洞庭湖区洪涝灾害的形成机制分析

为搞好洞庭湖区洪涝灾害的预测和防灾减灾,促进湖区经济建设,本文对洞庭湖区洪涝灾害的形成机制进行了分析研究.结果表明:80 %特大洪涝灾害的发生在厄尔尼诺年的次年,其内在机制是厄尔尼诺事件所导致的全球气候异常.大气环流的异常是洪涝发生的根本原因,主要表现在有特大洪涝年汛期,位于110°~120°E的西太平洋副高脊线位置都稳定处于19°~24°N之间,且越过24°N的时间大致与城陵矶年最高水位出现时间相吻合;西风带形势稳定;印度低压偏强并持续稳定.洞庭湖区洪涝与湖区、四水流域、长江上游东部区和西部区等广泛地域的降水密切相关,汛期在这4个区域第一次大范围的强降水过程以后20 天各代表站降水量总和的平均值对洞庭湖的洪涝预测具有决定性意义.     

中国古文献记载中“死者万计”事件的时空特征与原因分析

自然灾害是人地关系最为显性的自然事件.通过检索《中国基本古籍库》及《爱如生数据库·中国方志库》,整理了中国古文献记载中自然灾害导致的"死者万计"事件的发生频次,利用最小二乘法、小波分析和M-K检验等方法,分析其时空特征及发生原因.结果表明:历史时期"死者万计"事件频发,共有217a,主要类型为疫灾、饥灾、飓风、水灾.魏晋南北朝为第1个小活跃期,明清集中了总年数的60.8%,为第2个活跃期,并且秋季和夏季出现次数最多.10a频次呈极显著的波动上升趋势,最大值在1580~1589年,分为频次最少-缓慢上升-频次平缓-快速上升4个阶段,1820年发生增多突变.灾害演化过程中存在26,7和4a共3个周期.空间分布差异明显,以江苏、浙江为主的长江中下游和以河南为主的黄河中下游是2个高频中心,且各省灾害结构不同.气候的寒冷与异常、季节变化、灾害结构、人口规模、社会动荡、朝代更替等是灾害发生的主要原因.     

明代长江流域人口大量死亡事件时空特征及原因分析

通过检索古籍文献,整理了明代（公元1368—1644年）长江流域人口大量死亡事件（mass death events,MDE）10 a尺度的频次与县次序列,利用自然断点分级法、空间分析法等分析了MDE的时空特征及发生原因。结果表明：276 a间,长江流域有158 a发生MDE,明代后期发生频次和影响规模最大;季节上,表现为夏季多发（44.3%）,春、秋季次之;空间上,集中分布于长江中下游、尤其是长江三角洲地区,且呈从各省交界处向各省中心扩散的趋势。“未记录原因的饥荒”和“旱灾+其他灾害-饥荒”是造成明代长江流域MDE的主要原因。气候冷干期发生频次多,影响范围广,暖湿期相反,与温度和湿度呈显著负相关;人口规模和社会脆弱程度是主要的社会影响因素。在人口规模大和社会脆弱的明代后期,MDE发生频次高,波及范围广,是气候变化与社会因素共同作用的结果。     

云贵地区气象旱涝的气候响应特征

根据1960~2014年云贵地区49个站点的逐月降水量和气温资料,利用标准化降水指数、Mann-Kendall突变检验及小波分析等方法研究了季尺度和年尺度的气温和降水量的变化特征及旱涝演变趋势.结果表明:(1)1960~2014年云贵地区气温呈明显上升趋势,且上升速率冬季秋季春季夏季,1997年出现了气温突变现象.(2)降水量呈下降趋势,其中,秋季降水量下降最快,冬季最慢,且降水呈现14a和28a的周期变化.(3)1960~2014年云贵地区呈现偏旱的趋势,且夏秋两季干旱趋势较为明显.(4)从空间尺度分析,云贵地区整体上趋于干旱(SPI倾向率小于0),在云南与贵州交界处,偏旱现象较为严重,仅在云南省北部出现偏湿现象.因此近55a云贵地区气候呈暖干化趋势.     

