浅析单项指标法在武陵山区干旱中的评估与应用

利用铜仁市10个气象站地面气象观测资料和部分土壤湿度监测数据,采用两种单项指标方法对2009年7月至2010年2月发生在该地区极为罕见的特大旱灾进行了评估和分析。结果表明,这次干旱影响范围和干旱强度均突破了该地区气象历史纪录,其中该地区夏季气象干旱程度大部评估为中度等级,局地达重度干旱;该地区秋季气象干旱程度东部达到中度到重旱等级,西部仅为轻旱,东部秋旱明显重于西部;冬季干旱最重,达到特重干旱等级,主要受前期夏秋连旱的持续叠加影响和高温累积。该地区西部典型的喀斯特地形地貌特征是农业干旱等级偏高、灾情远远大于东部的主要原因。     

河南省大豆干旱风险区划研究

利用1981—2014年河南省118个观测站气象观测资料,4个农业气象观测站大豆生育期作物观测资料以及2000—2010年118个县大豆、豆类种植面积、耕地面积、灌溉面积资料,利用干旱等级指标和自然灾害风险指数等方法,对河南省大豆干旱风险进行了区划。结果表明,河南省大豆干旱的高危险区域主要分布在河南省大豆主要种植区域周口大部、商丘东部及新乡和濮阳西部地区;河南省大豆干旱暴露性最高主要分布在商丘永城,其次为豫西西部、豫东南部、豫西南东部及长垣;河南省大豆干旱抗灾能力较强的区域主要分布在河南省的北部、东部及豫南部分地区,豫西、豫西南山区及新密、方城抗灾能力较差。河南省大豆干旱综合风险分布规律为西部高于东部,南部高于北部。总的来说,除西部山区外大豆主要种植区周口大部、商丘东部、南阳东部、新乡长垣、濮阳范县局部的干旱风险较高,豫北、豫南大部和开封、漯河、驻马店、商丘局部地区的大豆干旱风险等级较低。大豆干旱综合风险较高的地区在大豆生产过程中应加强科技研发,切实做好大豆干旱防灾减灾工作。     

吉林省春玉米不同生育期干旱时空特征分析

利用吉林省50个气象站点1961—2015年的逐日气象资料,计算春玉米各生育期逐日水分亏缺指数,统计干旱等级和频率,分析其特征。结果表明,吉林省西部和中部春玉米干旱频率在播种—出苗期最高,东部为拔节—抽雄期最高。干旱等级在空间上表现为西部最严重,中部次之,东部基本无旱。在时间上,播种—出苗期干旱等级最高,1975、2004年的西部及2001年的中部达到特旱;在出苗—拔节期和拔节—抽雄期,中、西部在2001—2004年干旱较重;在抽雄—乳熟期,2004年西部达到特旱;在乳熟—成熟期,2007年西部达到重旱。研究结果可为吉林省春玉米种植的防旱抗灾提供数据支撑。     

东北地区玉米主要气象灾害风险评价与区划

【目的】东北地区是中国重要的粮食生产基地,冷害、干旱、涝害是造成该地区玉米产量不稳定的主要气象灾害,本文旨在准确、定量评估东北玉米不同发育阶段和生育期主要气象灾害风险,为区域农业生产规划、气象灾害的预防和减轻提供科学依据。【方法】基于自然灾害风险理论和农业气象灾害风险形成机理,利用构建的东北玉米发育阶段主要气象灾害风险评价指标体系、发育阶段及生育期主要气象灾害风险评价模型,对播种-七叶、七叶-抽雄、抽雄-乳熟、乳熟-成熟4个发育阶段冷害、干旱、涝害的危险性,承灾体的暴露性和脆弱性,人类防灾减灾能力4要素分别进行评价,对发育阶段及生育期主要气象灾害风险进行评估,利用系统聚类方法对评价结果进行区划。【结果】发育阶段冷害危险性大致由西向东递增,基本呈带状分布,生育早期,冷害危险性中高值区主要分布在长白山地和黑龙江东南部;生育后期,冷害危险性中高值区主要位于长白山地、黑龙江研究区东南及北部地区。4个发育阶段干旱危险性均大致由东向西或由东南向西北递增,呈带状分布。发育阶段涝害危险性具有明显的区域差异,辽宁东南部为涝害易发区,播种-七叶,整个研究区涝害危险性较低,发生涝害的可能性较小;后3个发育阶段,涝害危险性高值区主要分布在辽宁东南部。播种-七叶,主要气象灾害风险呈东北-西南走向的带状分布,中低值区分布在东北地区中部,中高值区主要分布在东北地区西部和东部。七叶-抽雄,主要气象灾害风险基本由东北向西南方向递增,中低值区主要分布在黑龙江、吉林中部和东北部,中高值区主要分布在东北地区西部、吉林东南部、辽宁东部和南部,抽雄-乳熟、乳熟-成熟及生育期,主要气象灾害风险基本由东向西递增,中高值区主要位于黑龙江研究区西部、吉林西部及辽宁大部分地区。播种-七叶,主要气象灾害高风险区分布在青冈、东宁、白城、乾安、长白,大部分地区为中等风险;七叶-抽雄,高风险区分布在辽宁东南部的宽甸、岫岩、庄河;前两个发育阶段,高风险区零星分布或者区域面积较小。抽雄-乳熟、乳熟-成熟及生育期,高风险区域面积增大,呈片状分布在黑龙江研究区西部、吉林西部及辽宁东部的宽甸、岫岩。【结论】东北玉米不同发育阶段和生育期冷害、干旱、涝害主要气象灾害风险呈不同的分布形式。前两个发育阶段高风险区域较小;后两个阶段及生育期,高风险区域面积增大,呈片状分布在黑龙江研究区西部、吉林西部及辽宁东部的宽甸、岫岩。     

