河南省暴雨洪水灾害及减灾对策研究

河南省是水、旱灾害频繁发生的地区，暴雨灾害尤为突出。河南省暴雨灾害主要集中在６￣８月。黄河流域洪水致灾地区为“三花间”区，该地区洪水汇集快、涨势猛、洪峰高，危害极大；淮河流域土地渗水能力差、水利设施不足，加上人为盲目设障，是暴雨季节致灾的重要原因。为防黄河“三花间”洪水致灾，宜多建拦蓄洪水设施，疏通河道；淮河则宜整治河道、清除障碍以充分发挥水库、河道的蓄、疏水作用，另需加强平原低洼地区排涝能力。     

基于GIS技术的沧州沿海地区风暴潮灾害承灾体易损性评估

基于GIS和RS技术,以沧州沿海地区遥感影像,风暴潮灾害灾情特征和社会经济数据为支撑,从自然环境、社会经济、土地利用和防灾减灾能力4个方面选取指标,建立风暴潮灾害承灾体易损性评估模型。根据风暴潮的成灾特点和研究区的防灾能力,分情景评估沧州沿海地区风暴潮承灾体易损性。结果表明:黄骅镇、南大港管理区、国营中捷农场、南排河镇、新村回族乡、苏基镇和辛集镇的承灾体易损度达到较高以上等级,其中南排河镇和新村回族乡靠近海岸线,遭受风暴潮的可能性较高,应予以重点关注。其他地区易损度等级则相对较低,其中香坊乡承灾体暴露度较小,防灾能力较强,易损度风险最低。     

2001年全球重大气候事件概述

全球气候仍持续偏暖。亚洲大部出现异常冷冬，许多地区遇到数十年未见的风雪严寒；美国冬季也连续遭受暴风雪袭击。东亚、南亚、中亚有西亚发生了大范围的持久干旱，南亚、东南亚夏季暴雨频繁，造成严重洪涝灾害。欧洲、非洲及南美洲的许多国家和地区降水异常偏多，导致不同程度的洪水，俄罗斯西伯利亚地区发生百年不遇的大洪水。北大西洋飓风较常年显著偏多，西北太平洋台风也给沿海地区带来严重灾害。     

1951—1998年强降雨诱发的中国铁路洪水灾害分析

 基于1951—1998年的铁路重大洪水灾害资料,对中国铁路洪水灾害频次、致灾程度、时空分布特征及其变化进行了分析。结果表明,1951—1998年,中国铁路年均发生3.1起重大洪水灾害,重大洪水灾害造成全国铁路年均行车中断63 d,其中1954、1960、1981、1991和1996年是铁路洪水灾害严重的年份。铁路洪水灾害主要发生在5—8月,其中7月发生次数最多,但行车中断天数在8月最多。从铁路洪水灾害的地域分布来看,主要分布在东北、西北、华东及华南地区,发生洪水灾害次数最多的线路是兰新线,其次是京广线和陇海线,致灾程度最严重是淮南线。对中国不同区域铁路洪水灾害的致灾原因进行了探讨。     

黑龙江省洪水灾害等级评估模型--模糊综合评价法

用模糊综合评价法来评定洪水灾害等级是科学的,具有客观定量等优点。它将洪水灾害分为５个等级,即重、大、中、轻和微灾。其方法是：用灾害因素划定灾害等级,进行量级简化;转换隶属函数;求转换函数;求权重系数;建立灾害等级评估模型;确定模糊灾害等级。从模型计算结果来看,黑龙江省的洪水灾害是严重的,中灾平均２年发生一次,大灾平均５年发生一次,重灾平均１５￣１６年发生一次。     

海陆风研究进展与我国沿海三地海陆风主要特征

海陆风是发生在海岸附近由于海陆热力差异引起的中尺度环流,对沿海地区天气气候和环境空气质量有重要影响,本文综述海陆风研究进展与我国华南、长三角和环渤海3个不同地区海陆风的主要特征.海陆风研究可分为观测研究、理论研究、数值模拟研究.20世纪60年代以来的观测研究表明,全球高、中、低纬沿海地区都有海陆风.海陆风理论研究已从20世纪20年代力的平衡分析发展到海陆热力平衡非线性动力学解析与数值模拟相结合研究海陆风的参数化,模拟研究已逐步成为主要手段.我国华南、长三角和环渤海3个不同地区海陆风有明显差异,海风盛行和结束时间不尽相同,低纬地区海风出现较晚,甚至可持续至午夜时分.海陆风有可能造成污染物的累积,使空气质量变差,应引起沿海地区有关部门的重视.     

