近500年黄淮海地区洪旱事件时空变化特征

依据近500年洪旱等级数据,采用滑动平均、累积距平、频率统计、小波分析和Mann-Kendall突变检验和空间分析方法,评估了研究区近500年洪旱灾害时空变化特征。结果表明:黄淮海地区洪旱灾害具有明显的年际和年代际变化,近年来趋向干旱发展。各子区域的年际变化存在一定的差异,突变时段差别较大。洪旱灾害发生周期的空间分布差异性显著,19世纪后半叶以来洪旱灾害频繁。研究结果对于防灾减灾、灾害预测、工程建设以及相关研究等有重要的价值。     

近20年西南地区地表蒸散与干旱时空变化特征

利用西南5省161个气象站1996~2015年的气温、水汽压数据资料,以及MODIS产品数据,基于改进的混合型线性双源遥感蒸散模型拟合西南地区的地表蒸散状况,并定义蒸散干旱指数(EDI)分析该区干旱时空变化特征。结果表明:(1)西南地区近20 a来实际蒸散呈现明显的增加趋势,春、夏两季蒸散量较大,占全年总量的62.3%;春季由东南向西北递减,广西南部以及云南南部实际蒸散量较大;夏季呈现由东向西递减的趋势,由广西、贵州、重庆向云南和四川递减;秋季与冬季则呈现由南向北递减的规律。(2)潜在蒸散也呈现增加趋势,季节上存在一致性,春、夏两季蒸散量占全年总量的60.6%,空间上相比实际蒸散而言,变化存在一定规律,潜在蒸散量春季、秋季以及冬季呈现明显的由南向北递减的趋势,具有纬向分异规律,而夏季则表现为由东向西递减的经向分异规律。(3)年际间的EDI呈现波动趋势,且近20 a来明显下降,但各年EDI均值都大于0.5,说明整体干旱化程度相对严重。     

1950—2010年东北地区旱涝演变特征分析

东北地区为干旱洪涝频发区,也是我国重要的商品粮生产和储备基地,揭示其旱涝演化特征对合理应对干旱洪涝具有重要的现实意义。为此,选择最易受旱涝灾害影响的农业指标,以受旱面积率、受涝面积率为等级划分指标,通过对干旱、洪涝发生频次和发生程度的变化特点分析,揭示了1950—2010年气候变化和人类活动双重作用下的东北地区干旱、洪涝演变特征。结果表明:在气候和人类活动共同影响下,对于干旱灾害,全区的发生频次和程度在时间上呈增加趋势,在空间上呈从北向南逐渐增加的演变格局;对于洪涝灾害,全区的发生频次和程度,在时间上亦呈增加趋势,在空间上恰好与干旱呈相反的演变特征;纵观近1950—2010年旱涝灾害演变,全区呈现干旱、洪涝频发,且以洪涝灾害发生频次更高,但在时间上呈现以干旱增加较快,空间上从北向南呈现由干旱、洪涝并存向仅以干旱为主的演变特点。     

西南地区干旱时空变化特征研究

干旱是一种严重的自然灾害,西南地区是我国受干旱影响比较严重的地区。分析干旱的时空变化特征,可以为 应对气候变化和抗旱减灾提供科学的决策依据。本文利用西南地区 31 个气象站 1951—2010 年的月降水量数据,计算尺度分别为 1 个月、3 个月和 1 年的标准化降水指数（SPI）,分析了 60 年西南地区月、季和年干旱的时空变化特征。西南地 区干旱发生频率具有空间差异性,四川大部、云南南部发生干旱的频率高,而四川中部和广西东南部发生重旱的频率高。 60 年中西南地区降水量总体没有发生显著性变化,但是阶段性变化显著。年干旱、秋季的站次比具有明显增加的趋势,给西南地区抗旱带来更大的挑战。     

近500年桂北地区旱涝变化研究

根据桂北地区旱涝变化时间序列,采用小波分析、滑动t检验和分形方法分别分析了该地区旱涝变化的准周期、跃变现象及分形特征。结果表明,桂北地区旱涝变化存在5、11、31、60和180年左右的准周期变化;桂北地区旱涝变化的70年尺度跃变发生在1883年,30年尺度跃变发生在1524、1839、1867和1962年;桂北地区旱涝变化Hurst指数为0.508 6,长程记忆时间为29 a,该地区旱涝变化随机性较强,可持续性较差。     

