干旱灾害和我国西北干旱气候的研究进展及问题

首先阐述了自然灾害中干旱灾害的严重性和复杂性；接着从西北干旱气候的时空分布特征、形成原因、干旱气候的比较以及监测和预测等方面回顾了近20年来我国西北干旱气候研究的进展；最后提出了西北干旱气候待研究的问题。     

青藏高原地区气象干旱研究进展与展望

青藏高原是承受自然灾害脆弱性较高的地区。该区域经常遭受雪灾、干旱、大风、雷电、冰雹和洪涝等气象灾害的危害,其中,干旱是该区域除雪灾外影响最为严重的气象灾害。随着气候变化和人类活动的加剧,青藏高原由气象灾害造成的损失不断加剧。为此,着眼于青藏高原的区域特点,对其气象干旱研究现状进行了梳理与分析,系统总结了青藏高原气象干旱的主要研究成果,揭示了青藏高原气象干旱时空分布的基本特征：干旱的高发区在高原的北部、东北部、西南部和东南部,高发时段为1980年代和2000年代;归纳了青藏高原气象干旱监测和预测的主要技术方法：基于干旱指数开展的干旱监测评估和基于干旱影响因子利用气候模式进行的干旱预测;给出了青藏高原干旱灾害风险的发生规律：青藏高原东北部偏南地区是农牧业干旱灾害的高风险区,东北部、西南部和东南部是较高风险区;高寒草原比高寒草甸面临的干旱灾害风险高。基于数值模式和未来情景,预估21世纪青藏高原气温升高、降水增加;但由于降水增加表现出明显的时空分布不均匀性,未来发生季节性和区域性气象干旱的可能性仍然很大;同时,提出了青藏高原气象干旱研究在资料、技术方法和模式应用等方面存在的问题,并结合国际前沿...     

干旱监测与评价技术的发展及其科学挑战

由于气候变暖及人类活动加剧,干旱灾害对全球粮食、水资源和生态安全及人类可持续发展的威胁日益突出,对干旱决策服务和应急管理能力提出了严峻挑战,干旱监测预警、影响评估及应急管理等方面的技术水平亟待进一步提高.在系统总结以往研究成果基础上,阐述了对干旱气候、干旱和干旱灾害的科学认识,归纳了干旱气候、干旱和干旱灾害的成因及其主...     

中国地质灾害气象预警实践:2003-2012

中国地质灾害气象预警始于2003年,每年汛期(5~9月)向公众社会发布预警信息,警示群众注意防范降雨引发的崩塌滑坡泥石流等地质灾害。本文概略介绍了2003-2012年中国地质灾害气象预警的工作机制、技术方法和预警效果等方面的成就。工作机制方面,采用国家级、省级和市县级的分级运行管理方式,并不断健全和完善了预警合作机制和信息共享机制。技术方法方面,创建了隐式统计预警(临界降雨量判据法)和显式统计预警(地质环境与降雨多参数耦合判据)两代预警模型,并研发了相应的业务运行系统,有效指导了区域地质灾害气象预警、地质灾害群测群防和典型地区专业监测预警研究。预警成效方面,通过电视、网络、手机短信、微信微博等多种媒体发布地质灾害预警信息,使社会公众特别是基层社区居民的防灾意识显著增强,减灾知识逐渐增长,合理利用地质环境,主动防治地质灾害已在中国取得广泛的共识。     

气候变暖对甘肃干旱气象灾害的影响

应用甘肃80个地面气象站1960-2005年的降水量和气温序列资料,分析了降水量和气温的变化趋势以及降水量和气温的变化对干旱气象灾害的影响.结果表明:甘肃全省年平均气温总体呈明显升高趋势,年降水量总体呈明显减少趋势;甘肃气候变化总体呈暖干趋势.其中,河西呈微弱的暖湿趋势,河东呈显著的暖干旱趋势.3~10月全省年平均降水量与干旱受灾面积和粮食减产量呈显著负相关,全省平均气温与干旱受灾面积和粮食减产量均呈显著正相关.气候暖干化趋势对农业产生的负面影响,是导致干旱受灾面积扩大、粮食减产量增加的主要原因,同时也影响粮食安全.     