基于GIS的沧州市小麦干旱气象灾害风险评估

基于自然灾害风险评估理论,建立以致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、灾害承受体脆弱性和防灾抗灾能力为主的评估体系,选取河北省沧州市1986—2017年的逐日降水量、小麦播种面积、减产率等指标,利用GIS分析技术和加权综合评价方法,对河北省沧州市小麦干旱气象灾害风险进行评估。结果表明,大面积的小麦干旱灾害高风险区主要分布在青县地区、沧州市区,大多是由于干旱致灾因子危险性较大所致;东部承载体易损性相对低,导致干旱灾害发生的风险较低;沧州市区西部的环境敏感性特别高,市区北部防灾减灾能力较差,市区西部的小麦干旱灾害发生风险高于东部。     

中国北方地区春玉米干旱的时间演变特征和空间分布规律

【目的】研究北方地区春玉米各生育阶段干旱年代际演变特征及空间分布规律。【方法】基于研究区域1961—2010年291个气象站点的逐日气象资料以及春玉米生育期资料,利用农业干旱指标作物水分亏缺指数（CWDI）,明确了研究区域春玉米干旱的年代际演变特征及空间分布规律。【结果】西北地区春玉米水分亏缺指数年际间波动平稳,华北和东北地区在20世纪80和90年代波动较为剧烈;华北地区春玉米水分亏缺指数在抽雄—成熟阶段明显低于其余两个阶段,东北、西北地区各生育阶段变化不明显;华北中部地区干旱等级的年代间波动明显。北方地区春玉米干旱等级和干旱发生频率的空间分布均呈现西高东低、北高南低的形势,西北地区最高、华北地区次之,东北地区最低;各旱级干旱频率的空间分布以特旱和轻旱最为明显,其中特旱主要集中发生在新疆大部、甘肃北部、内蒙古西北部等地区,发生频率在3年2遇以上,而轻旱主要集中在东北大部、华北大部以及西北东南部地区,发生频率在5年1遇以上。中旱和特旱主要集中发生在华北地区以及西北东部地区,频率均在5年1遇以上,并且随生育阶段更替有减轻的趋势。【结论】北方地区春玉米农业干旱指标CWDI年代间波动以华北、东北地区较为剧烈,且从20世纪80年代以来波动有上升的趋势。干旱的等级和频率空间分布均呈现明显的东西向分布。各旱级中特旱频率呈西高东低分布,生育后期在区域上呈扩大趋势,轻旱频率呈东高西低分布,生育后期有加重趋势,中旱和重旱频率呈中高东西低分布,生育后期在区域和程度上均呈下降趋势;生育阶段间旱级变化敏感的区域主要是新疆北部和华北中部地区。     

