1951-2020年中国南方地区低温雨雪冰冻危险性评估

基于1951—2020年中国南方12个省（市、区）258个气象站的平均温度和降水量日数据,提取低温雨雪冰冻事件及其过程负积温、累积降水量及日最大降水量等指标,表征不同重现期下（5 a、10 a、30 a、50 a）的低温、雨雪、冰冻灾害危险性分布,再依据交通线路数据评估暴露风险。结果表明,发生次数较多地区集中在海拔较高的贵州、湖北、安徽、江苏等。平均持续时间的空间分布呈条带状,高值区边界较清晰,其中持续时间较长的区域在贵州和湖南。50 a一遇下的低温、雨雪、冰冻的负积温最低值为-78.2℃,累积降水量最大值为83.2 mm,日降水量最大值为38.9 mm。湖北、湖南、贵州、安徽及江西等地危险性较高,上述高危险区均存在高风险路段。     

京津冀地区台风危险性评估——基于Gumbel分布的分析

台风引发的连续暴雨是京津冀地区主要的气象灾害之一,开展台风危险性评估,旨在识别台风灾害高危险区,为京津冀地区台风灾害防灾减灾能力提升和风险管理提供参考。根据1974-2015年间影响京津冀地区的台风资料,选取该地区148个国家气象站点的气象数据,包括最大日降水量、累积降水量及最大风速3个指标。借助Gumbel分布,求出各气象站点5 a、10 a、30 a及50 a一遇水平下的气象指标数值,利用ArcGIS空间插值表征其空间分布,据此评估京津冀地区台风危险性。结果表明,50 a一遇下台风灾害最大日降水最大值为190.62 mm,累积降水量最大值为253.04 mm,最大风速最大值为16.81 m/s。其中北京东南部、天津北部、河北省东南沿海地区和太行山一带的石家庄、邢台、邯郸等地区为高危险区。     

2008年贵州罕见低温雨雪冰冻灾害成因及影响分析

2008年1月下半月到2月上半月,贵州所遭遇的历史罕见的低温雨雪冰冻灾害,具有降温幅度大、持续时间长、影响范围广、冰冻灾害重等特点.文中分析了这次灾害的可能成因及其影响.分析表明,2007年8月发生的拉尼娜事件所造成的大气环流异常是导致贵州大范围持续低温雨雪冰冻灾害的重要原因.乌拉尔山地区环流场偏高,中亚至蒙古国西部直到俄罗斯远东地区偏低的环流异常持续时间长,有利于冷空气自西北向东南活动:西太平洋副热带高压异常偏西偏北及青藏高原南缘的南支槽异常稳定活跃,有利于暖湿气流不断向云贵高原输送,为贵州雨(雪)天气提供更充足的水汽来源.分析还表明,逆温层的长时间维持是贵州大范围冻雨持续出现的主要原因.这场低温冰冻灾害给贵州春运、能源电力、农业、林业、居民生活等造成了极大的影响.     

2008年中国南方低温雨雪冰冻灾害网络建模及演化机制研究

基于中国0.5°×0.5°逐日气温和降水格网数据,利用复杂网络分析方法,对2008年南方低温雨雪冰冻灾害综合致灾过程进行再认识,综合分析低温雨雪冰冻灾害在时空维度的网络特性。结果表明：2008年南方低温雨雪冰冻灾害是典型的多灾种叠加事件,低温与雨雪灾害叠加放大了致灾因子的危险性;基础设施设防水平低与春运高峰叠加增大了承灾体的脆弱性;低山丘陵区与人口聚集区叠加降低了孕灾环境的稳定性。低温冰冻雨雪灾害具有小世界特征和核心—边缘结构,具体表现为：在空间打击上具有集聚性,影响区域相对集中;在时间打击上具有连续性,间隔1天事件相对较少。在研究方法上,复杂网络是一种有效分析多灾种叠加的方法,可以进一步挖掘自然灾害的时空演化信息。     

2008广西罕见凝冻灾害成因分析

普查分析广西1961-2007年雨凇、降雪、道路结冰、电线积冰等气象灾害记录,利用T213、ECMWF数值预报资料和MICAPS提供的常规气象观测资料,对2008年1月12日至2月5日广西长低温雨雪冰冻(简称凝冻,下同)灾害天气事件成因进行分析,表明造成这次长时间低温雨雪冰冻天气的主要原因有:(1)北半球东亚倒Q流型使大气环流长时间稳定,有利冷空气不断补充南下,影响江南、华南;(2)南支槽活动频繁,西南暖湿气流持续向中国南方输送,冷暖空气在华南上空交汇,导致广西出现长时间降水;(3)逆温层深厚,长时间的降水普遍以小雨为主,容易形成过冷水滴,雨淞范围从贵州、湖南南扩至广西北部,造成严重灾情.     

