近545年石家庄地区旱涝变化规律研究

整理近545年石家庄旱涝史料,建立旱涝等级序列.结合频次分析、累积距平分析、滑动t检验、小波分析和地理信息系统等方法技术,对旱涝频次、阶段性、周期性、突变性以及空间分布特征进行了分析.结果表明:旱涝灾害分为1470-1498年、1499-1578年、1579-1643年、1644-1803、1804-1870、1871-1925与1926-2014年等7个阶段;1642-1647年附近由干变湿以及1900-1917年附近由湿变干;存在3-5、18、30和75年左右等主控周期;东部南部比西部北部湿润;近545年来旱涝呈现偏湿-湿润-偏旱特征;且石家庄地区与华北地区旱涝灾害的发生具有明显相关性.     

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。     

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。     

保定地区1368-1911年旱涝序列重建与特征分析

基于历史文献记录,利用旱涝指数法,重建了1368—1911年保定地区旱涝序列。利用偏度-峰度检验、滑动t-检验、累积距平、小波分析等方法检测了研究区旱涝灾害总体特征、跃变点、旱涝阶段性、周期性。利用1380年以来华北温度序列,比较了旱涝灾害与气候冷暖关系。结果表明,1368-1911年保定地区旱涝序列为偏态分布,涝灾频率高于旱灾。1437年、1500年、1578年、1607年、1648年、1670年、1701年为气候跃变年份,1501-1606年、1649-1669年、1794-1911年气候相对湿润,1437-1500年、1607-1648年、1670-1793年气候相对干旱。旱涝变化存在64a,30a,11a三种周期,旱涝灾害与气候冷暖在研究区内没有简单的对应关系。     

鄂尔多斯高原清代霜雪灾害研究

根据历史文献统计分析,并应用最小二乘法和小波分析法,研究了鄂尔多斯高原清代霜雪灾害发生频次、等级、阶段、周期规律及其成因。结果表明:鄂尔多斯高原清代发生霜雪灾害75次,平均每3.5a发生1次,其中轻度霜雪灾害13次、中度霜雪灾害53次、重度霜雪灾害9次,分别占灾害总数的17.3%、70.6%、12.1%。鄂尔多斯高原清代霜雪灾害变化可分为5个阶段,分别在1644~1753年、1754~1783年、1784~1803年、1804~1863年、1864~1911年。第1、3、5阶段为霜雪灾害低发期,第2、4阶段是霜雪灾害高发期。霜雪灾害发生频次和强度显示,研究区清代发生了两个霜雪灾害爆发期,代表了两次寒冷气候事件,分别发生在公元1764~1783年和1834~1863年。研究发现该区西部清代霜雪灾害主要为发生在冬季的强冷空气引起气温降至-6.4℃以下的强低温型霜冻灾害,东部地区主要是发生在秋季偏暖月份冷空气引起的气温降至0℃以下的弱低温型霜冻灾害。研究区清代霜雪灾害变化主要有40~45a的长周期,16~18a、11~15a的中周期和5~8a的短周期。该区的霜雪灾害发生周期可以作为霜雪灾害预防的参考依据。     

1470-2014年河北省旱涝灾害特征研究

利用收集整理的历史旱涝资料,重建了1470-2014年河北省旱涝等级序列,并运用统计分析、EEMD及交叉小波分析等方法,从整体上探讨了河北省545年的旱涝类型变化特征及其演变规律。结果表明:在545年间,河北省发生涝灾共计203年,旱灾共计173年,在17世纪之前和20世纪后全省偏旱,涝灾主要集中在18世纪至19世纪间;旱灾主要集中在中南部地区,涝灾主要集中在东部沿海地区;全省旱涝序列存在不同尺度的周期变化;交叉小波分析发现旱涝序列与北方温度指数间在16-32a左右具有凝聚性较强的年代际变化周期。     

气候暖干化背景下黄土高原旱涝时空演变特征

选取58个国家气象基准站1960-2010年逐年降水资料,采用Kriging插值、Mann-Kendall检测及Morlet小波分析等方法,对该区降水及旱涝时空特征进行分析。结果表明：黄土高原暖干化趋势明显,气温、降水突变年份分别在1995年、1990年左右。旱涝等级呈上升趋势,尤以半湿润区最为明显。干旱区发生旱、涝频率最高,涝情略微严重,但干旱更易发生,大旱频次高值中心分散分布,洪涝发生频率西部低、中部高。该区旱涝情势存在多尺度的周期变化,25~30 a的振荡最强,推测涝期即将结束,旱期将要开始。研究成果可为黄土高原旱涝灾害防御提供参考。     