昌吉州气象干旱特征及其对农业生产的影响分析

利用昌吉回族自治州(简称昌吉州)10个气象站1961—2020年降水量及旱灾资料,分析昌吉州降水时空变化特征,计算各气象站月、季、年降水距平百分率,按降水距平百分率干旱指标选取干旱事件,详细分析不同时间尺度气象干旱的时空分布;对历史旱灾实际情况与降水距平百分率指标结果进行实用性评价;分析农作物成灾面积的逐年变化趋势,研究气象干旱对农业生产的影响。结果表明,近60年昌吉州降水量呈增加趋势,年内分布不均衡,夏季降水量最大,冬季降水量最小;从年代上看出20世纪80年代之前降水量整体偏少且变化不稳定,20世纪80年代初开始逐年增加,且1983年发生了突变性增加,1998年增加明显,进入21世纪以来增加平缓。60年来气象干旱发生的频次有中部多于西部和东部的特点。气象干旱发生的月频次呈波动状,其中1月最多,7月次之,11月最少;气象干旱主要是秋旱,冬旱次之,主要以轻旱为主。气象干旱事件发生的年频次逐渐减少。60年来受气象干旱影响,阜康市、吉木萨尔、奇台、木垒县农作物成灾面积较大,受灾程度严重,蔡家湖、昌吉市次之,玛纳斯县、呼图壁县较小,受灾程度轻,气象干旱灾害造成的农作物成灾面积呈减少趋势。降水距平百分率评定的旱灾年与历史旱灾年吻合年数为21年,吻合率达80%。     

贵州省辣椒干旱气象指数保险研究及应用

【目的】为促进贵州省辣椒干旱气象指数保险业务开展，降低旱灾对辣椒种植农户造 成经济损失的风险。【方法】文章利用 1990—2019 年贵州省 84 个国家气象站共 30 年的气 象数据，并根据制定出的干旱等级标准进行处理，最终得出各站点各级干旱频率，以及各 站点的纯保险费率。并通过克里金差值绘制出各级干旱频率分布图以及纯保险费率分布图。 【结果】受干旱影响较大的辣椒种植地区主要集中于贵州省东南部以及中部部分区域；受干 旱影响较小的辣椒种植地区主要分布在西部。贵州省东部的纯保险费率普遍高于 9%，西部 则相对较低（约 4%）。【结论】干旱灾害空间分布以及纯保险费率空间分布结果显示，贵州 省辣椒干旱气象指数保险市场广阔。在贵州省尤其是贵州省东部需要辣椒干旱气象指数保险 产品，来降低当地辣椒种植户因干旱导致的收入不稳定风险，同时帮助农户灾后快速获得补 偿恢复生产，最终促进贵州辣椒产业健康稳定持续发展。     

重庆市农作物生长季干旱时空分布规律研究

利用重庆市11个国家气象站1960-2013年的逐日降水量资料,按照《重庆市气象灾害标准》统计1960-2013年农作物生长季的干旱次数和强度,并采用数理统计、地统计分析、小波分析等方法,研究重庆市农作物生长季干旱时空分布规律.结果表明:干旱发生次数年代际差异明显,且干旱长期变化具有阶段性和周期性;近10年来,高强度等级干旱发生频率有上升趋势;重庆市干旱主要发生在渝西南地区和中部地区以及渝东北地区.研究成果可为重庆市不同区域农作物布局和防旱避灾提供科学依据.     

基于SPI指数的青海省东部地区干旱灾害风险区划

本文利用青海省东部地区6个县的气象、社会经济和地理信息数据,从干旱灾害的致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体易损性和防灾减灾能力4个方面选取11个评价指标,运用GIS空间数据分析功能完成了青海省东部地区干旱灾害风险评估与区划。结果表明青海省东部地区干旱灾害风险在中部和南部地区的风险性较高,东北部和西部以及北部偏西地区的风险性较低。     

西南地区甘蓝型冬油菜苗期渍害危险性分布特征研究

研究作物气象灾害危险性分布特征对于作物生产布局优化和防灾减灾有科学意义。西南地区是中国冬油菜主区之一,受华西秋雨影响,该区域冬油菜苗期渍害风险大。在分析西南地区冬油菜出苗期空间分布特征基础上,利用行业标准中油菜渍害指标的定义与计算方法,开展了西南地区冬油菜苗期渍害危险性分布特征研究。结果表明：（1）四川省中东部、重庆市和贵州省东部是冬油菜最早进入苗期的区域,云南省南部地区冬油菜10月上中旬进入苗期,云南省东北部和贵州省西部地区冬油菜10月下旬进入苗期,四川省西南地区和云南省北部是研究区域冬油菜进入苗期最晚的区域。（2）研究区域甘蓝型冬油菜苗期轻度、中度、重度渍害强度指数分别为0.69、1.28和1.65。研究区域内轻度渍害发生概率较中度和重度渍害的概率高。不同等级渍害高发区主要集中在四川省东南部、重庆市西南部和贵州省北部。（3）西南地区甘蓝型冬油菜苗期渍害危险性呈现“东高西低”的分布特征。云南省和四川省西南部、北部地区冬油菜苗期渍害危险性低,而四川省中东部、重庆市和贵州省渍害危险性相对较高,尤其以四川省宜宾市、泸州市,重庆市江津区、綦江区、永川区、南川区,贵州省遵义市、毕节市、贵阳市等地冬油菜苗期渍害危险性最高。因此,重庆市、贵州省和四川中东部地区应采取改善冬季油菜品种结构或优化空间分布等措施,以减少冬油菜苗期渍害的影响。     

