文献记录的河西地区小冰期旱涝变化及其机制探讨

基于文献资料重建了河西地区AD 1436-1949旱涝灾害等级序列,结果表明所研究的500余年内河西地区大体出现三次明显的干旱时段,分别为AD 1460-1539、AD 1616-1665和AD 1907-1949,而AD 1725-1748以及AD 1879-1906则为相对湿润时期。重建的旱涝等级序列与毗邻祁连树轮记录的干湿变化存在高度一致的对应关系;将其与NAO指数对比发现,冷期NAO高指数年对应旱灾多发,NAO低指数年对应涝灾多发。     

明清时期宝鸡地区旱涝灾害链及其对气候变化的响应

通过对明清时期宝鸡地区旱涝灾害资料的统计和整理,利用滑动平均、累积距平及小波分析等方法探讨分析了1368-1911年宝鸡地区旱涝灾害链及其对气候变化的响应。结果表明：① 1368-1911年,宝鸡地区共发生297次旱涝灾害事件,其中旱灾和涝灾分别发生191次和106次,占旱涝灾害发生总次数的64.31%和35.69%。② 宝鸡地区旱涝灾害具有较为明显的阶段性特征,1368-1644年为偏旱阶段,1645-1804年为旱涝灾害波动阶段,1805-1911年为偏涝阶段,整体上呈现出干旱—湿润期的交替特征。旱涝灾害在时间尺度上大致存在70年、110年和170年左右3个振荡周期,与太阳黑子活动周期相对应。③ 旱涝灾害具有显著的空间差异性特征。渭河流域以北、以东地区既是旱灾的多发区,也是涝灾的多发区。④ 明清时期宝鸡地区旱涝灾害链的相继发生是对全球气候变化的响应。18世纪60年代以来,全球气候环境变化导致极端旱涝灾害事件频繁发生。     

山东历史时期冷暖旱涝状况分析

本文利用山东历史时期冬温指数、水旱指数序列,分析了近500多年来山东冷暖旱涝状况。主要结论是:山东气候存在着明显的冷暖干湿变化,冷暖变化为四暖三冷,干湿变化为四湿四干。旱涝灾害频繁,旱涝发生频率为44%,且在区域和季节上表现出不均匀性。全省范围的大旱大涝随时间有增加趋势。冷暖波动与旱涝变化关系密切,冷的时期涝灾较多,且存在地区和季节差异。     

千河流域近540 a来旱涝灾害变化规律研究

 通过收集整理千河流域1470-2009年旱涝灾害资料,结合滑动平均、累积距平,以及小波变换处理等方法,分析了千河流域近540 a来旱涝灾害变化规律。研究结果表明:千河流域旱涝灾害交替频繁,具有明显阶段性与周期性规律。通过11 a滑动平均和累积距平分析,可以将千河流域历史旱涝灾害分为3个阶段,在此基础上,又可分为7个明显的偏旱或偏涝时期。另外,由小波分析得出,千河流域近540 a来的旱涝灾害具有明显的周期变化,并且与太阳活动周期有着密切的联系。而且千河流域历史旱涝灾害的发生与我国西北地区,尤其是关中地区旱涝灾害发生规律具有明显的相关性。这对了解千河流域旱涝灾害发生规律和制订防灾减灾措施等具有重要的现实意义。     

基于历史文献的1470-2008年中国西北地区气候干湿序列分区重建

基于历史文献中的旱涝灾害记录,采用5级制划分的旱涝灾害等级,使用系统聚类法将中国西北地区19个站点划分为7个分区,利用湿润指数公式重建了西北地区7个分区1470-2008年的年分辨率干湿变化序列,比较分析了各分区干湿气候变化的阶段特征、周期性及跃变现象。结果表明：重建序列信度较高,可用作气候干湿变化研究。西北地区7个分区1470-2008年干湿变化存在着11 a、25~35 a和80~100 a的3类周期变化。其中,11 a和25~35 a的两个周期变化在整个分析时间段内表现得较为稳定;80~100 a的周期变化则表现的较不稳定。世纪尺度和气候代尺度的跃变信号各区皆有出现,位于研究区两边的陕西和玉树地区出现最少,宁夏和格尔木地区次之;位置居中的兰州、张掖、西宁等地区跃变信号出现最多,是气候干湿变化的敏感地带。检测出的干湿跃变信号主要集中在17世纪前后,近百年气候干湿变化则相对稳定。     