清代晋北地区干旱灾害研究

干旱灾害是山西主要的气象灾害,通过相关资料的搜集整理,对清代晋北地区的干旱灾害等级及时空特征进行了分析。结果表明:清代晋北地区共发生轻度旱灾33次,中度旱灾35次,大旱灾20次,特大旱灾5次,旱灾等级整体略呈上升趋势;整个清代,晋北地区共发生旱灾93次,平均每2.88年发生一次旱灾,从发生频次总体趋势上看,变化不明显,整体稍呈下降趋势;大同盆地及晋西北保德、河曲等地旱灾发生较为频繁;清代晋北地区旱灾持续时间长、灾情重,旱灾引起的次生灾害较严重,常伴有饥、疫、蝗灾等自然灾害的发生。降水缺乏、降水年内分配不均及生态脆弱是晋北地区旱灾频发的主要原因。     

明代河南地区干旱灾害的时空特征分析

通过对明代(1368年-1644年)277年河南地区干旱灾害史料的整理、分类与统计分析,从频次和强度两个方面探究河南地区干旱灾害的时空分布特征.结果表明:河南地区在明代共发生干旱灾害88次,其中1级旱灾35次,2级大旱灾48次,3级特大旱灾5次.在时间分布上,明代河南地区干旱灾害发生频次尽管有阶段性起伏,但总体来看,呈现出前期少,中后期多的特点,其中后期尤为突出;在发生季节上,干旱灾害多集中于春、夏季,秋季次之,冬季最少.在空间分布上,明代河南地区干旱灾害频次的区域分布与干旱灾害强度的区域分布也存在着一定程度的一致性,豫北地区既是干旱灾害易发区,也是干旱灾害最严重的地区;豫西地区干旱灾害发生频次偏低,但干旱灾害强度偏大;地处西南的南阳府(范围大体同于现在的唐白丹区)干旱灾害发生最少且强度最低.     

武威地区清代-民国时期干旱灾害特征研究

通过对历史文献资料的搜集与整理,利用统计分析和小波分析的方法,对武威地区清代-民国时期干旱灾害的等级序列特征、年代际变化、季节变化、周期变化及成因进行了研究。结果表明:武威地区清代-民国时期共发生旱灾70次,平均每4.4年发生1次。干旱灾害以中度旱灾为主,占旱灾总次数的60%,其次是大旱灾,占旱灾总次数的20%,轻度旱灾和特大旱灾发生频率较低,各占旱灾总次数的14.3%和5.7%。清代-民国时期武威地区干旱灾害呈现先增加后减少再增加的趋势。旱灾在季节上以夏旱次数最多,其次为夏秋连旱。旱灾存在5～8a周期、8～10a周期、15a周期、20～25a周期、50a周期。清代-民国时期旱灾的发生是人类活动与气候变化共同作用的结果。     

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。     

近80年宝鸡市旱涝变化特征分析

文中使用1934-2010年5-9月降水总量资料,分析研究宝鸡近80a旱涝演变规律。结果表明:宝鸡市近80a有向干旱发展的趋势,并且以0.12次/10a的速度增加;旱涝出现的频率为39%和28.6%;旱涝演变具有24a左右的长周期和2a的短周期;20世纪40年代、80年代以偏涝为主;70年代、90年代和21世纪头10年以偏旱为主。宝鸡市近80a以来,年Z指数明显下降,其下降速度为0.16/10a。1953-1990年涝年多、旱年较少,1993年以后旱年多、涝年很少,近年来有旱涝交替的特点。四季的Z指数变化趋势不同,冬、夏季Z指数变化不大,冬季呈略上升趋势;夏季呈微弱的下降趋势;春、秋季呈明显的下降趋势,表明干旱趋势增强,春季最明显,秋季次之。春季涝、旱和正常年基本各占1/3;夏涝、秋涝、冬旱的发生频率高。各季旱涝变化都具有2a的周期。研究结果对旱涝趋势预测和防灾减灾具有一定的参考价值。     

