甘肃省农业干旱灾害损失特征及其对气候变暖的响应

随着全球气候变暖,干旱频次和强度增大,粮食生产与安全面临严重的挑战。利用1960-2012年甘肃省农业干旱灾情和气象资料,分析不同干旱程度的农业受灾率、成灾率和绝收率变化特征,并构建了农业干旱灾害风险指数(农业干旱综合损失率),揭示了甘肃农业干旱灾害损失特征及其对气候变暖的响应,讨论了关键时段气象条件对灾害损失的影响,阐述干旱灾害损失在气温和降水气候态中的分布特征,模拟出农业干旱受灾程度的气象阈值,并对未来情景下干旱灾害风险进行预测。结果表明:甘肃省近50多年农业干旱灾害范围、程度和频次均呈增加趋势,粮食受干旱灾害减产的风险加大。受灾率、成灾率、绝收率和综合损失率均呈明显上升趋势,尤其是20世纪90年代气温突变以后干旱灾害损失增大的趋势更明显。21世纪00年代干旱增幅最大,干旱受灾率、成灾率、绝收率和综合损失率均高于全国平均水平。多年平均综合损失率为10.8%,约为全国平均值(5.1%)的2倍。气温和降水量是甘肃农业干旱灾害损失的关键致灾因子,并且关键时段降水量和气温对干旱灾害的影响比全年平均值更加明显,年降水量每减少100 mm,综合损失率增加5.6%。年平均气温每升高1 ℃时,综合损失率增加6.3%。年平均气温6.45 ℃和年降水量460 mm是干旱高风险的临界值。未来气候变暖情境下,甘肃综合损失率增幅将可能达到1.85倍,气候变暖导致农业干旱灾害风险加大。     

灾害链灾情累积放大研究方法进展

近年来全球范围内频发的重大自然灾害事件,表明一种灾害引发一系列次生灾害的灾害链现象使得灾情通过累积放大效应而大大超过单一灾种灾情,深入研究灾害链灾情累积放大过程是有效防范巨灾风险的前提.首先,本文梳理了国内外研究中不同视角下对灾害链现象的理解,认为灾害链一般性概念中应当包含孕灾环境、致灾因子链、承灾体以及它们在时间和空间上复杂相互作用关系,只有从地理学的综合性角度出发,才能正确而完整的理解灾害链过程灾情累积放大机制.其次,按研究思路的差异,综述了当前研究灾害链灾情累积放大过程的5 类方法,包括经验地学统计方法、概率模型、复杂网络模型、灾害模拟以及多学科理论方法.从描述灾害链要素在时间和空间上复合作用的角度出发,分别讨论了它们在刻画灾害链灾情放大过程中的优势与不足.选取了影响较大、灾害引发关系典型的地震灾害链与台风灾害链,从灾种维度综述上述几种方法在实际应用中的概况及进展.最后,提出综合多种方法发展与完善灾害链灾情累积放大效应过程的动态模拟是灾害链的研究趋势,其中关键在于模拟灾害链系统各要素的时间与空间上的耦合,研究思路从“静态—描述—解释”向“动态—过程—模拟”的转变是理解灾害链、灾害系统复杂性的重要途径.     

近60年中国西南地区干旱灾害规律与成因

利用西南60多年干旱灾情资料,计算了干旱受灾率、成灾率、绝收率和综合损失率,分析了中国西南地区干旱灾害规律特点并对成因进行探讨。结果表明,西南近60年干旱灾害范围、程度和频次均呈增加趋势。受灾率、成灾率和绝收率均呈明显上升趋势,同时,各省也呈上升趋势,四川最明显,其次是贵州,云南最小。西南干旱综合损失率呈上升趋势,多年平均综合损失率为3.93%,21世纪综合损失率为7.29%,明显高于全国平均(5.51%)。近10年来干旱重灾中心发生了转移,云南和贵州干旱面积明显增加,西南干旱重灾中心向南北两边分离。综合损失率随土壤湿度、植被盖度和降水降低而增加,但随温度升高而增加。西南气温呈明显上升趋势,但降水呈减小趋势。西南温度升高是干旱灾害的主要因素,同时区域降水减少、土壤湿度降低和植被盖度降低等加剧了西南干旱损失和风险。     

