云南省公路水毁时空分布与态势

云南省不同尺度地质环境脆弱,公路作为带状建筑展布于复杂、脆弱地质环境中,公路水毁时空分布规律是复杂的。运用统计分析和实地调查方法,分析云南省公路水毁时空分布和发展态势。突降暴雨易即时诱发公路水毁,公路水毁具有单点性;普降暴雨也易即时诱发公路水毁,公路水毁具有带状性,水毁链效应显著;降雨强度不高时,公路水毁发生略有滞后性。云南省公路水毁主要发生在6—8月,7月是高发期;在20世纪,公路水毁周期一般为2～3 a,21世纪公路水毁周期一般为4 a。滇西公路水毁密度大于滇东,滇北大于滇南,滇中公路水毁主要分布在滇中边缘地带;公路等级越低,公路水毁越严重;不同地区公路水毁种类有差别。云南省公路水毁目前仍处于发展的态势。     

东南沿海西溪流域暴雨洪水的时空变化特征

为了进一步揭示我国南方地区暴雨洪水的时空变化特征,以东南沿海晋江西溪流域为例,基于1956-2011年历年最大一次洪水及其相应暴雨实测资料,以及东南沿海台风资料,将暴雨洪水区分为台风和非台风暴雨洪水两类,分别统计分析反映暴雨时空变化特征的一系列指标;应用多元线性回归模型,建立洪水洪峰流量与暴雨特征要素的多元相关关系。结果表明,西溪流域的非台风暴雨洪水主要发生在前汛期,其中81%分布在4-6月;台风暴雨洪水主要发生在后汛期,70%集中发生在7-9月份,其数量为非台风暴雨的两倍之多。暴雨类型的不同,其前期降水、次降雨量、降雨强度、暴雨中心位置、暴雨的空间分布和时程分配特点也相应变化,非台风暴雨通常降雨强度小,历时长,降雨时间上分布不均,暴雨前期流域下垫面含水量大;而台风暴雨降雨量较大,降雨强度明显较高,具有明显的降雨中心,空间分布较不均匀导致台风和非台风暴雨洪水时空变化特征差异明显。     

甘肃时段暴雨主要统计参数的水平分布规律研究

甘肃是一个干旱同时又是暴雨多发的省份。通过介绍与暴雨关系密切的甘肃自然地理概况,选用甘肃境内及其周边700个雨量站的观测资料,在统计计算10min、60min、6h、24h、3d这5个时段在每个时段的多年平均时段最大暴雨量和变差系数的基础上,研究了5个时段的两个主要统计参数在甘肃省境内的水平分布规律。对甘肃及其周边干旱地区的公路铁路建设、暴雨洪水集蓄利用、水土保持和防洪减灾等具有重要意义。     

四川省德昌县群发性泥石流的特征和成因

地处川西南的德昌县近年来由局地暴雨诱发的泥石流造成了严重的经济损失.通过德昌群发性泥石流事件中局地暴雨过程和地面条件的分析,探讨了泥石流形成过程中的雨地耦合关系.根据TM遥感影像(30 m)解译,德昌泥石流分布具有明显的区域规律,以安宁河及其支流茨达河流域最为集中,安宁河支流老碾河流域次之.根据泥石流的分布特征,结合流域的高程、坡度、地层岩性等信息,分析了泥石流易发区域的流域坡度以及NDVI特点,并将两者结合起来进行泥石流易发区的判别,准确率达92%.因此,遥感影像的光谱差异可以作为识别群发性泥石流地区的遥感标志之一.此类泥石流易发区的下垫面判别准则有两条:(1)流域平均坡度大于20°;(2)NDVI介于0.1～0.3.将泥石流易发区的下垫面识别与诱发泥石流的局地暴雨过程结合起来分析,泥石流灾害的时空分布取决于暴雨中心落点及移动路径,以德昌2004-08-24群发性泥石流进行了实例验证,结果表明泥石流最终的暴发相对于局地暴雨的峰值过程约有1 h的滞后时间,此时段正是实施临灾预警的关键时间.据此,提出了群发性泥石流的减灾思路.     

