基于栅格数据的气象灾害风险评估

全球变化背景下,洪涝、干旱、高温热浪和低温冷冻等气象灾害频发,给农业生产和生态环境带来严重损害.气象灾害风险评估与区划是灾害评估与管理的重要内容,本文利用江苏省气象水文数据、基础地理信息数据、社会经济数据、灾害数据,通过分析气象灾害(洪涝、干旱、高温热浪和低温冷冻)致灾因子、孕灾环境因子、承灾体易损性因子和防灾减灾因子等指标,利用GIS技术,建立了江苏省气象灾害风险评估模型,进而对气象灾害进行风险评价与区划.结果表明:(1)高温灾害苏南地区风险最大,苏北地区风险最小;(2)低温灾害风险在省内从北向南递降,高风险区位于苏北地区,低风险区位于苏南地区;(3)洪涝灾害高风险区主要位于苏北地区,淮安、宿迁、连云港以及盐城北部属洪涝灾害的高风险区,镇江、泰州和南通北部属于中风险区,而低风险区主要分布在徐州西部,无锡、苏州以及南通东南部;(4)旱灾风险从苏南向苏北递增,最大区域为宿迁、连云港西部及徐州东部,旱灾风险低值区位于苏州、无锡、镇江、泰州及南通北部.风险区划结果能直观反映出气象灾害的区域性差异,且与致灾因子危险性分布图一致,因此对气象灾害进行全面精准的预报是进行防灾减灾的主体,同时还应采取措施降低孕灾环境的敏感性,成灾体的易损性以及加强防灾减灾能力建设.     

陇南山区近40年大风气候特征及其对农业生产的影响与灾害风险区划

从陇南市1971-2010年大风资料分析得出,陇南市大风一年四季均可出现,尤以4～8月出现频数最多,占总次数的80％,20世纪70-80年代为大风多发时期,进入90年代以后大风日数明显减少,结合人口、GDP、耕地比等资料,利用ArcGIS软件,得到大风灾害危险性图层,再与承灾体易损性评价、灾害的孕灾背景进行叠加、合并以及等级划分操作,最后得到大风灾害的风险评估及其区划,结果表明:白龙江流域、西汉水流域和白水江流域大风危险性等级最高,年平均大风日数大于6d;礼县西北部、两当县东北部和南部、文县南部和北部高海拔区大风危险性等级最低,年平均大风日数小于1d.武都区白龙江流域、西和县北部、成县东北部、徽县西部、文县中部部分乡镇为大风高风险区;康县、宕昌东部和西南部、礼县西部、两当东北和东南部为大风低风险区.     

台湾海峡致灾大风气候特征分析

利用福建省沿海、台湾海峡及台湾岛布设的气象站、自动站、浮标站的观测资料,以小时极大风达到8级以上定义致灾大风,分析台湾海峡致灾大风的时空分布特征。结果表明,台湾海峡的致灾大风风速分布具有明显的季节分布特征,出现概率呈双峰型分布,峰值出现在10月和1月,谷值在5月,即秋冬季最多、春末夏初最少;10级以上大风主要出现在8~10月。致灾大风空间分布上,台湾海峡海面出现的概率远大于海峡东岸和西岸,海峡西岸中南部岸段大于北部岸段,海峡东岸北部岸段大于南部岸段。1~5月和9~12月以东北风为主,海峡海面和海峡东岸的偏北分量比西岸大;4月起西南风逐渐增多,6~8月以西南风为主,但各风向概率值的大小差异不大,特别是海峡海面和海峡东岸7~8月西南风和东北风的风向概率近乎相当,这与此时正值台风季、受台风影响时容易出现旋转风密切关系。     

中国沿海地区台风致灾因子危险性评估

从台风大风、暴雨和风暴潮3个方面选取指标,尝试构建了台风致灾因子危险性评价指标体系和评价模型.并在GIS环境下对沿海地区台风致灾因子危险性进行分析评价.评价结果显示:海南省和广东省、福建省、浙江省的沿海区域台风致灾因子危险性较大,上海市和广西省、江苏省的沿海区域以及广东省、福建省、浙江省的内陆地区台风致灾因子危险性中等...     

