内蒙古雷暴、冰雹灾害的评估分析与防御对策研究

应用内蒙古雷暴、冰雹气象资料和灾情信息资料,对近年来内蒙古雷暴、冰暴灾害发生的现状和成因、孕灾环境与致灾因子等方面进行了分析评估,针对内蒙古雷暴、冰暴灾害的防御现状和存在的问题,分析了内蒙古雷暴、冰暴灾害的发展趋势、易发时段和重点防御区域,提出了未来内蒙古雷暴、冰暴灾害防御的主要任务和防御措施。     

黄河中游古代瘟疫与环境变化的关系及其对城市发展影响研究

通过对地方灾害史料和疫病专著资料的整理收集,统计出黄河中游近2000年来共发生了140多次瘟疫。通过深入的分析,表明瘟疫发生与气候变化和环境以及自然灾害之间有显著的关系。从长期来看,在气候恶化时期瘟疫发生频率较高;尤其是在气候异常变化、旱涝灾害频繁出现时最容易发生瘟疫;从一年之内来看,春夏季是瘟疫多发的时期。况且,瘟疫在人口集中的城市最容易发生,它对城市发展造成很大的影响。     

青海高原东部边坡地带降水变化特征及突变分析

利用青海高原东部边坡地带9个地面气象站1961-2000年的降水资料,分析了区域内近40a来降水变化的时空分布特征、变化趋势及突变,结果表明近40a来,区域内东南部和西北部降水存在相反的相位变化,在降水趋势上存在西北部略增加,东南部明显减少的现象;夏季和冬季区域内大部分地方的降水量是增加的,春季和秋季表现为明显的减少趋势;秋季降水在70年代末到80年代初发生突变,80年代后秋季降水量表现为明显的减少趋势,年降水量减少的主要原因是秋季降水量的减少。     

内蒙古河套地区雷暴气候特征分析

基于1971~2007年内蒙古河套地区9个气象站的逐日雷暴观测资料,运用数理统计及小波分析等方法,对内蒙古河套地区雷暴的时空分布特征和气候变化规律进行分析。结果表明:内蒙古河套地区年平均雷暴日数为21.3d,呈东部多西部少的经向型特征,东、西部的年平均雷暴日数相差12天左右;37年来雷暴日数在波动中呈减少趋势,下降幅度为2 d/10 a;该地区的雷暴有很强的季节性特点,集中出现在5~9月的5个月中,而夏季6,7,8三个月占78.6%;从小波分析的结果看,河套地区雷暴具有3年、8年的短周期和12年、20年的长周期震荡变化,其中以3年和12年震荡周期为主要特征。     

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。     

关中地区清代干旱灾害研究

通过对清代关中地区历史资料的搜集、整理和数学分析,对该时期关中地区的干旱灾害等级及其成因进行了研究.结果表明:关中地区从1644-1912年的267年中,共发生干旱灾害103次,平均每2.6年发生1次;轻度旱灾37次,占旱灾总数的35.9%;中度旱灾发生44次,占旱灾总次数的42.7%;大旱灾发生17次,占旱灾总数的16.5%;特大旱灾发生5次,占干旱灾害总数的4.8%;从清代早期到晚期干旱灾害呈现出增加的趋势,并具有显著波动变化特征.清代干旱灾害变化可分为2个主要阶段,在1644-1770年的126年为旱灾较低发生期,在1770-1909年的141年为旱灾较高发生期.年降水量的明显减少和降水分配不均是该区发生干旱灾害的主要原因.     

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。     

宁夏雷暴天气过程的气候特征

利用宁夏20个测站1961~2006年的雷暴观测资料,通过数理统计、线性趋势等方法,对宁夏单次雷暴天气过程进行了分析研究。结果表明:宁夏各地单次雷暴天气过程差异较大,年平均单次雷暴过程的次数呈明显减少的趋势,每10a减少24次;雷暴日平均单次雷暴过程也呈明显减少的趋势,1980年以前为相对偏多期;各地单次雷暴天气过程持续时间多在2h以内,北部平原地区单次雷暴天气过程持续时间短,主要出现在偏W方向,南部山区单次雷暴过程持续时间长,主要出现在偏N方向;通过对500hPa温度场变化分析,宁夏雷暴天气过程的变化主要受大气环流变化的影响。     

清代陇东地区干旱灾害初步研究

通过对历史文献资料的搜集、整理、分析,对清代陇东地区干旱灾害的等级序列、时间和空间特征及其成因进行了研究.结果表明:陇东地区自1644年清世祖顺治元年至1912年中华民国元年的268年中,共发生干旱灾害111次,平均每2.4年发生1次;清代陇东地区中度旱灾发生最多,其次为大旱灾和轻度旱灾,而特大旱灾发生最少;从清代早期...     