草甸草原降水特征与土壤水分对降水脉动响应——以呼伦贝尔草原额尔古纳市为例

利用额尔古纳牧业气象试验站降水量与土壤水分数据,通过降水与土壤水分动态变化及转化过程分析,确定土壤水分响应的降水临界值与不同降水级别引起土壤水分响应的概率,构建了降水过程量与土壤水分增量函数关系。结果表明：（1） 研究区降水量呈“先降后升”变化趋势,年内降水量呈单峰型分布。（2） 研究区以无降水天气为主,降水又以小降水事件占主导,大降水事件发生频次低、过程降水量大,小降水事件则相反。（3） 可以引起研究区0~50 cm各层土壤水分响应的降水临界值分别为8.1 mm、10.1 mm、19.0 mm、27.9 mm和31.6 mm,小雨仅能引起0~10 cm土壤水分响应的概率为28.6%,中雨不能引起40~50 cm土壤水分的响应。（4） 降水量与0~10 cm和10~20 cm土壤水分达到最大值时的滞后时间呈现出极显著负相关关系,与20~30 cm呈显著负相关关系,0~30 cm各层土壤水分达到最大值时的滞后时间与降水量符合幂函数关系。（5） 降水量和0~50 cm土壤水分增量均呈现出极显著正相关关系,降水量与0~10 cm和10~20 cm土壤水分增量符合线性关系,与20~30 cm、30~40 cm和40~50 cm土壤水分增量符合多项式关系。检验结果表明,构建的函数模型可以较好地模拟研究区0~30 cm各层水分增量。研究结果为地方政府抗旱减灾提供了科学依据。     

宁夏连阴雨(雪)过程变化规律研究

利用宁夏主要气象站1961年以来逐日降水及云量资料,定义了连阴雨（雪）日数的标准,分析了近50 a来宁夏连阴雨（雪）过程的分布特征、演变规律及与降水总量、干旱灾害的关系。1961年以来宁夏连阴雨（雪）过程总体呈下降趋势,尤其5~7日的过程显著下降;冬季连阴雨（雪）过程呈上升趋势,且近年来变率明显增大;其他季节呈下降趋势,尤其春季下降趋势最明显;进入21世纪以来,虽然连阴雨（雪）过程总体仍偏少,但比20世纪90年代明显增加,其中冬季各级别的次数均增加,而秋季4日以下、8日以上的连阴雨（雪）过程也增多,特别是8日以上的连阴雨（雪）过程,年、冬季、秋季均为各年代之首,尤其秋季平均每年偏多2.2站次。近50 a来,宁夏连阴雨（雪）过程降水量及持续时间均呈下降趋势,进入21世纪明显回升,且8日以上连阴雨（雪）过程、过程降水量超过50 mm的连阴雨均较80、90年代明显增加,尤其10日以上的过程总数及过程降水量在50.0~99.9 mm的连阴雨所占比例均达到各年代之最;连阴雨(雪)过程的减少使得降水量总量减少,干旱灾害增加。     

中国日降水量小于不同阈值日数时空分布特征

利用中国672 个站点1951-2010 年的逐日降水资料,系统分析了全国各地日降水量小于0.1 mm、1 mm、5 mm和10 mm不同阈值的日数、平均持续日数、最长持续日数和持续10 天以上过程出现频次等要素的时空分布特征,并分别选择齐齐哈尔、乌鲁木齐、北京、昆明、常德、南京、汕头和海口8 个代表站点,分析了各变量的历史演变趋势。结果表明,全国日降水量小于0.1 mm、1 mm、5 mm和10 mm日数、平均持续日数、平均最长持续日数、极端最长持续日数以及日降水量小于0.1 m持续10 天以上过程发生频次的时空分布特征基本相似,空间上自西北向东南方向递减,时间上冬、秋季多,春、夏季少,这与我国气候干旱的时空分布特点基本一致;而全国日降水量小于1 mm、5 mm和10 mm持续10 天以上过程出现频次的时空分布特征,与我国实际干旱灾害的发生规律基本一致,高值中心出现在华北、黄淮、江淮、江南等地,发生时间集中在春、夏季。全国主要区域代表站点日降水量小于0.1 mm日数、平均持续日数、最长持续日数基本都呈增加趋势,且南方强于北方;日降水量小于1mm、5 mm和10 mm日数、平均持续日数和最长持续日数在西部地区,特别是西北地区表现出较为明显的减少趋势,其中乌鲁木齐日降水量小于5 mm和10 mm平均持续日数线性减少趋势分别达2.0 d/10a 和7.5 d/10a,最长持续日数线性减少趋势分别达9.3 d/10a 和11.8 d/10a,呈现出明显的湿润化趋势。     

