气候变暖下山东省月尺度极端降水的时空变化特征

为揭示气候变暖背景下极端降水多尺度的变化规律，基于山东省国家气象站1961—2020年逐日降水量资料，利用百分位数相对阈值法分析月尺度极端降水事件的时空变化特征。结果表明：山东省极端降水事件主要出现在夏季7、8月，年频率均在40%以上；各地年频次大致自东南向西北递减。大部分地区极端降水年频次和极端降水量增加，除秋季外各季均增加，冬季增加明显。20世纪80年代中期之后，各地极端降水普遍增多增强，年际变化明显增大；夏季和冬季极端降水强度明显增强，其中，鲁中、鲁西南、半岛等地夏季每10 a增加10～20 mm,冬季各月增加20%～50%。可见，在气候变暖背景下，山东降水不稳定性普遍增加，更需加强暴雨洪涝、暴雪等灾害风险预警与防控服务。     

近40年云南省极端降水时空变化特征分析

为了研究云南省降水及极端降水变化趋势,基于1979—2019年云南省气象站点日降水数据及十种极端降水指标,采用M-K突变检验、小波分析及Hurst分析等方法,对近40年内降水及极端降水的变化趋势及空间格局进行探讨。结果表明：1979—2019年云南省年降水整体呈下降趋势,降水总量下降最大倾向率达到-24.52mm/10a,存在24年、9年及其他变化尺度,干旱半干旱区突变显著性最强。在空间变化趋势中,强降水量在湿润区出现快速下降,倾向率达到-5.161mm/10a。其他极端降水事件频率、强度及极值出现不同程度下降;Hurst指数均小于0.5,显示未来各地区间极端降水频率、强度指数变化趋势将会减弱;降水总量能够较好的指示其他极端降水指标变化,相关性达到0.8,降水强度其次,相关系数达到0.7,且均通过0.01显著性检验。研究结果能够为科学研究极端降水趋势变化机制提供依据。     

江西省近40年夏季高温日数变化特征

根据江西省1971-2010年81个国家气象站逐日温度资料,采用线性分析、小波分析、Mann-Kendall检验等方法,探讨了近40年来江西省夏季高温日数的时间、空间变化特征及其周期性。结果表明,近40年高温日数在21世纪初明显增多,高温日数增加最明显的是赣州。全省有3个高温多发区,主要分布在赣东北、抚州、吉安等地,以横峰为中心的赣东北最为严重。高温(≥35℃)及强高温(≥37℃)日数具有12-13年和22年左右2个显著年代际振荡周期,极端高温(≥40℃)日数周期不明显。Mann-Kendall检验表明江西省夏季高温日数呈现"减少-增加"趋势,强高温日数呈现"增加-减少-增加"趋势,而极端高温日数无明显变化趋势,各级高温的突变年份没有明显的界限。     

广西极端降水时空变化规律研究

为了探讨广西极端降水的时空变化规律,基于广西82个气象台站1961—2016共56年的逐日降水数据,选择强降水量(R95p)、频数和平均强度三个指标,利用EOF、Mann-kendall和R/S分析法等方法,对广西极端降水的时空变化规律进行了分析。结果表明:(1)广西极端降水在2014—2016年之间发生突变,极端降水指数在多时间尺度下的周期变化基本一致,广西极端降水的贡献率较高且呈缓慢增加的趋势,极端降水的Hurst指数均大于0.5,未来变化趋势与过去变化趋势保持一致;(2)广西极端降水阈值和R95p在空间上总体呈现从东南向西北逐渐减小的特点,频数基本呈现由东北向西南递减的趋势,平均强度以桂中区域为中心向外呈递减的趋势,EOF分解得到强降水主要有局部旱(涝)型、东南-西北反向型、全区旱(涝)型和南北反向型这4种分布类型。上述研究成果可为广西防洪减灾提供理论依据,为广西地区的洪水预警和农业生产响应奠定科学基础。     

标准化降水指数在新疆极端干旱事件中的应用

利用1961-2008年新疆49个气象观测站逐月降水量计算相应标准化降水指数(SP I),利用RPCA模态分析的方法研究新疆极端干旱的气候特征.结果表明:1961-2008年新疆极端干旱面积率总体处于减小趋势;20世纪80年代以前极端干旱面积率较大,基本在20%以上;80年代后在10%左右;2000年后极端干旱面积率有增加的趋势;M-K突变检验表明,极端干旱突变出现在20世纪70年代中期.新疆北部是极端干旱发生频率最高的区域,利用主成分旋转法可将新疆极端干旱分为3个区域:北疆区(代表站为石河子观测站)、南疆区(代表站为柯坪观测站)和东疆区(代表站为七角井观测站).依据极端干旱年的定义,1961-2008年新疆极端干旱年份分别是1962-1965,1967-1968,1973-1979,1982,1984-1985,1991,1995和1997年,其中强极端干旱年分别是1962,1974-1975和1997年,相应年份极端干旱的站数远远超过该时段平均值.     