贵州省农业气象灾害的变化特征及其对主要农作物的影响

运用贵州省1998—2017年水灾、旱灾、风雹、冷冻4种农业气象灾害受灾面积及主要农作物产量的数据,使用曲线拟合分析了贵州气象灾害变化特征。同时,基于灰色关联度研究了4种农业气象灾害的变化对稻谷、小麦、玉米单产的影响。结果表明,4种农业气象灾害受灾面积整体呈下降趋势,农作物受灾面积的大小排序为:干旱>水灾>风雹>冷冻。4种气象灾害对贵州整个粮食单产的影响排序为:旱灾>风雹、冷冻>水灾。4种气象灾害对稻谷、小麦、玉米3种主要农作物单产的影响排序为:风雹>水灾>旱灾>冷冻。针对稻谷、小麦、玉米3种农作物,同一种气象灾害的影响程度不同。     

基于改进TOPSIS模型的黑龙江省西部半干旱地区农业旱灾脆弱性评价

采用灰色关联度分析确定指标权重,改进TOPSIS模型,根据各评价单位无量纲数据列标准差确定灰色关联度分析中分辨系数,不计主观赋值随意性和固定性情况下,农业旱灾脆弱性评价结果客观合理。将改进模型应用于黑龙江省西部半干旱地区2009~2014年农业旱灾脆弱性评价,深度分析区域农业旱灾脆弱性时空异变,了解区域农业旱灾脆弱性影响因素。结果表明,基于改进灰色关联度分析确定指标权重值为动态值,突变数据对指标权重排序影响更具时效性;黑龙江省西部半干旱地区农业旱灾脆弱性多为重度脆弱和中度脆弱,属于极易发生旱灾地区;近年来,该区域实现粮食增产同时,合理调控区域复合体影响因素,大部分农业地区农业旱灾脆弱性强度减弱,少部分地区保持相对稳定。评价结果与实际遭受旱灾损失性质基本吻合,评价模型具有可行性和有效性,可为农业旱灾脆弱性评价提供参考。     

基于TVDI的内蒙古植被生长期干旱研究

利用内蒙古地区2007、2008年植被生长期（4～9月）的MOD13A3和MOD11A2数据,建立温度植被干旱指数（TVDI）模型,并对其进行验证,将得到的内蒙古地区的TVDI数据划分等级,分析了其时空变化特征。结果表明,①从气象站点、样点的土壤含水量与TVDI的散点图看出,TVDI作为内蒙古植被生长期的旱情评价指标具有一定的合理性。②内蒙古地区植被生长期主要以轻旱和中旱为主,占全区面积的70%以上;湿润、正常和重旱的面积所占比例较小。③在时间尺度上,内蒙古地区4、5、6月旱情比较严重,7、8月份旱情有所缓解,是全年干旱最轻的时段,而进入9月份旱情又逐渐加剧;在空间尺度上,东北部地区4～9月份旱情比较轻,干旱等级主要以湿润和正常为主;其他地区在7、8月份旱情比较缓和,以轻旱和中旱为主;其中西部的沙漠地区在4～9月份的旱情均十分严重。     

黔东南州剑河县秋季干旱指标分析

为寻求适合乡镇干旱等级评价的指标,提高乡镇一般气象站为农业服务的水平,同时为黔东南州剑河县气候预测和干旱现象的研究提供参考,利用2007—2016年剑河新搬迁国家一般气象站逐日降水、蒸发记载数据,2016年9—10月乡镇区域自动站降水资料、暴雨山洪水位站水位资料及革东土壤水分站记载数据,计算降水距平百分率(Pa)、K指数、土壤相对湿度指数,并将计算结果与实况干旱资料进行对比分析。结果表明:Pa指标对乡镇干旱等级的评估时有偏重或偏轻的情况,K指数判定乡镇的旱情评估会偏重,使乡镇干旱评定的等级偏大1~2级,对乡镇干旱的评估不适合;土壤相对湿度指标判定农业气象干旱等级较符合实际,能反映土壤水分站址干旱的入旱日、旱情解除及干旱等级情况;暴雨山洪水位的变化趋势对干旱也有指示作用,特别是干旱的解除情况。     

多种方法评价城市表层土壤重金属污染的比较研究

采用地积累指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对研究区域内不同功能区和不同海拔地区的8种重金属污染程度进行了评价,并对3种方法的评价结果进行了综合比较.结果表明:5个功能区被污染程度由大到小分别为:工业区>交通区>公园绿地区>生活区>山区;8种元素的综合污染程度由大到小为:Hg>Cd>Cu>Cr>Pb>Zn>As>Ni,8种元素对该地区整体造成中度污染;随着海拔的增加,8种重金属污染程度迅速降低.     

