汛期辽宁各流域降水量变化及预测研究

为了准确预测汛期辽宁省的洪涝灾害趋势,更好地为农业服务,满足日益增长的服务需求,建立汛期辽宁省各流域的洪涝灾害趋势客观化预报方法,以便为实际气候预测为农服务工作提供有价值的参考依据。以辽宁省53个测站1961—2011年6—8月平均降水量资料开展研究。结果表明:辽宁省内流域都属于面积较小的流域,可以用算术平均法作为汛期各流域的降水量的计算方法。除浑河流域汛期降水量略有增加趋势外,其他流域都是下降趋势。各流域在1960s中期前后发生了突变。1月500 h Pa位势高度场西太平洋副高系统、1月太平洋海温场Nino3-4区、2月海平面气压场西伯利亚高压系统、2月东南太平洋区域海温场与辽宁省各流域汛期降水相关显著。所建立的各流域汛期总降水量多元回归预报方程都通过了0.01信度的显著性检验,说明这些回归方程有显著意义。     

辽宁春季界限温度发生日期的预报方法研究

为了在春季气候预测工作中,尽可能准确地预测辽宁春季稳定通过5℃的日期,采用1961—2010年辽宁省53站逐日气温资料和NCEP/NCAR再分析的月平均位势高度场、海平面气压场资料以及由NOAA重构的月平均海温场资料,通过相关分析方法并开展物理因子的普查工作,寻找辽宁春季稳定通过5℃日期的影响因子,并利用多元线性回归方法建立预报方程。结果表明：1961—2010年辽宁春季气温稳定通过5℃日期随时间有提前出现的趋势;稳定通过5℃日期与2月北大西洋海温、1月西北太平洋海温、2月北极涛动、1月印度洋海温、10月阿留申低压强度和1月北大西洋涛动关系密切;建立的预报稳定通过5℃日期的多元线性回归方程具有显著意义。     

淮南暖冬事件及汛期降水响应分析

[目的]为研究淮南1956—2017年暖冬事件变化特征及与当年汛期降水的关系,以便更好地服务当地冬季农业生产、防灾减灾及汛期降水预测等工作,[方法]利用淮南观测站 1956-2017年冬季气温资料,采用线性趋势分析等统计方法对淮南冬季气温进行气候统计诊断研究,并依据《GBT_21983-2008_暖冬等级》,分析暖冬气候特征、成因以及与汛期降水量的关系。[结果]结果表明：近62年淮南冬季平均气温呈明显上升趋势,尤其是1996年以后更为显著,1991年发生突变;平均最高气温和平均最低气温都呈现为波动性上升趋势,平均最低气温对冬季变暖贡献最大;暖冬指数呈上升趋势,90年代之前仅出现过一次弱暖冬,90年代以后出现13次暖冬,7次为强暖冬;西太平洋副高偏强偏西、亚洲冬季盛行纬向风和冷空气次数少、势力弱以及El Nino的发生,可能是造成淮南暖冬的主要因素;[结论]研究发现强暖冬或强冷冬的年份里,当年汛期降水量容易偏多,对于汛期降水预测有一定的参考价值。     

北太平洋海温异常对四川省春季林火的影响

为保护和发展四川省生态环境和森林资源,完善四川省森林火险预报预警业务,笔者利用四川省1979—2012年森林火灾观测数据、NCEP/NCAR再分析环流资料以及美国NOAA全球海表温度资料,分析了四川省森林火灾的时空分布特征,并对前期海温影响林火的可能机制进行了探讨。结果显示：四川省林火重灾区（凉山州、攀枝花市和甘孜州）春季林火次数与冬季北赤道暖流区(5°—25°N, 165°E—140°W)海温呈显著负相关关系,而与北太平洋暖流区(25°—45°N,165°E—140°W)海温呈显著正相关关系。因此,建立了用于诊断和预测重灾区春季林火异常发生的判别指数FI。通过分析FI与北半球500 hPa高度场的关系,认为北太平洋海温异常通过持续性地影响欧亚中高纬地区环流异常,进而影响到重灾区春季林火的发生。     