河西走廊干旱区农业气候资源变化特征

以1960~2005年河西走廊地区19个气象站46年的气候资料为基础,运用气候变化倾向率方法对该地区年及春、夏、秋、冬四季的光、热、水等主要农业气候资源要素进行诊断分析,并应用Mann-Kendall方法对主要农业气候资源要素的突变性进行了检测和分析。结果表明,近46年来,河西走廊区域内的气温呈平缓上升趋势,热量资源比较丰富,特别是平均最低气温增温幅度明显,冬季增温大于春、夏、秋季,但总体增温幅度低于我国平均增温水平,温度等热量资源在20世纪90年代中期同步发生突变。降水量变化比较平缓,呈略有增加的趋势,且季节性明显,夏季降水增加的贡献最大,与降水有密切关系的蒸发潜力自60年代起一直呈上升趋势,并在90年代中期发生突变,增速加快,降水蒸发差从70年代起呈缓慢下降趋势,不存在突变现象。太阳辐射与日照时数变化趋势一致,总体呈上升趋势,变化倾向率均为正值,从地域分布上看,北部及中部走廊绿洲区数值增加明显。河西走廊区域内总体的农业气候变化以"气温升高,降水略增、日照增加"为主要特点。文章最后简要分析讨论了农业气候资源的变化给河西走廊农业生产带来的主要影响。     

河西走廊明清时期旱灾与干旱气候事件初步研究

通过对河西走廊明清时期历史资料的收集、整理和分析,对该时期干旱灾害等级、时间、空间特征、成因以及气候事件进行了研究.结果表明:河西走廊明清时期542年中共发生旱灾83次,平均6.5年发生1次.该地区旱灾可分为4个等级,轻度旱灾、中度旱灾、大旱灾和特大旱灾,分别发生13次、44次、19次和7次,发生频率依次为16%,53...     

甘肃河西走廊春末夏初降水高空环流特征

对河西走廊1961-2002年19个气象站的春末初夏降水,采用EOF,REOF分析了其空间分布及其多雨与少雨年的500 hPa高度场700 hPa流场的特征.结果表明:多雨年中纬度500 hPa高度距平场东正西负, 东亚大槽弱,欧洲低槽强.700 hPa流场非洲至欧洲、西伯利亚海和菲律滨海盆为辐散区,印度和中国河西走廊为辐合区;少雨年500 hPa高度距平场西正东负,中亚到新疆的高压脊强,东亚槽偏强.700 hPa河西走廊春末夏初矢量风距平场,欧洲、西西伯利亚、泰国为辐合区,中国河西走廊为辐散区.     

1958-2006年河西走廊极端天气气候事件变化特征

利用1958-2006年甘肃河西走廊18个观测站大雨、干旱、≥35℃高温、≤-20℃低温、霜冻、大风、沙尘暴、雷暴、冰雹等极端天气气候事件的年发生日数资料,采用多项式法、线性倾向、M ann-Kendall法、滑动t检验及Morlet小波等统计学方法诊断分析其变化特征。结果表明:近49年来,河西走廊大风、沙尘暴、低温、霜冻、雷暴和冰雹呈显著减少趋势,高温呈显著增多趋势,其中大风、沙尘暴、高温和霜冻分别于1996,1989,1996年和1998年前后发生突变;大雨和干旱频数总体变化不显著。20世纪90年代初,低温和霜冻由多趋少,高温、大雨和干旱由少趋多,与河西走廊突变增暖时间基本吻合。干旱和高温存在长期性变化周期,沙尘暴、雷暴存在阶段性变化周期,其余极端天气周期变化不明显。     

河西走廊东部冰雹的气候特征及天气特征

利用线性回归分析、Mann-Kendall检验和小波分析法,统计分析河西走廊东部1961-2010年近50 a来冰雹日数的变化规律。结果表明：河西走廊东部冰雹日数时空分布差异较大,从祁连山区到走廊平川区冰雹日数迅速递减;年冰雹日数变化总体呈下降趋势,其线性倾向率为-0.164 3 次•a-¹;一年中冰雹出现时段集中在6-9月,一日集中在12：00-18：00;冰雹持续时间在1～20 min。采用Mann Kendall检验法进行检验,河西走廊东部年冰雹日数从1985年开始减少,突变点出现在2006年,2006年后冰雹日数显著减少。在全球变暖的气候背景下,河西走廊东部冰雹日数呈减少趋势,但开始减少和显著减少的时间均滞后于年平均气温开始上升和显著上升时间。小波分析结果表明,河西走廊东部冰雹日数存在9 a的准周期变化。根据冰雹天气发生的物理机制和高低空环流配置,将冰雹出现的大尺度高空环流形势归纳为西北气流型、西风气流型、低压槽型3大类。对每种大尺度高空环流形势下700 hPa中尺度环流进一步细化,分析了每种冰雹类型的垂直环流特征及影响程度。     