四川春玉米气象干旱致灾因子危险性

利用四川省1961-2014年147个地面气象站逐日观测资料与四川省春玉米观测资料,运用气象干旱对农业影响评估综合指数,建立四川省春玉米生育期气象干旱致灾因子危险性模型,研究了四川省春玉米播种-出苗期、拔节-孕穗期、抽雄开花-吐丝期、乳熟-完熟期及全生育期气象干旱致灾因子危险性空间分布特征.结果表明:春玉米需水关键期发生特、重、中、轻概率的空间分布不同;春玉米抽雄开花-吐丝期气象干旱致灾因子危险性较大,拔节-孕穗期次之,播种-出苗期较小;春玉米全生育期气象干旱致灾因子危险性盆西北至资阳北部较高,高原西南部河谷地带次之,盆地西南部、凉山州东北部较低.     

基于GIS的河北省雪灾致灾危险性评价

为了解河北省雪灾致灾风险水平,通过气候概率分布模式和GIS技术,研究了不同重现期下雪灾致灾强度大小及分布特征,以评估河北省雪灾致灾因子危险性.结果表明:河北省大部分地区积雪深度≥5 cm的年平均日数为6~8 d.全省年平均最大日积雪深度总体表现为西北高、东南低,张家口东北部及承德局部地区可达8.6 cm以上.河北中部地区的年均最大日降雪量相对较低,而北部张家口和承德地区则超过9.1 mm.在张家口—承德交界以及唐山地区,30年一遇积雪深度达44 cm,50年一遇高达66 cm,降雪强度跨度区间为暴雪、大暴雪和特大暴雪,其中特大暴雪高危险区主要在保定以北地区.随着重现期的增加,积雪深度与降雪量的强度与影响范围增大,致灾因子高危险区主要分布在地势较高的河北西部山区和北部张家口承德地区,相对平原而言,山区或坝上等地区气温偏低,持续低温不利于积雪融化.     

基于GIS的宁夏高速公路降雨灾害风险评估

基于气象数据、基础地理信息数据、交通数据和经济社会数据,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性3方面建立宁夏高速公路降雨灾害评估指标,通过模糊综合评价法和层次分析法计算各因子的权重,并结合ArcGIS技术,开展宁夏高速公路降雨灾害风险评价.结果表明,宁夏高速公路降雨灾害呈中卫市南部及固原市风险较高,而其他地区较低;高到次高风险路段位于福银高速固原段、青兰高速固原段,中等风险区位于福银高速中卫市南段、同海高速大部,其他路段风险较低.     

甘肃金昌大风沙尘气象灾害风险区划分析

通过综合分析影响金昌市大风沙尘气象灾害的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾减灾能力等多个评价因子,建立基于ArcGIS应用技术的灾害风险指数评估模型,对金昌市开展大风沙尘气象灾害风险区划,将风险区划分为5个等级,分别为:低风险、次低风险、中度风险、次高风险、高风险。绘制大风沙尘气象灾害风险区划图,为科学制定气象灾害防御规划、防灾减灾、减低灾害损失提供技术参考。     

应用CF和Logistic回归模型编制滑坡危险性区划图

根据地理信息系统(GIS),以滑坡发生确定性系数(CF)和Logistic回归模型编制贵州省滑坡灾害区划图,其主要步骤为:应用历史滑坡灾点面积和滑坡致灾单因子子集面积计算CF,由此确定主要的滑坡致灾因子;应用Logistic回归模型、地理信息系统(GIS)空间分析工具和统计软件SPSS寻求最合适的模型描述灾害是否发生(因变量)与致灾因子(自变量)之间的关系;计算研究区域内各单元的滑坡概率,划分危险性等级,绘制基于GIS的贵州省滑坡灾害区划图;最后,用历史灾害分布数据检验滑坡灾害区划图.研究结果表明:根据区划图,贵州省可分为4个区域,即低危险区、中等危险区、高危险区和极高危险区;对贵州省的危险性分区合理,结合CF与Logistic回归模型编制滑坡灾害区划图的方法有效.     

气象多要素模拟仪应用软件的开发

新疆铁路大风频繁,风害严重,为保障风区铁路的运输安全,提高风区铁路的运输能力,我们自主研发的气象多要素模拟仪及PC端应用软件可以为HB-Ⅱ多要素气象自动站提供风速、风向、温度、湿度、大气压、雨量等参数模拟量,便于对气象自动站在生产调试过程中及检修维护过程中的质量检验。     

加强我国铁路煤炭运输通道建设的思考

中国煤炭资源主要分布在西北部,尤其是“三西”地区(即山西、陕西北部、内蒙古西部地区),煤炭消费重心在东部和中南地区,形成了北煤南运、西煤东运的格局,长期以来,煤炭一直是铁路运输的重点。加强煤炭运输通道建设,保障煤炭安全稳定供给,对于增强国民经济运行的安全性和可靠性,保障国家能源战略安全具有非常重要的意义。     

