中地区1500年来洪水灾害与气候变化分析

根据关中地区历史时期洪水灾害史料,分析统计了公元500年~2006年近1500 a间各个世纪洪水发生频率,并对此时间段内气候变化进行分析,得出:关中地区历史时期气候冷暖交替变化较为频繁,洪水灾害多。在公元600~1000年、公元1300~1900年及公元1900~2000年,百年尺度洪灾出现频率分别为21次、34次、12次。同时分析得出该地区洪水灾害频率与气候变化有明显的对应关系,即百年尺度洪灾的出现往往与气候的异常波动有密切关系,气候的波动变化导致关中地区降水量年内分配不均匀和年际变化,从而造成该地区洪灾的频繁发生,洪灾在气候突变时出现频率高,气候平稳期出现频率较低。另外根据历史时期灾害频率的统计,预测关中地区近几年发生大规模洪水的可能性小,而小规模洪水发生的频率会较大。     

清代宁夏吴忠一带洪涝灾害研究

通过对历史文献资料的统计与分析,以宁夏吴忠一带1644-1911年的洪涝灾害等资料为依据,应用了MATLAB软件包中的最小二乘法意义下4次多项式拟合,研究了清代宁夏吴忠一带洪涝灾害时间变化特点,通过MapInfo制图来分析空间变化特征,并仔细研究了该时期这一带洪涝灾害的等级序列。结果表明,该地区清代共发生洪涝灾害92次,平均每2.91年发生一次;整个清代宁夏洪涝灾害分布很不均匀,晚期为洪灾多发期,早期和中期为洪灾较少发生期。在这一带的七个地区中,整个清代中卫、灵武遭受洪涝灾害最为频繁,同心受灾较轻。该地区洪涝灾害以中度涝灾为主,发生频次为53次,占洪涝灾害发生总次数的63.10%,轻度涝灾次数为25次,占总次数的27.17%,大涝灾和特大涝灾发生的次数较少,分别发生了7次和3次,发生频率各占涝灾总数的7.61%和3.26%。大面积洪涝灾害(三、四级)平均每26.7年出现一次,占洪涝灾害发生年总数的11.90%。     

基于Morlet小波的清代民国河西走廊洪涝灾害与气候变化研究

为研究清代民国河西走廊洪涝灾害特征和时空规律,通过系统整理和分析历史文献资料,提取出该时期该区域的洪涝灾害信息。在此基础上,运用一般统计方法分析河西走廊各等级洪涝灾害的发生特征,运用最小二乘法原理分析洪涝灾害发生的阶段性特点,用小波分析洪涝灾害发生的周期特征探讨洪涝灾害发生特征及其反映的气候变化。结果表明,该地区共发生洪涝灾害70次,平均4.4年发生一次。该地区洪涝灾害可分为4个等级,轻度洪涝、中度洪涝、大洪涝和特大洪涝,发生频率依次为17%、56%、23%和4%,该时期洪涝灾害以中度为主。时间上,洪涝灾害的发生有明显的阶段性,1645-1735年,1780-1820年,1850-1880年3个洪涝少发阶段。1735-1780年、1820-1850年,1920-1949年是3个洪涝多发阶段,存在7个重大洪涝灾害事件;整体上从清代到民国,洪涝灾害的发生从频次上看有逐渐增加的趋势。空间上,洪涝灾害频次呈现从东到西逐渐递减的态势。洪涝灾害在年代尺度上存在着20-25年,50-70年以及130-150年的3类周期变化规律,推测影响河西走廊地区洪涝灾害的发生可能与太平洋十年涛动及太阳活动周期相关。     

榆林地区明代洪涝灾害特征分析

通过对历史资料的整理分析,对明代榆林地区洪涝灾害发生的频率、等级序列、年际变化、季节变化、成灾程度、成灾原因进行了仔细的研究。结果表明:榆林地区这一时期共发生洪涝灾害118次,平均每2.34年发生一次,从明代早期到晚期该地区洪涝灾害发生频率有明显增加的趋势。该地区洪涝灾害以第二级(中度涝灾)为主,共发生70次,占洪涝灾害总数的59.32%;第一级(轻度涝灾)共发生43次,占洪涝灾害总数的36.44%;第三级(大涝灾)发生5次,占洪涝灾害总数的4.24%;而第四级(特大涝灾)没有发生过一次。榆林地区地处陕西降水量最少的干旱区,该区明代洪涝灾害的突出特点是规模较小,局部灾害多,且多为暴雨洪灾。大涝灾和特大涝灾很少是该区洪涝灾害的突出特点。明代榆林地区的洪涝灾害具有明显的季节差异,多集中在夏秋季的7、8、9三个月中。此外,榆林地区地处毛乌素沙漠东南缘与陕北黄土高原北缘的交接地带,区域内多是梁峁起伏、沟壑纵横、风沙滩地地貌,地表植被稀少,水土流失严重,所以同样的降雨量在该地区较易造成局部洪涝灾害的发生。     