青岛沿海的台风暴潮灾害

重点介绍了青岛沿海地区的台风暴潮的灾害状况,简述了潮灾成因,明确指出风暴潮在沿海自然灾害中占有得要地位。     

基于HBV水文模型的西拉木伦河流域洪水临界面雨量的应用分析

文章以内蒙古西拉木伦河巴林桥水文站以上流域为分析区,基于分布式水文模型HBV,利用1995—2005年逐日降水、气温、水位、流量等数据,对HBV模型进行参数率定和日径流过程的模拟,建立降水—流量—水位之间的关系,以河流设计的警戒、保证和漫堤水位为临界判别标准,确定不同洪水等级的致灾临界面雨量。通过历史灾情检验验证,说明HBV模型可以较好地反映该流域的洪水过程,具有较强的本地适用性,可为内蒙古中小河流洪水监测预警提供技术支撑。     

基于HBV模型的淮河流域洪水致灾临界雨量研究

根据流域暴雨洪水致灾机制,文章提出了考虑前期基础水位的动态致灾临界雨量指标,并以淮河上游地区为例,基于HBV水文模型建立了降水-流量-水位关系,并根据这种关系确立了临界雨量确定的方法流程.首先基于历史水文数据率定和验证模型,得到适用于研究区的最优化模型参数,然后构建洪水上涨期水位流量关系,最后以是否达到致灾水位为标准,通过模型试算并结合水位流量关系曲线反推出致灾临界雨量值.在淮河上游地区的研究中,利用2002-2009年逐日气象水文数据对HBV模型进行了参数率定和检验,并针对洪水过程进行了参数优化,经过率定后HBV模型对王家坝以上流域具备较好的适用性,对典型洪水过程模拟的确定性系数和NASH效率系数均在0.8以上;根据王家坝站实测流量水位数据,构建了概化的单一关系曲线;结合HBV模型和水位流量关系得到了王家坝以上流域的动态致灾临界雨量指标,临界雨量值随前期基础水位升高而减小,并且随着前期水位的变化,临界雨量值呈现了明显的非线性响应特征.     

基于暴雨内涝模型的莆田沿海地区风暴潮灾害评估

利用ArcGIS对莆田沿海地区的地形、下垫面属性和排水设施及排水运作方式进行预处理,建立台风降水、风暴潮共同影响下的莆田沿海地区内涝模型。应用雷达估算降水及自动雨量站数据计算的热带气旋"南玛都"过程面雨量,以及此次暴雨过程沿岸海区和河口的时变水位作为模型的边界条件,对莆田地区风暴潮灾害风险进行评估试验。针对2011年9月1日热带气旋"南玛都"造成的莆田沿海地区风暴潮及暴雨灾害,利用暴雨内涝模型进行评估试验研究,将模拟结果与实况灾情进行对比,结果表明模型能够较客观地反映"南玛都"过程降水和风暴潮共同作用的灾害情况。     

中国农业洪涝灾害研究进展

农业洪涝灾害是国内外灾害研究的重要分支领域。该文采用分类归纳总结已有研究成果并与观测事实相佐证的方法,从农业洪涝相关概念出发,系统阐述了中国农业洪涝灾害的研究进展,评述了气候变暖对中国农业洪涝灾害的影响。基于影响作物及发生时段,中国农业洪涝灾害可分为影响越冬作物的春涝、影响夏播夏收和夏季作物生长的夏涝及影响秋播秋收作物的秋涝。农业洪涝灾害的形成及强度,是天气气候、作物抗涝性、地形地貌、土壤结构及人类活动等多种因素综合作用的结果;气候变暖背景下,中国农业洪涝成灾率呈南方增强北部减缓的趋势,总体呈上升趋势;一方面与极端降水事件的变化有直接关系,另一方面受作物气候适宜性变化等的间接影响。农业洪涝灾害的致灾机理包括物理性破坏、生理性损伤及生态性危害。其影响包括对农业生产环境、作物生态生理和生长发育的影响及诱发病虫害等。气候变化背景下的农业洪涝综合性指标、基于灾变过程的综合风险评估及气候变暖对不同作物洪涝灾害的影响事实将是未来重点研究方向。     

双季稻主要气象灾害研究进展

热害、洪涝、干旱和冷害是影响我国双季稻安全生产的主要气象灾害。气候变化背景下,双季稻遭受的极端气候事件增加,应对气象灾害的任务更加紧迫。我国双季稻主要气象灾害的时空分布特征不同:热害、洪涝和干旱发生频率整体呈增加趋势,西部南部较高;冷害弱减轻,北高南低,不同生育期存在差异。文中对双季稻生产的影响、监测预警技术（站点监测、遥感监测、指标预警、数理统计和动态机理模型）以及防御气象灾害的减灾保产技术进行了阐述。针对当前气候资源的时空分布特点以及关于双季稻气象灾害研究存在的不足,提出了双季稻气象灾害在未来研究中需要重点关注的科学问题,即双季稻气象灾变过程及其动态监测指标体系、气候变暖背景下双季稻气象灾害遥感监测技术及其气象灾损动态评估技术、星-地耦合的双季稻气象灾变过程数值模式研发、双季稻种植制度对气候变化的适应性及其抗灾减灾新技术与示范研究,为双季稻有效防御气象灾害和稳产高产提供依据和技术支撑。     