基于CI指数的渭河流域干旱时空演变特征研究

根据渭河流域1961—2014年27个气象站的气象数据,利用综合气象干旱指数(CI)研究了渭河流域近54 a干旱时空演变特征。结果表明:渭河流域的干旱持续时间有微弱增加趋势,干旱持续时间序列不存在明显突变点;春、夏、秋、冬四季干旱站次比多年均值分别为50.7%、42.7%、37.5%、60.9%,其中春、秋、冬三季干旱站次比增加,秋季增加趋势显著;重度及以上干旱四季频发,但冬季干旱站次比小;干旱持续时间以及中度以上干旱频率西北高、东南低,东部华县站周边干旱持续时间较长;春、夏、秋、冬四季中度以上干旱频率均值分别为35.2%、26.2%、22.4%、23.8%。     

1961—2020年黄土高原地区气象干旱时空演变特征研究

基于黄土高原地区61个气象站点1961—2020年的逐日气象资料,探究该研究区域的历史干旱演变特征。采用标准化降雨蒸散指数(SPEI),运用Morlet小波分析、干旱面积覆盖率、干旱发生频率和Mann-Kendall突变检验等研究方法,揭示近60 a全球变暖背景下黄土高原地区的干湿变化特征及周期特征,并对干旱进行归因分析。研究结果表明：SPEI值的干湿交替变化具有全域性,年度SPEI＿12和春、秋、冬季SPEI＿3在研究时段呈逐年下降趋势,干旱倾向趋势降幅排序为秋>春>冬>年,夏季SPEI＿3呈现相对平缓的升高趋势,趋势率为0.02/10a;干旱覆盖面积整体呈上升趋势不显著,年干旱频率在31.40%和35.15%之间,中西部区域站点干旱化趋势较大;不同时间尺度的干湿变化周期不稳定,目前正处于并长期处于偏暖湿化阶段。目前的暖湿化趋势仅体现为量的变化,并不足以改变该区域的基本气候状态,其仍处于温凉干燥的干旱与半干旱气候范围。     

1959-2018年山东省降水时空分布特征与洪旱演变规律

基于山东省1959-2018年地面气象观测站逐日降水资料,应用反距离权重插值、Z指数、Mann-Kendall检验及小波分析等研究方法,探讨近60年来山东省降水的时空分布特征及洪旱演变规律。结果表明：空间分布上,降水量存在显著的地区差异,呈现东部多西部少且山区多于平原的空间分布格局。时间分布上,多年平均降水量呈现下降的变化趋势,东部沿海地区下降速率比西北内陆地区快。山东省的洪旱灾害具有年代际变化特征,20世纪70年代前,涝灾频繁,80年代到21世纪初旱灾频繁,21世纪后,主要发生偏涝,洪旱灾害地区间差异明显。研究结果对该省防灾减灾及区域经济发展具有重要意义。     

近60年辽宁省极端气候事件时空演变规律分析

全球变暖导致极端气候事件频发，给自然和人类社会带来极大的危害。基于RclimDex模型和去趋势波动分析法（DFA），分析了辽宁省1960年～2019年10项极端气候指数的时空分布特征和未来一段时间内的变化趋势。极端降水指数研究表明，辽宁省近60年极端降水指数年际间波动幅度较大；空间分析显示辽宁省东部山脉地区极端降水强度高于西部地区；5日最大降水量的DFA值达0.713，表明区域集中降水事件将持续增多。极端温度指数研究表明，辽宁省近60年来气候明显变暖；持续无雨加上高温使辽西地区更易遭遇干旱灾害；DFA分析中4项极端温度指数均具有较好的长程相关性，表明辽宁省未来20年气候将保持持续变暖趋势。研究成果对于今后辽宁省科学应对极端气候具有重要意义。     

中国西南岩溶区1900-2012年旱涝灾害分析

以1900-2012年中国西南岩溶区的旱涝灾害历史资料为研究依据,通过频次、年份的分析,直观呈现中国西南岩溶区旱涝灾害发生的频次分布图。对中国西南岩溶区的旱涝灾害特点进行总结可知,该区旱灾发生频率非常高,洪涝灾害以暴雨洪水和岩溶洼地内涝的形式年年不断。旱涝灾害频发的地区岩溶地形地貌比较发育。推测该区旱涝灾害的发生除了降水量的影响,还受其它因素的影响。     

延安市近60年降水时空特征分析

为提高对延安市降水时空特征的认识,利用延安市境内15个雨量站1956-2015年的降水资料,运用滑动平均法、累计距平法、R/S分析法、Mann-Kendall检验法和小波分析法分析了研究区降水的年内空间分布特征和年际空间变化特征。结果表明:研究区降水年内分布极不均匀,主要集中在汛期(6-9月),汛期降水占全年降水的70%;年降水呈"增-减-增"的波动减少趋势,减少幅度约8 mm/10a,于1969年出现突变,且降水序列变化具有正持续性;降水序列具有31 a尺度的第一主周期,由15 a尺度的周期特征预计未来几年降水量呈减少趋势;降水空间分布不均,呈"东南多,西北少"的特征,年降水量差值超过130 mm;绝大部分地区降水量呈下降趋势,下降幅度最大的区域为志丹县西南部,南部黄龙山区降水量略微增长。     

