辽阳地区1951-2015年夏季旱涝急转特征分析

根据1951—2015年辽阳地区逐日降水数据,结合LDFAI和SDFAI指数、线性回归方程、 M-K突变检验等数学方法,对辽阳地区汛期(6-9月)降水特征及其旱涝急转变化规律进行分析。结果表明:辽阳地区降水集中在汛期,占比72.3%,有-2.0mm/a下降趋势,通过了置信度99%的M-K检验;辽阳地区长周期旱涝急转频繁,频率为2.71a/次,趋势变化不明显;短周期旱涝急转指数曲线中8月—9月变化最为频繁和剧烈, 6月—7月次之;长、短周期旱涝急转指数没有明显的相关关系。总体来看,辽阳地区旱涝急转现象由旱转涝趋向于涝转旱为主导,强度呈现微弱的减弱趋势。     

东江流域汛期旱涝急转的时空演变特征

基于东江流域32个雨量站1956-2009年的月降雨量资料,通过定义长周期降雨旱涝急转指数LDFAI(Long-cycle Drought-Flood Abrupt Alternation Index)和短周期的降雨旱涝急转指数SDFAI(Short-cycle Drought-Flood Abrupt Alternation Index),分析了东江流域汛期长周期和短周期降雨旱涝急转现象的趋势变化和时空分布特征,结果表明:①高LDFAI和高SDFAI对应着降雨的旱转涝,低LDFAI和低SDFAI对应着降雨的涝转旱,SDFAI在反映旱转涝优于LDFAI。②长周期降雨旱涝急转主要以全涝为主,短周期降雨旱涝急转发生频率最高的是全旱,其次是旱转涝和涝转旱,4-5月的全涝发生的频率高于其他短周期的频率。③前汛期-后汛期、6-7月东江中上游地区和5-6月东江流域全部区域涝转旱的趋势减小,并且旱转涝的趋势增加,东江下游和东江三角洲地区有涝转旱的趋势;4-5月、7-8月和8-9月中上游地区有旱转涝的趋势,东江下游和东江珠三角地区有涝转旱的趋势,而且越往上游地区,旱涝急转趋势变化越明显,此研究结果对于东江流域水资源管理具有重要指导意义。     

乐都县湟水河谷旱涝级别的划分初探

以乐都气象站作为境内湟水河谷代表站,Z值为旱涝等级指标,利用历史降水资料,对乐都县湟水河谷旱涝级别进行了划分。乐都县湟水河谷涝年、正常年、旱年出现概率分别占20.8%,58.4%,20.8%。年降水正常年份出现的概率大于涝年、旱年。涝年和旱年出现概率均等。     

贵州兴仁县烟草生长期内旱涝急转特征分析

为了探究兴仁县烟草生长期内旱涝急转特征,利用兴仁县1961—2012年烟草生长期内(5—8月)的日降水资料,通过定义长、短周期旱涝急转指数,采用滑动平均法、降水距平法等,全面分析兴仁县烟草生长期内的长、短周期旱涝急转变化趋势、月降水变化规律。研究结果表明:烟草生长期内长周期旱涝急转以旱转涝为主,在今后涝转旱事件有增多趋势,并且强度有所降低;短周期旱转涝事件演变趋势为增加—减少—减少;5—6月旱转涝事件有增多趋势;6—7月是旱涝急转易发时段,且强度较高;7—8月涝转旱事件有减少趋势,且强度有所降低。在烟草成熟期,月均降水较多,降水波动较大,极易发生旱涝急转。此研究成果可为防灾减灾对策的制定提供理论依据。     

辽阳地区汛期降水特征分析及预测

近年辽阳旱涝频发,降水特征研究对于防汛、减灾、水资源保护等具有指导意义。采用统计学方法、倾向估计、滑动平均、模比系数差积、Kendall方法,对辽阳地区近60年的汛期降水空间分布差异、趋势演变进行分析,得出汛期降水受地形影响呈东多西少分布;年际变化呈"多-少-多-少"的分布,近60年降水呈减少趋势,波动式减少,且山丘区汤河减少具有显著性,并以此为基础建立SARIMA、马尔科夫模型用于辽阳地区汛期降水量的预测,未来两年降水处于平水年份。     

