通辽市农业生态系统脆弱性评价

区域经济发展与区域生态系统的脆弱性密切相关。本文分析了通辽市农业生态系统脆弱性的影响因素,选取3类共17项指标,通过层次分析法计算指标权重,对各旗县农业生态系统进行脆弱性评价。结果表明,通辽市农业生态系统脆弱,制约着当地经济发展和居民生活水平提高。     

综合旱涝季度预报方法及对1991~ 1995年夏季季度与超季度预测试验

本文简要地介绍我们在对旱涝规律与成因研究的基础上所提出的综合旱涝预报方法及其改进,方法是由一个ＩＡＰ二层大气环流数值模式加滤波方案、物理相关分析、环流型、时间序列与回归分析等的综合。经过多年的预报实践,证明它是提高旱涝季度与超季度预报准确率的一种可行方法。利用改进的综合旱涝季度预报方法对１９９１～１９９５年夏季汛期全国旱涝分布进行了预报试验,这５年预报试验结果与实况基本相符,并且对于像１９９１年和１９９４年夏季大范围的严重旱涝基本上没有漏报,表明此方法对于中国汛期旱涝分布有较高的预报能力,受到有关部门的重视     

中国暴雨洪涝灾害的暴露度与脆弱性时空变化特征

利用1984-2012年中国暴雨洪涝灾害灾情和社会经济数据,从灾害暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度4个方面分析了灾害暴露度的特征,从人口脆弱性和经济脆弱性两方面分析了灾害脆弱性特征。研究表明：1984-2012年,中国暴雨洪涝灾害年平均暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度分别为9.37万km²、126人/km²、149万元/km²和1.53亿hm²,暴露度总体呈显著增加趋势,高暴露区域主要分布在沿海省（市）;人口脆弱性显著增大,但经济脆弱性有逐渐减小的趋势,灾害脆弱性高值区主要分布在长江中游沿岸的湖南、安徽、重庆、江西、湖北等省（市）,上海、北京、天津为灾害脆弱性最低的区域。     

运城市近46年作物生长季降水变化及农业旱涝特征分析

利用运城市13个气象站1974—2019年作物生长季(4—10月)降水和气温统计数据,采用线性回归、气候倾向率和旱涝指数等方法,分析运城市近46年作物生长季降水量、需水量和农业旱涝的时空变化特征。结果表明:(1)作物生长季降水量呈弱减少趋势,变化倾向率为-1.55 mm/10 a;春、秋季为弱增加趋势,夏季明显减少;各月分布不均,7月最多,4月最少,7—9月降水量占作物生长季总降水量的59.8%;在空间上,表现为从东南向西北的递减式分布。(2)需水量呈明显增加趋势,变化倾向率为9.12 mm/10 a;春、夏、秋三季需水量均呈明显的增加趋势,春季增加最快,而夏季需水量占比最大达52%;空间上表现为自西向东递减。(3)旱涝指数平均为0.64,总体属于中度干旱气候类型;年际变化较大,但变化趋势不明显;5月和9月旱涝指数呈弱增加趋势,其余月份均呈弱减小趋势;干旱发生频率为95%;旱灾以春旱为主,涝灾以秋涝为主;旱涝指数自西向东逐渐增大。(4)平均水分亏缺250.1 mm,其中夏季亏缺最多,秋季亏缺最少;水分亏缺自西向东减少,亏缺最严重的是西北地区;平均积分湿度指标为65%,为可旱作农业区,但整体表现为下降趋势,干旱有增多趋势。     

