1960—2015年岷江上游松潘县降水变化与旱涝灾害

利用岷江上游松潘县等站点的降水观测资料,分析1960—2015年间松潘县的降水变化特征,并基于SPI指数及其旱涝等级划分标准,采用M-K突变检验、功率谱及小波分析、R/S趋势分析等方法,探究岷江上游区降水规律、旱涝灾害及成因等问题.结果表明:1960—2015年松潘县降水序列的气候变化倾向率是1.09 mm/Da,年降水量总体上呈现不显著的增加趋势,存在约5.75、8.5和10～15 a的震荡变化周期.2013年松潘县降水发生突变,转为增多趋势.近55 a松潘地区旱涝频繁发生,1960—1969年、1984—2012年是少雨干旱期,但是1990年以后旱涝频率增大.1970—1983年是多雨洪灾多发期.2013年以来洪灾多发.夏季风活动强弱是引发旱涝灾害的主要成因,在年降水距平值变化显著的年份都有较大旱涝灾害发生,降水过度集中时也会出现洪灾.未来几年本区降水仍是增多趋势,加上极端气候事件多发等多重因素叠加影响,洪灾发生概率增加.     

基于降水Z指数的贵州省农业干旱时空演化特征

探讨贵州省农业干旱时空演化特征,以期为农业干旱驱动机制研究提供理论参考。选取1961—2015年贵州省77个气象台站逐年降水资料,基于降水Z指数,识别贵州省农业干旱程度,结合空间插值与线性趋势方法,分析贵州省农业干旱等级及频率的时空特征。结果表明:1)近55年,贵州省农业干旱现象较为普遍,干旱面积百分比均值高达65%,干旱强度呈周期性增强、减弱交替出现的趋势; 2)重旱发生区域主要分布在贵州省东北部、中部、西南部,2011年重旱现象最为严重,重旱面积占全省总面积的26%; 3)贵州省农业干旱强度与干旱频率呈负相关,重旱频率为1. 26%～11. 39%,大旱频率为1. 55%～25. 74%,偏旱频率为1. 53%～29. 11%。     

基于标准化降水指数的贵州省近54a干旱时空特征分析

近年来我国干旱灾害频繁发生,对人们生活、生产造成了严重影响。本文以贵州省为例,选用标准化降水指数为干旱指标,分析年度和季节的干旱发生频率的变化特征。结果表明：近54年来,贵州省年季和季节干旱总体上呈现阶段化趋势,整体表现为干旱增加趋势,1980s中后期和21世纪初期是干旱频发期。干旱频率在空间分布上差异显著,东部地区年尺度干旱较为常见;季节尺度上,除了夏旱高频区呈零星状分布外,其他如春旱主要发生于中部及东部地区,秋旱高发区集中分布于中部和东北部地区,冬旱常发生于贵州省北部地区。研究表明SPI指数能够较好地反映研究区年际及季节性干旱变化特征,能为该地区制定防旱抗旱措施提供理论支撑。     

西北春季标准化降水指数及干旱时空特征分析

利用西北5省(区)137个测站的1961-2009年历年春季降水量资料计算标准化降水指数(SPI),统计了西北春季轻旱、重旱、特旱发生的空间分布和时间变化,然后用EOF,REOF,M-K等方法对西北春季SPI时空特征和变化趋势进行了研究.结果表明:新疆北部、甘肃河西及青海中部是干旱的主要发生区域;干旱面积率在1980年以前较高,而1981-1990偏轻,1991-2009缓慢增加.西北春季SPI结构的最明显特征是整个西北表现为一致的旱(或涝)的特征,新疆、青藏高原及西北东部是2个异常中心区,过渡带位于新疆的东部;西北春季SPI异常结构的另一显著特征是,新疆北部及青海南部与西北东部旱涝为反相结构,西北东部的多(少)雨往往对应新疆北部和青海南部的少(多)雨.利用SPI可将西北春季划分为4个旱涝异常区:青海高原区、西北东部区、新疆北部区、南疆区;并由各区代表站的SPI的M-K突变检验得,从1980年代开始,青海高原区春季降水增多,并且趋势十分显著;与其相反的是,西北东部区近年春季降水有减少的趋势;北疆区从1997年开始,春季降水有增多的趋势,而南疆区春季降水增多的趋势不十分显著.     