1426—1949年腾格里沙漠边缘区旱涝灾害初探

通过对腾格里沙漠边缘区相关气候灾害的史料和文献进行搜集整理与归纳分析，利用统计分组、时间数列、滑动平均、旱涝等级划分等方法对研究区1426—1949年旱涝灾害的时空变化特征和干湿变化特征进行了研究。结果表明：1426—1949年，腾格里沙漠边缘区共发生旱灾149次（平均每3.52年1次）、涝灾98次（平均每5.35年1次）；因各县、区的地貌和建置时间不同，旱涝灾害具有明显的时空差异，在时间尺度上，清朝发生旱涝的频率最高，分别为51%、78.6%，在空间尺度上，沙坡头区发生旱涝灾害次数最多，分别为旱灾110次、涝灾78次；腾格里沙漠边缘区在明朝时期相对干旱，清朝、民国时期湿度增加，这与小冰期全球性的降温、西风强盛导致相对湿度增加和西风带位置南移导致降水增多有关。     

过去千年太阳活动异常期的中国东部旱涝格局

根据过去千年中国东部旱涝等级资料,采用各级旱涝发生几率的比率差指标,参照新近重建的5条过去千年太阳活动序列,重建了其间11个太阳活动异常期的中国东部旱涝格局。结果发现：在11个太阳活动异常期,中国东部旱涝格局各不相同。其中在5个太阳活动极小期（1010-1050年、1280-1350年、1460-1550年、1645-1715年、1795-1823年）,中国东部旱涝格局虽不一致,但长江中下游地区（华北地区）出现偏旱（涝）的几率更高;而在2个太阳活动极大期和4个太阳辐射高值期,中世纪极大（1100-1250年）整个东部多偏旱,1845-1873年的太阳辐射高值期,整个东部多偏涝;其余4个时段（1351-1387年、1593-1612年、1756-1787年、1920-2000年）则旱涝相间出现。集合平均表明：在太阳活动极小期,中国东部呈自南向北的“涝—旱—涝”分布：长江流域偏旱,南北两侧的华南沿海和华北平原偏涝,且西北东部及西南偏旱;而在太阳活动极大期和太阳辐射高值期,长江流域及西北东部多偏涝,华南和华北多偏旱。     

西秦岭地区气候变化特征与干旱灾害趋势

根据1961—2011年西秦岭地区12个气象站的逐月气温和降水资料,利用线性回归、反距离加权空间插值(IDW)、Z指数法和Morlet小波变换等方法,分析了近51年来西秦岭地区气候时空变化特征,区域干旱强度与旱涝灾害发展趋势。结果表明:近51年来西秦岭地区气温呈增加趋势,增温倾向率为0.26℃/(10 a),降水量呈减少趋势,减少倾向率为16.04 mm/(10 a),气候暖干化趋势明显。近51年来西秦岭地区年旱涝Z指数呈下降趋势,与降水量呈减少的趋势一致;旱涝灾害主要存在5 a和7 a的变化周期,干旱灾害极度易发,干旱化趋势明显。西秦岭地区对全球气候变化的区域响应特征是旱灾增加。     

1636-1949年广西北部湾地区旱涝灾害时空演变研究

通过搜集、整理历史资料,选取1636-1949年共314年,并结合SPSS、EXCEL软件数据分析与ArcGIS图像处理功能,对广西北部湾地区旱涝灾害的等级序列、时间特征、空间特征以及成因进行研究。结果表明：1）1636-1949年间广西北部湾地区共发生大小洪涝灾害456次,平均每0．69年发生1次;干旱灾害400次,平均每0．79年发生1次。2）该地区洪涝灾害主要分布在该地区中部与北部,旱灾主要分布在该地区中部、西部、北部。3）根据旱涝灾害的等级序列可知,2级偏旱略多于1级旱;5级涝多于4级偏涝;灾害以涝灾为主。4）该地区旱涝灾害由地形地貌、人类活动、气候因子共同影响。     

