变化规律一致;(3)气象干旱向水文干旱传递过程中,更多的干旱其等级在冬季下降,春季则上升,且存在跨多个干旱等级的跳跃变化,这与流域下垫面在产汇流过程的延滞作用有关;(4)水库径流调节作用显著降低了水文干旱等级,社会经济用水则导致水文干旱等级上升,但水库径流调节作用对东江流域水文干旱的影响更为显著。     

基于GIS的重庆地区不同季节干旱灾害风险评估与区划

依据自然灾害风险评估理论,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性、防灾减灾能力4个方面选取指标,构建重庆干旱灾害风险评估模型,结合相关气象、生态和社会经济数据,运用GIS空间数据分析完成重庆不同季节干旱灾害风险评估及区划。结果表明:(1)重庆各类干旱致灾因子危险性均表现在重庆西北部和东北部偏东地区较高,其中东北部的巫溪均为高危险区,而重庆东南部和中部偏北地区的危险性较低。(2)干旱孕灾环境脆弱性的高脆弱区主要位于重庆东北部的城口、巫溪、巫山、奉节和西南部的綦江、南川、武隆、丰都、石柱,而西部和东南部的彭水、黔江、秀山大部地区脆弱性较低。(3)干旱承灾体暴露性在东南部的彭水、黔江、秀山大部地区较低,而在东北部、中部和西南部大部地区为高暴露区。(4)干旱灾害防灾减灾能力在主城区及涪陵、万州城区周边为次高和高能力区,而重庆东北部和东南部大部地区为低能力区。(5)重庆不同干旱灾害风险在东北偏东地区的风险性均较高,其中巫溪均为高风险区,而东南部和中部偏北地区的风险性较低。     

基于GIS的乡镇洪涝灾害风险评估与区划技术——以山东省淄博市临淄区为例

基于乡镇气象资料历史序列的构建,利用AHP决策分析法和加权综合评价法,结合GIS空间分析技术,对山东省淄博市临淄区洪涝风险进行评估与区划。结果表明,临淄区洪涝危险性主要受洪涝频率影响,总体趋势是东北部高于西南部;洪涝灾害暴露性风险分布区域性较强,西部明显高于东部;脆弱性风险分布相对较分散,总体上北部地区脆弱性高于南部地区;防灾减灾能力北部地区强于南部。临淄区洪涝风险综合指数普遍较高,高值集中在人口、经济密度较高的临淄市区以及危险性较高的西北地区;风险指数受危险性影响较大;全区中、高风险的面积占总面积的69.2%。     

基于PDSI的渭河流域干旱变化特征

根据渭河流域的气候特征与地理位置,利用该流域1961-2008年21个气象站的气象资料,重新修正了Palmer干旱指数,并利用Mann-Kendall检验以及Morlet小波分析方法计算分析了PDSI的变化特征。结果表明:渭河流域有较显著的变干趋势;有北部较南部干旱,西部较东部干旱的空间变化特征;泾河是最容易发生干旱的地区,且干旱的程度最为严重;时间上,秋季发生干旱的可能性大;小波分析表明渭河流域大约有22年左右的干湿变换周期,与太阳黑子磁性活动周期一致。     

流域水文干旱等级预测问题的研究

采用滦河潘家口水库控制流域9个水文站1958-2009年的逐月流量数据,通过计算各站12个月时间尺度的标准化径流指数(SRI),得到了实测水文干旱等级序列。根据干旱等级转换的观测频数,提出了基于三维列联表的对数线性干旱预测模型,并计算了干旱等级转换间的优势及其置信区间,以估算干旱等级转换的概率,实现了滦河潘家口水库控制流域预见期为1个月和2个月的水文干旱等级预测。选取2000-2009年的水文干旱演变过程对预测模型进行了验证。结果表明:干旱等级转换的三维列联表呈现一种强对角线趋势,各站三维对数线性模型的检验显著性水平p均大于检验水准α(0.05),观测频数与期望频数吻合程度高,且预见期为1个月的水文干旱等级预测精度较高,可用于滦河潘家口水库控制流域短期水文干旱预警。但预见期为2个月的水文干旱等级的预测误差较大,需根据流域的气候特征及下垫面的物理状态对模型进行进一步的改进。因此,如何综合应用气象和水文干旱监测信息,并采用对数线性预测法建立新的模型对水文干旱进行提前预警是需要解决的重要问题。     