明代生命损失型地震的时空分布特征及成因分析

利用史料记录建立了明代生命损失型地震的数据库，构建生命损失型地震等级序列、10 a尺度上生命损失型地震的频次序列和县次序列，再现明代生命损失型地震的时空分布特征，探讨了生命损失型地震发生及导致人口死亡的时空差异原因。结果表明：（1）从明初到明末，生命损失型地震等级强度有逐渐扩大的趋势。（2）明代前期处于生命损失型地震发生较少的稳定时期；明代中后期处于生命损失型地震发生较多的波动时期。明代生命损失型地震发生频次存在明显的周期性变化特征。（3）生命损失型地震在明代大部分区域皆有分布。灾害重心随时间变化发生移动，由西南到中部再到华北、华东。（4）明代地震频繁的原因除地球本身因素外，太阳活动通过影响气候变化，进而间接影响地壳活动。气候寒冷与干旱和地震有较好的对应关系。明代后期生命损失型地震导致死亡人数大量增加，与明代经济发展，人口密度逐渐增长有关；不同地区生命损失型地震导致的死亡人数不同，且死亡人数与地震频发地区是否处于板块之间的活动构造带和人口分布密度有关。     

汉江流域降水非均匀性变化特征分析

根据汉江流域1970—2015年63个气象站点的逐日降水资料,结合降水集中度(PCD)与集中期(PCP)指数、经验正交分解函数(EOF)及变化趋势分析,对该流域降水非均匀性的变化进行分析,并利用小波相干法探讨降水非均匀性对该区域气候变暖、东亚季风强弱变化的响应特征。结果表明:1)1970—2015年汉江流域降水未呈现明显线性趋势,降水PCD与PCP以年代波动为主,PCD波动范围为0. 35～0. 60,PCP在7月;2)降水PCD呈"全区一致型",即全流域PCD对气候响应具有同步性;降水PCP呈"东西分异型",即东部降水集中期越推迟(或提前),西部降水集中期越提前(或推迟);3)1990—2008年,在2～4 a的短周期尺度上,东亚季风越强,汉江流域降水时间分布越均匀;1999—2009年,在2～3 a的短周期尺度上,该流域年降水量越大,降水时间分布越集中;1985—1993年,在3～5 a的周期尺度上,降水PCP对温度的响应具有超前性。     

近50年鄱阳湖流域降水时空特征及其对水文过程的驱动

依照鄱阳湖流域79个国家气象站的逐月降水资料(1961~2010年),基于BCC-CSM全球气候系统模式预估数据(2014~2050年),对鄱阳湖流域降水变化趋势和空间分布变化趋势进行分析。选取赣江外洲站1961~2010年逐日径流量和1960~2010年年代径流量、输沙量数据,利用HBV水文模型、SPSS统计软件对赣江流域面雨量及径流量进行相关性分析,探讨降水特征对水文过程的驱动性。结果表明:1961~2010年间鄱阳湖流域降水量总体略呈上升趋势,降水日数呈下降趋势,降水强度增加、降水时间分布不均匀性更加明显,旱涝等极端事件发生更为频繁;年内变化特征为分布不均匀,以4~6月为汛期,其中6月降水量最大;空间分布特征总体表现为东部降水大于西部,丘陵地区降水大于平原地区;降水变化为径流量、输沙量变化等水文响应的主要驱动力,赣江流域面雨量及径流量呈显著线性相关,相关系数高达0.909。未来37年降水呈现略上升趋势,但趋势不显著。若鄱阳湖流域长期存在高能源需求及高温室气体排放,则洪涝灾害发生将更为频繁。研究为预测鄱阳湖流域水资源科学管理提供科学依据。     

1961—2016年我国闪电日数时空分异格局及其变化趋势和波动特征

闪电事件时空变化研究对于防灾减灾和资源利用具有重要意义。采用2 481个站点的闪电日数数据诊断1961—2016年我国闪电事件的时空演变特征。结果表明：在时间上,1961—2016年我国年均单站闪电日数整体呈减少趋势,西北西部和西藏地区年均单站闪电日数呈分段变化特征。全国、东北、北方、西北东部和东南地区年均单站闪电日数大致呈2~4 a的周期变化。西北西部、西藏和西南地区分别呈2,4和6 a,3和8 a与2~6 a的显著周期变化。年均单站闪电日数突变集中发生在20世纪80年代末至90年代中后期,但均未通过0.05显著性水平检验。在空间上,1961—2016年我国年均闪电日数呈明显的“南多北少”的空间分布格局。1961—1980年,胡焕庸线以东地区闪电日数主要以正距平为主,1980年以后,正距平范围逐渐减少。在变化趋势的空间分布上,我国闪电日数年际变化趋势整体上以减少为主,尤其是长江以南的沿海地区减少明显;在波动特征的空间分布上,青藏高原、华北平原、沿长江两岸附近地区均为闪电日数年际波动较大的地区,而长江以南的沿海地区和新疆中部及北部地区年际波动相对较小。     

