长江中下游洪水灾害成因及洪水特征模拟分析

长江中下游地区洪水灾害的发生是自然地理条件及人类活动共同作用的结果。流域水系构造和地理特征决定了其洪水多发性,气候变化和土地利用/地表覆盖变化导致该地区水循环过程发生较大改变,而大量水库、堤防的建设以及城市化的发展使得洪水过程发生显著变化,因此在各种因素的综合作用下,长江中下游地区近年来洪水灾害频繁发生。综述了气候变化对长江中下游降水的影响,探讨了长江中下游水系特征与洪水灾害的关系,分析了人类活动对洪水灾害的影响规律,在此基础上,开展了气候和下垫面特征变化条件下的暴雨洪水模拟研究,以长江下游太湖东苕溪流域的南苕溪为研究区,进行了流域降雨径流过程的动态模拟验证和特征分析,并取得了较满意的成果,从而为长江中下游地区防洪减灾研究打下了基础。     

长江上游干旱灾害分析及防灾减灾措施

分析了长江上游历年干旱灾害发生的频率、危害程度和演变趋势。长江上游受太平洋高压和地形的影响，造成四川盆地西部和黔西北的春旱、盆东伏旱，盆中黔东北旱伏连旱，以及金沙江与大渡河的干热旱型。干旱的危害程度既受天气背景的影响，又与人类活动方式密切相关，异常的天气过程只有在人口密集，生产发达的地区才能形成显著的灾害，从近三百年的水文气象条件看，洪水发生略有加强，而干旱则略有减弱。但是近代工农业高速发展，人口     

气候变化对西苕溪流域未来洪水影响研究——Ⅱ.情景分析

研究表明VIC模型在西苕溪流域具有良好的适用性,特别是对汛期洪水的模拟。应用陆面水文模型VIC与区域气候模式PRECIS耦合,探讨了西苕溪流域未来洪水对气候变化的响应。结果表明：横塘村水文站月平均流量与月最大洪峰流量的关系较为密切,相关系数均在0.85以上,在一定程度上可以表征洪水的变化特征;基于PRECIS生成的气候情景,未来时期西苕溪流域洪水对气候变化的响应比较明显,尤其是汛期流量增加趋势较显著;结合P-Ⅲ型分布频率分析,西苕溪流域2021~2050年发生洪水极值事件的频率及量级都较基准期增大,且A2情景比B2情景相对更容易触发较大洪水,基准期50 a一遇洪水在未来两种情景下分别缩短为27 a一遇和32 a一遇,说明流域洪水对于气候变化的响应程度增大。     

近51年川滇地区气候暖干化与旱涝灾害趋势判断

为揭示川滇地区气候特征与旱涝灾害趋势,以川滇地区70个气象站点1961～2011年的逐月气温、降水资料为基础,采用线性回归、五年滑动平均、M K突变检验、反距离加权空间插值、Z指数法、Morlet小波变换等方法,对川滇地区气候变化特征与旱涝灾害进行了分析。结果表明：近51 a川滇地区气温以021℃/10 a的速率增加;降水量以1076 mm/10 a的速率减少;尤其是20世纪90年代末期以来正经历着以增温和变干为趋势的气候变化特征,气候暖干化趋势明显。近51 a川滇地区年旱涝灾害总的趋势是向干旱发展,以2000年为转折点,2000年以前该区多涝灾,2000年后多旱灾,这与该区的气温与降水变化一致,气候暖干化的结果直接导致了旱灾加剧。川滇地区春、冬两季旱涝年际周期变化规律强,Z指数呈上升趋势,降水量增加;夏季旱涝周期变化十分显著,旱涝灾害程度加剧,干旱化趋势明显;秋季旱涝变化周期性不强,呈弱干旱化趋势发展     

联合国一报告认为气候变化是21世纪的严重威胁

联合国发表的一项专门报告说 ,随着全球气候的继续变暖 ,干旱、洪水、饥馑和瘟疫将成为 2 1世纪人类的严重威胁。这份由联合国关于气候变化的政府间小组撰写的报告预测 ,在 2 1世纪 ,全球“极端的气候现象” ,如热浪和降雨发生的频率将会加快 ,因此 ,水位上涨、洪水、滑坡和雪崩将会增加。该小组今年 1月底在上海发表的另一份报告估计 ,在今后 10 0年里 ,全球的平均气温可能上升 1.4～ 5 .8摄氏度。报告说 ,全球所有地区都会或多或少地遭受气候变暖的不利影响 ,发展中国家所面临的问题将更为严峻。经常遭受水荒的发展中国家将会遇到更多的热…     