广西林业气象灾害风险调查与服务效益评估分析

【目的】为加强林业气象服务能力建设,改善和提高林业气象服务质量,2016年11月至2017年5月开展了全国林业气象灾害风险调查与服务效益评估调查。【方法】通过问卷调查、专家评估和现场勘察等方法,广西共收集到196个风险点相关信息。【结果】数据显示:火灾、病虫害及风灾风险是广西风险点的主要类型。调查得知:在灾害风险点附近属于林业部门的监测站共77个,主要是监测火险灾害,其他灾害还没有布设监测点;预警设施还在不断完善;影响林业生产的气象灾害类型为干旱、大风及强降水,主要致灾气象因子为温度、风速及降雨量;森林防火、林业资源开发与利用、造林抚育等对气象服务需求量比较大,并希望通过电话、手机短信及预警系统获取林业气象服务产品。专家对广西气象服务效益贡献率给出了客观评价,全区林业气象服务效益贡献率为8.41%,按照2016年广西林业总产值为314.784亿元的规模测算,2016年广西林业气象服务效益值已达到26.47亿元。【结论】加强林业气象监测、技术开发和应急联动等多方面合作,进一步做好林业气象服务,有效地减轻林业灾害损失是目前气象部门的当务之急。     

民族地区旅游业可持续发展中的问题与对策

内蒙古、宁夏、新疆、西藏、广西等在西部大开发战略实施后,5个自治区的旅游业呈现出迅速发展的局面。但由于各自治区经济发展的不平衡,造成旅游业发展的不均衡,亟须注意并采取有效措施予以解决,从而使这些民族地区的旅游业能够真正走上可持续发展道路。     

地面突风对通航飞行器的影响及数值模拟研究

突风一直以来都是危及飞行安全的重要气象要素之一,造成国民经济和人民生命财产的损失。利用常规观测资料、ADWR-X多普勒气象雷达资料和ERA5逐小时再分析资料,对四川盆地西部一次爆发性大风过程中风场的精细化特征、成因及对飞行的影响进行诊断和模拟研究,结果表明：此次大风过程风速增长快,爆发性强。地面风速自午后开始出现4次波动,且每一次波动期间风速峰值呈增加趋势,时间呈缩短趋势。由于第4次波动风速呈爆发性增加,最大瞬时风达到了16.1 m/s,地面风速脉动值超过5 m/s,致使跑道区域内流场的不稳定性增加,起降跑道侧风值超过了中小型飞行器的起降标准。高空动量下传对本次大风过程中风速的爆发性增加起主导作用。中层强偏南气流与低层偏北急流配和,中层辐合以及低层辐散下沉的垂直结构使得低层下沉气流异常强劲,将900～850 hPa的大风核快速向地面传导。通过天气研究与预报(weather research and forecasting, WRF)模式四重嵌套对本次过程进行模拟,表明WRF对盆地西部冷空气补充南下引起的在风速演变趋势、风速最大值和大风影响时段的风向有较好的模拟能力,对飞行起飞和着陆有一...     

河南输电线路舞动气象风险的可预报性分析

为了研究基于数值模式的河南输电线路舞动预测的可预报性,本文以数值预报数据和常规舞动气象风险预测模型为基础,通过对河南121个国家气象站的舞动高影响气象要素预报能力的评估,揭示了借助数值预报开展舞动预测的可能性,同时针对河南容易发生输电线路舞动区域进行检验评估,得到以下结论:（1）河南东部平原地区输电线路舞动具有较好的可预报性,而西部山地丘陵地区舞动可预报性相对较低,四个舞动高发区可预报由高到低分别是:东部平原地区、南部山区、西北部山区、西南部盆地。（2）河南地区温度、风速和湿度预报均表现为东部平原地区偏差小、西部山区偏差大的特点;（3）输电线舞动的气象高影响区间的可预报性从大到小依次是风速、温度、湿度,其命中率分别为73.4%、78.4%和67.1%,温度和风速在河南东部的可预报性明显高于河南西部,而湿度在河南南部可预报性高而北部可预报性低;（4）温度、风速和湿度的可预报性区域分布有差异,要提高输电线路舞动预测水平,需要在不同区域针对不同要素进行预报订正和调整。     

浙江沿海大风的天气气候特征

利用浙江嵊泗、嵊山、大陈、北麂、南麂站建站以来的风速资料以及NCEP再分析资料,对浙江省沿海发生的大风天气进行了分析.研究发现浙江省沿海的大风发生频率较高,全年有1/3为大风日;浙北沿海大风日数要略多于浙中南沿海;大风主要集中在秋冬季(每年11月至翌年3月),其次是夏季(每年的7-9月),冬半年大风多为冷空气大风,春季...     