甬江流域台汛期降雨时空演变分析

为识别甬江流域台汛期降雨量变化规律, 指导流域防洪治涝, 以流域内及其周边47个国家雨量站逐日降雨资料为基础, 采用Mann-Kendall法、Pettitt法和Morlet小波分析法, 分析了甬江流域台汛期降雨量的趋势、突变和周期. 结果表明: 台汛期降雨量呈不明显增加趋势; 在1980年发生突变但未通过显著性检验; 降雨量变化存在22a主周期, 未来甬江流域台汛期降雨可能处于偏丰期.     

全球气候变暖下华东4省1市风速变化特征

季风与气温的关系是全球气候响应研究的重要内容.基于华东4省1市56个气象站点近53a的平均气温和平均风速资料,运用线性趋势分析、Kriging和IDW空间插值、Mann-Kendall突变检验以及Morlet小波分析等方法,分析了1961~2013年华东4省1市在全球气候变暖背景下平均风速的变化特征.结果表明:(1)1961~2013年华东4省1市平均风速减小了0.013 9m·s-1·a-1,其中,冬季下降快,夏季下降慢,(2)风速变化率在空间上整体呈条带状分布,并从中心条带向两边递减;(3)气温在1991年发生突变,突变后风速的递减速度加快.整体上风速与气温的变化趋势呈负相关;(4)华东4省1市风速在28a时间尺度上存在周期震荡.该研究对全面认识华东地区风能资源的发展以及风速与气温的关系有重要意义.     

中国自然灾害时空变化及其社会经济效应

自然灾害的频繁发生对实现全球可持续发展目标构成了严重威胁。中国自然灾害时空演化规律及其社会经济效应研究，对落实国家防灾减灾救灾政策、实现社会经济更高质量发展具有重要的理论和现实意义。通过构建灾情指数模型评估了2000—2018年中国31个省级行政单元的自然灾害受灾程度，采用空间计量模型和地理加权回归（GWR）模型揭示了自然灾害时空格局演变的社会经济效应。结果表明：（1）2000—2018年中国自然灾害受灾程度总体有所下降，空间上呈南高北低的格局，高受灾中心集中在西南、东南地区；（2）受灾面积对经济发展、人口增长、农业生产有明显抑制作用且空间溢出效应显著，而倒塌房屋数量对本地区及邻近省域经济发展有正向促进作用；（3）自然灾害对经济发展、人口增长的负效应自东向西逐渐增加；农业生产效应呈西正东负的格局，这与省域受灾程度、灾害种类及防灾减灾能力密切相关。     

宁波市洪涝灾害防灾减灾能力初步评估

宁波市地处浙东沿海,是典型重洪涝灾害地区.以宁波市下辖县(市、区)为基本评价单元,选定21个指标因子建立洪涝灾害防灾减灾评价体系,并采用层次分析法和模糊综合评价法进行宁波市防灾减灾能力综合评估.结果表明:宁波市主城区的防灾减灾能力最高;镇海区防灾减灾能力相对较高;北仑区、鄞州区和宁海县的防灾减灾能力相对较低;象山县、奉化市、余姚市和慈溪市的洪涝灾害防灾减灾能力最低.本研究结果可为宁波市洪涝灾害防灾减灾提供科学决策.     

新疆干旱区流域防洪决策支持系统规划设计

决策支持系统（decision support sytem，DSS）是一种高度灵活，且具有良好的交互性，用于半结构化和非结构决策的信息技术系统。本文通过对干旱区流域防洪决策支持系统的设计，为防洪决策的信息提供一种强有力的信息支持，以提高决策者的决策效率，把洪水灾害损失到最低。     

1960~2014年淮河流域5省旱涝变化

基于1960~2014年淮河流域5省72个站点的气温、降水数据,运用克里金插值法、标准化降水指数（SPI）、Mann-Kendall突变检验等方法进行分析,探讨该地区气候变化特点,分析淮河流域5省旱涝灾害的变化趋势.结果显示：（1）1960~2014年淮河流域5省多年平均气温为14.463℃,并以0.009℃·a^-1的速率上升,1997年年均温发生突变,空间上温度变化大体呈现由西南向东北递减的趋势;（2）年降水量呈缓慢递减趋势,下降速率为0.28 mm·a^-1,且年降水量存在3个较为明显的峰值,分别对应28,22,10 a的时间尺度,空间上呈现自东南向西北递减的“W”型分布,并且研究区呈现明显的暖干化特征;（3）气温突变后,雨涝覆盖面积不断增加,干旱覆盖面积逐渐减小;（4）气温突变后与突变前相比,干旱频率和雨涝频率明显降低.     