1900～2018年全球自然灾害时空演变特征与相关性研究

全球紧急灾难数据库EM-DAT(Emergency Events Database,简称EM-DAT)中1900～ 2018年的自然灾害数据,综合趋势检验及突变点检测方法、标准差椭圆空间统计方法,探究灾害的时空分布、演变趋势及不同灾害之间的相关性.结果 表明:(1)洪水、干旱和风暴的危害性较大.其中,洪水发生次数最多,干旱造成的死亡人数最多,风暴造成的经济损失最为惨重;(2)从时间上来看,灾害发生次数先增加后稍有减少,总体呈上升趋势;因灾死亡人数则自1932年后大幅度减少,呈下降趋势;灾害经济损失持续增加,呈上升趋势;(3)从空间上来看,灾害发生次数分布格局呈南北方向扩张、东西方向收缩趋势,整体往东南方向移动;灾害死亡人数空间分布先呈现西北-东南分布格局,后转变成西南-东北格局,且这种格局不断弱化,直到最后重新呈现西北-东南分布格局;灾害经济损失重心东西方向移动距离大于南北方向,经济损失主方向总体向西北方向转移;(4)洪水、风暴、地震、流行病、滑坡5种灾害与所有灾害均呈显著正相关,相关性系数都达到0.57以上,相互作用较强,其中,地震与风暴两种灾害间的相关性系数最高(为0.906).     

汉江上游郧县段全新世特大洪水事件光释光测年研究

通过对汉江上游的野外考察,在湖北郧县段河谷发现了含有典型的古洪水滞流沉积物的全新世风成黄土土壤剖面。对该剖面采集样品,进行了沉积学分析,并且应用光释光技术中的单片再生剂量法（SAR）测定获得其OSL年龄,结合地层对比和文化层考古学断代,确定由古洪水滞流沉积层记录的特大洪水事件发生在距今1 800～1 700 a之间,对应于我国历史上的东汉至魏晋时期（A.D. 200～300）。通过与汉江上游地区、国内和世界各地的多种指标气候变化记录的对比分析,揭示出特大洪水事件发生在东汉至南北朝时期的气候恶化期。由于气候状态不稳定,降水变率大,致使严重地干旱和特大洪水皆有发生。该成果对我们深刻理解区域水文系统对于全球变化的响应规律具有重要意义     

大城市应对气候变化的可持续发展研究——以上海为例

在全球气候变化背景下,社会城镇规划与自然气候变化之间的关系越发密切,城镇规划体系需要纳入气候变化的影响并考虑适应气候变化的策略。首先以发达国家及世界著名大城市为参考,对美国、德国和日本在应对气候变化的城镇可持续发展规划方面的成功经验和实践措施分别进行了综述和提炼;然后,以上海为例,对照分析了我国大城市在城镇化过程中面临的气候变化挑战及存在的脆弱性,包括城镇发展规划与气候环境的相容性考虑不够、城镇化过程对气候环境的影响缺乏充分论证、城镇基础设施抵御气象灾害的能力较低、气候变化对城镇人体健康的影响未给予高度关注等;最后,指出了我国大城市应对气候变化的城镇可持续发展思路及重点方向,即充分考虑区域气候容量、大力构建生态绿色通风廊道;深入开展城镇功能布局的气候可行性论证和气象灾害风险评估;加强城市气候变化研究和实验,不断更新城市规划设计参数和标准规范;加大对脆弱人群和外来常住人口生命安全和人体健康监测预警;积极完善城镇化适应气候变化的机制等,以期为城镇发展体系的编制和应用提供参考和借鉴。     