明清时期苏浙皖沪干湿变化规律研究

以旱涝史料为基础,利用最小二乘方法、滑动平均方法、累积距平方法、小波分析方法等统计方法对旱涝灾害进行数据挖掘。结果表明:1)将《中国三千年气象记录总集》等文献资料存入属性数据库,利用"典型词典"对《总集》中的旱涝和正常年份记录进行提取,获得区域干湿等级序列。得知发生涝灾的年份明显多于发生旱灾的年份。2)使用最小二乘法对干旱和洪涝灾害进行了拟合分析,涝灾在1550年之前为负距平,之后为正距平,旱灾在1700年之前为正距平,之后为负距平;使用滑动平均方法和累积距平方法对旱涝灾害阶段性进行分析,旱涝灾害发生可以分为7个主要阶段;使用小波分析方法对旱涝灾害的周期性进行了分析,发现旱涝灾害有2年、8-11年、18年、30年、50年、75年、100年和150年左右准周期。     

太阳活动与ENSO事件对汉江谷地旱涝灾害影响分析

为探究汉江谷地旱涝灾害发生机理,根据18个代表站点1960-2010年气象资料,运用Z指数法界定出旱涝灾害等级和年份后,分析太阳黑子活动和ENSO事件对汉江谷地旱涝灾害的关系。结果表明:1)研究时段内汉江谷地呈暖干化趋势,气温以0.136℃/10a的速度上升,降水以15.7mm/10a的速度减少,旱涝灾害的发生呈增加趋势。2)20世纪70-80年代旱涝灾害指数与太阳黑子数呈负相关,80年代后二者呈正相关,太阳黑子的减少趋势与研究区域干旱化趋势相同。3)厄尔尼诺强度增大时研究区域的涝灾增多,拉尼娜发生强度增大时旱灾增多。     

陕甘宁青蒙相邻干旱地区近530年旱涝灾害、突变分析及其趋势预测

本文以研究范围内有代表性的 1 3个气象台站自 1 470年至 2 0 0 0年旱涝等级资料为基础 ,采用平均旱涝等级值和旱涝灾害指数作为旱涝灾害的指标 ,较确切地反映出该研究范围内各年旱涝灾害轻重的程度 ;凭籍 L epage检验、功率谱等方法 ,对近 5 30年的不同时间尺度的阶段性、周期性和突变特点进行了分析 ;引进均生函数累加延拓的时序建模方案 ,对该区的旱涝灾害序列有很好的拟合和预测效果。     

明代晋陕蒙地区蝗灾的韵律性及其与气候变化关系

通过检索《中国基本古籍库》及《爱如生数据库·中国方志库》,搜集史料,构建10a尺度上的蝗灾频次与县次序列。采用最小二乘法、小波分析等方法,对蝗灾发生的趋势与周期,及与气候变化的关系进行研究。结果表明:明代晋陕蒙地区蝗灾共发生73次,每2.6次/10a,县次共258次,每9.3次/10a;4种等级蝗灾各占总灾害频次的41.3%、37.8%、12.9%和8%;蝗灾爆发峰值季节在夏秋。整体上看,蝗灾频次与县次呈现下降-缓慢上升-快速上升的波动趋势;蝗灾频次存在55a的周期,县次则存在110a的主周期和55a和20a的次周期。蝗灾空间分布差异性明显,主要在地势相对平坦地区、沿河谷与湖泊等水系发达区域分布。蝗灾发生与气候波动变化有良好对应关系,气候转折期及偏干暖阶段,蝗灾发生规模较大的特征。长时间的暖干气候引起的蝗灾,影响范围更广,县次更多。     