粤东北汛期旱涝急转时空变化特征分析

基于粤东北12个国家气象站1965—2019年的月降雨量资料,通过定义汛期长周期旱涝急转指数(LDFAI)及强度,辅以线性趋势分析、Mann-Kendall检验和EOF分析等统计分析方法,分析了粤东北近55a汛期旱涝急转时空分布特点及典型年份旱涝异常特征。结果表明:近55a粤东北汛期长周期旱涝急转特征以涝转旱为主,通过筛选分析典型年份汛期旱涝异常事件得出相关认识;旱涝急转指数和强度的区域平均序列变化趋势不明显,指数的年际变化差异大、强度的年际变化较稳定并伴有阶段性的突变;旱涝急转指数以20世纪90年代以前差异最显著,20世纪90年代以后差异趋于减小;旱涝急转指数强度在1973年、1989年和2005年出现显著增大;粤东北汛期LDFAI年均值空间分布差异较大且均为负值(连平-5.25～丰顺-0.27),汛期旱涝急转指数EOF展开的第一特征向量空间分布呈自西北向东南减小的特点,河源地区旱涝急转强度较梅州地区更明显。     

西南山区泥石流灾害与厄尔尼诺-拉尼娜事件时空耦合关系分析

研究在厄尔尼诺-拉尼娜事件的影响下西南山区泥石流灾害的时空分布特征,将有助于为泥石流灾害的预测预报提供基础指导。根据统计数据,结合GIS空间分析技术,研究西南山区泥石流灾害事件与厄尔尼诺-拉尼娜事件的时空耦合关系。研究结果显示:厄尔尼诺-拉尼娜事件年西南山区泥石流灾害暴发频率在时间上总体呈增加趋势,且拉尼娜年发生频次多于厄尔尼诺年;厄尔尼诺-拉尼娜事件年西南山区泥石流灾害暴发在空间分布上主要集中于藏东南山区、横断山区、滇东北、贵州西部、贵州西南部、滇西北、大渡河及雅砻江流域等地区;厄尔尼诺-拉尼娜年西南山区泥石流灾害点的降雨量总体上大于多年平均降雨量。西南山区泥石流灾害事件与厄尔尼诺-拉尼娜事件存在明显的关联性,研究两者关系特征,将有助于对西南山区泥石流灾害进行多方位、准确合理的预测预报。     

鲁西平原区历年旱涝变化特点

1 历年旱涝情况 据1982年的实测水文资料的统计分析,综合参证清代268年的旱涝灾情史记的文摘评定,按照不同年类型划定标准统计得出聊城市历年旱涝变化特点及规律,主要表现在:旱涝年交替发生频繁,旱情多于涝情,有连旱和连涝的特点;近20年趋向偏枯少丰的发展态势,且中等以上干旱年有增多和加剧的趋势。     

基于马尔可夫链的北京市546年来的旱涝演变特征

基于北京546年的旱涝资料,通过Mann-Kendall检验、滑动t检验等方法,分析得到不同旱涝变化趋势,并使用马尔可夫链研究了整体和每个趋势各状态间的转移概率以及重现期。研究表明北京地区旱涝灾害具有明显的趋势性,整体呈现"涝-旱-涝-旱"波动,局部有旱涝急转的现象。1470-1579年整体偏涝,转向偏涝年份的概率最高(31.3%);1580-1768年整体偏旱,转向正常年份的概率最高(34.3%),且容易发生多年连旱;1769-1898年整体偏涝,转向正常年份的概率最高(41.5%),且旱涝灾害发生概率基本相同;1899-1961年由涝转旱,转向偏旱年份的概率最高(35.1%);1962-2015年整体偏旱,转向偏旱概率最高(29.7%),且容易发生多年连旱。对546年旱涝整体分析,旱涝转移趋向于正常,但整体处于一个偏旱的状态。     

贵州省烟草生长期内旱涝急转时空关联性分析

根据贵州省18个气象站点1958—2012年5—8月的逐日降水数据,利用长、短周期旱涝急转指数、关联规则等方法,分析了贵州省烟草生长期内旱涝急转的时空演变特征。结果表明:生长期内长周期旱涝急转以旱转涝为主,且由西部向东部逐渐减少,LDFAI强度年际变化曲线以0.109/(10a)的速率下降,极端旱涝急转事件有减少的趋势;短周期旱涝急转事件转换频繁,其中,5—6月旱转涝、涝转旱发生次数均等,6—7月以涝转旱为主,7—8月以旱转涝为主,较强旱转涝的次数大于较强涝转旱的次数,但强度均有所降低。除东部地区外,其他区域各地市间旱转涝、涝转旱联动性均较强,尤其是置信度为100%的各地市间会同时发生旱涝急转事件,应及早采取相同的防范措施。这一分析结果为烟农防汛抗旱提供了有利的帮助。     

