1990年以来上海“大都市阴影区”的时空演替]——基于县域尺度单元的分析

概述了“大都市阴影区”的演化机制,利用断裂点公式、K means聚类和空间相关性等方法划分了上海的影响圈层与范围,界定了1990~2010年的上海“大都市阴影区”,并对其进行了时空分析。研究表明：(1)“大都市阴影区”的构造可以分为两种类型,即“阴影区”和“半阴影区”;(2)“大都市阴影区”是处于动态变化中的区域,与中心城市、外围地区以及阴影区城市（县、城镇）3者密切相关;(3)上海“大都市阴影区”和“次阴影区”通过20 a的时间演变,在逐渐消减;(4)目前上海“大都市阴影区”主要存在于以上海为中心的南北两翼     

台风“麦德姆”影响山东的暴雨特征分析

利用常规观测资料、地面加密自动站资料、NCEP/NCAR再分析资料和风廓线雷达等资料对2014年第10号台风"麦德姆"影响山东的暴雨特征进行了分析。结果表明:强降水出现在台风路径的左侧及台风中心附近。前期为台风环流本身造成的降水,后期为中低纬系统相互作用造成的强降水。台风暴雨落区与整层大的比湿、强烈的水汽通量辐合和中层存在强上升运动速度大值区有关。冷暖空气相互作用在台风中心北侧低层产生温度梯度大值区抬升了高层暖湿空气导致暴雨的产生。正负垂直螺旋度加强的时段刚好和鲁中东部、鲁东南和山东半岛的强降水集中时段相对应。此次风廓线雷达对此次台风的短时强降水有较好的指示意义,低层东北风的向上扩展和风力的加大对应着降水强度的逐渐增强。     

基于WRF模式热带气旋对西南低涡暴雨作用数值试验研究

基于WRF模式,利用发生在远距离“天鹅”台风作用下的西南低涡暴雨个例,通过修改台风动力风场,分析了不同数值试验中西南低涡降水系统对台风系统的响应。结果表明：在“天鹅”台风作用下,增强了水汽和不稳定能量的输送,导致了长时间强降水的发生;不同的台风动力风场作用下,西南低涡的移动路径具有明显的不同,降水也具有明显的区域性局地差异;在增强（减弱）台风倒槽动力风场环流作用下,低涡系统中心偏西（东）偏北（南）,相应地,低空急流输送带偏东（西）,进而导致中低层水汽和不稳定能量输送偏东（西）,以及中低层辐合带空间位置偏东（西）,进而对区域性降水空间位置产生影响,导致了降水区域局地性差异,表明远距离台风对西南低涡环流系统具有重要影响     

廊坊市短时强降水特征分析

利用廊坊市2006~2010年自动站逐时降水量资料、necp再分析资料、micaps资料,根据气象学原理分析了廊坊市短时强降水的时空特征和强度变化特点,短时强降水发生时伴随的其他强对流天气、短时强降水发生的主要天气形势、短时强降水与物理量场之间的关系。结果表明:廊坊市短时强降水年发生次数的多年平均值为13d,大部分降水日和降水站次出现在主汛期,高峰期在7月下旬~8月上旬;每天的12时、17时、23时前后是短时强降水的高发时段。一天中平均分钟降水量有两个大的峰值,一个出现在凌晨1~2时,一个出现在午后的13时。影响短时强降水的天气系统有低涡、西来槽、地面倒槽、地面冷锋、副高边缘西风急流、局地强对流天气等;短时强降水一般都伴随雷暴的发生,有时还会出现大风、冰雹、飚线等强对流天气;在短时强降水发生前,螺旋度、水汽通量散度、相对湿度、假相当位温等物理量与短时强降水中心有很好的对应关系;短时强降水出现站次、降水强度均是南部大于北部地区,短时强降水出现的最早时间也是南部较早。     

