近48年大同市旱涝灾害对气候变化的响应

根据1960~2007年大同逐月平均气温和逐月降水资料,分析了近48 a大同市在全球增暖影响下气温和降水的变化;采用滑动t检验法和信噪比法分析了气温突变的时间点;在此基础上研究了大同市气温突变前后旱涝灾害的变化,并运用马尔可夫模型对未来5 a旱涝状况进行了预测。结果表明:近48 a来大同市气温呈明显的上升趋势;随着气温的升高,该市干旱灾害的比例增幅比较明显,特别是在气温突变后,干旱(4级和5级)的概率达到63.64%,2009~2012年处于"偏旱"的概率较大。     

科尔沁沙地近300年旱涝时空分布特征研究

科尔沁沙地位于季风气候边缘,旱涝气候演变剧烈。本文利用历史文献资料和实测的降水资料,对科尔沁沙地近300年旱涝气候演变规律进行了较周详地探讨与研究。运用旱涝指数、确定了区域旱涝等级,分析与论述了区域旱涝阶段和相对湿润期、干旱期出现的规律和地域分布特征。     

兰州地区近540年旱涝灾害研究

采用1470～2000年旱涝史料,选取兰州、榆中和永登气象资料,将旱涝等级资料延续到2009年建立兰州地区近540年旱涝等级序列,对旱涝灾害发生的规律性、周期性、阶段性和形成原因进行了分析。结果表明:近540年兰州地区共发生旱灾145次,涝灾90次;根据旱涝灾害发生频次可将近540年划分为前期和后期,前期是旱涝灾害低频期,后期是高频期;近540年兰州地区旱涝趋势以旱和偏旱为主,且出现三个以旱为主的上升阶段和四个以涝为主的下降阶段阶段性特点,旱涝存在3～4a周期、25～26a周期和81～82a周期,其中81～82a周期对应太阳活动的80～120a周期;文中初步将公元1581～1588年、公元1634～1641年和公元1926～1930年发生的旱灾确定为干旱气候事件。     

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。     

关中平原太阳黑子活动周期与旱涝灾害的相关性分析

利用关中平原1960-2010年逐月降水资料,通过Z指数确定了该地区的旱涝等级及发生年份,采用频率分析法分析太阳黑子极值年附近的旱涝特征,运用Morlet小波分析技术,对关中平原近51年来降水Z指数与太阳黑子的小波系数变化进行分析。结果表明:(1)关中平原近51年的旱涝发生频率基本相等,在90年代之后旱灾发生频率明显高于涝灾发生频率。(2)太阳黑子数与关中平原旱涝在整个60年代呈现反相关关系;自70年代开始至今,两者基本呈现正相关关系,且旱涝变化较太阳黑子数目的活动存在2年左右的"滞后期"。(3)关中平原在太阳黑子m年附近出现灾害的概率明显高于太阳黑子M年,且太阳黑子m年附近发生重、大旱灾的频率要高于重、大涝灾的频率。(4)太阳黑子与旱涝指数在9-12年周期处存在对应关系,说明太阳黑子变化对关中平原的旱涝有一定影响。     

1470-2014年鄱阳湖流域干湿变化与特征分析

根据1470年以来鄱阳湖流域各类旱涝史料,按照地形和流域分区重建的原则选取区域内11个代表站点进行干湿序列重建,通过面积加权法集成了1470~2014年鄱阳湖流域逐年干湿变化序列。相关性分析和配对样本T检验结果表明在0.01显著性水平下重建序列通过了可靠性检验。不同干湿等级发生频率的空间分析表明,鄱阳湖流域东北部为涝、偏涝中心分布区;中西部为旱、偏旱中心分布区;鄱阳湖区附近属于旱涝兼有分布类型。利用MK趋势检验、累积距平分析、MK突变检验、功率谱和小波分析等方法,诊断了鄱阳湖流域近545年来干湿变化的趋势性、阶段性、突变点和周期性。结果表明:干湿变化在长期尺度下有上升趋势,但并不显著。干湿序列主要体现为3个下降阶段、两个上升阶段;其中1470~1550年、1630~1730年、1890~2014年等时间段偏干;1550~1630年、1730~1890年等时间段偏湿。1570年、1660年等年份出现了年际干湿突变。功率谱和小波分析结果显示鄱阳湖流域近545年来的干湿变化具有多时间尺度、多周期特征,主要有2~3年、4~8年、8~13年、24~60年和100年以上的周期变化过程。     