近51年河西走廊西部极端强降水事件变化研究

利用河西走廊西部8个气象站1960～2010年的逐日有效降水(日降水量≥0.1mm)资料,研究了河西走廊西部近51a极端降水事件变化的时空分布特征及变化趋势。结果表明:在河西走廊西部只要出现中～大雨或以上降水就算极端强降水;在空间分布上,河西走廊西部极端强降水阈值自西南向东北逐渐减小,极端降水总量分布与该区域年降水量的空间分布相似,极端降水指数倾向率空间分布很不均匀;在时间分布上近51年来河西走廊西部年极端降水总量和年极端降水强度均呈显著增加的趋势,极端降水频数增加趋势不明显,极端降水指数在3～5a和10～13a周期上反映明显,在60年代极端降水指数均发生了突变。     

河西走廊东部沙尘暴特征及地面气象因素影响机制

利用1961—2015年河西走廊东部民勤、凉州和永昌逐小时沙尘暴资料以及代表站民勤逐日气温、地温、降水、最大冻土深度、积雪日数、积雪深度、平均风速、平均大风日数和近10 a逐小时气温、地温和风速资料,运用常规的气候统计方法,对河西走廊东部沙尘暴特征进行研究,并采用相关系数(Pearson)法进一步分析沙尘暴的影响因素。结果表明:河西走廊东部沙尘暴频次下午到傍晚出现最多,凌晨最少,沙尘暴频次春季上午开始增多,秋、冬季中午开始增多,夏季下午开始增多。河西走廊东部持续60～180 min沙尘暴频次最多,夏季持续1～30 min频次最多,长持续时间的沙尘暴上午开始增多,而短时间的沙尘暴基本出现在下午到晚上。沙尘暴频次月、季变化4月和春季出现最多,9月和秋季最少;近55 a沙尘暴频次呈减少趋势,主要是由大风日数减少、风速减小,地温、气温升高、降水增多、下垫面生态环境改善等因素造成。     

甘肃省近43年降水资源变化对农业的影响

选取甘肃省63个地面测站降水量资料,利用对比分析方法,研究了甘肃省降水资源变化特征及其对农业的影响.结果表明:年降水量,越冬作物生育期、春小麦生育期和秋作物生育期的降水量1987-2003年与1961-1986年相比,时空分布发生了明显变化,河西中东部为增多趋势,河东为减少趋势,分界线与黄河走向基本一致;河东年降水量减少的幅度和速率比河西增加的幅度和速率都大,河东气候向暖干化发展的趋势加快;旱作区降水量减少,极端干旱事件频繁发生,可利用降水资源更加紧缺,对农业可持续发展的负面影响明显增大.     

河西走廊东部人工增雨试验效果评估

采用非随机试验,运用序列试验法、区域对比试验法、区域双比试验法和区域回归试验法,分析了1997-2004年5～9月份在河西走廊东部进行的人工增雨作业.试验发现,实施人工增雨作业后,8年平均累计增加降雨量131.5 mm,平均相对增雨率为26%.说明河西走廊东部进行的人工增雨效果是明显的,进行人工增雨是可行的.人工增雨为河西走廊东部开发利用空中水资源、改善环境、增加水库蓄水开辟了新的途径.     

河西走廊东部高温天气成因分析及预报研究

利用河西走廊东部武威市5个气象站1971-2005年逐日极端最高气温≥35℃资料,使用数值预报产品,应用诊断预报和统计预报方法,分析了高温天气气候特征、形成原因及预报着眼点。结果表明:河西走廊东部高温天气主要发生在中部平原和北部荒漠地带;西太平洋副热带高压动力抬升、青藏高压热力加强是造成极端高温事件发生的直接原因。并系统分析了高温天气发生的主要环流形势,总结出武威市高温诊断预报指标和高温定量预报方程,开发出高温预报业务系统,投入业务使用,预报效果良好。     

1961-2015年河西走廊强降水的时空演变及其对植被的影响

基于1961-2015年河西走廊的降水及卫星遥感资料的分析,发现河西走廊强降水出现次数增加,1991年以来强降水出现站数明显增多、最大日降水量增多较大,河西走廊强降水的变化呈现出区域集中、强度增大的变化趋势.历年连阴雨出现站数趋势平稳,在2007年以来站数和次数均出现减少趋势,最长持续时间呈缩短趋势,但连阴雨最大雨量呈增大趋势,尤其是2000年以来,区域性连阴雨出现次数增多,最大雨量增大,连阴雨事件强度增强.年降水量和连阴雨雨量与植被中覆盖度面积主要呈正相关,与低覆盖盖度多呈负相关,河西西部连阴雨有效数据较少,东部相关性可能受到灌溉率等的影响.