大渡河上游沙耳沟泥石流震后特征及其发展趋势

沙耳沟是一条老泥石流沟,处于“5.12”地震的严重波及区。为了研究地震对严重波及区泥石流沟的影响,通过详细的野外调查和勘查,对沙耳沟泥石流震后基本特征和发展趋势进行了探讨。沙耳沟泥石流的性质可判定为“中频率 中~大规模 较高粘度泥石质泥石流”,具有暴雨激发、成灾速度快、危害严重等特点,其危害作用主要为冲毁和淤埋。泥石流物源主要以沟床质起动、沟源侵蚀和沟岸崩滑补给为主,沟内固体物源方量约1300×104 m3,其中可能参与泥石流活动的固体物源动储量约300×104 m3,已经具备暴发中 大规模泥石流的可能性。根据计算,在50 a一遇的暴雨作用下,一次泥石流总量超过9×104 m3;在100 a一遇及更低频率的暴雨作用下,一次泥石流总量超过13×104 m3。通过研究发现,“5.12”地震对地震严重波及区的泥石流沟有一定的影响,但影响不十分明显,其发展趋势仍按自身规律进行演化。     

台风“梅花”影响山东的降水落区及路径特征分析

本文利用高空观测资料、地面观测资料、NCEP/NCAR全球再分析资料、加密自动站资料、FY-2E卫星云图资料、雷达等资料对2011年第9号台风"梅花"影响山东的降水落区和路径特征进行了分析。结果表明:台风引起的降水分布与水汽通量辐合区、相对湿度大值区、上升运动对应较好。在台风北上过程的中后期,暴雨落区与台风当时的位置和干冷空气的强度有关。台风的对称性对降水的影响较大。此次台风"梅花"生命史长,路径不确定性大。高空引导气流和副高位置和强度的变化对台风路径的预报是一个重要的参考指标。与某些台风影响山东形成远距离暴雨的预报相比,台风"梅花"降水的预报难度更大,要更多的依赖卫星云图、雷达、加密自动站等资料的综合运用,发挥短时临近预报的作用。     

安徽省热对流短时强降水的判别与特征分析

对安徽省2008~2012年5~9月的降水以及气温、地温、日照等要素进行了统计分析,发现午后降水频率明显高于其它时次,在对降水及其他要素进行分类统计的基础上,提出了基于降水特征、午后13时地温、午后13时地温和早上08时的地温差、日照时数的热对流短时强降水的判别方法。基于融合了多重观测资料的LAPS再分析系统得到的中尺度再分析场资料,对2008~2011年5~9月热对流局地强降水进行了比湿、回波、稳定度和能量指标特征统计分析,并对一个典型个例的降水特征、降水成因进行了具体分析,总结了此类降水过程在降水特征、天气形势、湿度条件、大气层结稳定度的特点:维持时间短、强度大,范围小,地面温度高,午后和早上的地温差明显,降水发生前大气不稳定能量较强,中低层风场切变辐合明显。     

全球升温1.5℃与2.0℃情景下长江中下游地区极端降水的变化特征

基于长江中下游地区1961~2100年区域气候模式COSMO-CLM(CCLM)模拟与1961~2005年气象站观测的逐日降水数据,通过统计计算年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率4个极端降水指数,研究全球升温1.5℃与2.0℃情景下,长江中下游地区极端降水的时空变化特征。结果表明:(1)全球升温1.5℃情景下,年降水量相对于1986~2005年减少5%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加7%、33%和4%;概率密度曲线表明,年降水量均值下降,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值上升,极端降水方差增大;年降水量、强降水量和暴雨日数在空间上表现为南部增加北部减少,极端降水贡献率则相反。(2)全球升温2.0℃情景下,年降水量下降3%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别上升15%、46%和15%;年降水量均值稍有减少且方差稍有上升,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值和方差明显增加;年降水量减少区域位于长江主干以北,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率表现为绝大部分地区增加的空间变化特征。(3)全球升温由1.5℃至2.0℃时,年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加3%、7%、10%和11%;随升温幅度的增加极端降水均值和方差上升;极端降水呈增加态势的范围扩大。因此,努力将升温控制在1.5℃对降低极端降水的影响具有重要意义。     