小型水平轴风力机特征风速的确定与气动特性的实验研究

应用WASP软件,在认为风速服从两参数Weibull分布前提下,对内蒙古4个地区的风资源进行分析,推导出特征风速的计算公式,计算内蒙古4个地区的切入风速和额定风速;然后从低成本角度出发,优化风力机的特征风速,缩短风轮直径,降低制造工艺难度,来优化设计风力机;最后通过风力机气动实验分析和风力机单位面积发电量模拟计算进行了对比验证。结果表明:采用特征风速优化后设计的新翼型风力机输出功率得到提高,并且在实际风场中比传统翼型风力机单位面积发电量平均提高了28.0%.     

夏季风下的太湖风场-流场野外观测研究

为研究太湖风场特征、湖流特征以及不同类型风场对太湖湖流的影响,在太湖不同区域布设6台多普勒剖面流速仪和4座气象站,获取同步流场和风场数据,分析夏季风与湖流流场的关系。结果表明:(a)风场方面,空间分布具有不均匀性,各观测点间风速差异较大,各观测点间风向随风速减小而差异扩大化。(b)太湖流场具有明显的风生流特征:空间上,大风(时段平均风速在6.7 m/s以上)情况下,西部湖区出现逆时针环流,湖流分层不明显;小风(时段平均风速在3.8 m/s以下)情况下,没有明显的环流出现,上、下层湖流分层明显,各层流向相对稳定但不相同,补偿流发育。(c)流速方面,10 cm/s以下流速比率90%以上,局部区域水流速度在强风条件下可达20 cm/s。     

海河流域50年来参考腾发量的时空变化规律及其影响原因

根据海河流域34个站点1957—2007年逐日实测气象资料,结合旋转正交函数(REOF)、参数t检验法和Mann-Kendall检验方法对海河流域参考腾发量(RET)及其相关的4个气象变量(平均气温、风速、相对湿度和日照时数)的时空演变特征进行了分析,在此基础上,分析了RET对气象变量的敏感性,定量评估了气象变量对RET变化的贡献程度,探讨了影响RET变化的可能原因.结果表明,过去50年,海河流域59%的站点RET呈现显著下降趋势,主要分布在东部平原区,呈现显著上升趋势的站点主要分布在西部山地区.依据REOF分析结果,海河流域可以划分为3个区域:西部区、北部区和东部区;北部区和东部区的RET都呈现出显著的减少趋势,而西部区则呈现出显著的增加趋势;相对湿度是对RET最敏感的气象变量,风速和日照时数次之,平均气温对RET的敏感性最小;海河流域西部区RET的增加主要是由该区域显著减少的相对湿度所引起的,而北部区和东部区显著下降的风速和日照时数是导致这两个区域RET减少的主要原因.     

中国荒漠半荒漠地区拟步甲的组成和分布特点

中国荒漠半荒漠地区已知拟步甲３亚科１９族５９属３２４种,其中特有种１７１种,占５２．８％;中亚种９２种,占２８．４％;西伯利亚种３５种,占１０．８％;青藏高原种１５种,占４．６％;泛古北种８种,占１３．６％;地中海种３种,占０．９１％。属级单位组成上呈现中亚区系＞西伯利亚区系＞地中海区系＞地方特有区系＞青藏高原区系＞泛古北区系,其数量分别是３０,２２,１５,１４,１３,８。属种及其数量分布在各地理上呈现由西向东、由北向南递减的趋势,即新疆４１属２１５种＞内蒙古３８属１２９种＞甘肃３０属７７种＞宁夏２４属７１种＞青海北部１２属２９种＞陕西北部１４属２１种＞山西北部１１属１７种＞河北北部１０属１６种＞辽宁西部５属１２种。表明中国荒漠半荒漠地区拟步甲昆虫是中亚区系的主要组成成分,在属级组成上与欧洲———西伯利亚区系和青藏高原区系有较大联系,新疆是我国荒漠半荒漠地区拟步甲昆虫分布最丰富地区,占总种数的６６．４％。本文还对新疆地区、柴达木盆地、甘蒙地区、蒙东半荒漠区和高山地区５个典型地区的拟步甲分布特点作了分析对比