应对气候变化和极端天气事件的适应性规划

鉴于气候变化和极端天气事件频发对我国的影响,本文介绍了应对气候变化事件的适应性规划研究及其对我国的借鉴意义。首先,总结了国外尤其是美国气候变化适应性规划研究的现状及其政府规划部门采取的适应性规划和措施。其次,讨论了适应性规划研究的内容和整体框架,概括了国外适应性规划的理论和研究方法。同时,从理论方法、方案实施和法律规章等方面分析了适应性规划遇到的问题和挑战。本文旨在探讨气候变化的适应性规划研究的必要性和研究框架,以引起学术、政府和民间对适应性规划研究的重视,为我国更好地应对未来气候变化的影响打下基础。     

极端灾害事故的消防应急通信技术分析

近年来,我国极端灾害事故频频出现,给企业生产、社会经济等带来了较大的损失,给人们的生命财产安全带来了巨大危害。在此背景下,对极端灾害事故进行有效地预防并处置就成为了消防工作的重点,目前消防救援工作面临的极端灾害增多,处置的难度也逐渐加大,对消防应急通信技术的要求也越来越高,文章就在极端灾害事故的背景下对消防应急通信技术进行分析,并提出了一些建设性的策略和措施。     

基于承灾体空间化的高温灾害风险评估研究：以中国长三角为例

为了更精确地反映高温灾害对人口、社会经济、农业的影响程度,基于多源遥感数据、地理信息数据、统计年鉴数据反演2020年长三角地区高温承灾体空间分布情况,结合1971—2020年长三角地区221个气象站逐日温度数据,从致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力四个方面构建高温灾害风险评估模型。结果表明：(1)人居指数模型实现人口空间化分布与统计数据之间的误差为25.42%,多元线性回归模型实现GDP、农业用地密度空间化分布与统计数据之间的误差分别为26.70%、24.58%,经线性纠正后的结果能精确反映高温灾害承灾体空间分布情况;(2)基于高温的影响因素分析显示高温灾害发生在纬度低,远离水系、人口稠密的平原地带,利用指标权重分析得到纬度和海拔高度对高温灾害的影响最大,其次是人口密度和经济发展程度;(3)高温灾害风险图表明长三角地区高温风险总体呈现北低南高,内陆高于沿海的分布态势,高风险和次高风险主要分布于浙江省大部分地区,安徽西北、东南部,上海北部;中等风险分布于安徽省中部,苏南地区;低风险和次低风险分布于苏中、苏北、浙江沿海城市。     

极端降水条件下海绵设施空间配置策略研究

气候变化导致极端天气频发,城市亟需提高韧性来适应极端天气的影响。本研究通过极端降水和普通降水事件的对比,研究不同海绵设施的空间配置(分散式、组团式、集中式)对雨水径流及入渗的影响。通过建立SWMM理想模型,模拟不同海绵设施空间配置的径流总量、入渗总量、入渗峰值和径流总量控制率的情况。结果表明：在海绵设施类型选择相同、面积相同时,分散式会随着降水量的增加,入渗总量和入渗延迟时间增加。组团式和集中式的入渗总量和入渗延迟时间基本不会因为雨量的增加而变化,但是两者的入渗时间会随着雨量的增加而延长。根据不同的地质条件和地下水的高低,能够对海绵城市规划中海绵设施类型的选择和空间配置方式提出一种科学的策略。     

改进的XGBoost杂散电流预测及可解释模型

为了解决影响地铁轨道的杂散电流特征众多,常规特征选择方法影响模型预测精度及模型结果可解释性差的问题,提出基于最优特征改进极端梯度提升（XGBoost）的杂散电流预测模型。利用遗传算法的灵活性和较强的搜索能力,在包含原始V个特征的集合中逐代寻找使目标函数均方误差（MSE）最小的前M个特征,建立最优特征选取方法下的杂散电流预测模型（OFS-XGBoost）。同时为了解决OFS-XGBoost模型预测结果较好,但是黑箱模型对预测结果解释性不足的问题,提出基于SHAP理论的归因分析框架,根据杂散电流特征样本的边际贡献,以易于理解的的方式显示特征集合对模型预测结果的影响,提高模型可解释性。结果表明：所提模型的预测误差仅为1.684%,低于相同优化策略下的随机森林、反向传播（BP）神经网络等预测模型;基于SHAP值的归因分析方法可以从全局与个体角度解释输入特征对杂散电流预测结果的影响,在提高模型可解释性的基础上辅助地铁智能化健康管理。     