张家界市旅游生态安全评价及障碍因子分析

开展旅游生态安全研究对旅游地协调生态环境保护与旅游业发展的关系具有重要意义。基于2001~2014年张家界市旅游生态安全的相关数据,从威胁、质量、调控3方面构建了张家界市旅游生态安全评价的“TQR”指标体系,并运用灰色关联投影法及障碍度模型对其旅游生态安全状况及主要障碍因子进行了分析。结果表明：总体上,2001~2014年,张家界市的旅游生态安全灰色关联投影值呈波动上升态势,但幅度有限,旅游生态安全水平未得到根本提升,除2003年外,安全状况均处于“一般”水平;就各子系统而言,2001~2014年,张家界市旅游生态安全威胁系统的安全状况由“一般”下降到“较不安全”,质量系统除2003年外均处于“较安全”水平,调控系统的安全状况由“较不安全”提升到“较安全”;2001~2014年,影响张家界市旅游生态安全的主要障碍因子有一定变化,早期的威胁主要为生态用地被占用、污水处理水平较低、从业人员素质不高等因素,近期则在游客密度控制、旅游资源利用强度调控、生态用地保护及污染减排等方面面临的压力越来越大。     

基于层次分析的武汉城市圈“两型社会”建设绩效评价

“两型社会”建设是武汉城市圈建设的理性选择,是落实科学发展构建和谐社会的新型区域经济发展模式。通过层次分析法构建“两型社会”建设绩效评级指标体系,对武汉城市圈2006~2010年“两型社会”建设的绩效进行实证研究,数据分析显示武汉城市圈“两型社会”建设成效显著,不仅地区经济快速发展,区域资源利用和环境质量的总体水平也明显提高;但也存在资源节约建设力度不大、社会发展水平不高和城市圈内部各城市“两型社会”建设不均衡等问题,需要通过提高资源利用率、加快社会发展进度、发挥武汉市向外辐射作用、创新体制机制建设等对策加以完善     

武汉20世纪90年代暴雨异常的物理环境变化背景探讨

根据武汉1951－2000年50年暴雨日数资料，应用Mann-Kendall统计方法对暴雨邓列进行年限突变检验。揭示出武汉暴雨在1979年发生突变，20世纪80年代后暴雨出现频数明显上升，强度增大，90年代达到最大，同时指出武汉20世纪90年代暴雨日数和暴雨量异常的显著特征，着重从西太平洋副热带高压，阻塞高压，太平洋海温等重要物理环境因子的突变出发，探讨造成20世纪90年代武汉暴雨异常的物理变化背景，结果表明，在武汉暴雨异常多的90年代与暴雨异常少的70年代，所对应的大气，海洋环境背景显著不同，90年代北半球500hPa月平均高度场是处于几十年中正异常最大的阶段，西太平洋副热带高压持续偏南，偏强，西伸脊点偏西，东亚中高纬度环流异常，维持稳定的阻塞高压形势，赤道东太平洋海温（SST）出现最大正距平，为近50年来的异常增温时期，厄尔尼诺（ENSO）事件发生频繁。     

近50 a长江流域暴雨日数时空变化分析

利用1961~2010年长江流域逐日降水资料和DEM数据,结合Mann-Kendall趋势法、变差系数法以及GIS空间分析等方法,分析了近50 a长江流域年均暴雨日数时空变化特征。结果表明:长江流域年均暴雨日数基本呈自东向西递减的规律,且随着海拔升高,年均暴雨日数逐渐减少,两者呈显著负相关关系;长江流域上游高原气候影响区年均暴雨日数小于1 d;而中上游中亚热带湿润气候影响区大于2 d;随着纬度的增加,暴雨开始时间推迟,结束时间提前,持续时间减少;年暴雨日数的变差系数与年均暴雨日数满足幂指数关系,相关系数达0.97,为显著相关。表现为年均暴雨日数大(小)的地方,变差系数小(大);除长江中下游中部和四川盆地及其周边地区年暴雨日数为减少趋势外,其它地方均表现为不同程度的增加趋势。鄱阳湖水系、四川(雅安市、峨眉山市、万源市)、湖南(安化县、南岳区)、湖北(洪湖市、英山县)年暴雨日数多且变差系数小,洪水、泥石流等灾害压力巨大;为有关部门了解长江流域洪水等灾害的发生机制、提高灾害预测预报能力、制定防灾减灾政策等提供科学依据。     

上海市降雨变化与灾害性降雨特征分析

降雨是引发城市内涝的关键因素,与公众安全密切相关,分析其特征,能够为内涝防治提供一定参考和依据。上海地区气候条件复杂,深受暴雨、台风等水情灾害影响。依据国家基本气象站-宝山站数据,对上海市近40 a降雨变化和灾害性降雨特征进行了分析。结果表明上海年均降雨量以509 mm/10 a的速率递增。同时,降雨天数的减少较为显著,以3 d/10 a的速率递减。从降雨量和降雨强度的角度,灾害性降雨多为暴雨和短历时强降雨。上海年均暴雨天数为3 d,但雨量可占全年的1/5,大范围暴雨通常由台风引起。近年来,高于排水标准的短历时强降雨出现频次有增多的趋势。汛期作为灾害性降雨的高发期,可作为城市防涝的重点     