昭通“7.12”暴雨滑坡泥石流灾害初步研究

昭通“7.12”暴雨过程诱发了区域性滑坡泥石流的强烈活动,造成严重的灾害。本文通过对灾害现场考察,剖析了暴雨成因、时空分布,并阐明了“7.12”暴雨滑坡泥石流区域分布和成灾特征,并以彝良县为例,探讨了暴雨与滑坡泥石流形成关系。根据昭通地区暴雨滑坡泥石流发生规律和发展趋势,提出了减灾对策。     

一种基于信息熵的时空点模式分析方法

现有时空点模式分析方法在度量时空邻近或时空密度时,存在时空耦合参数选择的主观性问题,无法得到有效的分析结果,为此,该文提出了一种基于信息熵的时空点模式分析方法。首先,计算每个时空点实体的空间最近邻的时间距离;进而,统计不同范围内空间最近邻的时间距离的频率分布特征,计算归一化信息熵值描述分布的不确定性程度,归一化熵值越大越表现为聚集分布,熵值越小越趋近于随机分布。最后进行了模拟实验比较和实际应用验证分析,结果表明:该方法在无须输入敏感性参数条件下,能够识别不同点模式类型,并能近似度量不同强度的聚集模式。     

百色市暴雨时空分布及环流分析

暴雨是一种影响力极其严重的灾害性天气之一,连降的暴雨或大暴雨、特大暴雨,常导致山洪爆发,危及人们的生命和财产安全。利用1961~2007年百色12个县(区)的降水实测资料,采用统计分析方法,对百色市暴雨进行分析,得出暴雨时空分布的特征,为该区域暴雨预报起到一定的指导作用。     

中国强降水过程时空集中度气候趋势

基于日降水资料序列提出一种度量不同强度降水过程时空集中程度的指标,根据中国740个气象站逐日降水资料研究分析了我国强降水过程集中度和集中期及其相关统计特征,结果表明暴雨过程年内集中度与年降水量正相关区与中国降水空间分布有很好的一致性;在对大范围洪涝灾害研究方面,暴雨过程年内集中度和集中期在定量地表征降水量在时空场上的非均匀性时有更高分辨力; 暴雨过程年内集中度比较清晰地反映出长江流域、江淮地区洪涝增加的趋势及黄河中下游、华北强降水减少的趋势。该方法可直接应用到评估水旱灾害及其气候影响等领域。     

1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪灾害时空聚类特征

基于京津冀及周边34个气象站点逐日气温、相对湿度和降水数据,辅以Mann-Kendall趋势分析、SatScan时空重排扫描等数理统计方法,对1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪灾害时空聚类特征进行分析。结果表明：① 1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪变化具有阶段性,2000年之前干旱-热浪频次多为负距平,暴雨频次相对较多;2000年后干旱和热浪频次呈上升趋势,暴雨频次呈下降趋势;② 综合考虑多种致灾因子,京津冀地区高致灾因子区集中于东部沿海区和西部太行山地区,低致灾因子区分布于中部平原区;③ 1960~2013年京津冀地区干旱和热浪空间分布具有明显的重叠性,两者空间叠加区主要分布于5个区域：北部沿海区、北部燕山山区、西部太行山区、南部平原区。对于北京、天津、保定等中部平原区的城市而言,其为多灾种叠加的“平静区”,干旱-暴雨-热浪灾害时空群集事件相对较少。     

黄河中游流域特性对产沙量与降雨关系影响

在黄河中游河龙区间选择了16个不同自然地理类型流域,通过流域产沙量与降雨指标之间关系分析表明,不同类型流域产沙量-降雨之间相关曲线的斜率不同;在相同的降雨指标条件下,越往北部产沙量变幅越大.流域产沙量与降雨指标之间关系的上述分异,主要受流域下垫面环境特性和暴雨分布特征控制.     

黄河中游流瑾特性对产沙量与降雨关系影响

在黄河中游河龙区间选择了１６个不同自然地理类型流域,通过流域产沙量与降雨指标之间关系分析表明,不同类型流域产沙量－降雨之间相关曲线的斜率不同;在相同的降雨指标条件下,越往北部产沙量变幅越大。流域产沙量与降雨指标之间关系的上述分异,主要受流域下垫面环境特性和暴雨分布特征控制。     

近50年北京市暴雨趋势及其空间差异分析（英文）

在全球气候变暖大背景下,暴雨等极端天气事件频发,引发城市洪涝灾害。研究大城市暴雨的时空变化特征,可以为城市排水设施的设计提供参考,减轻城市洪涝灾害的危害。本文基于1960–2010年北京市20个气象台站的逐日降水量数据,采用Mann-Kendall趋势分析、累积距平曲线等方法,分析了北京市暴雨日数和暴雨量的时空变化特征。研究结果表明,北京市暴雨日数下降趋势不显著,但次均暴雨量、年最大日降水量在0.1显著水平上呈显著下降趋势。年均暴雨日数的空间分布由东南向西北递减,东南部平原区是暴雨特别是高强度暴雨的多发区。本文的研究结果对理解北京市暴雨洪涝灾害风险及其空间差异具有重要价值。     