辽宁省松毛虫发生面积气象预报方法研究

为了利用气象因子预测松毛虫的发生面积,基于辽宁省阜新县1983—2008年气象资料与松毛虫发生面积等资料进行相关分析,将筛选出的气象因子作为预报因子,通过多元回归法和人工神经网络法对松毛虫发生面积进行模拟和预测。结果表明,与松毛虫发生面积显著相关的5个气象因子包括：上一年12月平均最低温度、上一年11月平均相对湿度、上一年9月降水量、本年2月降水量和本年3月降水量;人工神经网络法的模拟和预测精度均优于多元回归法,多元回归法的预测精度58.2%,人工神经网络法的预测精度为83.6%;人工神经网络法更适用于辽宁地区松毛虫发生面积的预报。     

东北地区冬季气温变化特征研究

利用1961—2014年站点观测月平均资料,选取东北27站,利用EOF分解方法分析中国东北地区冬季（12、1、2月）2 m气温时空变化特征,并通过相关分析得到东北地区2 m气温时空变化与太平洋海温及大气环流的关系。研究结果表明：EOF分解第一模态显示为全区一致的升温趋势,尤其表现在吉林省和黑龙江省;EOF分解第二模态为东北南部与东北北部的反位相关系,表现出显著的年际变化特征。与海温的相关关系研究表明：东北地区整体的升温趋势与赤道印度洋海温密切相关。从环流特征来看,对流层上层极涡强度偏强,并收缩在极地,东北地区为异常高压脊控制,抑制极地冷空气向南扩散;东北地区气温的南北振荡与赤道太平洋海温密切相关,前期及同期赤道东太平洋海温异常偏暖,对应东北气温南高北低的形势,从环流形势来看,大陆冷高压偏弱,贝加尔湖到雅库茨克为显著低压槽,值得注意的是与中纬度太平洋位势高度显著正相关,与东北到北太平洋位势高度显著负相关,与对流层上层赤道东太平洋位势高度显著正相关。     

青海湖水位波动对流域气候暖湿化特征的响应研究

为了揭示青海湖水位变化及农牧业特征对气候暖湿化的响应,通过分析流域气象、水位以及草地NDVI变化、建立水位评估模型,计算各因素贡献率,定量评估各要素对湖水位和农牧业的影响。结果表明,流域气候呈显著暖湿化趋势,降水量总体呈弱的增加态势,但近15年增加显著并在2003发生突变;流域内平均气温、最低气温和最高气温均呈显著的升高趋势（P<0.01）。湖水位从1961年开始下降趋势显著,速率为-0.5 m/10 a（P<0.01）;2004—2015年的近10年连续上升,上升速率达1.44 m/10 yr（P<0.01）并在2004年发生了突变。前一年降水量、流量及蒸发量对水位影响大,贡献率大小依次为流量、降水量和蒸发量。因此,近15年降水量增加及其导致的河流径流量增加可能是水位上涨的主要原因。     

基于前期降水量和蒸发量的土壤湿度预测研究

为了更好地了解和探讨土壤湿度预测方法,根据衡阳2009-2010年土壤湿度资料和相关气象资料,建立了基于前期降水量和蒸发量的土壤湿度预测模型,并进行试报和验证。结果表明：基于1 mm降水与蒸发的差建立的土壤湿度线性回归模型和基于1 mm降水量和1 mm降水与蒸发的差建立的土壤湿度逐步回归模型试报了2009年8-12月0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm土层的土壤湿度,线性回归模型预报的平均相对误差分别为10.06%、5.56%、7.14%,逐步回归模型预报的平均相对误差分别为10.05%、5.59%、6.85%。2种模型预测的土壤湿度状况基本能反映旱情发展的动态趋势。模型可为准确预测土壤湿度的变化,为开展气象为农服务和防灾减灾提供参考。     

浮山夏闲期降水量对旱地小麦产量的影响及对策研究

为了研究浮山县7—9月夏闲期降水量对翌年冬小麦产量的影响,做出翌年小麦产量的趋势预报,提出相应措施和对策,指导小麦生产趋利避害。通过对山西省浮山县1980—2009年7—9月夏闲期降水量与翌年冬小麦产量的分析,利用SPSS软件,分离趋势产量和气象产量,建立小麦趋势产量回归方程;通过气象产量与夏闲期降水量的分析,建立两者的对数方程,最终建立小麦产量预报模型：Y=2.995T+68.102lnX-254.578。结果表明：浮山县1980—2009年7—9月夏闲期降水量与翌年冬小麦产量拟合率较高,预测精度最高为99%,平均预测精度为80%。通过研究得出：浮山县7—9月降水量与翌年冬小麦产量相关性显著,预测精度较高,但因未考虑到小麦生育期降水量的影响,故如遇较大范围严重自然灾害时,预测精度会大大降低。     