干旱灾害评估研究进展

在各种自然灾害中,干旱是发生范围最广、频率最高、灾情和影响最严重的灾害。近年来,随着自然灾害损失的加剧,减灾工作得到各国政府前所未有的重视,各国科技工作者开始了包括干旱在内的自然灾害的评估工作。本文旨在把握干旱灾害评估的研究现状,力求对干旱灾害评估各个方面的研究做出较全面的总结和评价,以期达到促进中国干旱灾害评估研究进一步深化的目的。文章从干旱指标、干旱评估理论、干旱评估方法以及干旱评估类型等方面对国内外的研究进展进行了较全面的分析,分析表明,现有干旱评估研究多侧重于农业干旱和区域单品种干旱灾情的特征研究,缺乏从系统的角度综合研究干旱对生态环境、社会经济效应等区域灾害系统的模拟研究,干旱评估模型结果不能反映干旱带来的系统影响。未来的干旱评估研究要更多地应用新技术和新方法,不断向多学科、综合研究方向发展。     

中国北方季风边缘区自然灾害环境和成灾过程的特征

在分析中国北方季风边缘区自然灾害形成环境的基础上,讨论了该区自然灾害过程所具有的如下基本特征:孕灾过程具有多样性、频发性和地域差异性;受灾过程特征集中表现为季风边缘区受灾环境对各种自然致灾因子的放大作用;成灾过程特征表现为本区更易成灾,虽然绝对灾情较低,但相对灾情较大和关键农事期气象致灾因子发生频率高等。     

中国台风强度等级与可能灾害损失标准研究

台风灾害给中国沿海地区造成了严重损失,进行台风风险评估将为台风灾害有效规避提供科学依据,探讨台风强度等级和灾害损失之间的关系是台风风险定量评估的基础。利用1954-2008年间登陆中国东南沿海的174场成灾台风路径数据和对应的灾情记录数据,对台风强度等级和承灾体(农作物、人口、房屋和社会经济)的8项指标的损失数量关系进行分析,并对台风强度等级与各项损失率指标之间的关系进行拟合,得出各项灾损指标的损失率曲线。基于台风强度等级划分标准和损失率曲线,建立了适合于我国的四个强度等级的台风灾害损失标准划分方案:微度、轻度、中度和重度,对应的损失率用承灾体的社会经济指标来表征。研究表明:当台风强度等级达到第4等级时,灾害造成的损失率均有较大幅度的增加。本文构建的台风灾害损失标准可为进一步定量评估承灾体脆弱性及损失风险提供依据和参考。     

20世纪下半叶干旱对新疆农业的影响及灾害链效应

利用历史灾害数据对20世纪下半叶新疆农业的干旱影响及灾害链效应进行了评价。同时对干旱灾害的时间特征也做了分析。结果表明,1950-2001年的52年里,新疆年平均农田旱灾成灾面积为109.25×103hm2,其中.2000年最高达312.0×103hm2,1950年最低仅为2.01×103hm2。1950-1997年48年年平均受灾人口与减产粮食分别为285.63×103人和174.85×103t。从1950-2001年,新疆农田成灾面积大致上呈上升趋势,虽然其间也有暂时的下降时段,即20世纪70年代早期和90年代早期。1950-1997年受旱人口和减产粮食也存在大致的上升趋势。有两个时期(20世纪60年代和80年代到90年代早期)干旱灾害相对较严重。另外,还发现干旱灾害与沙尘天气和草原蝗灾有明显的相关性,表现出了明显的干旱灾害链性。本评价的结果暗示干旱及其相关灾害的增多可能意味着天气和气候极端事件的增多;20世纪80年代中期以来,尽管区域年降水和径流量的增多对减轻干旱及其灾害具有很大的正效应,但由于降水和径流的年内分布不均匀性,加上耕地向易旱区的扩张,区域干旱灾害还是比较严重,并表现出了与降水和径流增加不一致的趋势。     