北京市快速城市化对短时间尺度降水时空特征影响及成因

快速城市化对区域降水过程的影响已成为人类活动对不同时空尺度水循环影响研究的热点。基于北京全区2011-2015年20个自动气象站逐小时降水资料,利用Circular统计法等多种方法,在揭示北京市降水总体特征基础上,进一步从日、场次、小时等多种精细化时间尺度来探究北京市不同类型降水特征。研究表明：① 场次暴雨平均降水量、场次降雨持续时间及降水强度高值中心主要位于北京城区,与郊区降水过程相比,城区总体降水过程历时较长、雨量较大。城市雨岛效应可能是上述降水指标在城区具有高值中心的原因之一。② 北京全区降水日分布不均,不同区域降水类型有较大差异。北京市的暴雨雨型主要以午后型为主,占总雨型的47.53%。山区总体及北部近郊、远郊区、南部近郊分别以午后型、正午型、夜晚型降水为主。而城区的暴雨类型显示出主城区的东西两侧有较大的差异,西侧受山谷风环流及热岛环流影响类型较为复杂,东侧以傍晚型为主。③ 场次暴雨的降水峰值出现时间主要集中在12:00-19:00,且城区降水峰值发生时间较郊区降水峰值发生时间推迟。海拔的升高会使日降水峰值的出现时间的不确定性增大。④ 极端降水量指标及持续干燥、湿润指标均在城区显示出高值区,极端降水频率指标高值区位于城区下风向。城市化可能通过人口膨胀、土地利用类型变更等方式间接提高极端降水发生的风险。     

基于大数据的极端暴雨事件下城市道路交通及人群活动时空响应

随着全球气候变化加剧,极端降雨增多,暴雨内涝灾害频发,严重威胁城市的可持续发展。快速掌握暴雨给城市交通及人群的影响,有助于提高灾害应急管理水平和事件响应能力。利用实时动态的交通路况信息和手机定位请求数据,通过一种融合STL时序分解技术与极端学生化偏差统计检验的时间序列异常探测方法,监测和分析暴雨内涝灾害事件中,城市道路交通和人群活动的时空响应特征,并以2018年7月16日发生在北京的极端暴雨事件为例开展实证研究。研究结果显示,在降雨集中的早、晚高峰两个时段（8—9时、18—19时）,市区的拥堵道路数量超出往常水平最高可达150%,异常检测分析显示拥堵道路数量和交通拥堵指数均达到异常甚至极端水平。人群活动的异常响应分析结果显示,暴雨事件引起定位请求量异常升高、异常点增多,且异常点的空间分布与1 h前的降雨量分布存在较高相关性。以上结果不仅证明了大数据及异常检测方法对于快速洞察暴雨事件对城市交通及人群影响的有效性,也为城市暴雨内涝灾害的应急响应与管理提供了新的技术手段。     

城市暴雨积涝灾害风险突增效应研究进展

城市暴雨积涝风险突增效应研究对揭示此类风险与人类活动所导致的城市化过程的关系,及用于城市地区灾害风险识别及风险预警均有重要价值。本文从城市因素(地表粗糙度、气溶胶及城市热岛等)影响城市地区降水过程,以及城市地区土地利用和土地覆盖变化(LUCC)影响城市地表水文反应过程2个方面综合论述风险突增效应研究的进展及主要结论。在研究方法上,总结了现有文献所用的暴雨危险性的主要评估模型,认为暴雨危险性计算需要结合雨强及暴雨持续时间。城市地表对暴雨积涝的敏感性分析需借助城市水文模型;在模型分析过程中,应注重雨量数据的有效性,以及城市排水管网、土地利用和土地覆盖等资料的可获取性及概化。为定量评估城市暴雨积涝风险突增效应,需要使用更高时空分辨率的数据资料分析暴雨危险性特征,通过细化及发展城市水文模型,完成敏感性实验分析;在此基础上,综合危险性及敏感性特征,评估城市地区暴雨积涝风险,揭示暴雨积涝风险在城市地区的空间分布差异及风险突增效应。相关成果可用于城市暴雨积涝的风险识别、评估、预警及风险管理。     