国际社会如何应对干旱灾害

美国：构建干旱防灾减灾体系美国是一个干旱频发的国家,据美国联邦应急管理署测算,美国因干旱造成的经济损失年均达60亿～80亿美元,远远超过了其他气象灾害。美国政府为了防治干旱灾害,建立了比较完善的干旱防灾减灾体系。     

火山监测研究进展及其对中国火山灾害监测预警工作的启示

中国及邻区分布着众多的全新世陆相活火山,并留下了大量的喷发历史记录。对这些活火山开展监测和研究工作是预测火山喷发和火山灾害减灾防灾工作的重要途径。高度剥蚀的晚中生代火山区的大量地质填图,以及在活火山区的地球物理、地球化学等近实时的探测工作,极大地深化了我国东部中生代—新生代陆相火山岩的成分特征、岩浆演化规律及喷发方式等方面的认识,是开展火山监测的理想研究对象。近年来,火山灾害日益引起关注,全球火山监测研究进展迅速。本文系统梳理了目前国内外主要的火山监测方法及取得的重要进展,并分析了未来火山灾害减灾防灾工作的发展趋势及我国火山监测工作的发展方向,旨在通过介绍国际火山监测工作,为我国将来开展火山监测、预测与火山灾害相关的减灾防灾等方面的研究和国际合作提供借鉴。     

煤矿工作面底板突水灾害预警重点监测区域评价技术

准确圈定煤矿工作面底板突水预警重点监测区域,实现监测位置和潜在突水点位置在空间上的匹配,是突水灾害预警急需解决的问题之一。为研究煤矿工作面底板突水灾害预警重点监测区域评价技术,采用水文地质分析、GIS空间分析及ANN预测等技术手段,建立了底板突水灾害预警重点监测区域评价指标体系,提出了将不连续指标转化为连续指标的方法,建立了评价模型,研发了重点监测区域评价GIS系统,实现了煤矿底板突水灾害预警重点监测区域GIS与ANN耦合评价技术,最后以赵庄煤矿5303回采工作面底板突水监测预警为例,利用研发的系统圈定了该工作面重点监测区域。研究表明,确定预警重点监测区域的影响因素主要有含水层水压、含水层富水性、含水层防（隔）水煤岩柱厚度、老空区危险性指数、断层危险性指数、陷落柱危险性指数和封闭不良钻孔危险性指数,利用分段函数可以有效将不连续指标转化为连续指标,研发的评价系统可以实现煤矿突水灾害预警监测位置自动评价,评价结果与现场揭露及水害预警系统监测结果一致。     

广东省暴雨型浅层滑坡灾害动力预警模型与气象风险预警研究

针对县级地质灾害气象风险预警面临的精度及模型建设问题,根据广东省地质灾害主要发生在坡面残坡积浅表层的突出特点,通过对典型地质灾害进行物理模拟试验和数值模拟,研究广东省浅表层斜坡失稳发生机理。研究表明：边坡在暴雨条件下,斜坡岩土体容易在浅表层首先造成失稳,影响因素主要有降雨量、降雨历时、土体类别和坡体结构等因素。由此,对研究区划分斜坡单元,按各斜坡单元的坡长、坡度、岩土类型、分层及其关键物理力学参数开展斜坡单元概化分类,并将Green-Ampt降雨入渗模型和无限边坡稳定性评价方法相结合,优化构建了动力学斜坡稳定性评价模型。结合龙川县贝岭镇流域应用实例,初步探索了坡面单元尺度下地质灾害气象风险预警斜坡失稳动力学预警技术,可为广东省开展以斜坡单元预警为主要方式的县级地质灾害气象风险预警提供支撑。     