湖南省汛期旱涝变化及对西太平洋副热带高压的响应

利用1960—2006年4～9月湖南89个气象观测站降雨量资料，分析前汛（4．6月）、后汛（7～9月）的旱涝趋势特征；根据降雨量及西太平洋副热带高压特征值相关性分析全省旱涝变化对西太平洋副热带高压变化的响应。结果表明：湖南省汛期旱涝在时间上存在阶段性、在空间上存在区域性的特点，后汛期发生旱或涝的频次高于前汛期，前汛期北部发生旱或涝的频次高于南部，后汛期东部地区或全省旱涝共存的发生频次高于旱或涝发生频次；汛期各月降雨量对西太平洋副热带高压特征变化的响应在时空分布上差异较大，8、9月湖南东西或南北地域对西太平洋副热带高压特征变化的响应存在正负不同的结果，易导致旱涝并存的局面。     

黑龙江省旱涝特性及其对农业生产的影响

黑龙江省春夏秋季连旱出现年数最多,春旱夏秋涝为其次,年年自春至夏秋季有旱涝,并有连涝连旱交替的规律。春季旱多于涝,夏秋季旱涝出现的机会均等,生长季则涝多于旱,早涝年均占总年数的85%以上。黑龙江省采用减产量等于某年粮食总产量减去标准年粮食总产量公式来估算旱涝等自然灾害对粮食生产的影响。全省旱涝灾害有随时间推移而增多的趋势,70年代后更为明显。旱涝灾害的加剧,自然因素是第一位的原因,但也存在着不合理的人为因素。据研究,近百年来,全省气候发生了变化,年均气温上升0.6℃～0.9℃,冬季增温高于夏季,五个积温带分别向北移动0.5～0.2个纬度。到2030年,全省年均气温将比现在上升1℃,年降水量减少10%～15%,温度上升有利于农业生产,但降水减少可能会导致旱涝出现频率加大,不利于农业生产。     

基于SPI指标左江流域旱涝演变规律与趋势预测分析

为探明广西驮英灌区旱涝灾害演变机理,揭示旱涝的演变规律,选取了1983年～2018年该灌区及周边5座大中型水库的逐月降水量数据,采用标准化降水指数SPI法对降雨数据进行不同时间尺度的处理,以SPI指数表征区域历史旱涝程度,采用趋势分析并运用Morlet小波分析方法,分析灌区近年旱涝变化的周期性,预测未来旱涝变化趋势。结果表明,该灌区年降水量变化波动幅度较大,年降水呈不显著的增长趋势;降水量具有明显的阶段性特征;年降水主要分布在汛期,夏秋季节的降水过程对年降水过程影响较大。根据Morlet小波分析结果,预测未来灌区总体降水将偏多,其中春夏两季将处于丰水期,而秋冬两季将处于枯水期。     

1955- 2015 年郑州夏季旱涝急转特征分析

根据郑州 1955- 2015 年逐月降水数据, 结合长、短周期旱涝急转指数、线性倾向估计及 M ann2Kendall 突变检 验等数学模型, 对郑州年降水特征以及 6 月- 9 月份旱涝急转演变规律进行研究。结果表明: 郑州的年降水量总体 以- 71 87 mm/ ( 10a) 的速率下降; 郑州地区的长周期旱涝急转指数( LDFAI) 趋势变化不明显, 但 LDFAI 强度呈阶 段性变化特征, 存在 2 个偏强期和 2 个偏弱期, 其中 LDFAI 强度大于 1 占 371 7% , 旱涝急转比较频繁; 各相邻月之 间的短周期旱涝急转指数 SDFAI 曲线振荡最频繁的是 6 月- 7 月, 7 月- 8 月次之, 8 月- 9 月指数变化平缓。总体 来说, LDFAI 的涝转旱的强度比旱转涝强, 长、短周期旱涝急转现象均呈现减弱趋势。     

ENSO影响下安徽省旱涝灾害及农业生产损失时空变化特征

基于1961—2014年25个气象站资料,采用线性趋势法、标准化降水蒸散指数(SPEI)、M-K趋势检验以及皮尔逊相关分析法,分析了ENSO影响下安徽省1961—2014年近54年旱涝时空特征及对农业生产影响。研究表明:(1)与ENSO事件有关的中度以上干旱(洪涝)发生次数占中度以上干旱(洪涝)总次数的68%(83%),且干旱事件受厄尔尼诺次年及拉尼娜年影响大,洪涝受厄尔尼诺当年影响更大;(2)春、秋季SPEI波动幅度大于夏季和冬季,洪旱灾害风险增大。春季呈干旱化趋势,冬季在20世纪90年代湿润化达到最大,随后趋向于干旱化。与皖北地区相比较,皖南地区各月份趋势变化大;(3)安徽各地区的旱涝指数与SSTA的相关性在ENSO冷暖事件中不同,ENSO暖事件对皖南地区相关系数最大达0.32,超过99%置信度检验,影响更为显著,而ENSO冷事件对皖北地区相关系数最大达0.28,超过99%置信度检验,影响更为显著。随着滞后性月份的增加,安徽各区域的旱涝指数与SSTA的相关系数逐渐增大,皖南地区与SSTA相关性大于皖北地区,SSTA对未来3个月皖南旱涝有明显的影响;(4)近20年皖北、皖南地区稻、麦减产主要发生在ENSO事件年或者前一年,且减产率高。皖北地区和江淮地区的小麦减产发生次数较少,小麦减产率较大,而皖南地区小麦减产发生年份较多,小麦减产率较小。ENSO对农业生产的影响与旱涝分布状况有关,江淮地区良好的灌溉条件会降低ENSO年农业旱涝受灾风险。     