历史时期广东省旱涝区域分异特征的初步研究

选取史料中1480-1940年间共460年的旱涝灾害记录,采用湿润指数法建立湿润指数(I)序列,并用最远距离法作聚类分析,讨论了广东在15-19世纪末期间总体和不同冷暖时期的旱涝区域分布状况.结果表明:1)113°E经线似乎可以看作是广东一条重要的气候特征线,该经线以东、以西的旱涝分区界线大致分别沿经向、纬向分布;2)粤西、粤北是广东旱涝区域分异变化较大的地区,粤东在不同时期也有所变化,珠三角地区则是较为稳定的涝灾多发区;3)不同冷暖时期的旱涝分区既有大致相同的特征,又有一定的差异.文章认为以上结果可能是由于广东主要受东亚夏季风影响,一定程度上也受印度夏季风影响及东亚气候系统发生改变等共同作用的结果.     

近20年来沿海地区风暴潮灾害脆弱性评价

采用1990~2009年风暴潮灾害损失数据,选择中国东部沿海地区11个省市为研究对象,借鉴沿海脆弱性指数(Coastal Vulnerability Index,CVI)方法的评估思路,构建风暴潮灾害脆弱性指数SSVI(Storm Surge Vulnerability Index,SSVI),采用加法模型评价中国沿海省区风暴潮灾害的物理脆弱性。结果表明:沿海地区风暴潮脆弱性存在较大年际变化;高和很高脆弱性等级主要分布于东南沿海各省区,低和很低脆弱性等级主要分别于北部沿海各省区,而中等脆弱性等级空间分布则变化较大。     

基于VSWI和SPI的2000—2016年河南省干旱特征研究

干旱是一种常见且严重的自然灾害,极大地影响着我国的农业生产。以河南省为例,利用MODIS产品植被指数和地表温度数据,构建表征区域干旱特征的植被供水指数（VSWI_N、VSWI_E）,并与河南省16个国家级气象站点数据计算的2000-2016年不同时间尺度的标准化降水指数（SPI）进行对比分析。结果表明：VSWI_E比VSWI_N更适用于河南省干旱的研究;3个月和12个月尺度的SPI值与VSWI的相关性较高;从时间上看,河南省发生干旱频率较高,春旱和夏旱发生频率分别为0.33和0.30,总体干旱趋势更加明显,其中春旱最严重的是2000年,夏旱最严重的是2014年;从空间上来看,豫北和豫西地区比豫南干旱程度严重。     

1208-1369年陕甘宁交界地区干湿变化

More than 240 items of historical records containing climatic information were retrieved from official historical books, local chronicles, annals and regional meteorological disaster yearbooks. By using moisture index and flood/drought (F/D) index obtained from the above information, the historical climate change, namely wet-dry conditions in borderland of Shaanxi Province, Gansu Province and Ningxia Hui Autonomous Region (BSGN, mainly included Ningxialu, Hezhoulu, Gongchanglu, Fengyuanlu and Yan’anlu in the Yuan Dynasty) was studied. The results showed that the climate of the region was generally dry and the ratio between drought and flood disasters was 85/38 during the period of 1208–1369. According to the frequencies of drought-flood disasters, the whole period could be divided into three phases. (1) 1208–1240: drought dominated the phase with occasional flood disasters. (2) 1240–1320: long-time drought disasters and extreme drought events happened frequently. (3) 1320–1369: drought disasters were less severe when flood and drought disasters happened alternately. Besides, the reconstructed wet-dry change curve revealed obvious transition and periodicity in the Mongol-Yuan Period. The transitions occurred in 1230 and 1325. The wet-dry change revealed 10- and 23-year quasi-periods which were consistent with solar cycles, indicating that solar activity had affected the wet-dry conditions of the study region in the Mongol-Yuan Period. The reconstructed results were consistent with two other study results reconstructed from natural evidences, and were similar to another study results from historical documents. All the above results showed that the climate in BSGN was characterized by long-time dry condition with frequent severe drought disasters during 1258 to 1308. Thus, these aspects of climatic changes might have profound impacts on local vegetation and socio-economic system.     