2010年西南特大干旱及典型场次旱灾对比分析

2009年10月—2010年4月,我国西南地区遭受了秋冬春三季连旱,耕地受旱面积、受灾人口和农村饮水困难情况都达到了近10年来该地区的最高水平,受灾率和成灾率均为1943年以来的最大值。通过历史场次旱灾对比分析发现,西南干旱并非偶然发生的现象,1951—1990年该地区同时发生干旱的次数为12次,且有缓慢加重的趋势。以云南为例,本次灾害与1963年旱灾在时空分布、灾害成因和灾情方面较为相似。这些研究成果对于认清西南地区干旱特性与旱灾的时空分布和演变规律,加强抗旱减灾体系建设以及政策的制定等,都具有重要的参考价值。     

过去500年海河流域旱涝变化规律

研究历史旱涝变化规律对于区域综合防灾减灾具有重要的现实意义。以海河流域的旱涝灾害文献记录和旱涝等级资料为基础,重建过去500a区域综合旱涝指数序列,探讨海河流域1470年-2000年旱涝变化的规律。研究发现海河流域旱涝灾害的频发期具有明显的时段性,呈现出"旱-涝-旱"波动。从16世纪初期开始由洪涝转向干旱,并于17世纪初期达到顶点;从17世纪中后期开始海河再次进入相对易受洪涝灾害影响的时期,其中19世纪初期处在最低值,到20世纪20年代左右,流域再次进入相对干旱的时期,且干旱的严重程度逐年增加。同时,研究区存在2.5a、9.8a、18.6a、31.3a、83.50a、125.3a和167.0a等旱涝周期性过程。     

中国西南易旱地区识别的探讨

利用中国西南地区13个气象站56年以上的长系列月降雨量资料,统计分析了降雨的多年变化、季节变化特征,以及连续少雨时间段事件,探讨了易旱区识别的定性定量分析方法,初步建立了气象易旱区识别指标及标准,将5个地区识别为易旱地区,5个地区识别为较易旱地区,3个地区识别为不易旱地区,将6个地区识别为易发长时间干旱地区,并对识别方法进行了讨论,为进一步的易旱区综合识别研究提出了建议。     

黄淮海流域近50年气候分区时空演变特征

根据黄淮海流域及其周边地区204个气象站点1961~2010年(50年)的逐日气象资料,计算了干燥度中的潜在蒸散项,并在此基础上使用克里格(Kriging)插值法生成黄淮海流域干燥度和气候分区,分析近50年黄淮海地区基于干燥度的气候分区的时空演变特征。研究结果显示:(1)自1961年以来,黄淮海流域干燥度呈缓慢波动增大趋势,但增幅较小,其多年平均值为2.46,年干燥度在1998年前后有显著突变;(2)利用干燥度指数将黄淮海流域划分为湿润、半湿润、半干旱和干旱4个干湿气候区,近50年来半干旱区与其他干湿气候类型区之间的干湿度差异有逐渐加大的趋势;(3)从空间尺度上看,全流域干燥度总的特点是北大南小,呈现由北向南逐渐递减趋势。     

基于云参数法的2010年西南旱情遥感分析

为了克服常规旱情监测获取信息少、人力物力投入大的缺点,可采用遥感技术对区域旱灾灾情进行快速监测与评估。基于2009年10月到2010年3月的FY-1D气象卫星影像和土壤墒情实测数据,利用云参数法,制作了我国西南地区干旱发生发展全过程的遥感监测系统图,并结合人口、耕地面积、有效灌溉面积和社会经济等信息进行了区域干旱灾害评估。得到了2010年3月该区域因旱饮水困难的总人口数和农业受旱面积,且结果与当地实际统计数据基本吻合,证明了该技术在旱情监测评估中的适用性。     

Optimized operation of cascade reservoirs on Wujiang River during 2009–2010 drought in southwest China

The effects of optimized operation principles implemented at reservoirs on the Wujiang River in southwest China between September 2009 and April 2010 under drought conditions were analyzed based on operational data collected from the Guizhou Wujiang Hydropower Development Co., Ltd. A set of linear regression equations was developed to identify the key factors impacting the electric power generation at reservoirs. A 59% reduction in the inflow discharge at the Hongjiadu Reservoir led to a decrease of only 38% in the total electric power generation at the Hongjiadu, Dongfeng, Suofengying, and Wujiangdu reservoirs on the Wujiang River, indicating that optimized operation can play an important role in drought management. The water level and the amount of other water inputs at the Hongjiadu Reservoir and the outflow discharge at all of the reservoirs except the Wujiangdu Reservoir were key factors affecting the total electric power generation at reservoirs on the Wujiang River under optimized operation.