一次强天气过程天山地形方案的敏感性试验研究

为定量研究天山山脉地形对新疆强降水天气的影响作用,用WRFV3.1模式对2009年5月24日夜间至26日夜间新疆地区自西向东出现的降水、大风、降温天气过程进行了数值模拟,并通过改变天山山脉的地形高度设计了一组敏感性试验。结果表明:①天山山脉的地形作用是此次强降水天气过程在天山山区形成暴雨的主要原因之一;随着地形的升高,降水分布更不对称,更不均匀,雨带在天山迎风坡一侧的带状分布特征越明显,迎风坡一侧的降水量极值越大;地形的抬升作用对暴雨在山脉迎风坡一侧的降雨量有明显的增幅作用,对其雨带分布也有显著影响\.②天山山脉对这次强降水天气过程中的西南暖湿气流有明显的分流与阻挡作用;天山山脉将西南暖湿气流分为南北两支,使北支的水汽混合比极大值减小,湿区范围增大;使南支的水汽混合比极大值增大,湿区范围增大。③天山山脉的地形抬升作用为“5·25”强降水过程在天山山区发生暴雨天气创造了水汽的垂直上升运动条件,对昆仑山北坡暖湿气流的垂直上升运动也有一定的贡献作用。④天山山脉地形对准噶尔盆地西北部直至天山山脉北侧的气流有明显的阻挡与减缓作用,对三十里风区、百里风区、汗腾格里峰北坡强风带的形成有直接而重要的作用;地形高度越高,产生垂直运动的地形抬升机制越强,地形强迫抬升作用产生的垂直上升运动越剧烈\.⑤天山山脉明显地减轻了寒潮天气过程中南疆塔里木盆地的降温幅度,对准噶尔盆地北部的寒潮降温幅度也有一定的减缓作用,对塔里木盆地的“保温”作用较准噶尔盆地明显。     

基于社交媒体签到数据的城市居民暴雨洪涝响应时空分析

暴雨洪涝等小型地域性气候灾害给城市韧性带来挑战。以南京暴雨洪涝为例，通过挖掘新浪微博签到数据，构建公众感知指数和公众情绪指数，分析居民对暴雨洪涝响应的时空格局。在时间维度上，居民对暴雨洪涝的响应主要集中在暴雨洪涝期，并随灾害的严重程度而变化；在暴雨洪涝期内，居民在社交媒体上对暴雨洪涝的响应集中在早、晚高峰。在空间维度上，居民对暴雨洪涝的响应集中在主城区和3个新市区；重要交通基础枢纽地区和低海拔、经历快速城市化的新市区的居民对暴雨洪涝担忧程度更高。时空分析表明，暴雨洪涝对居民的交通出行影响最明显。基于时空间分析，最后从硬件和软件设施上为提升暴雨洪涝的城市韧性提供相关政策建议。     

1957—2019年山西省暴雨时空分布特征与暴雨灾害风险评估

利用1957—2019年山西省27个气象站点逐日降水数据,使用小波分析等方法对山西省暴雨时空分布特征进行分析,并基于自然灾害理论使用决策分析法（AHP）进行暴雨灾害风险评估。结果表明：（1）从时间尺度上看,山西省暴雨发生时间呈现周期性和季节性;暴雨年际变化存在4 a、9 a、14～15 a和27～28 a 4个时间尺度震荡,且震荡周期在缩短,暴雨发生的频次呈增加趋势;暴雨季节分配不均匀,多集中在夏季且形成暴雨灾害的几率较大,每年6—8月期间累积暴雨日数占全年比重高达85.23%,其中7月占比最大,达到45.18%。（2）从空间尺度上看,暴雨多发生在山西省中南部和海拔较高的山区,整体呈现出由东南向西北递减的规律,地区差异明显;以恒山为界,以南区域强降水发生的概率以及暴雨量普遍要高于北部区域,其中垣曲、五台山、阳城年平均暴雨量在65 mm以上,累积暴雨日数超过60 d。（3）通过对山西省暴雨灾害风险进行评估,发现山西省暴雨灾害综合风险等级空间上呈现出由南向北逐渐递减的趋势,运城盆地东北部属于高风险区,而山西省东北、西北地区则属于低风险区,其余大部分地区属于中风险区和次高风险区。     

近十年来台风暴雨研究的若干进展与讨论

对近10年来国内外台风暴雨研究的进展简要归纳如下:高低空急流、西风槽等对远距离台风暴雨有重要影响;涡旋Rossby波说和重力惯性波说仍然是螺旋雨带形成理论的两种不同观点;地形、海岸线等不同的下垫面特征对台风暴雨有不同的作用;暴雨的异常分布;台风系统可以触发中纬度地区降水,也可以中断梅雨.同时对台风暴雨中尺度系统的源和汇、螺旋雨带的形成理论、台风暴雨异常分布的机理和暴雨的定量预报等问题进行了讨论.     

山地地形对九华山大暴雨的影响

暴雨是灾害性天气,它出现的时间、地点及强度除与天气因子有关外,受到地形的影响非常显著.利用九华山风景区和邻近地区的气象观测资料及区域自动气象站的探测资料,分析山地地形对九华山大暴雨的影响.结果表明:迎风坡的强迫抬升、喇叭口地形的辐合和局地热力冲击作用是触发九华山大暴雨天气的重要机制,局地涡漩环流对大暴雨也有加强作用.