基于RDI指数的云南1960~2013年#br# 旱涝变化特征分析

利用云南省40个气象站逐日降水量和蒸发量数据,采用RDI指数研究云南旱涝灾害的时空分布特征。结果表明：云南年际、季节旱涝与历史记录十分一致,1960~2013年云南年RDI指数呈下降趋势,表现为变干趋势,但不显著;2001年以前发生雨涝年的强度和站次比较干旱年明显,在此之后,发生干旱年的强度和站次比较雨涝年明显。季节尺度上,春季呈显著的变湿趋势,夏、秋、冬季呈不显著的变干趋势;春、夏季分别突变于1980年和1965年。从空间分布上来看,年、夏、秋、冬季整体以滇南和滇东北呈变干趋势,而滇西北呈变湿趋势;春季除滇东北外,其余区域均呈变湿趋势;年际、季节干旱频率以滇西北、滇西南、滇东南较高;年、春、夏、秋季重旱频率以滇中和滇东十分突出;年、夏、秋季特旱频率均以滇东北十分突出,春季滇中和滇东北极易发生特旱;冬季以滇中重旱频率较高,特旱极易发生在滇西北、滇西南、滇东北。年际、季节雨涝频率以滇西、滇东南较突出。年重、特涝频率以滇西南十分突出;春季重涝频率以滇西南和滇中较突出,特涝频率以滇中和滇东南较突出;夏季重、特涝频率均以滇西北较高;秋季重涝频率以滇西北较高,特涝频率以滇东南较高;冬季重涝频率以滇东南较突出,特涝频率以滇西北较高。 关键词： 云南省;RDI指数;旱涝变化趋势;时空特征     

未来中国滨海城市海岸洪水灾害的社会经济损失风险

气候变化背景下海平面上升和强台风增加,其引发的海岸洪水灾害增强,未来中国滨海城市海岸洪水灾害的社会经济损失风险明显增大。为此,基于IPCC气候变化综合风险理论,构建了滨海城市海岸洪水灾害风险评价体系,应用自然环境和社会经济模拟数据以及设定的适应条件,评估了温室气体低、中等和很高排放（浓度）（SSP1-2.6,SSP2-4.5,SSP5-8.5,简称SSPx-y）三种新气候情景下,到2030、2050和2100年,中国滨海城市海岸洪水灾害的社会经济损失风险,分析并提出了滨海大城市的应对策略。主要结论：(1)在不同SSPx-y情景下,到2030年,中国滨海城市海岸洪水灾害的社会经济损失较小,但是,在2050年之后,社会经济损失风险程度明显增大。(2)在SSP2-4.5、SSP5-8.5情景下,到2050、2100年,上海市、广州市和天津市社会经济损失风险位于中国滨海城市前列。(3)未来上海市、广州市和天津市社会经济损失风险增加主要归因于海平面上升引起的海岸洪水危害性的显著增强、人口和高GDP产业聚集于低洼地区产生的系统高暴露度以及人口老龄化等社会系统脆弱性上升等因素。(4)滨海城市需考虑采...     

国内外生态补偿基础理论与研究热点的可视化分析

随着人类面临的生态环境问题加重,生态补偿已成为国内外学者广泛关注的热点问题。为清晰地了解国内外生态补偿的研究现状和未来发展,以Web of Science、中文社会科学引文索引（CSSCI）数据库中1998～2011年有关生态补偿的929篇文献为基础,应用CiteSpace II 软件分析了论文发表数量、文献共被引和关键词共现等特征,并以知识图谱可视化的方式,归纳了近年来生态补偿的重要学术文献和生态补偿领域的研究热点。结果表明：1998~2011年,生态补偿论文数量呈现波动增长趋势;全球气候变化背景下碳汇、REDD生态补偿,生态补偿分区及实施后的评价,湿地、自然保护区、流域尺度生态系统服务功能评估与补偿标准,计算机软件如GIS、SWAT、InVEST等在生态补偿中的应用是当前生态补偿的研究热点。相对于国外而言,国内生态补偿的理论研究较多;但近年来在森林、流域、自然保护区和湿地等方面的实践探索得到了加强     

长江水问题基本态势及其形成原因与防控策略

不断增强的人类活动与气候变化等自然因素叠加,导致长江水环境、水灾害和水生态问题日益突出。从宏观层面系统剖析了长江面临的干流局部水质下降、湖泊富营养化、三峡库湾和支流水质恶化等水环境问题,小水大灾和平原湖区季节性缺水等水灾害问题以及长江与湖泊生物资源衰退等水生态问题的基本态势,揭示了流域工业化城市化进程加快、土地利用/覆被快速变化、重大水利工程建设和湖泊资源过度利用等人为因素和气候变化等自然因素对长江水问题形成发展的影响,提出了规范空间开发秩序、推进流域综合管理、优化重大水利工程调度等长江水问题防控策略     