关中平原近200年来洪涝灾害研究

在对关中平原近200年来历史资料的搜集、统计和分析的基础上,研究了该时期关中平原洪涝灾害的等级序列、年际变化、季节变化、空间变化及灾害成因。结果表明:关中平原这一时期共发生洪涝灾害81次,平均每2.53年发生1次,从民国中期开始该地区洪涝灾害发生频率有明显增加的趋势。该地区洪涝灾害以第二级(中度偏涝)为主,共发生47次,占洪涝灾害总数的58%;第三级(大涝)共发生24次,占洪涝灾害总数的29.6%;第一级(轻度偏涝)和第四级(特大涝)分别发生7次和3次,各占洪涝灾害总数的8.6%和3.8%。关中平原近200年来洪涝灾害的发生具有明显的时间和空间差异。洪涝灾害主要集中于渭河中下游的西安、蓝田、周至、渭南、华县、大荔、华阴以及洛河下游的铜川、千河下游的宝鸡等县市。关中平原近200年来洪涝灾害的发生具有明显的季节差异,多集中在夏秋季的7~9月。此外,关中平原地势平坦、土质疏松、地表植被较稀少,所以同样的降水量在该平原较易造成洪涝灾害的发生。     

近200年来关中地区干旱灾害时空变化研究

通过对历史文献资料的收集、统计和分析,对1800-2000年关中地区干旱灾害的等级序列、时间变化、空间变化和干旱变化趋势拟合进行了研究。结果表明:关中地区近200年共发生干旱灾害94次,平均2.14年发生一次;干旱灾害的等级序列可分为四级,其中发生轻旱灾24次,占旱灾总数的26.6%;中等旱灾47次,占旱灾总数的48.9%;大旱灾19次,占旱灾总数的20.2%;特大旱灾4次,占旱灾总数的4.3%;从1900年代开始,干旱灾害发生频率有明显的增加;旱灾以夏旱和春旱最多,占发生次数的32%和28.1%;关中地区中部和东部为旱灾的高发区,其中渭南地区干旱的发生次数远远高于其他地区;从19世纪至20世纪40年代,拟合曲线有增加趋势;40年代至今旱灾略有下降。     

新乡市近60年降水序列变化规律及干旱预测

新乡市属严重缺水地域,近年来干旱的加剧使水资源短缺问题更加突出,严重制约了区域社会经济的发展。因此,对该地区进行降水序列的分析以及干旱的预测显得尤为重要。利用新乡市1953-2010年的年降水量资料,采用一元线性回归法和Mann-Kendall法分析新乡市降水的时间变化规律,结果表明：该地区近60年来年降水量呈减少的趋势,干旱发生频率有增加的趋势。以1953-2000年的年降水量资料为建模数据,2001-2010年的年降水量资料为检验数据,运用灰色系统的灰色预测方法,建立新乡市的灰色预测GM（1,1）模型,对该地区未来一定时期内干旱发生的时间进行预测,经检验该预测模型精度高,检验结果与实际相符,故可用该模型对新乡市未来的干旱年进行预测。预测结果显示,新乡市将在2012-2013、2020-2021、2028-2029年期间发生干旱。     

明代泾河流域洪涝灾害研究

本文通过历史文献资料的搜集、整理、分析。对明代泾河流域洪涝灾害的时间、空间特征、灾害等级序列和灾害成因进行了分析研究。结果表明:明代泾河流域洪涝灾害共发生50次,平均5.54年发生一次。明代前期和后期泾河流域洪涝灾害发生频率较低,中期较高。明代该流域洪涝灾害主要发生在上游和下游地区,中游发生较少,其中上游平凉、庆阳和下游的泾阳洪涝灾害发生最为频繁。根据统计,明代泾河流域洪涝灾害主要发生在6、7、8月。根据洪涝灾害等级序列划分,得出明代该流域二级洪涝灾害发生最多,为25次,占发生次数的50%;其次为一级洪涝灾害,共发生20次,占40%;三级特大洪涝灾害共发生5次,占总次数的10%。明代该流域洪涝灾害发生主要是由于气候和该区域的地貌、降水特征决定的,人类对生态环境的破坏加剧了该流域洪涝灾害的发生。     