南水北调中线工程水源区蒸散发计算方法比较及影响因素分析

以南水北调中线工程水源区为研究区域,采用1961~2007年9个气象站点气象观测数据和黄家港水文站实测径流资料,以FAO彭曼蒙特斯公式和水文模拟法为标准分别对多种潜在蒸散发计算方法和实际蒸散发计算方法进行比较研究,并分析了陆面蒸散发的影响因素。研究表明：南水北调中线工程水源区存在“蒸发悖论”现象,Priestley Taylor公式计算结果偏大,但与FAO 彭曼蒙特斯公式存在良好的相关关系,在气象资料较少时可以考虑建立相关方程进行推求。傅抱璞公式与水文模拟法计算结果较为接近,相关关系最优。潜在蒸散发与平均温度、气温日较差、实际水汽压、降雨量、风速、净太阳辐射、日照时数呈正相关,而实际蒸散发与平均温度、气温日较差、实际水汽压、降雨量、净太阳辐射、日照时数呈正相关,与风速呈负相关。净太阳辐射是影响陆面蒸散发的核心因素     

关于中国西南石漠化的若干问题

石漠化是西南岩溶山地脆弱生态系统发生的土地退化。根据已有的经验和研究成果,深入探讨了中国西南岩溶山地喀斯特石漠化的科学内涵、成因、发展过程、评价指标及防治机理等。土壤和植被是岩溶环境中最为敏感的自然环境要素,可能是石漠化过程的主要自然成因,而以土地利用为表现形式的强烈人类活动为驱动力;石漠化的发生发展过程即人为过程→生物学过程→加速的地学过程。石漠与石漠化,二者属于完全不同的范畴,不同空间尺度的石漠化评价应有不同的评价指标、标准和石漠化生态基准的多样性,以便为石漠化的演化研究及生态重建起一定的参考作用。鉴于石漠化现象在我国现实中存在的客观性、在理论概念上的模糊性及在生态治理中的急迫性,有必要加强石漠化在不同时空尺度下的驱动机制研究,特别是人类驱动力的研究,加强原生岩溶生态系统和受损岩溶生态系统运行规律的研究。     

中国东部夏季暴雨事件空间形态变化规律初步分析

基于1961~2010年逐日0.25°经纬度网格分辨率的降水再分析资料,将中国东部分为南部、中部和北部3个区域,以暴雨斑块表征空间上相对独立的暴雨事件,利用景观格局分析方法研究了各区域夏季暴雨事件空间形态变化规律。主要结论如下：(1）各区域空间上相对独立的暴雨事件出现频率与其个数呈反向变化,随日暴雨事件面积指数平均值和合计值增加,其出现频率呈幂指数形态下降;(2）中部区域（北部区域）在6月下旬至7月上旬（7月下旬）暴雨事件最多,在夏季前期（夏季后期）中部区域（北部区域）暴雨事件面积指数最大;(3）南部和中部区域从1990s开始进入暴雨覆盖面积偏大时期,其主导因素是暴雨事件频数增多,北部区域在2000s进入暴雨覆盖范围偏小期的主要影响因素是相对独立的暴雨事件覆盖面积变小。所得结论进一步深化了对我国东部暴雨事件演变规律的认识,在洪涝灾害防御和水资源管理工作中具有较好的应用前景,分析方法可供类似研究工作借鉴。 关键词： 暴雨;中国东部; 形态变化; 夏季     