四川省高县自然灾害及防御对策

高县位于四川盆地南部山区,幅员面积1321平方公里,主要自然灾害有干旱、低温、暴雨、大风、冰雹、洪水、水力侵蚀、地裂缝、蠕变体、滑坡、泥石流等。夏旱频率高达93.8％;低温频率3月上旬为50％,9月下旬为45％,暴雨集中于5—9月;水土流失面积达882.96平方公里(占总面积的66.8％),地质地貌灾害严重,大量石块泥砂阻塞河道,造成洪水暴涨成灾。本文在分析上述灾情的基础上提出建立生态农业;强化工程改造;以林为主,农为主导多层次设防。     

近40a甘肃省气象灾害对社会经济的影响

利用甘肃省近40 a的气温、降水、各种气象灾害和各种灾情、经济指标资料,分析了甘肃气候对全球气候变暖的响应、气象灾害对社会经济和农业的影响。得出全省平均气温为增温趋势;降水河西(以黄河为界)为增加趋势,河东减少趋势;干旱20世纪90年代在增加,而沙尘暴、冰雹、暴雨90年代在减少;极端气候事件增加;气象灾害对农业的影响明显,气象灾害受灾总面积与粮食单产呈明显的负相关,尤以干旱灾害对全省粮食产量的影响更为显著;洪灾造成的直接经济损失增加。     

中国现代干旱灾害的时空特征*

本文提出了一个考虑前期降水短缺影响的干旱指数。利用1951-1991年逐月全国160个站的降水资料划分干旱等级,分析了我国干旱,包括多旱、重旱和持续干旱的区域分布,指出我国主要有四大干旱中心;分析了干旱随时间的变化,发现全国及多数区域的现代干旱存在着线性增长的趋势。最后利用全国干旱受灾和成灾面积讨论了干旱的影响,指出全国近代干旱受灾和成灾面积存在着三个高值期,且总体线性增长趋势也很明显。     

西北地区农业旱灾与预测研究

西北地区干旱灾害在中国乃至世界上具有代表性,常常对农业生产、社会经济和人民生活带来巨大威胁。利用西北五省区(陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆)1951～2000年的50年农业旱灾面积统计资料,分析了农业旱灾的时空强度变化。表明西北地区农业旱灾有增加趋势,以20世纪90年代增加最明显。利用西北地区均匀分布的40个站点50年的降水和气温资料,采用变换的Z指数法,探讨了干旱强度和地表径流量的时间变化与西北地区农业旱害的关系。表明降水量的减少及河川径流枯期与农业旱灾面积负相关关系密切。应用波谱分析与逐步自回归方法,分别建立了西北地区干旱指数的拟合回归预测模型,农业旱灾面积、成灾面积和绝收面积预测模型,并对西北地区干旱灾害的趋势进行了预测。表明西北地区干旱灾害在21世纪前十年有所减缓。经检验,模型预测效果良好,根据预测结果可以采取有针对性的减灾措施,减少西北地区农业灾害损失。     

农业旱灾研究进展

农业旱灾是我国发生范围最广、频率最高、灾情和影响最严重的灾害。为了全面地认识旱灾,有效地进行旱灾风险管理,减轻旱灾损失和影响,该文对干旱指标与监测、干旱影响、旱灾评估、旱灾区域分异规律、减灾管理等方面的国内外研究进展进行了综述。     

自然灾害风险评估与分级方法论探研——以山西省地震灾害风险为例

自然灾害发生的可能损失一直是灾害风险评估上的难题.本研究以自然灾害风险评估经典模型为基础,提出了新的自然灾害风险评估与风险等级划分方法,利用历史灾情和孕灾环境解决风险评价中致灾因子破坏力与灾害发生的可能,并以山西省地震灾害风险为例进行了定量化评估研究.主要改进在于:确定灾害损失率和环境参数以建立地震灾害可能损失计算模型...     