江西桐枰通用机场气象条件分析

通过统计分析2008—2017年吉安国家基本气象站的常规观测气象资料与恶劣天气事件的发生情况,为江西省吉安桐枰通用机场二期扩建项目的建设提供基础气象数据与分析,从常规气象、极端气象角度分析机场二期扩建项目的可行性.结果发现:1)该地常年平均风力微弱,以N风向和NNW风向为主;2)常年平均气温19.6℃,日最低气温历史极值为-4.5℃,日最高气温历史极值为40.7℃;3)降水集中在3―6月,年均降水量1546.4 mm,年均降水日数153 d;4)全年能见度较好,雷暴、积雪等恶劣天气发生概率较低且发生规律明显.     

基于灰色关联度-主要分法的高速公路雾灾评估模型——以沿海高速江苏段为例

基于2010年-2014年沿海高速江苏路段的管制信息和气象监测数据,详细分析了大雾灾害发生时的数据特征,构建了高速公路雾灾灾情评估指标体系。进一步构建了基于GRA-PCA的高速公路雾灾灾情评估模型,即运用灰色关联度分析法计算各指标样本数据的关联系数,运用主成分分析法获得各指标关联系数的权重,通过指标关联系数的加权平均值获得更加符合实际的灾害划分等级。通过对沿海高速江苏路段的实例分析,认为江苏省交通厅在雾灾预警和管制方面的工作有效降低了雾灾发生时的损失程度,但仍有可改进的空间,以杜绝Ⅰ特别重大和Ⅱ重大情况的发生。     

两条四车道城际高速公路交通流实测研究

改进了交通流视频检测方法,对G2京沪高速和G60沪昆高速交通流进行了实地拍摄、数据采集和分析.发现高货车比例的城际高速公路交通流与城市快速路存在不同的特征,客车与货车具有明显的分道行驶行为,速度概率分布呈现"双峰"特征.从远城段到近城段,货车的平均速度变化不大,客车则有明显的降速行为."速度-密度"、"流量-密度"关系都具有强非线性的特征,这种非线性在密度很低时就已出现.实测速度数据的算术平均值与"按帧平均速度"、时间平均车速及空间平均车速差异都很小,在工程计算中可以相互替代.采用本文的密度测量方法,能够准确计算流量,为视频检测方法的在线应用提供了可能.     

甘肃中部地区人工增雨适宜条件分析

利用2006-2015年中国国家气象信息中心"地面资料月值数据集"的降水资料、欧洲中期天气预报中心的比湿和水平风场再分析资料、美国国家航空航天局卫星平台中分辨率成像光谱仪产品提供的可降水量资料,结合"云与地球辐射能量系统"的SSF Aqua MODIS Edition 4A云资料,分析了甘肃中部地区人工增雨的适宜条件.结果表明,研究区域10 a平均降水量总体呈由南向北递减的空间分布形势.降水量在7-9月最多, 12月-次年2月最少.平均可降水量的分布由东南向西北逐渐递减,且季节差异明显,夏季最多,冬季最少,其中7、12月分别是可降水量最大、最小月,降水效率由西南向东北递减, 4-10月较高.低云量、低云液态水含量以及低云底、顶温度差与降水效率的空间分布基本一致,呈现由南向北逐渐递减的分布,以上云参数大值区均在研究区南部.各季节的降水效率与各云参数均呈正相关,相关系数在0.61～0.92,几乎全部通过了5%显著性水平检验.     

中国西南地区近50年夏季降水的气候特征

利用中国西南地区103个气象观测站1961年1月1日-2010年12月31日的逐日降水量资料,采用旋转经验正交函数分解、突变分析、小波分析等方法对该地区近50年夏季降水的空间异常分布、演变规律、突变及周期特征进行了诊断分析.结果表明:西南地区近50年夏季降水标准化距平场可以划分为七个分区,并根据夏季降水的年代际变化特征将其归为五种类型,即明显增加型、缓慢增加型、平缓变化型、缓慢减少型和明显减少型.近50年夏季降水量在川东渝北和川西高原地区明显增加,而四川盆地则明显减少;贵北渝南和贵南桂北地区呈南北相反的缓慢增加(减少)趋势,云南地区呈东西相反的平缓减少(增加)趋势.夏季降水突变点多集中在20世纪70年代、90年代和21世纪初.且都存在一个准14年尺度的变化周期.     