开封清代洪涝灾害与发生类型研究

通过对清代开封地区历史资料的搜集、整理和分析,运用最小二乘法对该时期开封地区的洪涝灾害变化趋势、空间分布、等级及其成因等进行了研究。结果表明:开封地区从清世祖顺治元年(1644年)～清宣统三年(1911年)间的268a中,共发生洪涝灾害78次,平均每3.4a发生一次;轻度涝灾21次,占涝灾总数的26.9%;中度涝灾发生46次,占涝灾总次数的59.0%;大涝灾发生6次,占涝灾总数的7.7%;特大涝灾发生5次,占涝灾总数的6.4%;清代开封地区洪涝灾害变化可分为三个阶段,第1阶段在1644-1780年之间,平均2.4a发生一次,为洪涝灾害最频繁阶段;第2阶段在1781-1870之间,平均5.3a发生一次,为洪涝灾害较少阶段;第3阶段在1871-1911之间,平均13.7a发生一次,为洪涝灾害最少阶段。涝灾频次变化显示,开封地区洪涝灾害从清代早期到晚期具有明显的波动递减的趋势。兰考县发生洪涝次数最多,其次为开封市。该地区洪灾类型可分为河决型、河溢型和降水型,河流容易决堤泛滥、年降水量的明显增加以及高度集中是该区发生洪涝灾害的主要原因。     

唐代关中地区水涝灾害研究

通过对唐代关中地区历史资料的搜集、整理和分析,对该时期关中地区的降水规律和成因做了探讨。结果表明:唐代关中地区的降水主要集中在唐中期(公元703~公元840)137年间,这一时期共有水涝灾害41次,平均3.34年就有一次,占唐代水涝灾害次数的68%;唐前、唐后降水较少,水涝灾害次数各占16%;唐代关中地区水涝灾害唐前、中、后期分布很不均匀,水涝灾害在时间上的分布呈现出中间高两头低的态势,唐代关中地区水涝灾害在季节性上的特征也十分显著,多集中于夏秋两季,其中尤以农历八月份最为频繁,达16次之多;唐代关中地区气候整体上较湿润,降水丰沛。气候暖湿,年降水量较多,降水集中或持久是造成该时期水涝灾害的主要原因,人类活动导致植被遭到破坏也加剧了该时期水涝灾害的发生。     

1368-1949年西海固干旱灾害研究

通过对历史文献资料的收集、整理统计和分析,对1368-1949年西海固地区干旱灾害的等级序列、时间序列变化、平均发生时间间隔和干旱变化趋势拟合进行了研究。结果表明:1368-1949年西海固共发生干旱灾害132次,平均每4.41年发生一次;其中以1800-1849年和1900-1949年这两个50年段的干旱灾害最为频繁。1368-1949年西海固干旱灾害以中度旱灾和轻旱涝灾为主,发生频次分别为58次、52次,占干旱灾害发生年总数的43.94%、39.39%。大面积的干旱灾害(三、四级)平均每26.5年出现一次,占干旱灾害发生总年数的16.67%。受季节性气候影响,西海固干旱灾害呈现出明显的季节性差异。夏季是干旱灾害最为频繁,春、秋两季次之,冬季最少。伏旱造成的危害相对比较严重。1368-1949年西海固干旱灾害发生频次的距平百分比曲线呈明显的波浪线型增长;以1700年为界,西海固干旱灾害频次呈明显的增加趋势,后期250年的干旱灾害发生频率是前期330年的2.62倍。西海固干旱灾害频发主要是由气候的异常波动、降水的年际、年内分布不均以及特殊的地理位置这些自然因素造成的;人类对自然环境的不合理改造和不科学的利用方式也加剧了干旱灾害的发生及成灾程度。     

