1961—2016年北京地区旱涝中心的演变特征

受气候变化影响,北京地区旱涝事件的时空变异性增强。为全面评估北京地区旱涝严重区域的演变特征,通过融合历时、强度、烈度、峰值、频率等多个旱涝特征,采用熵权法构建了归一化旱涝综合特征指标,并通过Kmeans算法识别了旱涝中心。结果表明：归一化旱涝综合特征指标能全面地反映出该地区的旱涝状况;1961—2016年北京地区南部偏旱,昌平、海淀、房山区旱情较为突出,北部偏涝,密云区雨涝较为严重;20世纪60—90年代旱涝交替,整体偏涝,21世纪00—10年代整体偏旱;对于高等级及以上旱涝中心,干旱中心多分布于平原区,雨涝中心多分布于西南部和东北部山区;整体上,干旱中心的重心有向北迁移的趋势,雨涝中心的重心有向东迁移的趋势。     

淮河流域近545年旱涝等级序列完善及变化特征分析

结合历史文献资料与实测站点降水数据,补充完善1470—2014年淮河流域8个站点旱涝等级序列,利用泰森多边形法计算各区域面积并进行加权处理,重建淮河流域近545年旱涝等级序列,采用累积距平、Mann-Kendall突变检验、小波分析等方法探索旱涝时空变化特征。结果表明:①经典型旱涝年验证,重建的淮河流域旱涝等级序列是基本可靠的,其不符合年数所占比例为12.5%;近545年淮河流域发生涝灾事件的次数多于旱灾的,涝灾平均3.7 a发生一次,旱灾平均5 a发生一次。②淮河流域1470—1542年、1762—1814年和1855—2014年气候偏旱,1543—1761年和1815—1854年气候偏涝,1509年左右气候发生突变,开始偏湿;其旱涝变化周期特征明显,具有39、72、27、100 a以上的周期变化规律,且自1800年以来各时间尺度旱涝变化周期均在不断变短。③旱涝灾害事件的发生频率在空间上存在差异,淮河上游地区旱灾事件的发生频率高于涝灾的,中游、下游及沂沭泗河地区涝灾事件的发生频率高于旱灾的;各地区旱涝灾害事件的发生频率均较高,都在27%以上。     

基于Z指数的延边朝鲜族自治州各县市年际旱涝特征分析

对延边朝鲜族自治州8个县市1960—2009年逐月降水资料进行Z指数分析.研究结果表明:延边朝鲜族自治州8个县市易发生旱涝灾害事件,其中:延吉市和珲春市属于正常型区域,延吉市发生旱涝灾害的周期为4年和7年,珲春市发生旱涝灾害的周期为3年;安图县和图们市属于偏涝型区域,安图县发生旱涝灾害的周期为4年,图们市发生旱涝灾害的周期为3年和7年;敦化市、汪清县、和龙市和龙井市属于偏旱区域,且敦化市、汪清县、龙井市和和龙市发生旱涝周期灾害的周期分别为5年和7年、3年、7年、5年.延边朝鲜族自治州8个县市均易发生连续性旱涝灾害事件,且各地区连续性旱涝灾害出现的时间间隔和连续时间有所差异.     

黑龙江省旱涝特性及其对农业生产的影响

黑龙江省春夏秋季连旱出现年数最多, 春旱夏秋涝为其次, 年年自春至夏秋季有旱涝, 并有连涝连旱交替的规律.春季旱多于涝, 夏秋季旱涝出现的机会均等, 生长季则涝多于旱, 旱涝年均占总年数的85%以上.黑龙江省采用减产量等于某年粮食总产量减去标准年粮食总产量公式来估算旱涝等自然灾害对粮食生产的影响.全省旱涝灾害有随时间推移而增多的趋势,70年代后更为明显.旱涝灾害的加剧, 自然因素是第一位的原因, 但也存在着不合理的人为因素.据研究, 近百年来, 全省气候发生了变化, 年均气温上升0.6～0.9 ℃ , 冬季增温高于夏季,五个积温带分别向北移动0.5～2个纬度.到2030年,全省年均气温将比现在上升1 ℃,年降水量减少10%～15%,温度上升有利于农业生产,但降水减少可能会导致旱涝出现频率加大,不利于农业生产.     

河北省旱涝的变化特征及其相关的海气异常型分析

利用河北省及邻近区域73个气象站1961—2009年逐年降水资料,同期NCEP/NCAR再分析资料,NOAA太平洋海温等资料,分析了河北省干旱的时空变化特征,并应用奇异值分解、合成分析等方法,研究了河北省典型旱涝年份与同期太平洋海温场和环流场的异常特征.结果表明：河北省旱涝异常的空间型分布主要有2种,这些空间型的时间变化除了具有明显的年际变化外,还存在显著的年代际变化.SVD（奇异值分解）分析揭示的河北省旱涝和海气异常的关系表明,当赤道东太平洋年平均海温异常偏低,北太平洋海盆中部年平均海温异常偏高的年份,河北省大部分地区容易偏涝,反之,易干旱.典型干旱年,500hPa平均高度场上贝加尔湖西南部以及极地500 hPa年平均高度场为正异常,阿留申地区南部为负异常;亚洲中高纬地区环流从西到东呈现-＋-的环流异常纬向分布.而典型雨涝年500 hPa平均高度场上贝加尔湖西南部以及极地500hPa年平均高度场为负异常,阿留申地区南部为正异常;亚洲中高纬地区环流从西到东呈现-＋的环流异常纬向分布.     