深圳市降水特征时空演变规律分析

采用中国区域地面气象要素数据集中的降水数据,基于Mann-Kendall检验法、Sen's坡度法、Morlet复小波分析法并结合极端降水指标,对深圳市1979—2015年降水量的时空演变规律进行了分析.结果表明:1)1979—2015年深圳市年平均降水量为1 841.28mm,最大主周期为10a,呈现不显著减小趋势.年降水量表现出西多东少、南多北少的空间分布特征.2)西部城区夏季降水和东部郊区相近,春、秋、冬季降水多于东部郊区,且汛期和非汛期降水量都多于东部郊区.3)极端降水时间和雨量南部多于北部、中西部地区多于东部,且极端降水整体呈现降水历时变短、场次降水强度变大的趋势,西部城区表现更为显著.4)西部城区年降水量、汛期降水量和极端降水指标都呈现不显著增加趋势,而东部郊区呈现不显著减小趋势,表现出一定的雨岛效应.     

1951—2008年广西降水变化及对ENSO事件的响应初探

利用的1951年至2008年桂林、柳州、南宁、梧州、北海、百色的降水资料与南方涛动指数(SOI),应用统计相关分析等方法对ENSO事件与广西降水、干旱的关系进行探讨。研究表明,1951年至2008广西的降水呈现波动性变化特征:从1951年至1960年的10年多时间内,广西的降水经历了幅度较大的减少;从1961年至1981的近20年时间内,广西的降水量开始缓慢增加;从1981至世纪末的近20年时间内,广西省的年降水又开始逐渐减少。ENSO事件对广西的旱涝有显著影响。     

2007—2020年四川省极端降水的时空演变特征

近年来四川省极端降水频发造成了巨大的经济和人员损失,充分了解极端降水的变化规律对管理和减轻极端降水所造成的损失有重要意义. 利用四川省2007—2020年145个气象台站逐日降水资料,选择了6个极端降水指数分析四川省极端降水的时空演变特征. 结果表明,在空间上,各极端降水指数数值在川东北和盆地西部地区最大,其变化趋势也有明显的地域差异. 各极端降水指数在川东北地区明显减少,盆地西部明显增加,其余地区大部分站点呈增加趋势,只有少数站点呈减少趋势. 时间上,四川省极端降水指数均呈增加趋势,极端降水有增强趋势. 四川省3个子区域中的盆地中西部和西部高海拔地区极端降水变化和四川全省类似,川东北地区除年总降水量外,其余指数均减少,极端降水有明显减弱. 四川省极端降水贡献率有增加趋势,降水极端性有所增强,尤其在2017—2020年间降水最为极端;盆地中西部地区极端降水贡献率的变化与四川全省类似,川东北地区与之相反,西部高海拔地区有缓慢增加. 四川省在春季、夏季和秋季降水量增多,极端降水总量在夏季有明显增加;夏季极端总降水量和强度在8月增加最为明显,而在7月呈减少趋势,极端降水在8月最为强烈.       

近500年中国旱涝时空分布特征的研究

 为了揭示我国旱涝的时空分布特征,采用滑动平均、经验正交函数(EOF)展开以及谱分析等统计分析方法对我国100个站近500a的旱涝资料进行分析.结果表明,中国旱涝变化在时间上和空间上存在着2个主要特征:从时间演变上看,中国旱涝变化有明显的周期性,其周期大约为24.75a,自1800年以来,出现逐渐干旱化的倾向;从空间分布上看,中国旱涝变化呈南北型分布,且南北中心不同,北方只有1个中心,但南方包括东南和西南2个中心.     

海滦河流域的降水类型与旱涝灾害

本文通过对1956—1983年的季、年降水场的自然正交函数展开分析,揭示出流域的12种基本降水型,并根据逐年降水类型的变化,探讨了它与旱涝灾害的关系。得出:2型和1型是旱涝灾害的主要降水型;连续同型降水是形成重灾的一个主要原因,它具有多发性。     

全球和中国降水、旱涝变化的检测评估

持续严重干旱和暴雨洪涝对全球社会经济发展有明显影响,近些年来随着观测记录的加长和对更多的复杂气候模式和人为温室气体排放情景的观察统计,对全球和中国的降水与旱涝变化评估和预估有了更深入研究,注意到20世纪全球和中国降水有多年代际波动,近几十年洪涝和干旱在局部地区频繁发生,如我国的长江流域多发生洪涝,华北地区持续干旱。预估21世纪由于人为温室气体排放增加和全球变暖,全球和中国的降水将可能增加,尤以北半球中高纬度大部分地区降水强度增加明显,而中低纬度部分地区干旱日数将可能增加,应该引起水利、农业、林业、交通、卫生等有关部门的关注。     

基于标准地下水指数的地下水位动态及其对降水变化的响应

为科学探索地下水位变化规律,研究地下水位对降水变化的响应机理,通过计算2001—2013年期间1～48个月时间尺度的标准化降水指数(SPI)与标准化地下水指数(SGI),统计分析SPI与SGI变化规律和相关关系,研究了地下水位埋深对降水变化的时空响应规律,进而寻求地下水位对降水最佳响应时间。结果表明:2001—2013年期间SPI呈波动变化,干旱期和湿润期持续时间随着计算SPI时间尺度的增加而延长,间隔变化频率随计算时间尺度增加而降低;地下水位对降水最佳响应时间出现的时间尺度为36～48个月。因此可见,SGI是研究地下水动态及其对降水变化响应较为有效的工具。     