乌鲁木齐地区近50a降水特征分析

根据乌鲁木齐地区分布在不同垂直高度上的4个气象站近50 a的实测降水资料,运用回归分析、趋势分析、Mann-Kendall检验、小波周期分析及变异分析等方法,分析了乌鲁木齐地区近50 a来降水变化特征。结果表明:(1)乌鲁木齐地区降水量时空分布极不均匀,空间分布上中山带的年平均降水量最大,为551.4 mm,其次是高山带,为458.4 mm,乌鲁木齐市区263.2 mm,达坂城最小,仅为71.8 mm;从时间分布来看,表现为较明显的季节分布差异,各地降水量主要集中在夏季,春季大于秋季,冬季最少。(2)近50 a来乌鲁木齐各地区的降水都呈明显增加的趋势,其中山前平原乌鲁木齐市区增加的幅度最大,降水趋势倾向率为26.02 mm/10 a,其次是高山带,倾向率为21.84 mm/10 a,中山带和达坂城倾向率分别为10.23 mm/10 a和8.55 mm/10 a。各地在年代际变化趋势上变现的不完全一致。(3)降水突变的时间各地不完全相同,山前平原区乌鲁木齐气象站降水发生突变时间出现在1982年,达坂城出现在1991年,高山带出现在1994年,而中山带没有明显的突变。(4)乌鲁木齐地区各地的降水量均存在准6 a的周期,6 a的周期可能是影响乌鲁木齐地区降水量的主导周期;山前平原区达坂城和乌鲁木齐降水波动较大,中山带和高山带表现相对稳定。     

ENSO与长江流域中游地区雨季极端降水的关系

湖北、湖南和江西沿长江地区的极端降水在长江中游的洪水灾害中发挥着重要的作用.选取可以表征极端降水的7种指数进行降水趋势分析,发现除连续最大降水日数外,1951-2009年间的5-9月>25mm和>50mm降水日数、>95%与>90%降水量百分位数值的日数以及1 d最大降水量、连续5 d最大降水量都没有明显的变化趋势.相关分析显示雨季的各种极端降水指数与前年9月至当年2月Nino3区海温有较好的正相关关系.     

1958-2016年呼伦贝尔草原新巴尔虎右旗气温和降水变化特征

气候变化是影响草原区植被与环境状况的重要因素。利用呼伦贝尔草原新巴尔虎右旗1958-2016年的气温和降水数据资料,采用线性倾向估计法、累积距平分析法、M-K检验法和Morlet小波分析等方法,从不同时间序列上,对该地区近59年的气候变化趋势、极端气候以及突变现象进行分析。结果表明：年平均气温以0.354℃/10a的速率上升,上升趋势显著;四季平均气温均呈现增温趋势,其中春季增温趋势最大;1985-1986年发生了由低温到高温的突变;研究区年平均气温存在11 a的强显著周期。研究区年降水量整体以8.68 mm/10a的速率呈下降趋势,变化趋势不显著;降水集中在夏季（6-8月）,占全年降水量的72.9%,7月降水量最大,有效降水日数最多;1961-1962年和1981-1982年降水发生突变;极端降水指标中日最大降水量、连续5 d最大降水量、强降水量、极强降水量、强降水比率、连续无雨日数、零降水量日数均呈现递减趋势,仅降水强度呈递增趋势,变化趋势均不显著;Morlet小波分析表明研究区年降水量存在52 a的强显著周期。新巴尔虎右旗近59 a气候总体呈现干旱化趋势。     