塔里木河流域旱灾发生规律

通过1949-2010年塔里木河流域干旱灾害资料,研究了塔里木河流域干旱灾害的频次和旱情,采用波谱分析方法进行了周期分析。结果表明：1949-2010年,塔里木河流域有记载的干旱灾害共59次,平均每1.04 a发生1次。在59次的灾害中,特大旱灾、重大旱灾、中度旱灾、轻度旱灾分别为10次、25次、11次、13次,分别占16.96%、42.37%、18.64 %和22.04%,3级以上大旱灾共发生35次,平均每1.75 a发生1次,占干旱灾害发生年总数的59.32%。塔里木河流域1990-2010年受旱率超过20% 的有14 a,受旱率和成灾率最高的年份为1993年,分别为37.5%和17.3%。受旱率超过 25%、成灾率超过15%的有3 a,分别是1993、2001年和2002年,平均7 a一遇;每5 a不同级别平均受旱面积依次为2.65×10⁵、2.22×10⁵、3.23×10⁵ hm²和3.53×10⁵ hm²; 平均成灾面积分别为1.22×10⁵、1.05×10⁵、1.78×10⁵hm²和2.31×10⁵hm²。塔里木河流域在1950-2010年存在准2 a、准3 a、准6 a、准13 a的周期,且准2 a、准3 a的周期相当显著,置信度分别达99%和95%。     

清代畜疫流行的时空特征及其与气候变化的关系

基于清代畜疫史料,运用GIS空间分析和数理统计分析等方法,对清代(1644-1911年)畜疫流行的时空特征及其与气候变化的关系进行研究,结果表明：1)清代畜疫流行频繁,畜疫频度高达55.60%;夏秋季节是畜疫的高发季节;畜疫流行总体呈波动上升趋势,其中,清后期最为严重,清前期次之,清中期相对稀少,此外,畜疫流行还存在90年左右的波动周期。2)清代畜疫流行空间分异明显,清前期,畜疫高发区位于河南省,清中期南移至湘、琼、两广交界、赣东北和浙西北地区,清后期转移至长江三角洲地区,整个清时期,畜疫流行形成长江三角洲地区和黄河中下游地区两个高发区中心以及“赣东北-湘东-两广交界-海南岛”的高发带。3)清代畜疫流行受到气候变化的影响,畜疫流行对温度、降水和极端气候事件三者的联合效应敏感、显著,然而,在这三个因素中,仅极端旱涝事件与畜疫流行具有统计意义上的因果关联,极端旱涝事件是畜疫流行的重要影响因素。     

ENSO事件对河西走廊气候与气候灾害的影响

通过对河西走廊敦煌、酒泉、张掖、武威4个城市58 a来气温和降水资料的搜集和整理,分析该区域气温和降水的变化、ENSO事件对该区气候以及旱涝灾害的影响。结果表明：1952年以来,该区年均气温总体呈波动上升趋势,气温增长率约0.3 ℃/10 a;年均降水量略有增加,增长率约2.3 mm/10 a。在58 a内该区发生旱涝灾害的频率为50%。小波分析显示,该区域轻度旱涝灾害周期为4~5 a,中度旱涝灾害周期为13~14 a,大的旱涝灾害周期为18~19 a,重的旱涝灾害周期为26~27 a。ENSO事件对该区平均气温的影响比平均降水量的影响明显,厄尔尼诺年气温明显升高,降水量略有增加;拉尼娜年气温明显降低,但年均降水量增加了10.5 mm。ENSO事件与该区旱涝灾害关系显著,该区域的旱灾和涝灾主要发生在ENSO事件年或前后年,并且旱涝灾害多发生在连续性的ENSO事件年。     

近500年陕西旱涝序列重建与趋势分析

本研究旨在运用历史文献资料和降水资料恢复重建陕西省各气象站1470—2008年旱涝等级,分析其变化的基本特征及其演变趋势,为将来的旱涝预测提供依据。选取榆林、延安、西安、汉中、安康5个有代表性的站点,分析这5个站1470—2008年长达539年的旱涝等级序列发现:榆林和延安有由旱向正常发展的趋势;宝鸡和西安旱涝交替阶段性变化显著,存在偏旱向偏涝转变的趋势;而陕南的汉中和安康539年来主要以偏涝为主。17世纪40年代前后陕北、关中和陕南先后出现了旱涝突变点,其中,陕北1640年前后有由偏旱转为正常的突变;1643年前后宝鸡和西安发生偏旱转为偏涝的突变;而汉中和安康在1648年前后发生了正常向偏涝的突变。对陕西5个站点539年的旱涝级别的时间序列进行EOF分解,前三模态方差贡献达91%,反映了陕西全省旱涝时空分布的主要特征;第一模态方差贡献为60.3%,这539年陕西全省旱涝一致型占主导地位;第二模态方差贡献为19.8%,即南北旱涝相反型;第三模态方差贡献较小,为10.9%。