湖北省近50年旱涝灾害变化及其驱动因素分析

利用湖北省71个气象台站1960-2007年地面观测资料以及旱涝受灾面积、成灾面积资料,在当地常用旱涝指标的基础上,提出全省性的旱涝指数,并采用最小二乘法对湖北省旱涝气象灾害变化特征以及旱涝受灾面积、受灾率、成灾率与旱涝气象灾害指数、水稻种植百分率进行了分析.结果表明:6-8月是湖北省的主汛期,85%以上中涝、90%以上的大涝均发生在这一时期;干旱每月都有可能出现,但4-9月干旱对湖北省农业的影响最大;湖北省旱涝气象灾害每年都有不同程度发生;近50年大涝出现的频率为3年一遇,大旱为4年一遇,旱涝指数随年际的变化加强或减弱的趋势并不明显.洪涝受灾面积、受灾率、成灾率以及干旱成灾率加重趋势较为显著,其原因一方面是农业种植结构的变化,耐涝性能较强的水稻种植面积的大量减少,而旱地面积相对增加,另一方面水利设施设备老化,河道淤积,排洪灌溉能力减弱.     

辽宁省玉米干旱的时空分布特征分析

辽宁省是东北重要的粮食主产地,干旱是造成该地区玉米产量不稳定的主要气象灾害。利用辽宁省45个气象站点1961-2015年的逐日气象观测数据和玉米发育期观测资料,计算作物水分亏缺指数(crop water deficit index, CWDI),根据玉米干旱等级标准计算各个生育期干旱的站次比、干旱频率,进而分析辽宁省玉米干旱的时空分布规律和玉米不同生育期干旱的分布情况。结果表明:经检验,CWDI能够较准确地反映辽宁省玉米的干旱情况,在辽宁省的适用性较好。辽宁省各生育期各等级干旱发生频率大致表现为径向分布,呈现出西部最高、中部次之、东部最低的空间分布规律。对于玉米各个生育期而言,发生干旱的频率随着玉米的生长体现为生育前期最高,生育中期次之,生育后期最低。辽宁地区45个站点的干旱站次比差异显著,在玉米生育期的各个阶段站次比处于波动变化的状态,没有明显的线性变化趋势。播种～出苗阶段是玉米干旱的易发时期,各个等级干旱站次比较其他阶段高,整体年际波动较小。轻度干旱和中度干旱是玉米整个生育期干旱情况的主要体现,本世纪以来,各生育期各等级玉米的干旱范围均有扩大趋势。     

贵州温度植被干旱的指数（TVDI）特征及其遥感干旱的监测应用

基于遥感技术的温度植被干旱指数(TVDI)综合了遥感陆面温度或遥感植被指数两类土壤水分检测方法的长处,有效地减小了植被覆盖度的影响,提高了遥感干旱监测的准确性.应用TVDI法和贵州2006年7月和8月,2007年8月的EOS/MODIS遥感资料,分析并揭示了山区复杂独特的NDVI-Ts空间结构特征,反演了贵州表层土壤干旱情况,并与同期当地气象站土壤湿度观测数据进行定量验证,证明TVDI与土壤湿度显著相关.该方法适宜于较大区域、复杂地形的干旱检测与预警.     

张家口地区49年区域旱涝变化特征分析

利用张家口地区14个观测站的49年（1965—2013年）降水量资料,通过计算单站旱涝指标（Z指数）、区域旱涝指数（W指数）,采用线性趋势法、Mann－Kendall法（简称M－K法）对该区域进行旱涝及其变化特征分析;选取4年典型旱年与4年典型涝年的NCEP/NCAR再分析资料,对比分析其500 hPa环流形势的异同。结果表明,49年张家口地区年W指数存在弱下降趋势,年际变化幅度较大,年和季均有旱涝交替、连旱或连涝的特征。W指数出现极值的年份与降水量极值年份相对应,具有一致性,因此W指数可很好的反映张家口地区的旱涝特征。M－K突变检测分析得出,年、季旱涝突变主要发生在1968年（秋季、冬季）和1995年（年、春季、夏季、秋季）。利用NECP/NCAR再分析资料得出,旱年乌拉尔山东部到贝湖一带高压脊较强,张家口受暖脊控制;涝年贝湖低槽和我国东北冷空气活动频繁,张家口多受我国东北冷空气和贝湖低槽控制。