1986-2015年华北平原农业气象灾害的变化特征

根据华北平原1986-2015年的受灾、成灾和绝收面积等统计数据,分析了河北省、河南省和山东省农业气象灾害损失率以及灾害波动性、灾害等级的变化特征。总体上看,近30年河北省、河南省和山东省的农业气象灾害呈下降趋势,平均总损失率分别为7.5%~16.4%、5.6%~12.3%、6.2%~13.9%。各省灾害损失率由大到小分别为：河北省干旱>风雹>洪涝>低温,河南省和山东省干旱>洪涝>风雹>低温。干旱仍是华北平原最严重的灾害,但各省的干旱灾害呈下降趋势,河北干旱最严重,占总损失率的64.2%。河南和山东的洪涝呈先增后减的趋势,河北呈下降趋势。河北和山东的风雹呈下降趋势,河南呈先增后减的趋势。河南和山东的低温呈先增后减的趋势,河北呈增加趋势;河南最严重,占5.2%。各省洪涝、低温偶发性强,其中河南的洪涝波动性最大,山东的低温波动性最大;各省干旱、风雹为常态灾害,其中河北的干旱、风雹波动性最小。四类灾害等级划分结果表明干旱和风雹为常态性灾害,年际波动小,对农业生产的影响较大;而洪涝和低温的影响相比较小,但偶发性强,致灾强度大。     

明清时期江苏地区旱涝灾害与气候变化的关系

通过对江苏地区1368-1911年旱涝灾害资料的统计和整理,利用滑动平均、累积距平及小波分析等方法探讨分析了明清时期该地区旱涝灾害与气候变化的关系。结果表明:1368-1911年江苏地区共发生旱涝灾害362次,其中旱灾发生108次,涝灾发生254次,在旱涝灾害中以涝灾为主;明清时期江苏地区旱涝灾害具有显著的阶段性特征,旱涝灾害在年内具有显著的季节变化特征,在时间尺度上大致存在7a、11a、17a和22a 4个周期,与太阳活动周期有着密切关系;明清时期江苏地区旱涝灾害在空间分布上具有明显的区域差异,整体上呈现出西部多于东部、南部多于北部的变化特点;明清时期江苏地区旱涝灾害的发生与长江中下游地区气候变化有很好的对应关系,18世纪60年代以来,人类活动对全球气候环境的影响导致区域性旱涝灾害频繁发生。     

河北省近50年蒸发量气候变化特征

利用河北省68个气象站1956～2000年20cm口径蒸发皿资料,分析了河北省蒸发量的气候变化趋势。结果表明:近50a来,河北省平均蒸发量呈明显下降趋势,各气候分区变化趋势与全省相似;各季平均蒸发量的年际变化趋势与年值相似,春季下降幅度最大、夏季次之、冬季最小;全省及各分区平均蒸发量大部在60年代最大,60年代至90年代逐渐下降。蒸发量的下降原因与平均风速的减小存在明显正相关。     

河北省近41(1965-2005)年来最低气温变化特征研究

利用河北省85个常规地面气象站1965-2005年的逐日最低气温资料,应用小波分析和气候变化倾向率法,分析了河北省近41年来年平均最低气温的时空演变特征,包括年极端最低气温发生频率和强度的变化趋势以及区域差异。结果表明:近41年来,河北省年、季节平均最低气温均表现出不同程度的上升趋势,1990年左右是转折点,此后升温明显。年平均最低气温以40a以上及18a-25a大尺度的年代际变化周期为主。在空间上,近41年河北省北部高原地区以及东部平原表现出持续性增温,南部平原地区最近10年气温上升较快。从整体看,年极端最低气温发生频率在降低,强度也在减弱,但不同区域变化趋势不等。年极端最低气温发生频率和强度的变化倾向率主要沿西北-东南方向分布。     

辽宁省洪涝灾害规律的初步研究

根据辽宁省21个气象站点1958-2008年逐日降水观测数据,采用Z指数方法和区域旱涝等级评定,并运用Morlet小波分析和Kriging空间插值法对辽宁省近51年洪涝灾害的时空分布特征进行经验正交函数(EOF)方法对比分析。研究结果表明:从时间变化方面来看,1958-2008年间的降水变化呈波动式下降趋势,减小趋势为1.96mm/a,年际变幅比较大,且呈周期性变化,主周期约为9年,次周期约为24年和3年;从空间变化方面来看,根据EOF分析,辽宁省降水分布呈现整体一致性、东南-西北对称相反性、中部-两侧对称相反性。主体变化是由辽东南沿海向西北内陆递减;洪涝灾害区主要集中在辽北、辽中、辽西北部分地区的大、中河流的中下游平原。     

从河北省2002年小麦条锈病流行特点认识该病的传播规律

2002年河北省小麦条锈病是近12a来最重的暴发流行年。通过对全省各植保站的监测数据分析,结合气象条件,简要论述了小麦条锈病的传播规律,为指导该病的测报工作提供了理论依据。     