东北雨养玉米田碳交换年际变化及影响因素北大核心CSCD

在气候变化背景下,农田净生态系统生产力变化趋势和影响因素不确定性大,为有效评估农田生态系统的固碳潜力,利用2005-2020年东北雨养春玉米田涡动相关数据分析该区域碳通量年际变化趋势及其气象、土壤和生物影响因素。结果表明:东北雨养春玉米田净生态系统生产力为272±109g·m^(-2)·a^(-1),且无显著变化趋势;与生态系统呼吸相比,净生态系统生产力年际变化主要受总生态系统生产力影响。气象因素的降水量和生物因素的作物水分利用效率是净生态系统生产力年际变化的主要影响因素,影响权重分别为28.4%和31.4%;气象、土壤和生物因素对总生态系统生产力年际变化的影响权重分别为61.0%,43.8%和62.8%;土壤因素和生物因素是生态系统呼吸年际变化的主要影响因素,且土壤因素对生态系统呼吸年际变化的影响权重(39.3%)大于生物因素(29.2%)。在气候变暖背景下,东北雨养春玉米田对水分更为敏感,同时日照和温度通过影响饱和水汽压差和土壤湿度间接影响净生态系统生产力的年际变化。     

1470—2019年中国东部旱涝年代际变化及其与太平洋海表温度的关系

基于中国东部地区（30°—40°N,105°E以东）19个代表站1470—2019年旱涝等级序列、古气候代用资料定量重建的北太平洋海表温度年代际振荡指数以及Nino3.4指数,通过经验正交函数分解、小波分析和集合经验模态分解方法分析了中国东部旱涝年代际变化特征及其与太平洋海温的关系。结果表明,（1）1470年以来中国东部旱涝变化的主模态为全区一致型（方差贡献率为25.2%）,变率中心主要位于黄河中下游,其时间系数的小波分析和集合经验模态分解揭示出全区旱涝存在10—30 a的准周期;该模态长期趋势揭示17—18世纪中国东部整体偏涝,而19世纪以后出现干旱化趋势。（2）寒冷背景下中国东部旱涝一致变化更明显,在17世纪前、中期和19世纪中、后期的小冰期寒冷期全区一致型模态的方差贡献率为35%—40%,且这两个时段10—30 a的年代际变化信号尤为显著;而旱涝的变率中心则表现出冷期偏北,暖期偏南或偏西的特征。（3）中国东部旱涝的年代际变化与北太平洋和赤道中东太平洋海表温度异常有关,表现为偏涝（旱）气候对应于北太平洋海表温度年代际振荡的冷（暖）相位,以及年代际尺度上的冬季Nino3.4区海表温度的异常偏低（高）;在小冰期的寒冷期,旱涝的年代际变化可能与Nino3.4区海表温度异常关系更密切。      

CMIP6模式对中国气温日较差的模拟能力评估北大核心CSCD

利用CRU_TS v4.04观测数据作为验证,对28个CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project 6)模式模拟中国区域内气温日较差(Diurnal Temperature Range,DTR)年际变化、气候平均态变化以及不同区域和不同季节尺度变化的能力进行评估。结果表明:在百年尺度上,CMIP6模式能够反映出年际变化中DTR下降的演变趋势,模式与观测之间的相关系数在0.1~0.7,均方根误差在0.6~1.5,Taylor评分(Taylor Score,TS)在0.2~0.7,MRI-ESM2-0模式与观测之间的相关系数(0.65)最大,均方根误差(0.8)最小,TS(0.67)最高,模拟能力最好;在30年气候平均态尺度上,CMIP6模式符合观测呈现的DTR北方地区高、南方地区低,西部地区高、东部地区低,内陆地区高、沿海地区低,高原地区高、平原盆地地区低的空间分布特征,基本可以再现中国大范围区域内DTR下降的空间分布特征,对不同区域和不同季节DTR变化也有较好的模拟,以EC-Earth3模式的模拟能力最好。然而,单模式存在不同程度的高估或低估DTR变化的现象,多模式中位数集合能够模拟出DTR在年际变化和气候平均态变化中的一些特征,对于春季和冬季的模拟,多模式集合优于单模式模拟。     