极端气候对高原山区水库大坝的安全性影响

以全球气候变化为背景,讨论了在气候变化异常的情况下引发的超标洪水、冰冻、暴晒等气候灾害对高原山区水库大坝的设计防洪标准、大坝自身安全、大坝材料性能的影响,并指出了大坝在设计、施工、运行等应对极端气候发生的对策和建议。     

钱江通道段河床最大冲刷深度的综合分析

钱江通道位于钱塘江河口的强涌潮区域,在洪潮水动力作用下河床冲淤剧烈.极端水动力作用下河床的冲刷深度是过江隧道工程建设的关键技术问题之一.本文基于河床演变分析、动床数值模拟、动床物理模型试验、沉积物分析等手段进行研究.首先建立了钱江通道过江隧道河段洪、潮水流冲刷深度的预测模型,经钱塘江河口的实测地形、水流泥沙及河床冲淤等资料的验证.在此基础上预测了过江隧道断面在极端水动力作用下最大冲刷深度,并与沉积物分析方法进行比较,四种研究方法所得的结果定性定量基本合理,进一步表明了预测模型的可靠性,预测的最大冲刷深度可为过江隧道的合理埋设提供参考依据.     

近60年宝鸡市主城区极端天气变化特征分析

全球气候变暖背景下研究极端天气发生规律对了解地区气候变化特征与提高区域防灾减灾能力具有重要的现实意义。以宝鸡市主城区1953-2013年逐日气温和降水资料为基础,运用线性倾向估计法、距平分析、异常度分析和Morlet小波分析等统计学方法研究其变化特征,并探讨了区域气候变化与极端天气事件的相关关系。结果表明:近60年宝鸡市主城区极端气温指标中极端最高气温、夏季日数和热夜日数均呈现出上升的趋势,极端最低气温、冰冻日数、霜冻日数表征为下降的趋势;近60年宝鸡市主城区年降水量与年极端最高降水量总体上呈减少的趋势;热夜日数存在11~14 a和26~28 a 2个时间尺度的周期变化,与太阳活动周期关系密切;霜冻日数存在阶段性变化周期。区域气候变暖、气候变率与极端天气事件的发生频率具有较高的相关性,但并不存在必然的联系。总体来看,近60年宝鸡市主城区气候向暖干化趋势发展,但也不能忽视极端强降水事件、低温霜冻等灾害的发生,相关部门应提高警惕以最大程度降低灾损。     

陕北黄土高原极端降水对温度变化的响应研究

随着全球变暖,极端降水事件频发,容易造成滑坡和洪水等自然灾害。研究极端降水与露点和地表温度变化的响应关系,可以为未来极端降水趋势的预测及其灾害风险研究提供可靠依据。以陕北黄土高原为研究区域,基于1970—2017年6个气象站的资料,选取6个极端降水指数,采用线性趋势法、滑动平均法和空间插值法等分析其极端降水指数的时空演变规律以及极端降水对露点和地表温度变化的响应特征,并评估其稳健性。结果表明：1970—2017年陕北黄土高原露点和地表温度呈波动上升趋势,极端降水指数中除持续湿润指数略呈下降趋势外,年总降水量、日降水强度、强降水量、强降水天数和5 d最大降水量均呈上升趋势,且呈现“南高北低”特征。日极端降水与露点温度的响应关系呈单调递增趋势,其响应强度均呈C-C标度,而日极端降水与地表温度的响应关系呈Hook结构,其在吴旗和横山站响应强度呈超C-C标度,在其余4个站均呈C-C标度,且日极端降水与露点温度的响应强度小于地表温度的。相比地表温度,极端降水与露点温度的响应关系更为稳健。     

辽宁省2007年极端天气事件分析及防御措施研究

辽宁特殊的地理、地形和气候条件,使之成为灾害较频繁、较严重的省份之一.2007年是我国气象灾害偏重的年份,类似暴雨、高温、干旱等极端天气气候事件频繁发生,本文主要对辽宁省2007年发生的极端天气事件进行了分析、探讨和研究,提出了防御极端天气事件发生时的防护措施.