Wet-dry changes in the borderland of Shaanxi, Gansu and Ningxia from 1208 to 1369 based on historical records

More than 240 items of historical records containing climatic information were retrieved from official historical books, local chronicles, annals and regional meteorological disaster yearbooks. By using moisture index and flood/drought (F/D) index obtained from the above information, the historical climate change, namely wet-dry conditions in borderland of Shaanxi Province, Gansu Province and Ningxia Hui Autonomous Region (BSGN, mainly included Ningxialu, Hezhoulu, Gongchanglu, Fengyuanlu and Yan’anlu in the Yuan Dynasty) was studied. The results showed that the climate of the region was generally dry and the ratio between drought and flood disasters was 85/38 during the period of 1208–1369. According to the frequencies of drought-flood disasters, the whole period could be divided into three phases. (1) 1208–1240: drought dominated the phase with occasional flood disasters. (2) 1240–1320: long-time drought disasters and extreme drought events happened frequently. (3) 1320–1369: drought disasters were less severe when flood and drought disasters happened alternately. Besides, the reconstructed wet-dry change curve revealed obvious transition and periodicity in the Mongol–Yuan Period. The transitions occurred in 1230 and 1325. The wet-dry change revealed 10- and 23-year quasi-periods which were consistent with solar cycles, indicating that solar activity had affected the wet-dry conditions of the study region in the Mongol–Yuan Period. The reconstructed results were consistent with two other study results reconstructed from natural evidences, and were similar to another study results from historical documents. All the above results showed that the climate in BSGN was characterized by long-time dry condition with frequent severe drought disasters during 1258 to 1308. Thus, these aspects of climatic changes might have profound impacts on local vegetation and socio-economic system.     

干旱地区植被指数(VI)的适宜性研究

以位于典型干旱区的甘肃河西地区石羊河下游的民勤绿洲为例,对NDVI、SAVI、MSAVI和GEMI等4种VI(植被指数)受土壤背景光谱影响的程度和探测低盖度植被的能力进行了对比研究。通过分析VI提取植被信息时植被土壤噪音比的变化发现,植被覆盖较低条件下VI提取植被信息总体受土壤背景光谱影响程度较低,相比而言,GEMI提取植被信息中受土壤背景影响最小,其他3种VI的区别不太明显。通过分析不同VI随植被覆盖度增加的反映速率变化及不同覆盖条件下不同VI的取值范围的变化发现,NDVI探测低盖度植被的能力最强,GEMI次之。GEMI可能是干旱地区植被探测较适宜的植被指数。     

基于MODIS数据网格化重建历史耕地空间分布的方法——以清代云南省为例

建立具有准确空间属性的历史时期土地覆被数据集有助于更好地模拟土地覆被变化的过程及其效应。本文基于我国过去300年耕地面积总体呈持续增加的特点,提出了历史时期耕地分布范围未超出现代耕地范围的合理假设,并以地表高程和坡度为影响土地宜垦程度的主导因子,评估了MODIS土地覆被产品中现代耕地分布区域的宜垦程度,再按宜垦程度从高...     

基于能值分析的青海省生态经济系统研究

在青海省能值指标体系构建及赋值的基础上,通过对近20年青海省生态经济系统各能值指标的分析研究表明:青海环境负荷率低、废弃物占总能值使用量的比也较低,人口承载力目前略高于下限,远远低于上限,说明近20年青海省经济发展引起的环境污染相对较低,人口压力相对较小,人类活动引起的生态环境演变处在可以接受的范围内.青海省净能值产出率、能值投入率、能值使用强度、能值/货币比率等指标的变化趋势表明:青海省工业化和信息化水平低,经济开发强度和发展水平低,且系统运行主要依赖本地资源,是一个资源输出型的省份;很高的可持续发展指数表明青海省经济不发达,开发程度很低,但同时也说明青海省是一个有较大开发潜力的地区.     