拉萨近半个世纪降水的变化特征

利用拉萨1952-2005年逐月降水量,≥0.1 mm、1.0 mm、5.0 mm和10.0 mm年降水日数,分析了近半个世纪拉萨年、季降水量及年降水日数的年际和年代际变化.结果发现:近半个世纪以来,拉萨年降水量表现为前30年呈不显著的减少趋势,减幅为17.8 mm/10 a;季降水量除夏季呈不显著的减少趋势外,其它各季均表现为增加趋势,以秋季增幅最大;≥0.1 mm、≥1.0 mm和≥5.0 mm年降水日数表现为不同程度的增加趋势.近25年≥10.0 mm的年降水日数呈极显著的增加趋势.20世纪50年代至80年代夏季降水量表现为逐年代减少趋势,秋季降水量则呈逐年代增加趋势,而冬季降水量为负距平.各等级年降水日数20世纪80年代偏少,90年代偏多.年降水量异常偏旱年主要出现在20世纪80年代,50年代和60年代的初期各出现一次异常偏涝年,70年代从未出现过异常年份.14年振荡周期可能是影响年降水量的主导周期.     

基于Copula的近60a京津冀地区干旱灾害危险性评估

干旱灾害是京津冀地区主要气象灾害之一，严重影响社会经济和粮食安全。评估京津冀地区干旱灾害危险性，识别高危险区，旨在为灾害防范和应急调控提供参考。利用1958—2017年37个气象站降水日数据，计算标准化降水指数（SPI6），根据游程理论界定干旱历时和干旱强度。运用K-S检验法、AIC法分别确定指标的最优边缘分布函数和Copula函数，计算5 a、10 a、30 a及50 a一遇水平下干旱强度和干旱历时的重现期。结果表明：京津冀地区20世纪60年代中期至今SPI6呈下降趋势；指数分布和广义极值分布分别是干旱历时和干旱强度的最优边缘分布，Frank Copula在变量联合概率分布计算时拟合最好；就干旱历时和干旱强度重现期而言，30 a、50 a一遇水平下联合重现期为，北京市、沧州市、衡水市及承德市北部等地区的重现期长，危险性低，其余地区危险性较高；站点干旱灾害的联合重现期理论值与实际情况较符合，能够反映实际灾害情况。     

喀什地区降水（雨雪）的日变化特征

利用2010—2017年1~12月新疆喀什地区10个气象站逐小时降水资料，分析统计喀什地区近8 a降雨雪（以下统称降水）日变化特征。结果表明：（1） 喀什地区全年降水量和降水频次日变化存在明显的波动，总体上呈现“正弦波”一峰一谷特征，降水量峰值出现在03:00（北京时，下同），谷值出现在18:00；降水频次峰值出现在04:00，谷值出现在18:00；两者峰谷值出现时间接近。（2） 2010—2017年喀什地区全年降水量和降水频次呈明显的增加趋势；而降水强度年际变化趋于平缓，无明显变化。（3） 降水强度日变化趋势与降水量、降水频次并不存在一致性。（4） 喀什地区全年降水主要以短时段降水为主，其中，持续1 h降水次数为最大值，但降水量和贡献率最大值却同出现在2 h和6 h持续降水中。全年降水主要以后半夜和上午开始的降水过程为主导，且仍主要为短时段降水。     

1796—2015年成都雨季降水量序列重建与特征分析

利用清代雨雪分寸记录和现代器测资料,重建了成都1796—2015年分辨率为年的雨季降水量序列。结果表明,过去220 a间成都的平均雨季降水量为838 mm,19世纪20~40年代、80年代到20世纪10年代、20世纪30~40年代降水偏多,19世纪初到20年代、50~70年代、20世纪20年代、50年代到21世纪初降水偏少,并在1879—1880年发生了由少到多的明显突变;降水最多的10 a为1832年、1896年、1898年、1899年、1903年、1907年、1915年、1921年、1937年和1947年,最少的10 a为1814年、1838年、1865年、1868年、1869年、1872年、1930年、1939年、1970年和2002年。成都雨季降水量存在显著的50~75 a周期,和太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation, PDO)指数在50~70 a信号上存在较强的负相关,且与上一年冬季至当年秋季北印度洋的全球海表温度（SST）及当年夏秋季赤道太平洋的SST也存在较强的负相关,SST偏暖（冷）时,雨季降水量往往偏少（多）。     