长江流域降水的季节变化对流域水资源的影响研究

通过分析1961—2005年长江流域降水的季节变化与旱涝分布,发现45年来长江流域春季、秋季降水下降,而夏季、冬季降水增加,其中上游秋季和中下游夏季、冬季降水变化都通过了95%显著性检验.近年来,长江流域降水的季节分配不均,长江流域洪涝较多的时期,夏季降水一般显著增加;而干旱发生时,秋季降水一般下降显著.20世纪80年代中期以来,长江上游干旱化趋势加重,而中下游洪涝增多,这种旱涝并存的格局加剧了长江流域的旱涝灾害.     

四湖流域旱涝交替事件概率分析

以四湖流域荆门、荆州、石首、监利、潜江5个代表性气象站点1956-2007年的日降水资料为基础,分别选取Z指数法及广义帕累托分布对各气象站春、夏、秋三季的标准降水序列及降水距平序列进行拟合,分析各气象站点在不同季节内发生旱涝灾害的频率,在此基础上采用二维Clayton Copula分布函数拟合春-夏、夏-秋的降水分布,进一步计算出各站点旱涝交替事件的发生概率.结果表明:1)Z指数法比降水距平法更适于分析四湖流域的旱涝情况;2)四湖流域在春-夏、夏-秋两时段发生旱涝交替的频率平均为16.27%,其中,潜江最容易发生旱涝异常现象.春-夏与夏-秋发生旱涝交替事件频率没有明显差别.     

长白山地区夏季旱涝时空分布规律研究

根据帕默尔旱度模式和刘巍巍等人修正的帕默尔旱度模式,以长白山地区20个气象站历年气温和降水资料建立长白山地区的旱涝指数模式,计算了能够反映长白山地区干湿变化的20个气象站1960-2005年夏季（6—8月）逐月水分距平指数,并应用经验正交函数展开方法分析了长白山地区夏季旱涝时空分布规律．结果表明：长白山地区夏季旱涝存在全区一致型、东北一西南反相型和西南、北、东部与中部反相型3种分布类型,其中全区一致干旱或一致雨涝是长白山地区夏季旱涝的最主要特征．     

近49年来河北省干旱时空变化特征研究

基于河北省及邻近地区73个气象站1961—2009年逐季、年降水资料,应用降水Z指数、经验正交函数分解、小波分析等方法分析了河北省干旱的时空变化特征.结果表明:近49年来河北省年、各季的干旱空间分布特征,最常见的是全省一致的干旱(雨涝)型,其次是南涝(旱)北旱(涝)的南北相反分布型;小波分析方法得出年、各季干旱的出现不仅存在明显的年代际尺度变化,而且年际变化也显著;河北省年干旱指数呈下降趋势,1979年后,年干旱指数发生突变,该区域进入干旱期.     

基于灰色残差马尔可夫模型的郑州市旱涝灾害预测

针对旱涝灾害影响范围广、发生频率高和难以准确预测的情况,利用马尔可夫状态转移矩阵与DGM(1,1)预测模型的互补优势,构建了灰色残差马尔可夫预测模型.选取郑州市某60 a的年降水量作为历史数据,运用均值-标准差旱涝等级划分法得到干旱和雨涝的降水量临界值,从而取定上、下灾变点,分别建立干旱和雨涝日期灾变序列,并对序列进行建模求解.结果表明,灰色残差马尔可夫预测模型计算简便、精度较高.预测结果可以为郑州地区的旱涝预测及防灾减灾工作提供借鉴.     

淮河流域近70年极端水文气象特征分析

以淮河流域23个气象站点1951—2016年的降水数据和蚌埠水文站的径流数据为研究对象,应用线性拟合法、滑动平均法、非参数MK检验法分析了流域的降水和干旱的变化特征,并结合R/S分析法、Pearson和Spearman相关系数法分别分析了降水、干旱与径流的相关关系及长程记忆性。结果表明,除连续湿日外,淮河流域极端水文指数均呈显著增长趋势,突变年份集中在20世纪50、60年代初;近70年,年干旱频率达21. 2%,轻旱比例最高,从年、季尺度来看,冬旱最严重,年、季干旱均呈现减少趋势;最大30天、15天降水径流相关关系均呈中度相关,汛期、非汛期降水距平与径流相关关系分别呈中度和弱相关,未来4～11年,最大30天降水和径流、汛期和非汛期的降水距平及径流均呈不显著增长趋势。     

