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。     

基于EEMD的杜尚别市1950-2013年降水多尺度分析

文中采用集合经验模态分解(EEMD)方法,对杜尚别市1950～2013年的降水量进行了多尺度分析.结果表明:过去64年杜尚别市年降水量存在明显的年际和年代尺度的变化,年际尺度的周期为4年和6.5年和年代尺度的周期为12年和27年,其中1950s ～1980s呈减少趋势,在1990s～2000s呈增加趋势,且后期的增幅大于前期的减幅.四季中,春季和夏季的降水量呈增加趋势,秋季和冬季的降水量呈减少趋势.     

基于EEMD的新疆1971～2013年初、终霜日及霜期变化趋势分析

对国家气象信息中心整编的1971~2013年新疆50个气象站点逐日最低气温资料进行集合经验模态分解,分析新疆初、终霜日及霜期和无霜期的空间分布特征及变化趋势。结果表明:近43a新疆终霜日提前比初霜日推迟更明显,无霜期延长比霜期缩短趋势更显著;初霜日推迟、终霜日提前、霜期延长和无霜期缩短的趋势北疆均比南疆地区更显著;新疆初霜日变化趋势上升型占44%,终霜日变化趋势下降型占44%,霜期变化趋势下降型占72%,无霜期变化趋势上升型占42%。     

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。     

吉林省西部旱涝灾害的动态变化及其驱动力分析

本文在对吉林省西部近50年的数据资料统计的基础上,研究了吉林省西部旱涝灾害的动态变化规律,并对其驱动力进行了分析。研究结果表明,吉林省旱涝灾害呈上升趋势,特别是近20年大幅度上升。吉林省西部降雨量逐渐减少,蒸发量远大于降雨量,气温逐渐升高,是旱涝灾害逐渐加重的自然驱动力。由于人口的增加和土地利用方式的改变,使得吉林省西部生态环境恶化,旱涝灾害逐渐加重。     

过去1500年宝鸡地区农业旱涝灾害与全国冷暖对应分析

揭示人类对环境变化的响应 ,已经成为近年来全球变化研究新的热点。根据我国陕西省宝鸡地区农业旱涝灾害史料 ,统计出 7世纪到 2 0世纪末的 15 0 0年间发生的旱涝灾害的年数 ,应用频数分析法及灾情等级指数分析法 ,发现宝鸡地区历史农业旱涝灾害的频度和灾情 ,均具有明显的波动变化特征。与全国季风区年均气温的变化进行对比 ,可以看出农业旱灾频数对气温变化有很好的冷多和暖少的对应关系 ,并且农业旱涝灾情在气温突变时段较严重 ,在气温平稳持续时段较弱。进一步分析表明 ,宝鸡地区农业旱涝频率的变化存在千年周期。在千年周期的结束期 ,即转换期 ,农业旱涝频率变化同步。     

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。     

黄河流域旱涝灾害的时空分布特征

本文以月降水距平为指标,根据黄河流域典型台站４０年的降水资料,对黄河流域旱涝灾害的时空分布特征进行了分析,并进行了区域划分。     

山东省近54年的气候变化特征及旱涝灾害响应分析

根据山东省33个气象站点1960—2013年的气温和降水资料,运用趋势线法、Mann—Kendall突变检验、Z指数法、马尔可夫模型等方法分析了山东省的气候时空变化及旱涝灾害响应特征。结果表明:(1)山东省的气温总体处于上升趋势,春、夏、秋、冬季都有增温趋势,冬季最为明显。20世纪90年代以来升温显著,气温突变点是1991年,1991年前为冷期,后为暖期。在空间上,年均温呈现出从东向西递增的变化规律,气温倾向率空间变化相反。(2)山东省的降水量总体呈现减少趋势。夏季降雨量减少幅度最大,春冬季有增湿现象。在空间上,年降水量呈现出从东南向西北递减的趋势,降水倾向率空间变化相反。(3)气温突变后,极端旱涝事件减少,正常和偏旱事件增加,山东省的状况由以涝灾为主转变为以正常和旱灾为主。旱灾在空间上由东南向西北加重,涝灾相反。运用马尔可夫模型预测,近时期2014—2022年,山东省的旱涝状况以正常状态概率最大,在较远的未来年份预测中,正常状态概率也大于旱灾和涝灾状态概率。     

陕西秦岭南北旱涝灾害时空变化趋势分析

根据1961-2009年秦岭南北57个站点的月降水资料,采用区域旱涝指标和Z指数,运用Mann-Kendall检验、小波分析、Kriging插值等方法,对秦岭南北旱涝时空变化趋势进行分析。结果表明：①关中地区年平均气温倾向率大于陕南,气温突变年均为1996年。②近49年来,关中地区暖干化及春旱、夏涝的趋势较陕南显著。气...     