多情景降雨-径流的巫山县公路洪灾预警研究

暴雨情景下,山区径流水位突涨、流速与流量骤变等易发生公路洪灾,对人民生命财产安全造成巨大威胁。以巫山县为例,在不同强度降雨阈值下对降雨-径流水文参数指标进行量化处理,全面分析了降雨与水位、流速、流量之间的关系,并在多情景降雨下,基于公路洪灾孕灾指标,构建了公路洪灾预警模型。研究结果表明：山区径流水位变化幅度大于流速,而在大暴雨及特大暴雨情景下（降雨临界值185 mm）,流速变化大于水位,在不同降雨阈值下,等级较低的河流更易发生公路洪灾,其水位空间变化更剧烈、效应范围更广;而流量与水位变化则对等级较高的径流影响更大,且河流等级越高变化越明显;巫山县公路洪灾易发程度介于轻度与重度之间,东北与西南部区域公路洪灾易发性强,且较为集中,西南部、东部与中部,公路洪灾易发程度介于重度与中度之间,西北部、中部与南部区,介于轻度与中度之间。该研究结果可为山区公路洪灾防治提供决策依据。     

多情景降雨-径流的巫山县公路洪灾预警研究

暴雨情景下,山区径流水位突涨、流速与流量骤变等易发生公路洪灾,对人民生命财产安全造成巨大威胁。以巫山县为例,在不同强度降雨阈值下对降雨-径流水文参数指标进行量化处理,全面分析了降雨与水位、流速、流量之间的关系,并在多情景降雨下,基于公路洪灾孕灾指标,构建了公路洪灾预警模型。研究结果表明：山区径流水位变化幅度大于流速,而在大暴雨及特大暴雨情景下（降雨临界值185 mm）,流速变化大于水位,在不同降雨阈值下,等级较低的河流更易发生公路洪灾,其水位空间变化更剧烈、效应范围更广;而流量与水位变化则对等级较高的径流影响更大,且河流等级越高变化越明显;巫山县公路洪灾易发程度介于轻度与重度之间,东北与西南部区域公路洪灾易发性强,且较为集中,西南部、东部与中部,公路洪灾易发程度介于重度与中度之间,西北部、中部与南部区,介于轻度与中度之间。该研究结果可为山区公路洪灾防治提供决策依据。     

汉江上游沉积记录的北宋时期古洪水事件文献考证

基于对近年来汉江上游古洪水水文学研究成果的整理和分析,结合文献记载和气候背景分析,对汉江上游5个沉积剖面记录的北宋时期古洪水事件进行了文献考证.研究结果表明,北宋时期为洪水频发期;洪水灾害的影响范围、灾情的严重性以及洪痕沉积规律等表明,汉江上游5个沉积剖面记录的古洪水事件可能是北宋太平兴国七年（982年）六月的一次特大洪水事件.依据树轮、冰芯、石笋等气候代用性指标及历史文献记载,北宋太平兴国七年（982年）正处于北宋980年代气候突变时期,此次古洪水事件可能是对当时气候异常多变的瞬时响应.该研究结果可为汉江上游防洪减灾和水利工程建设提供科学依据.     

湖北省历史时期旱涝灾害的特点与规律分析

通过分析大量的历史文献材料，总结了湖北省水旱灾害的发生具有严重性、区域性、季节性、持续性、连锁性、周期性和人为性的特点．分析了水旱灾害的发生时间变化规律和区域差异，特别是严重水旱灾害的时空变化规律，认为湖北省大旱与大涝常以交替的形式出现，其中水灾明显多于旱灾，同时水旱灾害发生的次数有不断增加的趋势，20世纪以来湖北省已进入大旱、大涝的集中多发期．     

东天山的一次暴雨洪水中心最大雨量的估算

本文通过对新疆天山东部地区一次罕见的大暴雨洪水的特征分析，应用水箱模型法和最大熵原理等方法推算出本次大暴雨的中心最大雨量和流域面平均降水量．