GEV干旱指数及其在气象干旱预测和监测中的应用和检验

介绍了一种新的基于广义极值分布(Generalized Extreme Value,GEV)的干旱指数的构建过程及其原理。并利用1951—2010年中国地区160个气象台站的逐月降水资料,选择6个代表台站,检验1951—2010年60年间预测的干旱和实际干旱事件发生的吻合程度;利用2009—2010年资料检验GEV指数和实际发生的干旱事件在月尺度上的监测效果。结果表明,利用GEV方法定义的干旱指数能较好地监测干旱事件的发生和发展,与目前广泛使用的Ci指数监测结果较为一致。同时这种指数也能用于某一地区干旱事件的预测和干旱等级的划分。对干旱业务监测和预测有重要的参考意义。但该指数对站点疏密有一定的依赖性,站点稀疏的区域存在着一些误差。     

植被状况指数的改进及在西北干旱监测中的应用

干旱是全球分布最广、发生频率最高、持续时间最长、影响范围最大、造成的经济损失最为严重的一种自然灾害，干旱也是所有自然灾害中影响因子最为复杂、人类了解最少、监测最为困难的一种自然灾害，干旱监测是世界性的难题。干旱可以发生在任何气候带上，但干旱、半干旱地区是全球干旱灾害发生最频繁的地区。干旱发生特征和规律因地区的不同会有很大的差异，不同地区对干旱监测方法不同。目前，世界各国干旱监测主要利用基于气象、水文、农业和卫星遥感等观测资料建立的各种干旱指数开展，已经有150多种干旱指数。植被状况指数VCI是应用最为广泛的一种卫星监测干旱的指数，研究和业务应用结果表明，VCI对全球各地的干旱均有较好的反映，已经应用在美国国家大气海洋局（NOAA）日常干旱监测业务中，中国国家卫星气象中心干旱卫星遥感监测服务产品也是以VCI为基础。 我国干旱半干旱地区主要分布在新疆、甘肃、青海、陕西、宁夏以及内蒙古自治区的中西部，这里降水少且不稳定，降水变率大，是中国干旱发生频率最高的地区。干旱严重制约着当地经济发展和人类生活质量的提高，使本身非常脆弱的生态环境趋于恶化。为了了解条件植被指数VCI对西北地区不同气候区干旱的监测能力，以上述6省（区）为研究区，利用1982—2003年22年NDVI数据，计算了研究区域22年来逐月的VCI，对比分析了不同气候区VCI与降水距平的关系。结果表明，VCI在空间和时间上较好地反映了西北大部分气候干旱发生、发展和空间分布，是干旱监测的较好指标，但在干旱和极端干旱地区，VCI经常出现异常偏高现象，不能反映干旱气候区常年干旱的基本特点。通过对西北不同生态系统之间NDVI特点和各生态系统间NDVI年变化及其年际变化规律的研究，设计了VCI改进方案，提出了改进的条件植被指数RVCI。通过对22年来逐月RVCI与VCI的对比，RVCI客观地反映了干旱气候区常年干旱特点，较VCI有显著改进。      

Research Progress and Prospect of Integrated Drought Monitoring Based on Multi-source Information

At present, drought monitoring has changed from single factor to multi-factor comprehensive direction. In order to better promote the development of comprehensive drought monitoring theory and related models, the conceptual connotation of comprehensive drought monitoring was comprehensively and systematically analyzed, and the construction methods of comprehensive drought monitoring model were sorted out, which were divided into fiveWater balance model method, linear model combination method, multi-variable joint distribution function method, principal component analysis method and multi-source information data mining method. Furthermore, in view of the current challenges and shortcomings of integrated drought monitoring, the direction of future development of integrated drought monitoring model was put forward, that is, at the theoretical level: The first is to study the internal mechanism of drought and its occurrence and development process, clarify the relationship among the factors affecting drought, and construct a comprehensive quantitative drought monitoring model integrating multiple factors; The second is to enhance the pertinence of drought monitoring model, develop suitable drought monitoring model according to different regions, underlying surface, growing season, etc.;The third is to construct the precision verification index system of comprehensive monitoring model for drought in view of the difficulty of model validation. At the technical level, the integration and fusion of drought-related multi-source information is studied to improve its comprehensive utilization level and provide abundant data support and technical support for drought monitoring.     