1961~2020年中国两大林区森林火险天气的多尺度特征北大核心CSCD

近年来,世界各地的极端林火事件已呈现出多发态势。林火作为一种复合型极端事件,它的发生和蔓延与气象条件有着密切联系,在全球变暖的背景下,研究林区森林火险天气的变化特征可以为“碳中和”背景下的森林防火工作提供科学的信息。本文以逐日森林火险气象指数(FFDI)作为火险天气的度量指标,分析了该指数的适用性及空间分布特征,进而分析了1961~2020年东北和西南两大林区FFDI及相关气象因子的线性变化趋势;最后利用集合经验模分解(EEMD)的方法揭示了两大林区防火期FFDI的多时间尺度演变特征。研究发现:在季节以及年时间尺度上,FFDI的分布具有明显的区域特征,东北地区在春季、秋季处于高值期,而西南地区则集中在春季和冬季,这与两大林区的森林防火期有很好的对应关系。各个季节FFDI呈现显著增长的站点数在10%~20%左右,春季最多(21%)。东北林区FFDI的变化趋势在四季都不显著;但相关气象因子中的日最高气温在四季都呈现显著的变暖趋势,平均风速在四季都呈现显著减弱的趋势。西南林区四季的FFDI都呈现显著(至少是0.1水平下的)增长态势,其中春、冬季防火期的趋势分别为0.09/10 a(P<0.1)和0.05/10 a(P<0.1);夏、秋、冬三个季节显著变暖又显著变干(P<0.05),朝着“暖干化”的气候特征演变。年际变率在两大林区FFDI的演变中贡献超70%;东北春季和秋季防火期FFDI的非线性趋势分别呈先快速上升后减缓和先快速上升后转为下降的趋势;西南春季防火期FFDI的非线性趋势从上个世纪的稳定少变转为21世纪开始呈现快速上升的趋势,冬季防火期FFDI则总体呈稳步上升趋势。因此,西南林区的防火形势正变得愈发地严峻。     

川渝地区夏季旱涝与海温异常浅析

利用1951—2006年6—8月降水资料计算了川渝地区旱涝指数Z指数,确定出该区域旱涝等级及其对应年份,分析这一带历年旱涝情况及年际变化特征,并用相关和合成分析法分析旱涝与海温的关系。结果表明,1950年代末至1970年代前期,这一带地区以旱为主,3个重旱年有2年出现在这个时段内;1970年代末至2003年,旱涝年均有,但以涝为主,2006年则出现了1951年以来最旱的年份。旱涝指数与SST的相关分析显示Z指数与前期SST,特别是1—3月SST有较好的相关关系,Z指数与赤道中东太平洋SST显著正相关。重涝年赤道中东太平洋广大海域SST呈明显的正距平,而重旱年则为大范围SST负距平。2006年1—3月赤道中东太平洋海温呈明显负距平、南太平洋20°S以南到40°S之间海域海温呈显著正距平有利于川渝地区出现严重干旱。     

江淮流域的旱涝研究

在江淮流域,梅雨等降水异常引发的旱涝经常发生。作者对江淮流域的灾害背景、气候特征及其影响因子等作了分析,发现在近50年中,降水有明显的年际和年代际异常,20世纪80年代以后,该区的降水有显著增加的趋势。典型旱涝年降水异常的时空分布表明,引起降水异常的因子非常复杂,即使在同一年中,不同月份的异常型也可能有差别。对于不同年份,降水异常型更为不同。影响江淮流域降水异常的因子的作用,可通过数值模拟进行“分离性” 研究,但由于模式的系统性误差,模拟结果也只有参考意义。因此,发展具有不同动力框架和热力过程的多种模式,仍是当前的重要任务。     

试析刘宋统治区的气候波动与水旱灾害

刘宋时期虽然整体上属于历史气候变迁中的寒冷期,不过期间存在气温的波动。刘宋初年气温较低,元嘉中后期升至波峰,泰始年间降至波谷,刘宋末年气温再度升高。这种波动通过当时的各种气候资料表现出来,同时也反映在当时的水旱灾害发生特点上。一般在寒冷期,水灾发生的时间要晚,反之,则早。刘宋时期梅雨期到来的早晚和降水量的多少,受制于这种气候波动,同时也影响到当时水旱灾害的发生状况,是这种气温波动的集中表现。     

农业生产对气候变化的脆弱性研究方法初探

在总结脆弱性的定义与介绍相关研究方法的基础上，提出了农业生产对气候变化的脆弱性的初步定义、研究思路、指标体系及计算方法，并讨论了区域农业生产对气候变化影响的适应对策应遵循的有关原则。     