基于ETC数据的山区高速公路连续下坡车速特征与车型分类

为研究山区高速公路不同车型的车速分布特征以及车型分类方法,基于包茂高速水江-南彭段主线ETC数据,从概率分布、累计频率分布和特征值方面分析了平缓路段和连续下坡路段中ETC系统内全部车型的行程速度特征,并以车速平均值和标准差作为聚类指标,用K-means聚类方法对不同车型进行聚类分析。结果表明：①平缓路段客车速度集中于80 km/h左右,货车集中于70 km/h左右,而在连续下坡路段车辆整体表现为低速行驶,客车速度集中于70 km/h左右,货车集中于60 km/h左右；②三型客车和四型客车在平缓路段倾向于将速度维持在稳定幅值而在连续下坡路段有向期望速度靠近的趋势；③客车在平缓路段速度分布较分散,在连续下坡路段速度分布相对集中,而货车速度分布趋势正好相反；④连续下坡路段的速度离散性大于平缓路段,事故发生概率增加；⑤同一线形路段不同车型间速度分布存在明显差异,部分车型速度分布特征指标表现出一定的聚集性,说明部分车型速度分布有较大的相似性。将平缓路段车型聚为四类：一型客车、二型客车与一型货车、三型客车与四型客车、二~六型货车；连续下坡路段车型聚为三类：一型客车与三型客车以及四型客车、二型客车与一型货车、二~六型货车。本文可为山区高速公路车型精细化速度管理和同类别车型限速方案的制定提供依据。     

新疆兵团农业气候资源变化及其对农业生产效率的影响

气候资源是农业生产的基本要素之一,当前全球气候变暖对农业造成一定的影响。本文对1990-2016年期间新疆生产建设兵团(以下简称兵团)农业气候资源,农业生产要素、农业生产效率以及气候对农业生产效率的影响进行了研究。首先梳理了兵团气温、降水和日照的变化特征和趋势;然后利用主成分分析兵团农业生产的影响因素,基于投入产出理论利用数据包络模型分析兵团农业生产效率,进一步构建农业生产效率和气象因素的多元线性回归模型。研究结果表明：多年来兵团气温升高,降水增加,日照时长减少,南疆气温升高趋势比北疆明显,降水增量低于北疆;年平均气温变化以中长周期为主,降水从频繁的短周期转变为中长周期,波动幅度加剧;研究期内,气温和降水变化没有明显的突变点;自然资源、科技、现代农业生产条件和资金投入对兵团农业生产影响较大;兵团农业生产效率稳步提高,在当前气象变化条件下,气温和降水都对农业生产效率产生正效应,气温对农业生产效率的促进作用远高于降水。保障兵团农业生产的长期稳定,要积极应对气候变化,充分利用气象资源变化带来的有利方面,预防极端天气带来的危害,提高农业生产的适应性和自我缓解能力。     

高速公路交通安全风险评价与敏感性分析

为预防并减少交通事故发生,将"事后惩治"转变为"事前预防",构建了包括转向性能、交通条件等16个影响因素的高速公路交通安全风险评价指标体系,提出了AHP-TOPSIS-RSR法的高速公路交通安全风险评价方法,该方法基于系统分析及嫁接的思想,利用AHP法建立评价矩阵,通过引入熵权的TOPSIS法计算出交通安全风险综合评价指标值与理想值相对接近度值,结合RSR法,根据风险等级的分档标准,对相对接近度值进行分档。基于正交试验法提出高速公路交通安全敏感性分析模型,并计算各因素敏感度值,根据其排序确定主要敏感风险指标,并以福建永武(永安-武平)高速公路为例对该方法进行验证。研究结果表明:永武高速公路交通安全风险等级为Ⅰ级-巨警,风险等级高;疲劳/无证驾驶、车辆超速、线形条件、交通条件、不良天气、救援机制的风险指标敏感度分别达到:0.472 1、0.508 8、0.759 8、0.814 2、0.529 6、0.468 5,属于安全敏感风险指标,基本反映了永武高速公路的交通安全实际状况。     

江西省境内博物馆的时空格局演化研究

基于文化地理学相关理论,以江西省境内博物馆为研究对象,运用空间分析法对新中国成立以来(1949-2016年)江西省境内博物馆的时空演变特征进行研究。研究表明:1)江西省境内博物馆发展按增长曲线特征,可以分为5个阶段:初步发展阶段(1949-1966),停滞阶段(1966-1976),高速发展阶段(1976-1992),平缓发展阶段(1992-2008),新一轮快速发展阶段(2008-2016); 2)江西省境内博物馆分布集聚特征显著,总体沿浙赣线呈现出"北密南疏"的非均衡空间格局,其分布高度集聚在南昌市和景德镇市; 3)江西省境内博物馆空间重心呈"Σ"型轨迹位移,总体由西南向东北方变迁,在东北-西南方向上的集聚效应日益显著; 4)江西省境内博物馆分布主要受到历史文化、社会经济基础、政府发展政策等因素的影响。     