青海湖流域水位和农牧业特征对气候暖湿化特征的响应研究

为揭示青海湖水位变化及农牧业特征对气候暖湿化的响应,通过分析流域气象、水位以及草地NDVI变化、建立水位评估模型,计算各因素贡献率,定量评估各要素对湖水位和农牧业的影响。结果表明:流域气候呈显著暖湿化趋势,降水量总体呈弱的增加态势,但2001—2015年增加显著并在2003发生突变;流域内平均气温、最低气温和最高气温均呈显著的升高趋势(P0.01);湖水位从1961年开始,下降趋势显著,速率为-0.5 m/10 a(P0.01);2004—2015年连续上升,上升速率达1.44 m/10 a(P0.01)并在2004年发生了突变;前一年降水量、流量及蒸发量对水位影响大,贡献率大小依次为流量、降水量和蒸发量。因此,2001—2015年的15年里降水量增加及其导致的河流径流量增加可能是水位上涨的主要原因。     

四川省暴雨洪涝灾害风险区划研究

为了进一步完善四川省暴雨洪涝灾害评估工作,提高气象防灾减灾服务能力,以全省149个气象站1961—2010年逐日降水数据及高程、水系、农业经济等数据为基础,选取对暴雨洪涝灾害具有明显影响的降水强度、地形、河网、农业人口、耕地分布等要素作为区划因子,利用GIS工具分别建立暴雨洪涝灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性及抗灾能力评估模型,计算暴雨洪涝灾害风险指数,最终完成针对农业的四川省暴雨洪涝灾害风险区划。结果显示,农业经济最受关注的四川省盆地区内,盆东北、盆西南大部地区及盆中、盆南和盆西的部分区域灾害风险等级较高,容易发生致害性较强的暴雨洪涝灾害;而盆周高山区及深丘区是盆地暴雨洪涝灾害风险最低的区域,在这些地区暴雨洪涝灾害对农业生产的危害不大。     

辽宁西部半干旱区近50年降水趋势及周期变化

为了研究掌握辽西地区的降水趋势演变和周期变化规律,以充分利用降水资源进行抗旱减灾,根据典型代表性气象站逐年降水观测资料,采用数理统计方法、Mann-Kendall非参数相关检验、线性趋势拟合、距平累积和有序聚类分析法,分析辽西年降水和汛期降水的变化特征。结果表明：辽宁西部年降水量、汛期降水量年际间波动较大,近50年存在较明显的逐渐减少趋势。其中,年降水气候倾向率为-10.073 mm/10 a,趋势减少50.2 mm;气候倾向率-17.388 mm/10 a,趋势减少86.9 mm。年降水存在7年、20年周期;汛期降水存在8年、15~17年、20~22年周期。年降水突变点在1980年,突变前后年降水量下降9.4%;汛期降水突变点在1981年,突变前后降水量下降13.1%。辽宁西部降水逐渐减少,加剧了农业干旱,严重影响了地方农业经济的发展。     

基于格网的河北省精细化暴雨洪涝灾害风险区划

基于IPCC最新风险评估理论模型,以高精度地理信息数据、长序列均一化气象资料和2010基准年社会经济数据等资料为基础,运用统计建模方法,从气象致灾因子危险性、暴露度和脆弱性3个方面对河北地区暴雨洪涝灾害进行精细化风险评估与区划,并根据区划结果提出防御措施。结果显示：滦河流域下游以及沿海诸河流域的暴雨洪涝风险最高;平原地区的暴雨洪涝灾害风险普遍高于山区,流域下游风险高于上游,河道周边风险高于远离河流的区域。     

黑龙江省水稻生长季极端降水及洪涝时空演变特征

为了合理规避极端降水带来的洪涝灾害,有效保障水稻安全生产。本研究基于黑龙江省69个气象台站1971—2016年降水资料和历史洪涝记载资料,利用方差分析和Mann-Kendall检验方法,分析了黑龙江省水稻生长季极端降水和洪涝时空演变特征。结果表明：（1）极端降水指数(EPI)5月、6月和9月在2010s最突出,7月和10月在1990s最突出,8月在1980s最突出;（2）根据典型因子,7月多雨时段为1990s,8月多雨时段为1980s;（3）水稻洪涝多发生在7月,7月和8月水稻洪涝历史高发时段分别为1990s和1980s。     