新疆农业气象灾害成因及其风险分析

基于新疆54个气象站点以及1949-2014年气象灾害数据,分析了新疆过去半个多世纪气象灾害的发生特点及成因。运用信息扩散方法对新疆洪水、干旱、大风、冰雹等灾害进行了风险评估,结果显示:(1)新疆降水量的增长是降雨频率和降雨强度共同增加的结果,这是导致暴雨洪水增加的重要原因;在灾害损失方面,洪水、干旱、风雹、低温等4种灾害的受灾面积均存在显著增长趋势,在空间分布上,天山北坡、伊犁河谷的洪水灾害频次最高,北疆旱灾频次多于南疆,东疆、南疆风灾较多,西天山、伊犁河谷、天山南坡西段冰雹较多。(2)在灾害风险方面,旱灾是新疆受灾风险最大的灾害,其次是洪水、大风,而冰雹风险最大的区域位于天山南坡以西以及天山北坡的中部到西部。(3)Morlet小波分析显示,自2000年以来,各灾害10 a左右的周期振荡都有增强趋势。极端气候事件的频率增加和强度加大,对近期旱灾加重和农田受灾面积增加具有一定作用。此外,通过与环流因子的遥相关分析,得到北半球极涡面积指数(VPA)和青藏高原高压指数(XZH)对新疆的气象灾害发生强度有显著影响。     

沿海城市风暴潮灾害风险评估研究进展

联合国国际减灾十年计划提出应更加重视自然灾害所造成的风险及其相应的防灾预案。 经过十几年的发展, 风暴潮灾害风险评估逐渐形成了独特的研究领域。目前国内外风暴潮灾害风 险评估研究主要集中在对风暴潮数值预报、潮高估算和重现期研究, 危险性评估, 承灾体暴露性 和脆弱性评估, 灾害风险区划、灾情损失评估等, 对沿海城市的风暴潮灾害综合风险及其次生灾 害链风险的研究则较少。从自然、社会、经济、政策、文化和工程等多角度建立沿海城市风暴潮灾 害风险评估指标体系, 运用3S 技术对沿海城市的风暴潮进行综合灾害风险研究是当前风暴潮灾 害研究的重要方向。今后的研究重点应构建基于场景的风暴潮灾害风险评估方法体系和开发基 于风险的决策支持系统, 加强灾害撤退避难图编制研究, 建立持续的城市灾害风险管理体制以及 对防灾预案和灾情损失的定量化预评估等。     

国外可接受风险标准研究综述

可接受风险是灾害风险研究的一个重要方面,而我国学者对该领域一直没有开展具体的研究工作。总结了英国、荷兰、澳大利亚等国在可接受风险研究的相关成果,重点探讨了各国的可接受风险标准,发现其可接受风险的原则基本相同,可接受风险的标准比较相似,对生命风险的重视程度最高,还没有国际公认和统一的可接受风险标准。建议在原有灾害风险研究的基础上,可以根据各种自然灾害类型的年均死亡率制定我国的灾害可接受风险标准,从而完善灾害风险管理过程,为风险决策提供切实可行的依据。     