INTEGRATED RISK ASSESSMENT OF MAJOR METEOROLOGICAL DISASTERS WITH PAPRIKA PEPPER IN HAINAN PROVINCE

Paprika pepper, as one of the main vegetable crops, is originated in the tropics and now widely planted in the world for its dietary therapy and medicinal functions. For its typical physiological properties referring to low tolerances to flood, drought and cold, paprika pepper often suffers from one or several disasters during its growing period, especially under tropical climate. Paprika pepper in Hainan, as a typical region of tropical climate in China, sustains flood, chilling and drought disaster risks induced by varied weather systems. This study was to develop and employ appropriate indices to assess hazard, sensitivity, vulnerability and prevention capability for major disasters during paprika pepper growth period, using long-term meteorological data from 1998 to 2011, actual disasters record from 1999 to 2011, production and socioeconomic statistics from 2002 to 2011 at 18 weather stations. Based on the Analytic Hierarchy Process and Entropy method, the combined weight was given to each disaster factor, thus an integrated disaster risk assessment model was developed and applied at regional level. High flood hazard mainly occurred in eastern Hainan, high chilling hazard in north and central mountain areas, and high drought hazard in the western part of Hainan. Drought and chilling sensitivity had a similar spatial distribution which decreased from central to coastal regions while flood sensitivity was the opposite. High vulnerability of the disasters mainly occurred in central regions, similar to low prevention capability. Eastern Hainan suffered from high integrated damage risk. The predicted damage occurrence showed a good agreement with the occurrence of actual disasters. We concluded that an integrated damage risk assessment model could provide a new tool to assess major meteorological disasters and help farmers and policy makers to alleviate the risks of major meteorological disasters for paprika pepper, which seems also suitable for other crops.     

Possible impacts of climate change on extreme weather events at local scale in south–central Canada

Synoptic weather typing and regression-based downscaling approaches have become popular in evaluating the impacts of climate change on a variety of environmental problems, particularly those involving extreme impacts. One of the reasons for the popularity of these approaches is their ability to categorize a complex set of meteorological variables into a coherent index, facilitating the projection of changes in frequency and intensity of future daily extreme weather events and/or their impacts. This paper illustrated the capability of the synoptic weather typing and regression methods to analyze climatic change impacts on a number of extreme weather events and environmental problems for south–central Canada, such as freezing rain, heavy rainfall, high-/low-streamflow events, air pollution, and human health. These statistical approaches are helpful in analyzing extreme events and projecting their impacts into the future through three major steps or analysis procedures: (1) historical simulation modeling to identify extreme weather events or their impacts, (2) statistical downscaling to provide station-scale future hourly/daily climate data, and (3) projecting changes in the frequency and intensity of future extreme weather events and their impacts under a changing climate. To realize these steps, it is first necessary to conceptualize the modeling of the meteorology, hydrology and impacts model variables of significance and to apply a number of linear/nonlinear regression techniques. Because the climate/weather validation process is critical, a formal model result verification process has been built into each of these three steps. With carefully chosen physically consistent and relevant variables, the results of the verification, based on historical observations of the outcome variables simulated by the models, show a very good agreement in all applications and extremes tested to date. Overall, the modeled results from climate change studies indicate that the frequency and intensity of future extreme weather events and their impacts are generally projected to significantly increase late this century over south–central Canada under a changing climate. The implications of these increases need be taken into consideration and integrated into policies and planning for adaptation strategies, including measures to incorporate climate change into engineering infrastructure design standards and disaster risk reduction measures. This paper briefly summarized these climate change research projects, focusing on the modeling methodologies and results, and attempted to use plain language to make the results more accessible and interesting to the broader informed audience. These research projects have been used to support decision-makers in south–central Canada when dealing with future extreme weather events under climate change.     