天津市突发性地质灾害气象预警系统的设计与应用

根据天津市地质灾害特点及与气象条件的关系,从气象因素和地质灾害隐患入手,深化研究地质环境和降水因素与地质灾害发生的关系,综合利用数学算法和GIS技术,建立了天津市地质灾害气象预警模型和预警系统。此外,重点介绍了五名山东滑坡自动化远程监测系统示范工程,运行结果显示,监测系统的实施保证了监测数据的连续性,可以较好的反应滑坡的变形特征及变形趋势。实践证明,应用基于GIS 的地质灾害预警系统已在我市近几年的地质灾害气象预警预报中不断完善,预警精度得到提高,防灾减灾效果明显,对保护人民生命财产安全发挥了重要作用。     

中国旱灾农业承灾体脆弱性诊断与评价

旱灾是世界上影响面最广、造成农业损失最大的自然灾害类型，世界近一半的国家干旱严重。中国旱灾频繁，每年旱灾损失占各种自然灾害损失的15%以上，随着人口和农业的快速发展，农业承灾体脆弱性对灾情的放大也在增加。基于灾害系统理论，从致灾因子和耕地承灾体的区域组合角度，在旱灾频发高值区，选择雨养农业、灌溉农业和水田农业为主要承灾体类型，构建了农业旱灾脆弱性生产压力和生活压力，灾前—灾中易损性和灾中—灾后适应性等农业旱灾承灾体脆弱性诊断指标体系。提出脆弱性评价的区域模型，即：雨养农业的易损—适应模型（兴和）、灌溉农业的生产—生活压力模型（邢台）和水田农业的需水—灌水模型（鼎城）。基于农业承灾体脆弱性评价，提出制定适应降水变化的波动土地利用结构调整区域政策、建立农业生态—生产范式、建立“水银行”管理机制、建立用水效益和开源节流的评估体系以及加强“截水—抽水—控水”为一体的灌溉系统工程建设，提高灌溉应急能力等对策，以期为农业旱灾的防御和区域粮食安全决策提供科学依据。     

西北公益性油气地质调查进展和展望

石油天然气资源是国民经济的命脉,中国西北的油气资源对保障国家能源安全有重要意义。然而,“碳中和、碳达峰”带来经济社会的系统性变革,能源结构调整首当其冲。中国西北油气地质工作面临保障国家能源安全和实现能源结构调整的双重挑战,公益性油气地质调查作为国家能源体制改革的先行军,需要提出可持续发展的长远战略。笔者系统回顾了西北油气资源调查研究历史,梳理了主要含油气盆地的资源成藏规律,重点介绍了银额盆地油气地质调查、渭河盆地氦气资源调查等公益性工作的最新进展,提出了“十四五”公益性多能源综合调查评价的建议。     

西北地区矿山地质环境调查与防治研究

矿产资源是经济社会发展的重要物质基础,具有资源与环境的双重属性。矿产资源开发与地质环境协调保护是实现金山银山保护绿水青山的重要途径。西北地区成矿地质条件良好,矿产资源的开发是区域经济社会发展的支柱性产业之一。但是西北地区干旱少雨,水资源短缺,生态环境脆弱,矿产资源开发与生态环境保护存在突出性、结构性矛盾。在保护生态环境的前提下开发矿产资源,成为实现矿业高质量、可持续发展的重要前提。笔者回顾了20年来,西北地区矿山地质环境调查评价、理论研究的探索,典型矿山环境调查评价、成果转化与应用等方面的成果,针对矿山生态环境保护方面存在的问题,提出了对策建议,旨在为生态脆弱区矿山地质环境调查、防治研究提供借鉴。     