气候变化背景下甘肃省主要气象灾害综合损失特征

甘肃省气候类型复杂,气象灾害种类繁多,随着以变暖为主的气候变化的背景下,气象灾害造成的损失越来越大,灾害风险特征的认识及其对气候变化的响应亟待解决。鉴于此,本研究基于甘肃省1961以来主要气象站灾情实况资料,构建灾害风险指数-综合损失率,系统分析了甘肃省干旱、暴雨洪涝、风雹和低温灾害的时空变化特征,并就气候变化对其的影响做了探讨。结果表明:1961年以来,各种灾害风险发展具有面积增大和危害程度加剧的趋势。干旱是风险最大和最严重的灾害类型,其次是风雹和暴雨洪涝,低温冷害风险相对最小,其中干旱受灾、成灾和绝收率(25.2%、14.1%和2.2%)均明显高于全国平均水平(15.0%、8.1%和1.7%),增加速率(0.16%/10a、0.15%/10a和0.05%/10a)也均高于全国平均水平。风雹、暴雨洪涝灾害和低温冷害增加速率分别为0.29%/10a、0.45%/10和0.72%/10a。各年代际灾害风险变化特征具有明显的差异性。气候变化后,甘肃主要气象灾害风险均增加。     

明代河南大水灾城洪涝灾害时空特征分析

大水灾城灾害是洪水灾害中的特大水灾,通过相关资料的搜集整理,对明代河南大水灾城灾害时空特征进行了分析。结果表明:明代河南大水灾城洪水灾害共发生101次,平均每3.65年发生一次。1580、1470、1530、1590年代灾害最为频繁。灾害季节性强,主要集中在夏秋两季,具体为农历的6、7、8、9月间。主要为河灌型灾害,占水灾总次数的46%,河溢型、雨灾型各占水灾总次数的35%、19%。明代河南有64个州县发生灾害,约占全省的61.5%,祥符、睢州等受灾最为严重。处于黄河南泛区的开封府、归德府受灾严重,南阳府、汝宁府,受灾最轻。总体特征为东部密、西部疏;黄河沿岸及其泛区、沁河流域、伊洛河下游密,其他流域及支流疏。黄河南泛河道不固定、泛溢无常,以及太行山东南缘河道短促,暴雨集中、宣泄不畅等是灾害频发的主要原因。     

1400-1899年秦州(今天水)城市洪涝灾害初探

今天水市自西晋太始五年(269)至今一直作为天水地区政治、经济、文化中心,具有水陆兼备的交通区位优势和依山傍水的生态环境优势。文中通过对历史文献资料的搜集、整理与分析,对1400-1899年秦州地区自然灾害特征进行了初步分析,并对在此期间秦州城市洪涝灾害进行了初探。结果表明:1400-1899年秦州地区的自然灾害以干旱、洪涝、冰雹、地震四种为主,其中洪涝灾害共发生50次,平均每10年发生一次。此外,还发现在此期间秦州城共修筑12次,平均42年一次,城市洪涝灾害是其修筑的重要原因。秦州城市洪涝灾害致灾因子包括州城地处山间河谷盆地、降水集中且多暴雨、城市四周泄洪能力与防洪强度过低等。     

Drought and flood characteristics in the farming- pastoral ecotone of northern China based on the Standardized Precipitation Index

The farming-pastoral ecotone of northern China (FPENC) provides an important ecological barrier which restrains the invasion of desert into Northwest China. Studying drought and flood characteristics in the FPENC can provide scientific support and practical basis for the protection of the FPENC. Based on monthly precipitation data from 115 meteorological stations, we determined the changes in climate and the temporal and spatial variations of drought and flood occurrence in the FPENC during 1960-2020 using the Standardized Precipitation Index (SPI), Morlet wavelet transform, and inverse distance weighted interpolation method. Annual precipitation in the FPENC showed a slightly increasing trend from 1960 to 2020, with an increasing rate of about 1.15 mm/a. The interannual SPI exhibited obvious fluctuations, showing an overall non-significant upward trend (increasing rate of 0.02/a). Therefore, the study area showed a wetting trend in recent years. Drought and flood disasters mainly occurred on an interannual change cycle of 2-6 and 9-17 a, respectively. In the future, a tendency towards drought can be expected in the FPENC. The temporal and spatial distribution of drought and flood differed in the northwestern, northern, and northeastern segments of the FPENC, and most of the drought and flood disasters occurred in local areas. Severe and extreme drought disasters were concentrated in the northwestern and northeastern segments, and severe and extreme flood disasters were mainly in the northeastern segment. Drought was most frequent in the northwestern segment, the central part of the northeastern segment, and the northern part of the northern segment. Flood was most frequent in the western part of the northwestern segment, the eastern part of the northeastern segment, and the eastern and western parts of the northern segment. The accurate evaluation of the degrees of drought and flood disasters in the FPENC will provide scientific basis for the regional climate study and critical information on which to base decisions regarding environmental protection and socio-economic development in this region.     