东津河流域暴雨洪涝灾害风险区划

本文从暴雨致灾机理出发,以东津河流域为例,开展中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术研究。根据气象资料、水文资料、地理信息资料、社会经济统计资料以及历史灾情资料等,运用TOPMODEL水文模型并结合统计法确定致洪临界面雨量,利用逐步回归法重建区域站资料序列,基于广义极值分布函数计算出不同重现期的致洪面雨量,根据流域内小时降水雨型分布,将不同重现期致洪面雨量以及叠加堤坝信息的DEM、manning系数等数据代人Flood Area模型进行洪水淹没模拟,得到不同重现期下洪水淹没图,再叠加流域内栅格化的人口、GDP以及土地利用信息,最终得到不同重现期下人口、GDP以及土地利用等风险区划图谱。建立的中小河流域暴雨洪涝灾害风险区划技术方法简便可行,区划结果精度高、实用性强,对于面向实时防灾减灾的动态灾害风险管理具有重要意义。     

淮河洪峰与致洪暴雨

本文从气象与水文角度， 首先研究淮河关键地段（王家坝）水位变化规律和洪峰出现的特征， 并从数理统计理论上对超定量出现次数和洪峰数值进行了随机变量的独立性检验， 然后求出淮河洪峰遵从的概率分布， 并定性和定量地给出超定量大小与超定量历时关系。最后， 结合多年气象资料分析， 指出洪峰出现与淮河致洪暴雨有密切关系。     

基于FloodArea模型的呼和浩特市城区大青山南麓山洪致灾临界雨量研究

以呼和浩特市城区北部大青山南麓山洪沟流域为研究区域,利用流域内国家气象站以及区域气象站逐小时降水数据、数字高程模型DEM数据、土地利用数据等资料,采用FloodArea淹没模型,对1998年7月12日和2020年8月1日暴雨时段进行洪水动态淹没模拟和效果检验。结果表明：对于1998年7月12日暴雨过程,F1oodArea水动力模型模拟结果与实际情况较为吻合,该流域内9条山洪沟洪水淹没深度与累计9小时滑动面雨量的相关性最好,并构建了面雨量与淹没深度的回归关系方程,基于隐患点3个风险等级,最终确定了不同等级下的临界面雨量,以红山口沟为例,分别为69.9mm(1级),39.3mm(2级),17.2mm(3级)。对于2020年8月1日暴雨过程,模型模拟结果基本与山洪过程一致,也证明了上述线性回归模型的适用性,为今后进一步建立全市山洪灾害预报服务奠定了基础。     

关于复合型极端事件的新认识和启示

近年来,极端天气气候事件频繁发生,且常常表现为多种事件交织形成的复合型极端事件。为了更好地认识复合型极端事件,IPCC AR6基于现有的新证据评估了复合型极端事件的最新研究成果,并取得一些新认识：扩展了有关复合型极端事件的定义,重点围绕高温干旱复合型极端事件、复合洪水和野火,评估了复合型极端事件的变化特征,探讨了复合型极端事件多因子之间的依赖性,对人类活动的影响进行了归因分析并给出了未来可能的变化。这些评估结果丰富了对复合型极端事件的基本认识。但根据现有的评估可以发现,目前在复合型极端事件发生发展机理认识方面还存在不足;同时,未来仍需进一步完善跨学科跨部门跨区域研究,加强对复合型极端事件形成机理、预估及其对生态系统,经济社会影响风险的评估,提高对区域气候变化的适应能力。     

基于GIS技术的乐山市暴雨洪涝灾害风险区划研究

利用乐山历史气象资料,综合乐山自然、社会经济与防灾资料,利用GIS技术和自然灾害风险指数,构建乐山暴雨洪涝灾害风险评价模型,对乐山暴雨洪涝风险的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾能力多个因子定量分析,计算出全市范围暴雨洪涝灾害综合风险指数,并绘制了风险区划图。结果表明:乐山市中区、五通桥区、沙湾区、峨眉山市和夹江县的部分地区其暴雨洪涝灾害风险最大;金口河区、峨边县、马边县暴雨洪涝灾害风险最小。      

沙澧河流域致洪预警系统设计与应用

沙澧河流域致洪预警系统基于中小河流致洪预警气象服务需求,以气象与水文相结合,应用地理信息(GIS)先进技术,利用气象常规数据、地面自动雨量站资料、数值模式、卫星雷达资料及水文雨量、水位数据等资料,运用动力学诊断和统计分析、多元线性回归方法、模式输出法、相似预报等方法,输出暴雨和水位增量预报模型。该系统通过C/C++语言编程,集气象水文信息显示分析、数据库、预报模型和用户界面于一体,建立了涵盖流域暴雨预报、水位增量监测预测、洪涝灾害预警服务等多功能的可视化业务技术平台。在本地基层台站首次将气象和水文两个学科结合,建立降水、水文和洪涝数据库;首次对沙澧河流域进行暴雨形势分型,并建立流域暴雨预报模型;首次建立沙澧河流域五大水库水位增量预报模型。自系统运行以来,成功对沙澧河流域出现的几次致洪暴雨进行了预警,服务效果明显。