西北地区矿产资源成矿远景与找矿部署研究主要进展及成果

西北地区地处亚欧大陆腹地,以元古宙-古生代金属成矿为显著特色.火山喷溢型铁矿、BIF型铁矿、岩浆熔离型铜镍矿、块状硫化物型铜多金属矿、海底喷流型铅锌矿及浅成低温热液型金矿是主要的成矿类型.中亚构造域中南部以晚古生代内生矿床产出为特点,主要表现为石炭纪-早二叠世大火成岩省大规模的成矿作用.塔里木、鄂尔多斯是中国重要的油气储藏盆地,周边有金属矿产产出.特提斯构造域东北部主要是秦-祁-昆造山带西昆仑塔什库尔干、祁漫塔格重要矿集区的发现.根据西北地区重要成矿区带的主要成矿特征、典型矿床及找矿新发现,结合多元信息综合分析,对各个成矿区带进行资源潜力评价、划分找矿远景和勘查选区,并提出了部署建议.     

西北地区区域地球物理调查工作现状与展望

西北地区地域广阔,资源能源丰富,但地质灾害频发,地质调查任务繁重。长期以来,西北地区区域地球物理工作有利地支撑了西北地区区域地质、资源能源和地质灾害等勘查与研究工作。笔者在回顾西北地区区域地球物理发展历程的基础上,系统分析了工作现状,概述了西北地区区域重力、航磁、深部探测、综合研究等方面的工作进展,并针对新时期、新特点提出下一步工作展望。     

遥感技术在西北地质调查中的应用及展望

西北地区地广人稀、地质结构复杂、自然资源丰富、生态环境异常脆弱,利用遥感技术开展地质调查能起到事半功倍的效果。笔者简要回顾了遥感地质学的发展及西北地区遥感地质工作总体成效,系统归纳了西安地质调查中心通过构建“西北特殊景观区自然资源遥感探测与监测示范系统”取得的技术创新成果和新认识,客观分析了遥感技术在西北地质工作中的适用性、实用性及挖掘潜力,以此为缩影展示了遥感技术在西北资源能源勘查、地质环境调查监测、资源环境效应分析中发挥的重要先导作用。通过梳理利用遥感技术解决西北典型资源环境问题面临的挑战与技术短板,提出“十四五”时期应重点围绕西北重点生态工程实施与重点区域综合治理、矿山地质环境恢复治理、战略性矿产资源快速勘查、寒区旱区国土空间优化4个应用方向,不断融入大数据、云计算、人工智能、5G和区块链等高新信息技术,就自然资源要素遥感快速智能识别、地质环境动态变化定量分析与模拟预测、图谱合一的谱遥感地球体检等关键技术展开机理研究和方法创新。研究结果可为推进遥感技术在西北地质调查中的产学研用一体化提供理论依据和技术参考。     

论气候变暖背景下干旱和干旱灾害风险特征与管理策略简

The drought is a most severe natural disaster worldwide, which leads to great risk in human being. The drought disaster and risk have more prominent because of obvious climatic warming in the last hundred years. At present, the understanding of the internal laws of the occurrence of drought and drought risk is not comprehensive, and the recognition of the characteristics of the drought and drought risk under climatic warming is obscure. In this paper, we summarized systematically the domestic and overseas research progress of the drought and drought disaster risk, introduced the principle of the drought disaster transfer process and the essential features of drought disaster, analyzed synthetically the main characteristics and interactions among the key factors of the drought disaster risk, discussed the effect of climatic warming on drought and drought disaster risk, and probed into the basic requirement of drought disaster risk management. Above all, we provide the main protective measurements of the drought disaster and the main strategy of drought disaster risk management.