鄱阳湖湿地现状问题与未来趋势

近年来鄱阳湖秋冬季水文呈干枯态势,湿地生态系统及其关键因子也发生了变化。如何合理保护和利用鄱阳湖湿地引起各方关注。系统综述了鄱阳湖湿地生态系统在水文、江湖关系、水质、水鸟栖息地、渔业资源等方面存在的问题,梳理了引起这些问题的外部和内部因素。针对"一切照常"和"水位调控"两种情景,预测了湿地未来的变化趋势,并指出了当前研究中的不确定性问题。研究认为:鄱阳湖秋冬季的低枯水位,对水质、湿地植被、水鸟栖息地以及鱼类食物资源和"三场"(即:产卵场、洄游通道、索饵场)产生了一定不利影响。建议通过模型模拟和情景预测来分析不同调控方案的影响效果,优化调控方案、将生态系统的负面影响降到最低。     

秦岭南北潜在蒸散量时空变化及突变特征分析

根据秦岭南北54个气象站1960～2011年逐日数据,利用FAO Penman Monteith公式计算出各站的潜在蒸散量（ET0）。采用样条曲线插值法（Spline）、气候倾向率、Pettitt突变点检测、相关分析等方法对该区ET0的时空变化特征以及影响其变化的气象要素进行了分析。结果表明：（1）研究区多年平均ET0为9642 mm,空间分布呈东高西低格局。各分区按其大小排序为秦岭以北>秦岭南坡>汉水流域>巴巫谷地。四季ET0分布特征与年尺度上的结论基本一致,4个季节按其大小排序为夏季>春季>秋季>冬季;（2）近52 a ET0下降的站点占本区站点总数的比例排序为汉水流域>秦岭南坡>巴巫谷地>秦岭以北,秦岭以南的广大地区相对于秦岭以北ET0下降更明显,春季大部分（78%）站点ET0上升,夏季绝大部分（91%）站点显著下降,秋季和冬季变化趋势不明显;（3）年尺度和春季ET0突变点集中出现在1979～1981年和1993年,夏季85%的站点发生了突变,其中89%发生于1979年,秋季和冬季的突变特征无明显规律可言;（4）夏季降水与潜在蒸散量变化趋势的空间分布整体上呈相反趋势,呈相反趋势的站点占站点总数的70%,秋季则达到76%。23个站点中绝大多数ET0与日照时数、最高气温、平均气温和平均风速呈显著水平（P<001）的正相关关系,相关系数排序为日照时数>最高气温>平均气温>平均风速。风速和日照时数的降低是导致秦岭南北ET0减少的主导因素,风速和日照时数的下降导致夏季和冬季ET0减少,气温上升导致春季和秋季ET0增加或整体保持稳定     

气候变化对涟水流域蓝水绿水资源的影响

利用SWAT分布式水文模型模拟分析1996~2015年过去20 a及2020~2079年未来60 a长期气候变化背景下涟水流域蓝水绿水资源的时空分布变化特征。将气候变化划分为1996~2015年、2020~2049年、2050~2079年三段气象背景时期,选用Had GEM2-AO大气模式的RCP2.6、RCP4.5、RCP6、RCP8.5四种典型浓度路径作为未来时期的气象输入条件,并细分为9种气候变化情景。运用PSO粒子群优化算法,以KGE克林效率系数为目标函数,采用湘乡站实测径流量及MOD16蒸散发数据并行校准模型参数,通过p-factor、r-factor、R2、NSE和PBIAS评价模型模拟效果和不确定性,评价结果表明校准期及验证期蓝水绿水模拟均达到可信程度。情景分析结果表明,对比1996~2015年、2020~2049年、2050~2079年三段气候背景时期,在各RCP浓度路径下蓝水均呈现了不同程度的下降趋势,大约降低了1.4%~17.3%,绿水流均表现出一定的上升趋势,约增长3.5%~12.4%,绿水蓄量则在持续降低,大致下降了7.8%~19.7%,即使将95PPU模拟不确定性范围考虑进来,绿水流的增长趋势也较为明显。因此,将绿水资源纳入涟水流域未来水资源评价体系,实现蓝水绿水综合规划管理具有实际意义。     