延安地区明代干旱灾害与气候变化研究

通过对陕西省延安地区明代(公元1368—1644年)历史资料的搜集和整理,对该时期干旱灾害等级、时间变化及成因进行了分析。结果表明:在明代的277年中,延安地区共发生干旱灾害91次,平均每3年发生1次。轻度干旱灾害发生17次,中等干旱灾害发生30次,大干旱灾害发生29次,特大干旱灾害发生15次,分别占到干旱灾害总数的18.7%、32.9%、31.9%和16.5%。大干旱灾害与特大干旱灾害发生频次高是明代延安地区干旱灾害的突出特点,指示明代总体为干旱气候期。延安明代干旱灾害可分为4个阶段,第一阶段为公元1368—1420年,为干旱灾害少发期;第二阶段为公元1421—1520年,为干旱灾害多发期;第三阶段为公元1521—1617年,为干旱灾害少发期;第四阶段为公元1618—1644年,为干旱灾害多发期。各等级干旱灾害特别是大与特大干旱灾害显著增加,指示第二、四阶段气候显著变干,降雨量明显减少。延安地区明代出现了2个极端干旱气候亚阶段,分别在1480—1499年和1626—1641年之间,当时年均降水量比现今少200mm左右。     

黑龙江省夏季旱涝灾害区划及对策研究

采用全省81个站夏季6-8月气温、降水资料,计算变异系数;进行正态化处理,计算Z指数。确定重旱轻旱？重涝轻涝和降水、温度指标,求出发生概率结果进行灾害3级区划,即重？中？轻区划。另外进行了全省主旱区和主涝区区划,并提出了7点对策。     

长白山地区帕默尔旱度模式研究

为了正确评估长白山地区的旱涝,以吉林省气象局整编的长白山地区20个气象站逐年逐月气温和降水等作为基本资料,建立了1960年—2005年逐月水文帐,通过对帕默尔旱度模式进行进一步修正,给出了长白山地区的旱涝指数的基本模式,并初步验证了该模式的适合性.     

基于GIS的长白山地区洪水灾害风险评估

以气象站实测数据、DEM数据和统计数据作为数据源,100m×100m的栅格单元作为基本的评估单元,结合区域灾害系统论建立了洪水灾害风险评估指标体系,并采用极差法、层次分析法、综合指数法和百分位阈值法等方法对长白山地区洪水灾害风险进行了评估.结果表明:长白山地区洪水灾害风险等级整体上西部较高东部较低,呈现出由西部向东部逐渐递减的趋势,其中临江市、抚松县和长白县的洪水灾害风险等级较高,和龙市和安图县的洪水灾害风险等级较低.     

三江平原水旱灾害分析及综合治理

简要总结了三江平原地区洪、涝、旱等水旱灾害现状,从气象、地形、河流、土壤及现状治理措施及存在问题等方面全面分析了对水旱灾害的影响,提出了通过加强工程建设控制洪水,提高地表水利用率,“以稻治涝”降低地下水位,升渠结合实现地表水地下水联合利用,上拦下排、蓄泄兼顾等治理水旱灾害综合措施,以及上游山丘区、山前平原区和低甲原区分区治理的初步设想。     

2009—2010年中国西南岩溶区旱情分析与减灾对策——以广西岩溶区为例

为研究中国西南岩溶区抗旱减灾对策,分析了2009年秋至2010年春广西岩溶区的旱情：与常年同期相比,大部分地区降水量偏少20%～70%;气温除11月和4月偏低外,其余7个月偏高0.7～2.8℃;一些地方持续8个月无有效降雨;岩溶区农作物受旱面积约为100万hm2,约占岩溶区耕地面积的70%,干旱分布与岩溶发育区具有高度的一致性。极端气候是诱发西南岩溶区大旱灾的主要原因,岩溶区水文地质和地貌条件是旱情加剧的独特因素,人为因素造成的工程性缺水和环境恶化也是主要因素之一。提出了加强旱情监测、预报、预警和应急能力,加大水利工程建设力度,加强水利工程后期管理以及维修养护,重视岩溶生态恢复、重建和保护等抗旱减灾对策。     

杭州市防洪减灾与雨洪资源化利用探讨

雨洪资源化利用,即把汛期降雨形成的、可能造成洪水灾害的地表径流蓄积在水库或低洼蓄滞洪区,减轻汛期防洪工程或保护区的防洪压力,待旱季需要时,重新利用汛期蓄积的洪水资源的洪水资源管理模式,是一种雨水资源综合利用与防灾减灾相结合的管理模式.在分析杭州市多年洪水和旱情监测资料的基础上,初步研究了杭州市雨洪资源化利用的必要性和可行性,并提出了雨洪资源化利用的措施建议.