汉江上游历史时期寒冻灾害特征及其社会影响研究

通过对历史文献资料的搜集与整理,利用最小二乘法、小波分析和克里格插值等方法,对汉江上游历史时期(877B.C.-2010A.D.)以来寒冻灾害的等级、发生时间(阶段、季节变化和周期等)和空间变化规律及其对社会的影响进行了研究。结果表明:汉江上游历史时期以来共发生寒冻灾害118次,平均每24.46年发生1次。将寒冻灾害划分为轻度、中度、重度三级,各占灾害总频次的16.1%,62.71%和21.19%;小波分析显示,各等级的寒冻灾害依次存在5-8a、20-23a、55a的周期变化。汉江上游历史时期以来寒冻灾害呈现波动上升趋势,阶段性特征明显,经历了频次较少-波动增加-快速增加三个阶段;春季寒冻灾害发生频次最高,且以霜灾为主。寒冻灾害对社会经济发展、农业生产、社会稳定、人口数量变化等方面产生了重要影响。初步确定汉江上游历史时期发生了两次寒冷气候事件,时间在公元1640-1700年和1840-1870年;现代寒冷气候事件需进一步考究。     

宋代关中平原洪涝灾害研究

本文通过对历史文献资料的搜集和整理,对宋代自公元960年到1279年的319年间关中平原洪涝灾害的时间、空间分布规律和特征及其成因进行了研究。统计分析结果显示:宋代关中平原洪涝灾害共发生34次,平均每9.38年发生一次,发生频次时间分布在宋代早、中、晚期变化不均,有显著的阶段性,总体上呈下降趋势;与其它朝代相比,宋代洪涝灾害相当少,这主要与当时气候干旱有关。在季节分布上洪灾集中于夏、秋两季;在空间分布上是从宝鸡、西安、咸阳、渭南、铜川依次减少;在等级分布上,宋代关中地区洪涝灾害可划分小、中、大、特大四级灾害,各占洪灾总次数的18.5%,40.8%,25.9%,14.8%;宋代关中平原洪涝灾害发生主要由降水和气候异常波动以及人为活动综合因素影响的结果。     

1644-1911年宁夏西海固干旱灾害时空变化及驱动力分析

通过对历史文献资料的收集、统计和分析,对1644-1911年西海固地区干旱灾害的时间变化、空间变化、等级序列以及驱动力因子进行了研究。结果表明:1644-1911年西海固地区有记载的干旱灾害82次,平均3.27年发生一次;旱灾以春旱和夏旱最多,占发生次数的38.5%和25.3%;西海固地区的干旱灾害划分出四个等级序列,共发生轻度旱灾24次,占旱灾总数的29.3%;发生中度旱灾50次,占旱灾总数的60.97%;发生大旱灾和特大旱灾共8次,占旱灾总数的9.73%;西海固发生干旱灾害可分为5个阶段:旱灾的多发期包括:1710-1770年代、1800-1860年代(1820年代除外)。少旱灾期包括:1640年代-1700年代、1780-1790年代、1870-1910年代(1890年代除外);这一时期的中期西海固发生干旱灾害发生频率较高;旱灾高发区主要集中在西海固与陕西交接的南部,其中固原发生干旱的频次远远高于其他地区;影响干旱灾害时空变化的驱动力因子包括气候、生态和人口因子,其中气候因子起到了决定的作用。     

唐代关中旱灾及其影响初探

根据地方灾害史料记载,统计出唐代关中旱灾的发生规律。结果表明:唐代290年的时间内,共发生旱灾112年次,可以按照旱灾发生的频率将唐代划分为五个阶段。关中旱灾的连续性特征非常明显,连续三年以上的干旱链现象突出。旱灾在月份和季节中的分布极不均匀,季节性连续干旱偏多。唐代关中旱灾灾情较为严重。频繁的旱灾给唐代关中地区的社会生活和自然环境带来了极大的影响。     

设施蔬菜越冬期极端低温的分布及重现期特征——以关中、陕北地区为例

利用陕西陕北、关中地区1970～2010年66个县/区设施蔬菜越冬期资料建立了各站逐年极端最低气温、低于逐日最低气温5%阈值的气温和逐年出现严重冻害次数等3组资料的时间序列,分别对越冬期极端低温出现几率、强度进行了特征分析,利用耿贝尔分布方法建立了7个代表站年极端最低气温的分布模型及重现期预测。结果表明:1)对于严重冻害出现频次,延安东部的黄河沿岸地区在0.6～3.7次/年,陕北其它地区在4.3～18.7次/年,长武、旬邑和麟游渭北北部塬区在6.5～11.1次/年,关中其它地区在0.0～3.7次/年;2)低于逐日最低气温5%阈值的气温多年平均陕北地区、关中地区分别为-15.1～-19.9℃、-6.1～-8.7℃,严重冻害关中地区出现几率不足5%,陕北部分地区出现几率超过5%;3)陕北地区在不足2a的重现期,关中地区在8a的重现期会出现严重冻害,相同重现期关中地区冻害强度远低于陕北地区。