基于GIS的沧州市暴雨气象灾害风险评估

基于自然灾害风险评估理论,建立以致灾因素危险性、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2010—2018年的暴雨频次、暴雨强度、自然环境和社会经济等指标,利用GIS分析技术和加权综合评价方法,对沧州市暴雨气象灾害风险进行了评估。结果表明,大面积的暴雨灾害高风险区主要分布在东部的海兴、黄骅和盐山地区,该地区暴雨发生危险性和环境敏感性较大;中南部地势低且平坦,环境敏感性和承载体易损性相对低,导致暴雨灾害发生的风险较低;沧州市区的承载体易损性特别高,市区西部的防灾减灾能力也较差,导致沧州市区西部的暴雨灾害发生风险高于东部。     

近30年河南省粮食作物单产的时序演变特征及其与大气环流的联系

依托河南省1989—2018年冬小麦、夏玉米产量数据及15种大尺度大气环流指数资料,基于集合经验模态分解评估研究区粮食作物单产的时序演变特征,结果表明,近30年冬小麦、夏玉米的单产均以趋势性增长为主,其方差贡献率分别为96.3％、59.5％,而单位面积农用化肥施用量是驱动单产增加的首要因素;冬小麦单产波动存在着准2.7、6、10年的周期性振荡,而夏玉米单产波动存在着准3.3、7.5、10年的周期性振荡;各作物单产的周期性振荡均与环流指数存在显著的相关性,而由前期环流指数与年份作为预报因子的线性模型较好地模拟了冬小麦、夏玉米单产的年际变化,其平均相对误差分别为3.1％、5.3％;河南省夏玉米单产波动对环流指数更为敏感,特别是前一年10月份较高数值的东太平洋/北太平洋涛动(EP/NP)是其单产减少的关键前兆性信号.     

淮河流域稻麦轮作系统CH4通量模拟及减排研究

为研究气候变化下不同管理措施对淮河流域稻麦轮作农田生态系统CH₄通量的影响，通过参数率定后的DNDC（DeNitrification-DeComposition）模型，估算了淮河流域历史时期（2000—2020年）及未来（2021—2049年） RCP4.5 （中等排放强度情景）和RCP8.5（高排放强度情景）两种情景下稻麦轮作农田CH₄通量时空分布特征，评估了未来气候变化下多种田间管理措施对流域CH₄的减排能力。结果表明：淮河流域历史时期区域CH₄通量平均排放强度为125.3 kg·hm^-2，未来两种情景（RCP4.5和RCP8.5）下区域CH₄通量平均排放强度分别为140.5 kg·hm^-2和150.5 kg·hm^-2，总体均呈显著上升趋势（P<0.01）。空间上，未来两种情景下CH₄通量空间分布特征相似，均呈现南部和西北部地区CH₄通量高，东北部和中西部地区CH₄通量低的特征。与基础措施相比，不同施肥量措施均减少了CH₄排放，但不同秸秆还田措施提高了CH₄排放水平。研究表明，在仅考虑控制淮河流域CH₄通量的情况下，秸秆不还田+减量施肥20%是未来气候变化情景下最佳田间管理措施。     

基于时序聚类的河南省冬小麦单产演变区域差异及其对气候干湿变化的响应

依托17个地级市1988-2017年单产资料，运用时序聚类方法对河南省冬小麦产量变化模式进行了空间区域划分。在气候产量提取的基础上，运用标准化降水指数(SPI)分析了不同区域冬小麦产量对气候干湿变化的响应。结果显示：基于单产时序特征的差异，通过K均值聚类将河南省划分成西部、中西部、中北部、东部4个子区域；中北部和东部地区冬小麦的稳产、增产、高产水平较高，而西部地区冬小麦的气候灾害损失风险较高；2月SPI对西部及中西部地区的冬小麦产量有着显著的正向效应，而5月和12月的SPI分别对东部、中北部地区的冬小麦产量有着显著的负向效应；西部地区冬小麦产量对关键月份气候干湿变化的响应更为敏感。