基于SPEI指数的辽宁省多尺度旱涝特征分析

近年来辽宁省深受旱涝灾害的影响,明确其时空演变特征对进一步制定防灾减灾策略具有重要意义。利用1989—2018年辽宁省23个气象站点逐日气象数据,基于不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI指数),运用Mann-Kendall突变检验、线性倾向率等数理统计方法,对辽宁省近30年来旱涝演变及持续性特征进行分析,并结合通径分析方法探究其影响因素。结果表明:(1)近30年来辽宁省经历涝-旱-涝的演化过程,辽西干旱化显著,变涝趋势最显著的是辽中和辽北,其次是降水量最丰富的辽东;(2)从中度及以上旱涝灾害频率看,1999—2008年为典型的干旱时段,而2009—2018年则为偏涝时段,旱涝事件发生频率春季冬季秋季夏季;(3)持续性干旱事件强度变小,主要发生在春季。持续性洪涝事件呈增加趋势,主要发生在春、夏两季;(4)降水量是影响旱涝变化的主要因素,蒸散量次之,气温是通过影响降水量和蒸散量进而影响旱涝变化的。     

珠江流域汛期降水的时间演变特征

对珠江流域1954-2003年51个站的汛期(4-9月)降水进行主分量分析,利用滑动平均、突变和小波分析方法,研究该降水场主分量的时间演变特征.分析结果表明:10年滑动平均显示,珠江流域汛期降水在1983-1992年呈较显著的全区偏旱分布;在1967-1971年前后出现较显著东部涝、西部旱分布特征;在1979年前后出现中部涝而东西旱分布较明显;在1985-1986年前后出现南北部涝、中部旱分布特征.突变分析表明:珠江流域汛期降水存在突变现象,其汛期降水在不同时期有不同的显著振荡周期,部分时间内2～3年、6～7年以及14年左右的振荡周期表现很强.     

灰色预测模型在梅州旱涝年预测中的应用

应用灰色系统GM(1,1)预测模型,对梅州地区未来的旱涝年进行了灰色预测。利用后验差检验和小误差概率检验对模型进行了精度检验,结果表明,2007年后第1次出现旱年的时间为2010~2011年,第2次为2028~2029年;2007年后第1次出现涝年的时间为2011~2012年,第2次为2022~2023年。预测模型精度较高,可以对梅州地区未来的旱涝年进行预测,从而为科学决策提供依据。     

辽西北玉米耗水特征及其与降水和气温的关系

为分析辽西北地区玉米耗水时间变化趋势和耗水特征,利用辽西北地区1986—2007年的降水、气温和土壤含水量数据,基于水量平衡方程,采用Kriging插值法、Z指数法及多元回归分析等方法,对辽西北地区玉米耗水特征及耗水量与降水和气温的关系进行分析。结果表明:在辽西北地区干暖化趋势的背景下,1986—2007年玉米耗水量总体呈下降趋势;玉米耗水量等值线梯度较小,空间分布较均匀;玉米在不同旱涝等级下的耗水特征与降水量呈极显著相关关系,不同旱涝等级下耗水量从大到小排序为大涝、偏涝、正常、偏旱、大旱;降水和气温的变化对作物耗水量均有影响,其中积温对作物耗水量的影响较小,而降水量与耗水量呈明显正相关关系。     

基于标准化降水蒸散指数的长江流域旱涝情势演变

基于长江流域133个气象站1970-2012年实测逐月降水量和月平均气温资料,计算不同时间尺度上的标准化降水蒸散指数序列,研究近几十年来长江流域旱涝情势的时空演变特征。结果表明,1970-2012年长江流域整体干旱形势不严重,但是干旱化的趋势比较明显。与长江上游地区相比,长江中下游区域的干旱趋势表现得更加突出,特别是长时间尺度上的干旱趋势非常明显。针对典型极端气象事件分析发现,标准化降水蒸散指数能够反映出不同时间尺度上长江流域发生的旱涝事件,表明该指数对于准确评估长江流域的旱涝程度和分布范围具有很好的指示性意义。