近50年云南省怒江、澜沧江流域气象干旱研究

基于怒江、澜沧江云南段31个气象站点1965—2013年的月降水、气温资料,计算两个流域各生物气候区的标准化降水蒸散指数(SPEI)。分析近50年的年、季节、月尺度的干旱过程、干旱发生频率及强度,揭示怒江、澜沧江云南段干旱发生的时空和强度演变特征。结果表明,自20世纪70年代后期以来,研究区季节、月尺度干旱整体上呈显著增加趋势,尤其是冬季;两个流域内各气候区干旱特征的空间分异不明显,干旱发生与全省性的大范围干旱发生较为一致;近50年来,研究区气温的显著升高可能比降水的微弱减少对其干旱变化贡献更大。     

一种面向对象的时空数据模型及其操作

提出了一种面向对象的时空数据模型,研究了其数据结构、时空数据的建立算法、时空数据的更新算法及时空数据查询方法,并给出了一个模拟地籍的历史演变的实例．     

农业关键期年际旱涝周期分析及监测

通过对11个测站点30年间三大关键期降水资料的统计,分7个等级,5个标准进行动态分析,找出各关键期旱涝发生的规律。探究发生旱涝的环流背景,用最优子集回归方法建立了三大关键期降水预报方程。对长治地区三大关键期降水的定量预报作了相关研究,确定出影响降水的重要因子。     

基于Z指数的辽宁省洪涝灾害时空分析

根据辽宁省21个气象站点1958—2008年逐日降水观测数据,通过Z指数计算、区域旱涝等级评定对辽宁省近51年洪涝灾害的时空分布特征进行分析。研究结果表明:从时间变化方面来看,降水变化呈波动式下降趋势,减小趋势为1.963mm/a,且呈周期性变化,主周期约为9年,次周期约为24年和3年;从空间变化方面来看,年平均降水量变化是由辽东南沿海向西北内陆递减;而洪涝灾害频发区与降水集中区的空间分布并不相同,主要集中在辽北、辽中、辽西北部分地区的大、中河流的中下游平原,因受辽东西部高、中部低的地势影响,致使大量降水汇聚于此,因而造成不同程度的洪涝灾害。     

宗地时空拓扑关系表达与判别

时空拓扑关系对时空变化语义分析和时空推理具有重要意义。根据地理信息特征,定义了三维欧氏空间里时空体和时空对象,阐述了时空拓扑关系的涵义,包含时间、位置、状态、事件等之间的拓扑关系。利用4I模型描述时空拓扑关系。以宗地缩小、扩充、分割、合并、部分占用、边界调整等几种不同变更类型为例,分析了宗地变更前后可能的时空拓扑关系,归纳出其必须满足的6个一般性推论,给出应用的具体实例。结果表明,基于时空拓扑关系可隐式地判别出2个宗地时空对象之间是否存在父子关系,及可能的变更操作语义类型。     

我国北方干旱的时空分布特征分析

通过对北方干旱和半干旱地区时间序列的降雨、径流等资料研究,采用降雨距平百分率和分时段多年降雨空间分布分析方法,进一步了解我国北方降雨,径流与干旱空间变化的全貌,并据此对北方各主要地区的干旱情况进行了分析,为全面掌握、研究和预测北方干旱和生态环境的演变发展奠定基础。     

关于河南省黄河冲积扇形平原区水旱灾害及其对策

本文从分析历史上的水旱灾害着手,简明地阐述了水旱灾害的发生和危害性的自然属性和社会属性.文中把水旱灾害放在一个大系统内来进行研究,进一步提高对水旱灾害的认识.文中指出的减轻黄河洪水危害、提高河道排涝标准、加强水利配套工程、地表水地下水联合运用、适度发展引黄灌溉、增加科研投入、加强多层次的系统研究、维护社会稳定和繁荣昌盛等,都是在对水旱灾害新的认识基础上提出来的综合性减灾措施.最后,作者得出,水旱灾害是一个动态概念和战胜水旱灾害的相对性的结论.     

江苏沿海地区不同旱涝指标的对比分析

根据1956-2000年各月降水资料,在江苏沿海地区选取7个代表站,对降水距平百分率、降水标准化变量和Z指数进行了对比分析;并对依据Z指数划分旱涝等级的界限值进行了调整,得到修正后的Z指数更适合本地区单站旱涝指标的划分.