等高绿篱技术保水抗旱效益研究

季节性干旱与水土流失并存是目前三峡库区面临的重要生态问题之一,严重影响了库区社会经济的可持续发展。等高绿篱技术是目前国内外广泛采用的一种十分有效的坡耕地植被恢复和水土保育技术,被认为是三峡库区农业生态系统持续发展的有效途径之一。选择新银合欢、黄荆和马桑3种绿篱,探讨其水土保育功效及抗旱效益。结果显示,等高绿篱具有显著的拦沙淤土效益,10年左右的时间,土坎高度增至近80 cm,减缓坡度20°左右。与对照相比,栽种绿篱后,土壤有机质增加52%~65%,土壤容重减小14%~17%,尤其是非毛管孔隙增幅达135%~216%,等高绿篱模式下土壤保肥增肥效益显著,土壤结构改善明显。在旱季绿篱处理下地表土壤含水量高于对照达123%,蓄水保墒能力大大增强。按等高绿篱模式增加有效土层60 cm计算,新银合欢、黄荆和马桑3个处理增加土壤水总库容分别为271、257和247 mm,有力增强了土壤的抗旱性能。在绿篱-桔园系统下柑桔座果率比对照增加12%,其平均单产比对照高15%。     

南盘江流域近30年季节性干旱时空分布特征

根据南盘江流域22个水文站、雨量站31 a（1979~2009年）的逐月降水资料,选用标准化降水指数（SPI）为研究指标,以11~3月为研究时段,统计近30 a来5个月时间尺度的干旱站次,分析南盘江流域季节性干旱特征;以11~3月5个月时间尺度的SPI多年平均值为指标,进行空间插值,分析南盘江流域干旱的空间分布特征。结果表明：（1）从年际上看,SPI总体上30 a来（1980~2009年）呈下降趋势,气象干旱加剧;从年代际上看,1995年以后气象干旱程度有加剧趋势;（2）南盘江流域各个地区都会发生不同程度的气象干旱,旱情总体上由南向北递增,东北部各站点11~3月的降水占全年的比例相对较小,流域内东北部干旱最严重;（3）南盘江流域冬春连旱较严重,应加强水利工程建设,为防旱、抗旱做好相应的准备措施     

中国水资源管理适应气候变化的研究综述

以全球变暖为特征的气候变化已成为当今科学界、各国政府和社会公众普遍关注的最重要议题之一。气候变化对水资源管理的影响是具有重要学术价值的新兴研究方向,目前的重点研究领域主要包括:气候变化背景下水资源综合管理方式与集成研究,气候变化下水资源适应性管理机制,中国面临的水资源均衡性管理,公众参与水资源适应性管理的政策制定,对减缓措施与水资源可持续发展的认识。主要的研究方法包括:适应气候变化的定性分析方法(多尺度适应综合分析方法)、成本效益分析方法等。适应性管理是目前应对气候变化伴随的不确定性问题的有效策略,未来应在分析中国各流域水资源不确定性问题的基础上,建立气候变化情景下适应气候变化的水资源适应性管理体制机制。     

基于SPEI的西南农业区气象干旱时空演变特征

干旱已成为西南农业区的具有一定破坏力的自然灾害,研究干旱的时空变化对该区干旱的评估、预测具有重要的现实意义。根据西南农业区1962~2012年月气象资料,利用Penman-Monteith公式计算蒸散发和标准化降水蒸散指数(SPEI)值;采用线性回归、Mann-Kendall方法、小波分析和旋转经验正交函数(REOF)等方法分析了西南农业区干旱时空变化。研究结果表明:(1)西南农业区整体呈干旱化趋势;2000年以来年、四季变干趋势更加明显;秋季变干趋势显著;年均SPEI指数不存在显著突变点;年和四季干湿变化均存在2~8 a左右的振荡周期。(2)根据REOF分解的前6个空间模态,将西南农业区划分成6个干湿特征区域:云南高原东部区、汉中盆地区、东部山地区、云南高原西部区、四川盆地区、贵州高原区;其中云南高原东部区变干趋势显著,汉中盆地区和东部山地区有变湿润趋势,但并不明显;6个分区干湿变化普遍存在2~6 a左右的振荡周期。研究结果可为西南农业区防旱、抗旱提供科学参考。