基于MODIS的青海草地产草量变化遥感分析

青海省属于全国四大牧区之一，及时监测草地植被长势、准确估算牧草产量对青海牧区可持续发展与生态保护具有重要意义。草地产草量遥感估算主要基于植被指数与地面实测数据的统计关系，但是估算涉及植被指数、统计模型和建模指标等因素，不同组合建立的估算模型的精度不同。本文基于青海省MODIS数据与地面实测产草量数据，选择了6种植被指数（NDVI、EVI、RVI、DVI、RDVI、MSAVI）、5种统计模型（简单线性模型、二次多项式模型、幂函数模型、指数函数模型、对数函数模型）以及3种建模指标（植被指数年度最大值VI_max、植被指数生长季累积值VI_season-cum、植被指数年度累积值VI_annual-cum），研究不同组合下估算模型的精度差异，并从中选出最优产草量估算模型，用于估算青海省2015年和2016年的产草量。结果表明：（1）6种植被指数中，基于NDVI的产草量估算精度最高；非线性模型的估算精度高于线性模型，尤其是指数模型，适用于大多数草地类型产草量的估算；基于NDVI年度最大值的估算模型对大多数草地类型都具有最高的决定系数（R²）。（2）从干重来看，高产草量区（>1 200 kg·hm^-2）主要位于青海东部的高寒草原，中等产草量区（600~1 200 kg·hm^-2）位于青海南部和东部的高寒草原和禾草草原，低产草量区（<600 kg·hm^-2）位于青海西部和北部的高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠和盐生草甸。（3）与2015年相比，2016年青海省干草总产量减少31.60×10⁴ t，减幅为1.36%。其中，禾草草原和高寒草甸的减产幅度最大，而荒漠草原和盐生草甸的产量则有所增加。本文可为草地产草量遥感估算的研究和实践提供参考。     

多维“流”视角下区域旅游网络结构特征及其作用机制分析——以云南省为例

基于多维流视角,运用GIS及社会网络分析方法,对比分析云南省旅游经济流、客流、信息流、资金流的网络结构差异特征及相互影响作用机制。研究表明：云南省供需两侧旅游流反向发展态势明显,旅游流网络异质演变特征明显,流量水平趋高,而流质水平偏低。旅游经济流发展未能随着旅游客流和信息流的发展而增强,网络密度偏低且长期存在旅游经济发展孤点,旅游经济合作交流不足。各州市在旅游经济流网络中“零和竞争”的偏利非共生发展态势,使得旅游市场领域存在一定的“公地悲剧”现象。云南省旅游流节点水平及其空间特征差异显著,”核心-边缘”结构明显。云南省旅游经济流受到旅游客流的中介力、旅游信息流的推动力、旅游资金流的拉动力三者的共同作用影响,各作用力影响程度表现出强弱历时性差异演化,旅游客流中介力持续增强,旅游信息流推动力稳步强化,旅游资金流拉动力显著下降。云南省旅游经济增长及旅游经济流网络发展驱动模式,正逐步由“供给侧拉动型”向“需求侧推动型”转变。     

Construction of a historical Water Pollution Index for the Mersey Basin

The Mersey Basin has been significantly polluted for over 200 years. However, there is a lack of quantitative historical water quality data as effective water quality monitoring and data recording only began 30–40 years ago. This paper assesses water pollution in the Mersey Basin using a Water Pollution Index constructed from social and economic data. Methodology, output and the difficulties involved with validation are discussed. With the limited data input available the index approximately reproduces historical water quality. The paper illustrates how historical studies of environmental water quality may provide valuable identification of factors responsible for pollution and a marker set for contemporary and future water quality issues in the context of the past. This is an issue of growing research interest.