多种气象干旱指数在新疆干旱评价中的应用对比研究

选取新疆50个气象测站1960-2010年间逐日降水、气温资料,采用模糊C均值聚类方法,并结合新疆地形地貌及水汽来源等地理特征,将全疆分为北疆、南疆、天山北坡、天山南坡及天山东段5个区域,对比分析标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散发指数(SPEI)、自适应帕默尔指数(scPDSI)及有效干旱指数(EDI)的优缺点及其在各分区干湿监测过程中的适用性。SPI、SPEI、EDI对降水、气温响应较快,且干湿趋势变化所呈总体特征一致,EDI较SPI及SPEI对降水量变化更加敏感,SPI较EDI对"干"的评定较重,对"湿"的判定较轻,SPEI综合考虑气温及降水对"干"、"湿"的共同作用,能够监测到SPI及EDI无法监测到的一些特大旱情,而scPDSI对干湿事件的判断结果与其他三种指数相差较大,甚至会出现完全相反的判断结果,且scPDSI对旱情严重程度的判断偏轻,对干湿变化响应较慢,不适用于新疆干湿监测。SPI与SPEI相关性较好,SPI与EDI相关性明显好于SPEI与EDI的相关性,而scPDSI与其他三种干旱指数的相关性均较弱。另外,从干旱发生频率、干旱站次比及干旱强度三个角度进一步分析不同等级干旱事件的发生规律,整体上,干旱发生具有明显的区域性和季节性特征,不论是年或者四季干旱,干旱影响范围均呈缩减趋势。     

宁夏季节性最大冻土深度的分布和变化特征

利用宁夏全区23个冻土观测气象站资料及对应气象数据,运用线性倾向估计、M-K突变分析、Morlet小波分析等方法,采用自然邻近点插值法进行等值面推算,分析了宁夏最大冻土深度的分布状况及变化特征．结果表明,宁夏多年极端最大冻土深度为1-1．6m,多年平均最大冻土深度仅中部干旱带的兴仁、麻黄山和海原3个气象观测站在1m以上．近50a来,宁夏最大冻土深度呈逐年下降趋势．≥1m最大冻土深度出现频率20世纪以前呈依次降低趋势,但进入21世纪后又有增加趋势．分析了宁夏各地最大冻土深度年际变异系数介于13．5％-25．6％,说明对气候变化的响应比较敏感．通过周期分析说明多数站点在1968-1975年和1978-1985年间存在一个3a左右的周期．通过对典型代表站最大冻土深度与相关因子的相关性分析得出,影响灌区最大冻土深度的主要因素是日平均气温和日照时数;影响中南部山区的主要因素是日平均气温和日均地温．     

基于变权重二级模糊综合评判的岩溶区路域水环境分类

为了对高速公路路域水环境进行分类,根据路域水环境影响因素的层次性和模糊性特点,采用模糊数学方法,建立高速公路路域水环境二级模糊综合评判模型.评价模型采用转换等级确定各影响因素的隶属度取值,采用层次分析法确定各影响因素权重,并考虑实际情况对各影响因素权重进行变权处理;其最终计算采用VB语言编程实现,以减少评判的主观性和计算的复杂性,从而使评判结果更趋合理化.湖南炎陵-汝城高速23合同段路域水环境敏感性的评价结果表明:该合同段属于中度敏感型水环境区域,需在工程建设期间作好当地的水环境保护措施.评价结果与现场调研结果一致,验证了该方法的可行性和合理性.     

近48年新疆博州地区气候变化趋势的分析

采用线性回归、Molet小波和Mann-Kendall突变检测等方法,对博州地区所辖4个气象台站1961-2008年的年平均气温、降水量、日照时数和平均风速以及年潜在蒸散量和湿润指数等要素的变化趋势和变化特征进行了分析,结果表明:1)近48年博州地区年平均气温、降水量呈升高(增多)趋势,日照时数和年平均风速呈减少(小)的趋势;2)博州地区潜在蒸散量与年平均气温、日照时数和平均风速呈极显著的正相关关系,而与年降水量呈极显著的负相关关系,受其综合影响,潜在蒸散量呈减小趋势而湿润指数呈增大趋势;3)博州地区年平均气温、降水量和湿润指数分别在1972年和1971年发生了突变性的升高,年日照时数、平均风速和潜在蒸散量分别于1979年、1970年和1978年发生了极显著的突变性减小,综合气温、降水和湿润指数的突变特征,可以认为,博州地区气候在1971-1972年发生了"暖湿化"的突变;4)各气候要素和潜在蒸散量、湿润指数分别存在不同时间尺度的周期性变化。