区域农业干旱风险评估研究--以中国西南地区为例

农业干旱风险评估有助于提升区域灾害风险管理和决策水平,减轻干旱灾害造成的损失。利用历史降水资料、灾情数据和社会经济数据,本文以地级市为评估单元,以各评估单元3种播种面积最大的农作物为评价对象,在发展和完善现有连续无雨日干旱评估指标的基础上,结合作物不同生长阶段对干旱反应的差异,设计了一套农业作物干旱等级判定及其概率研究方法,同时,提出评估单元不同作物干旱等级损失率的计算方法,构建了农业干旱风险损失评估的计算模型。本文以西南区为案例区进行了农业干旱风险评估,结果发现：①采用研究方法求算的各评估单元风险损失结果能有效地表达各评估单元之间的农业干旱风险差异;②根据计算的农业干旱风险指数划分的风险区能比较准确地反映案例区内农业干旱风险的空间分布规律;③西南区农业干旱高度和重度风险区主要分布在该区西部和北部的一些高原、山地之中,而轻度和中度风险区则主要分布在其东部、中部和南部地区。     

云南气象灾害特征及成因分析

用1950~1999年气象灾害资料,分析云南气象灾害的主要特征,具有种类多、频率高、重叠交错;分布广、季节性、区域性突出;成灾面积小、累积损失大的特征。指出地理环境、气候、人类活动是形成云南气象灾害的主要原因。特殊的低纬高原、邻近热带海洋、地形地貌复杂、山高坡陡、植被少、降雨集中、地质构造复杂、断裂活动强烈是形成云南气象灾害的地理环境因素。季风强弱与冬夏大气环流差异是决定云南气象灾害的主要气候背景。人口剧增,垦植过度,滥伐森林,水土流失严重指出是加剧云南气象灾害频繁发生和损失严重的主要人为因素,提出了云南气象灾害的防灾减灾对策。     

巴基斯坦干旱特征及其风险评估

干旱深刻影响着巴基斯坦的水资源、粮食产量和社会经济格局,分析当地的干旱特征及其风险对其社会发展具有重要意义,但当前鲜有学者从长期视角分析整个巴基斯坦的干旱特征或评估该地区的干旱灾害风险。通过采用1982—2013年第三代归一化植被指数(Global inventory mod-elling and mapping studies normalized difference vegetation index,GIMMS NDVI3g)数据集构建植被状态指数(Vegetation condition index,VCI),分析了32 a巴基斯坦干旱范围和频率;采用由干旱频率、牲畜、土壤、作物、灌溉面积等资料表征的危险性、脆弱性、暴露度和防灾减灾能力对巴基斯坦干旱风险进行了评估。结果表明:(1)研究时段内,各月多年平均干旱范围存在差异,1月和9—12月干旱范围较大(面积比例大于40%);5—8月干旱范围较小(面积比例小于30%);5—6月受升温和降水减少影响,干旱面积有上升趋势。(2)研究区5—8月干旱频率较低,西部山区林地、草地9月干旱频率较高,东部平原1月和9—12月干旱频率较高。(3)巴基斯坦干旱风险空间格局主要由干旱频率、作物产量、大牲畜比例、土壤持水能力决定,其中干旱频率对区域干旱风险的影响最大。在牲畜比例和土壤持水性的分别作用下,巴基斯坦北部山区向平原过渡的地带和东南部自然植被覆盖地区干旱风险较高;受灌溉影响,地形平坦的河谷地区干旱风险较低;北部山区自然植被覆盖度高,干旱风险也较低。研究结果有益于巴基斯坦灾害风险管理。     

可接受风险与灾害研究

灾害风险研究的根本目的就是要回答"怎样的安全才是安全",可接受风险正是解决这一问题的常用方法,其是在现有社会、经济、政治和环境条件下人们认为可以接受的潜在损失。从20世纪60年代末开始,一些国家和地区在生命可接受风险原则和标准上进行了大量探索,但是灾害可接受风险研究还不多。目前可接受风险的主要研究方法有风险矩阵方法、成本效益分析、生活质量指数和FN曲线图法,多以定量风险分析为基础。在总结国内外可接受风险研究的基础上,本文对灾害可接受风险研究进行了展望,期望通过对生命风险、经济风险和环境风险三种表达形式的探索,来促进自然灾害可接受风险的综合研究,应尽快建立符合我国国情的灾害可接受风险标准,达到灾害风险控制和风险管理的目的。