河北坝上地区不同降水年型下马铃薯耗水特征

基于2010-2017年连续8年的马铃薯生育期和产量数据、以及生育期内气象和土壤数据,利用作物-土壤水分平衡公式的方法,揭示坝上地区马铃薯在不同降水年型下不同生育阶段的耗水特征。结果表明：研究区马铃薯生育期内降水量在260~449 mm之间,其中25%的试验年份为干旱年份;不同生育阶段的耗水量在25~182 mm之间,其中播种~出苗阶段和薯块形成~薯块膨大阶段在湿润年型下耗水量最大,出苗~薯块形成阶段在干旱年型下耗水最多,薯块膨大~成熟阶段在正常年型下耗水最多;薯块形成~薯块膨大阶段的日耗水量显著高于其他阶段,干旱、正常和湿润年型下该阶段的日耗水量分别为3.6、3.9 mm和4.7 mm。2010-2017年马铃薯产量8 250~24 500 kg·hm^-2,水分利用效率32~135 kg·hm^-2·mm^-1,其中干旱年型下马铃薯水分利用效率最高,显著高于其他年型;另外薯块膨大~成熟阶段耗水量的增加对马铃薯产量具有显著的正效应。坝上地区在马铃薯薯块膨大~成熟阶段增加灌溉并且在其他阶段进行适当的干旱胁迫对提升该地区的马铃薯产量具有重要的意义。     

河北省干旱分布特征和变化规律分析

选取河北省有连续观测资料的72个观测站日降水量和日平均气温,利用干旱综合指数方法计算1970-2009年的每日干旱综合指数。应用干旱综合指数（C_i）对河北省干旱过程进行监测与诊断,分析河北省气候干旱的时空变化特征及其成因。结果表明：河北省各地都有干旱发生,中南部为干旱多发区;各地区均是4月和5月干旱发生频率最高,秋季干旱发生的频率也很高;过去40 a中,河北省年干旱日数、生长季干旱日数总体上没有显著增加或减少;从四季来看,春季干旱日数存在明显的减少趋势,夏、秋季有增加的趋势,冬季的变化趋势相对较小。      

1951-2014年辽宁省气象干旱时空特征分析

利用辽宁省56个国家气象观测站1951-2014年逐日降水量和气温资料,依据当前气象干旱监测业务中使用的气象干旱综合监测指数(MCI),使用国家标准《气象干旱等级》中对干旱事件的定义,分析讨论了1951-2014年辽宁省气象干旱事件的时空分布特征和变化规律。结果表明:1)辽宁省近64年来气象干旱事件出现的频率高、影响范围广,特别是2000年后气象干旱范围呈急剧上升趋势;春旱和秋旱影响范围增长速率最大,春旱的影响范围最广;2)辽宁省气象干旱的发生频率分布有很强的地域特征,辽西地区是气象干旱高发区;3)四个季节都有可能发生气象干旱,其中春旱发生频率最高,夏旱次之,秋旱发生频率相对较小;4)辽宁省出现的气象干旱事件强度(持续时间)呈现全省普遍偏大(偏长)或者普遍偏小(偏短)的一致特征,辽中地区是易发生强干旱并持续的敏感区。     

1400-1899年渭河上游地区洪涝灾害与城市变迁初探

通过对历史文献资料的搜集、考证、整理和分析,对1400-1899年间渭河上游地区洪涝灾害的频率和时空分布特征进行了分析研究,发现在这500年内渭河上游地区洪涝灾害的发生频率总体上呈升高趋势,且沿着渭河流向由西向东各地洪涝灾害的发生次数逐渐增加。为了探求渭河上游地区城市的兴衰变迁与洪涝灾害的关系,文中将该地区的城市修筑和洪涝灾害在时间上的频次变化趋势进行了比较,并就每个城市的修筑次数与洪涝灾害的发生次数进行了分别比较。结果表明:在这500年内城市修筑的频次变化与洪涝灾害发生的频次变化大体一致,洪涝灾害发生频次高的时段对应的城市修筑频次相应较高,只是在时间上略微后移,这正好说明了洪涝灾害的发生与城市的修筑之间存在一个时间差;渭河上游地区各城市的洪涝灾害次数与修筑次数成正相关关系,即洪涝灾害次数多的城市,其修筑次数相对较多。由此可见,洪涝灾害是渭河上游地区城市兴衰变迁的最主要原因之一。因此,试图分析了历史时期渭河上游地区城市的防洪对策,主要有加固城池、筑堤植柳,甚至迁建城垣。