Agricultural Impact Assessment, Vulnerability, and the Scope for Adaptation

Climate change assessments which have considered climate impacts of a 2xCO₂ climate, using models of the global agricultural system, have found small impacts on overall production, but larger regional changes. Production shifts among regions can be considered one mechanism for adaptation. Adaptation at the farm level, through changes in crops, cultivars, and production practices, is another adaptation mechanism. Existing studies differ in how important these mechanisms will be. Studies that have considered yield effects at specific sites have found very wide ranges of impacts. A useful way to evaluate the impacts of climate change, given the uncertainty about future impacts, is to consider vulnerability. Studies have defined vulnerability in terms of yield, farm profitability, regional economy, and hunger. Vulnerability and climate impacts, particularly in terms of higher order effects on profitability and sustainability, will depend on how society and the economy develop. Lower income populations and marginal agricultural regions, particularly arid or flood prone areas, are most vulnerable to climate change.     

用模糊均生函数作区域夏季旱涝预测

用模糊均生函数建模方案建立宁镇的地区夏季旱涝趋势预测模型，其拟合效果，特别是对大旱大涝的拟合十分理想。１９９４年用该模型预测宁镇地区梅雨量，结果与实况较为接近。     

基于支持向量机的浙江汛期旱涝预测方法研究

利用浙江省38个测站的降水量资料,得到了能够反映全省旱涝状况的指标,将其作为预报量,通过对前期大气环流场、海温场的相关分析,提取高相关因子,然后运用逐步回归和支持向量机回归技术分别建立浙江省汛期早涝短期气候预测模型,并进行了对比分析.结果表明:支持向量机回归模型集中了众多预报因子的预报信息.有效地利用了支持向量机方法的非线性映射能力,无论在历史样本拟合的精度上还是模型实际预测的能力上都比逐步回归模型有一定提高,有良好的应用前景.     

四论灾害系统研究的理论与实践

为了提高广西台风防减灾业务的时效性和精准度,基于自然灾害风险评估理论和方法,根据2010年广西生态遥感本底数据和社会经济空间化数据、地理信息数据,构建耦合自然生态和社会经济的台风灾害承灾体脆弱性指标体系,运用基于GIS的风险指数法,建立台风灾害承灾体脆弱性评价模型,实现了像元尺度的广西台风灾害承灾体脆弱性精细化评价。结果表明:广西台风灾害承灾体高脆弱区域主要分布在桂南、桂东南高暴露于台风灾害的建设用地和生态易损农用地、水土流失严重的裸地,占全区面积的25.9%;低脆弱区主要分布在桂东、桂东北、桂西北、桂西社会经济落后和植被覆盖度较高的山区,占全区面积的45.6%。

     

农业对气候变化的脆弱性

随着对气候变化研究的不断深入,气候变化脆弱性问题也得到了更多的关注。相对于水资源、森林等其他自然生态系统,农业受气候变化的影响最大,科学地评价其对气候变化的脆弱性,对于制定合理有效的适应对策具有重要意义。从气候变化脆弱性与农业对气候变化脆弱性的定义、研究内容和评价方法等角度综述了研究进展,在此基础上分析了目前该领域存在的问题,包括情景应用、方法和不确定性等方面,并展望了未来脆弱性评价的发展方向。     

长江流域及其周围地区夏季持续旱涝的预报问题

长江流域及其南北大范围地区夏季持续性旱涝的形成，常常和其四周地区环流?异常有关。这种异常包括冷暧空气的异常，海气和地气相互作用的异常及水汽输送等方面的异常。因此，做该地区夏季持续性旱涝预报时，不能只局限在考虑某个因素的作用上，而是应该综合考虑这些因素的相互作用和共同影响。预报时，首先进行“环流判别”:即考虑冬春欧洲乌拉尔地区环流特征、澳大利亚地区地面气压特征、孟加拉湾-中国南海水汽输送特征，赤道中太平洋海温特?征及青藏高原感热输送特征，判定当年夏季是属于多雨还是少雨的年份。然后，进行“切变定位”:根据大气环流具有隔季相关的特点，应用冬季８５０ hPa切变线的位置，把雨区大致位置确定下来。