基于标准化降水指数的济宁旱涝演变特征分析

为济宁旱涝灾害的监测、评估提供支持,进而为减轻该区域旱涝灾害损失、合理利用水资源提供科学依据,笔者利用济宁市11县区1959—2013年逐月降水资料,采用标准化降水指数SPI方法,分析了济宁近55年的旱涝变化特征。结果表明：（1）济宁市的旱涝变化呈现明显的阶段性特征,1959—1975、2003—2013年均属偏涝阶段,1976—2002年属偏旱阶段。（2）济宁市各季节的旱涝呈频繁交替的特点,春季和冬季的雨水呈弱增多趋势,夏、秋季雨水呈弱的减少趋势,但变化趋势均不明显。（3）济宁旱涝发生极为频繁,洪涝事件每5~6年发生一次,干旱事件每4~5年发生一次。21世纪初期旱涝变率最大,其次是20世纪60年代,70年代至90年代变化较为平稳,70年代末期至80年代初期出现明显干湿变化,90年代变率小,表现最平稳。（4）从区域中可看出济宁南部区域旱涝变率不大,基本为旱涝相互交替的特征,北部和中部区域总体表现和全市大致相同的趋势,呈现“偏涝—偏旱—偏涝”的变化特征。     

ENSO事件对安徽省气候变化和旱涝灾害的影响

本文选用1960—2012年安徽省降水与气温数据资料,利用线性倾向估计法、反距离加权插值法、相关分析法和X²拟合检验等方法分析了近53年来安徽省气温和降水的时空特征以及ENSO对气候变化和旱涝灾害的影响。结果发现：（1）近53年来,El Nino事件和La Nina事件的出现频数分别为16次和15次,El Nino事件多发生在春、夏2季,结束于冬季;La Nina事件多发生在夏、秋2季,结束于春、冬季;（2）从时间上看,近53年来安徽省年降水量呈微弱的增加趋势;年平均气温呈明显的上升趋势,20世纪90年代后期升温趋势尤为明显;（3）空间上,降水量呈南多北少的分布特征,淮河以北降水呈减少趋势,而淮河以南则呈增加趋势;气温的高值中心位于皖南山区和大别山区;（4）El Nino事件使得降水量减少,气温增加,而La Nina事件使得降水量增加,气温降低,并且存在一定程度的滞后性;（5）El Nino事件和La Nina事件分别与安徽省的旱灾和涝灾存在显著的关系,旱涝灾害大多发生在ENSO事件年的当年、次年或前一年,且旱灾在连续性的El Nino事件年发生的概率更大。     

近30年牙克石春季桃花水气象条件分析

为了找出桃花水的发生规律、预报着眼点,积极采取防范措施,为牙克石防灾减灾的决策服务提供依据,通过数理统计分析方法对牙克石1981-2010年桃花水发生情况、降水量和气温进行统计分析。结果表明,桃花水发生条件与冬季降水量和开春期的气温变化有密切关系。牙克石3-4月气温变化过程和冬季降水量是影响桃花水的主要因素,桃花水灾情持续时间与冬季降水量呈正比,桃花水的发生几率呈上升趋势。就牙克石而言,当上1年的冬季降水量≥58.4 mm,次年3月日平均气温≥-4.4℃,日最低气温≥-15.4℃时,应注意防范桃花水。     

1949—2009年宝鸡发生的洪涝灾害对社会经济发展的影响研究

为了了解近期发生的洪涝灾害对宝鸡地区的社会经济发展造成的影响,笔者通过对宝鸡地区近61年洪涝灾害的地方史料的整理、统计,研究分析了该时期宝鸡地区洪涝灾害的等级序列,以及对人们生活和社会经济发展产生的一些影响。结果表明：1949—2009年间,宝鸡地区共发生洪涝灾害42次,平均每1.45年发生1次,该时期洪涝灾害以2级和3级洪涝灾害为主,共发生36次,占发生总次数的85.71%,4级洪涝灾害发生较少,1级洪涝灾害发生最少;1980年之前,洪涝灾害对人们生活和社会经济发展各方面的影响总体较小;1980年之后,洪涝灾害对农业生产、社会经济、交通及人们生活等方面的发展造成十分严重的影响。相关部门应该做好洪涝灾害的预警和防范工作,尽量将洪涝灾害对社会经济的影响降到最低。