广东沿海降水长期变化特征与极值分析——以汕尾、广州、阳江3市为例

利用汕尾站、广州站和阳江站1953-2008年56a的逐月降水量、逐月的日最大降水量作为基本资料,探讨广东省降水量的时空分布特征、长期变化趋势及突变分析。Morlet小波变换表明各城市降水量存在着7.8a和11a等周期变化,与厄尔尼诺和太阳黑子的运动周期相关。其次运用皮尔逊Ⅲ型分析3城市的最大日降雨量的极值分布情况,其中阳江站5年一遇的年最大日降水量300mm,达到特大暴雨的标准。M-K检验表明阳江站和广州站降水量分别于1971、1981年发生突变,年降水量由少雨期进入多雨期,且R/S分析表明其增长趋势持续至今,但不同站点有各自的变化特点。     

近54a蒙古高原降水变化趋势及区域分异特征

近半个世纪，有关全球气候的话题一直是科学界争论的焦点，拥有世界最大温带草原的蒙古高原降水变化是属于全球变化问题，又是其脆弱环境变化的最主要驱动因子之一。通过利用蒙古高原1961—2014年136个气象站点的月降水量数据，采用Sen’ s斜率法、Mann-Kendall趋势检验法和空间地统计方法，研究了该地区近54 a降水要素基本气候特征及其时空变化规律。结果表明：（1）近54 a蒙古高原年降水量呈减少趋势，趋势为-2.30 mm·（10 a）^-1（P＞0.05），整体上年降水量东南及西北显著减少，东北及中南明显增加（2）夏季和秋季降水量呈减少趋势，趋势分别为-5.75 mm·（10 a）^-1和-0.42 mm·（10 a）^-1（P＞0.05）；春季和冬季降水量呈显著增加趋势，趋势分别为1.95 mm·（10 a）^-1和0.50 mm·（10 a）^-1（P<0.05）；季节降水量出现正负距平的年份和周期有所不同。（3）春季和冬季降水量呈增加趋势的站点居多，占全部站点的89.0%和84.6%，主要分布于高原东北部和中南部地区；夏季和秋季降水量呈减少趋势的站点居多，占全部站点的80.1%和57.4%，主要分布于高原东南部和西北部地区。为准确评估蒙古高原气候变化以及合理提出生态环境决策提供科学参考。     

《林业科学》“雨雪冰冻灾害对林业的影响及灾后重建专利”征稿启事

2008年年初,我国南方地区出现了十分罕见的雨雪冰冻天气,给我国林业造成了巨大的损失。这场50年一遇的特大雪灾给森林生态系统及林业生产造成的损失是空前的,影响也是长期的、多方面的。收集灾情调查、损失评估等数据,收集对森林资源恢复重建的意见与建议,将为后人留下一份十分宝贵的资料。为此,中国林学会主办的《林业科学》将出版“雨雪冰冻灾害对林业的影响及灾后重建专刊”（2008年第11期）。     

泾河流域近50年来的径流时空变化与驱动力分析

利用近50 a的实测数据,分析了泾河流域的径流时空变化规律和主要驱动因子。研究表明:年降水量和径流深的空间分布均呈现从南到北的明显减少趋势,并在上游山区出现高值区。流域径流总量自20世纪60年代到21世纪初显著减少,由50.1 mm减到22.3 mm,但各区域的变化很不均匀,其中西部、西南和东南的子流域径流大量减少,可达17.5 mm/10 a;北部和东北则减少不明显,最大减少率仅为1.3 mm/10 a。降水量变化曾是径流减少的重要原因,但20世纪90年代后实施的退耕还林等生态工程在2000年后已经成为引起径流减少的最主要原因。     

近50 a新疆粉红椋鸟栖息地气候演变特征

新疆是粉红椋鸟（Sturnus roseus L.）在中国境内的繁殖区,对新疆草原蝗虫具有显著的控制作用。采用线性回归、最小二乘法及趋势分析等方法,分析粉红椋鸟栖息地近50 a来年均温度与降水特征和变化趋势,结果表明：（1）近50 a来粉红椋鸟栖息地年均温度为5.65±1.70 ℃,春夏秋冬四季平均温度分别为7.23±1.91 ℃、20.27±1.78 ℃、6.24±1.83 ℃和-11.11±3.89 ℃;年均降水量为266.23±103.37mm、春夏秋冬四季平均降水量分别72.18±36.33 mm、96.12±49.56 mm、62.57±23.74 mm和35.22±17.69 mm;（2）粉红椋鸟栖息地50 a来增温显著（P<0.01）,冬季温度增幅最大（0.726 ℃/10 a）,夏季温度增幅小、变异小;年均降水显著上升（P<0.01）,冬季降水增幅最大（4.50 mm/10 a）,春夏两季降水稳定。