三峡库区王家桥小流域土壤侵蚀因子初步研究

通过对王家桥小流域土壤，降雨，植被和地形等因子的分析，探讨了土壤抗侵蚀性能，分析了坡面侵蚀与各影响因子间的关系，建立了基于降雨基础上的全流域输沙幂函数回归方程。结果表明，本地区土壤因具有较强的渗透性，抗冲，抗蚀和抗剪切破坏的能力，而使其保持较小的可侵蚀性；坡面侵蚀中的主要影响因素是雨强和径流量（或降雨量）的大小；流域内土壤侵蚀的形式主要表现为暴雨作用下的重力侵蚀，在影响土壤侵蚀的诸多因子中降雨是关键性的，它的强度和年分布对年侵蚀模数的大小具有决定性作用。同时，通过分析各种雨强（平均雨强，最大雨强，最大15分钟雨强，最大30分钟雨强，最大60分钟雨强）对土壤侵蚀量的影响，结果表明，虽然最大60分钟雨强具有最优相关性，但在多元回归方程中，采用最大30分钟雨强回归效果最佳。     

1996~2013年长江经济带工业发展过程中的大气环境污染效应

大气污染物排放及影响因素研究,是引导区域减排实现可持续发展的重要依据。利用Tapio脱钩模型测度了1996~2013年长江经济带11个省区工业经济增长与工业废气、工业二氧化硫、工业烟粉尘3个指标之间的脱钩程度,并利用LMDI分解模型对大气污染物排放变化特征进行了影响因素分解。结果表明：（1）长江经济带11个省（市）的工业废气排放量呈持续上升的趋势,且工业废气排放量的“热”点区域主要集中在东部地区,工业二氧化硫和烟粉尘两种大气污染物排放量总体呈现“先增加后减少”的趋势,状况有所改善。（2）长江经济带工业废气排放整体经历了从扩张性负脱钩到相对脱钩发展的趋势,表明经济发展的同时带来工业废气排放的污染同步增长。经济发展效应和能源效率效应是促使工业废气排放的主要因素。（3）长江经济带的工业二氧化硫和烟粉尘排放整体上经历了从相对脱钩向绝对脱钩发展的趋势,经济发展均是造成各地区两种污染物排放量增加的主要原因,技术效应和能源效率是各地区两种污染物减排的重要影响因素。未来,在大气污染物的减排控制过程中,需加强产业结构、能源结构的调整,也需坚定依靠技术进步推动能源使用效率的提高,并且注重各省市间的减排差异和防范污染产业的区域转移。关键词： 长江经济带;经济增长;大气环境;脱钩分析模型;LMDI分解模型     

安徽省雷电灾害特征分析及区域灾情评估

利用安徽省雷电灾害资料和闪电定位资料,对1998~2012年的雷电灾害特征进行了统计分析,选取年平均雷灾次数N、年平均伤亡人数M和年平均经济损失E作为基本评价指标,利用熵权综合评价模型对安徽省78个县级行政单位的区域雷电灾情进行评估,对雷电灾害强度空间分布做了等级划分。结果表明:2002~2009年为安徽省雷电灾害高发年份;全省雷电灾害主要集中发生在6、7、8月份;雷电灾害发生于城市(县城)的频次要多于乡村;乡村地区的雷电灾害损失类型主要为人身伤亡,城市的雷电灾害损失类型主要为电子设备的物理损害和经济损失;民用、电力和通信为全省主要雷电灾害损失行业。综合灾情指数G分布反映了不同地区受雷电灾害的严重程度,其中南陵县、阜阳市区、马鞍山市区、淮北市区和宣城市区为受灾较重的地区。灾情评估结果可为区域性的雷电防护和风险评估工作提供科学依据。     

三峡上游地区一次西南涡暴雨过程中尺度特征诊断和数值模拟

结合高空、地面实况观测数据以及1°×1°NCEP客观再分析资料,对2009年6月28日20时至29日20时(北京时)发生在三峡上游地区的一次区域暴雨过程进行了中尺度特征诊断,结果表明本次过程是东北低涡和副高稳定少动的大尺度环流背景形势下,由于高原低值系统在东移过程中与西南涡结合而产生的强降水天气过程。高原上不稳定能量的扰动和下传为西南涡的产生提供了必要能量条件,高低层的水汽平流和水汽辐合的交汇地带与最强降水带存在较好的一致性。另外,利用WRF中尺度数值模式对该次过程进行了数值模拟,结果显示在同化了地面和高空常规观测资料后,模式模拟效果得到明显改善,模拟降水能够大致体现该次过程的总的降水演变和分布情况,但后期模拟降水偏大。数值诊断结果发现,盆地西部与上升气流相伴的正涡度柱的演变过程与强降水的发生过程密切相关,该因子对于正确预报降水发生时间具有指示意义。