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年东北地区春玉米干旱的时空演变特征

利用东北地区70个气象站点1960-2007年间的逐日气象资料,计算了作物水分亏缺指数(CWDI)并划分了干旱等级;利用ArcGIS软件,绘制了东北地区春玉米种植区的干旱等级时空分布图,对各个年代和生育期的玉米干旱灾害时空分布特征和演变趋势进行了分析。结果表明:在春玉米生长季内,玉米的需水量与降水量均呈现先增加后减少的变化趋势7,月下旬达到峰值,在4-6月和9月份水分亏缺指数(CWDI)值较高,易引起玉米发生干旱。     

自然灾害脆弱性研究进展

近年来,在国际上日益重视防灾减灾的背景下,脆弱性研究已成为灾害学研究的主题并逐渐融入社会可持续发展策略。在回顾国内外灾害脆弱性研究发展的基础上,阐述了脆弱性的基本内涵,探究了自然灾害脆弱性的基本构成,并对灾害研究领域中容易混淆的危险性、脆弱型、风险、易损性与恢复力等概念进行了辨析。研究归纳总结了开展脆弱性评估的5种经典模式,风险-灾害(RH)模式、压力释放(PAR)模式、政治经济模式、基于区域的综合脆弱性模式和恢复力模式。并且指出,自然灾害研究领域的脆弱性评估应主要基于历史数据、指标体系和实际调查的灾损率曲线。从发展趋势来看,脆弱性研究正日益着重多领域合作、多对象细化和除指标体系外多种方法的综合应用,旨在从人类社会本身找出灾难根源,为灾害保险和政府决策提供有效指导。     

台风影响下的学校风灾风险评估模型研究——以浦东新区部分沿海学校为例

针对学校气象灾害风险的调查研究,台风风灾是影响学校安全的重要气象灾害之一,该文重点研究台风大风学校承灾体自身暴露度脆弱性风险指数的构建方法,完善原有气象灾害风险评估关注致灾因子的风险评估模式,通过对沿海学校的大风风险隐患点普查和各隐患点的脆弱性分析,结合各学校不同气象灾害防御能力现状,建立基于台风影响下风灾风险计算模型,形成风灾风险预评估产品。研究结果表明：本模型方法构建的风险指数可预评估出与实际较为符合的风险级别,实际应用而言更科学更合理,可为学校及时采取有针对性的防灾减灾措施提供依据。     

淮河蚌埠闸以上地区冬小麦干旱对气象干旱的响应

本研究基于淮河蚌埠闸以上地区60个气象站点1961-2015年的日尺度数据,借助作物水分亏缺指数(Crop Water Deficit Index, CWDI)和相对湿润度指数(Relative Moisture Index, M)分别表征冬小麦干旱和气象干旱,分析2种干旱的时空演变特征,计算冬小麦干旱对气象干旱的时滞,最后探讨了冬小麦干旱时滞与下垫面地理因子之间的关系,得出结论:1)时间尺度上,对CWDI而言,除灌浆成熟期外,其余生育期的CWDI呈微弱下降趋势;对M而言,各生育期的年际趋势均无明显变化;空间尺度上,CWDI和M各站点中旱以上级别占比均呈现由北部向南部递减特征。2)冬小麦干旱对气象干旱的时滞在返青抽穗期最短,为3.21d,越冬期的时滞最长,为84.35d。3)各生育期的下垫面地理因子与冬小麦干旱时滞的关联度都较好,均在0.5以上。各下垫面地理因子与冬小麦干旱时滞关联度高值点多分布在土壤持水力较差、海拔较高、坡度较陡的山区,东及东北坡向的地区,降水较少、气温较低的北部地区。