山西气候变化特征与旱涝灾害趋势判断

根据山西18个气象站自建站以来到2010年的气温和降水资料,应用趋势分析法、Mann-Kendall突变检验、马尔可夫模型等分析了山西近60a来的气候变化及旱涝趋势。结果表明:1)山西近60a来气候总体上具有暖干化特征,年平均气温呈波动上升趋势,其增长率为0.29℃/10a。20世纪90年代以来气温上升迅速,在1992年气温发生突变,1992年以前为冷期,以后为暖期。2)降水量总体呈减少趋势,为-12.77mm/10a。降水变化与气温变化呈负相关。3)马尔可夫模型预测显示在气温突变后2012～2016年降水处于"正常"状态的概率较大。     

基于SPEI的1981-2017年中国北方 地区干旱时空分布特征

基于逐日降水量实测数据以及根据Penman-Monteith公式获取的潜在蒸散发量,计算了中国北方地区1981-2017年的标准化降水蒸散指数（SPEI）,并采用Mann-Kendall检验及旋转经验正交矩阵（REOF）等方法,探讨了近37年来北方地区干旱时空分布特征。结果表明：（1）1981-2017年北方地区约有74%的区域SPEI呈减小趋势,其中显著减小（P<0.05）的区域占总面积的43%,区域平均SPEI趋势率为-0.015·a^-1（P<0.01）,1994年为其突变年;（2）近37年来,北方地区轻度干旱（-1.2相似文献   

Performance of different drought indices for agriculture drought in the North China Plain

The Palmer drought severity index(PDSI), standardized precipitation index(SPI), and standardized precipitation evapotranspiration index(SPEI) are used worldwide for drought assessment and monitoring. However, substantial differences exist in the performance for agricultural drought among these indices and among regions. Here, we performed statistical assessments to compare the strengths of different drought indices for agricultural drought in the North China Plain. Small differences were detected in the comparative performances of SPI and SPEI that were smaller at the long-term scale than those at the short-term scale. The correlation between SPI/SPEI and PDSI considerably increased from 1-to 12-month lags, and a slight decreasing trend was exhibited during 12-and 24-month lags, indicating a 12-month scale in the PDSI, whereas the SPI was strongly correlated with the SPEI at 1-to 24-month lags. Interestingly, the correlation between the trend of temperature and the mean absolute error and its correlation coefficient both suggested stronger relationships between SPI and the SPEI in areas of rapid climate warming. In addition, the yield–drought correlations tended to be higher for the SPI and SPEI than that for the PDSI at the station scale, whereas small differences were detected between the SPI and SPEI in the performance on agricultural systems. However, large differences in the influence of drought conditions on the yields of winter wheat and summer maize were evident among various indices during the crop-growing season. Our findings suggested that multi-indices in drought monitoring are needed in order to acquire robust conclusions.     

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。     

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。     

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。     

基于ORYZA2000模型的华北地区旱稻干旱风险评估

针对华北地区旱稻产量年际不稳定的问题,利用作物生长模拟技术与数理统计相结合的方法,对华北地区气候背景下旱稻生长季内干旱风险进行了定量评估。以模型模拟的雨养条件下实际蒸散量相对于潜在条件下的蒸散量(即需水量)的亏缺率(即水分亏缺指数),以雨养条件下产量相对于潜在产量的损失率(即灾损指数)作为产量灾损强度评价指标,从受旱程度以及产量损失两个角度构建干旱风险评估模型,进行干旱风险评估。结果表明,华北地区旱稻全生育期水分亏缺指数在0.35~0.45之间,其中出苗~穗分化阶段指数值在各生育阶段中最高。干旱灾损指数变化在0.24~0.50之间,其中河北的西北部、山东北部及河南的南部较高。就干旱强度风险及灾损风险而言,空间分布趋势基本一致,风险指数低的地区主要分布在河北北部、山东南部等地区,河北中南部、河南大部等地风险指数较高;就综合风险指数而言,高值区主要分布在河南的西部和南部、山东北部以及河北中部的部分地区,低值区主要分布在北京、天津、河北北部、山东大部以及河南北部的大部分地区。总体上看,华北大部地区旱稻干旱综合风险较低,但在农业生产实际中仍不能忽视高风险区的干旱应对及防御。