近百年山西霜雪灾害时空特征

霜雪灾害对山西影响范围广、危害大, 通过对山西1901～2000年历史文献和现代气象 资料的搜集、整理和分析, 对该地区霜雪灾害的等级、阶段、周期及其成因进行研究, 旨在 探寻山西霜雪灾害发生的规律, 为该地区此类灾害的预测和防治提供科学依据。研究表明, 100年间轻度灾害占15.7%、中度占62.1%、重度占22.2%;灾害变化分为四个阶段, 1901 ～1948年为第一阶段, 1949～1964年为第二阶段, 1965～1974年为第三阶段, 1975～2000 年为第四阶段, 第一、三阶段以轻、中度灾害为主, 第二、四阶段以中、重度霜雪灾害为主; 小波分析表明, 灾害主要表现为2～3a、5～8a和25～35a的周期;山西的霜雪灾害可分为四 种成因类型;100年中发生了四次寒冷气候事件, 出现三个异常寒冷灾害年。     

明代山西霜雪低温灾害特征与周期规律分析

通过对山西明代历史文献资料的搜集和统计分析,研究了该地区霜雪低温灾害的等级、阶段、周期与成因。结果表明,明代山西共发生霜雪低温灾害114次,其中轻、中、重度分别为22,66,26次。灾害变化可分为2个阶段,公元1368—1519年为第一阶段,频次较少,强度较弱,以轻、中度灾害为主;1520—1644年为第二阶段,频次较高,强度较大,以中度和重度灾害为主。小波分析显示,灾害存在3个明显的周期,即2～3 a,9～14 a和45～55 a。明代山西在1531—1533年、1578—1588年、1591—1607年和1631—1642年共发生了4次寒冷气候事件。寒冷气候事件都发生在1520年之后,说明明代中晚期的气候比早期寒冷。     

鄂尔多斯高原清代风灾

根据历史文献资料,利用数理统计等方法研究了鄂尔多斯高原清代的风灾。结果表明:鄂尔多斯高原清代发生风灾51次,平均每5.3 a发生1次。其中轻度风灾16次、中度风灾34次、大风灾1次,分别占风灾总数的31.3%、66.7%、2.0%。研究区清代风灾变化可分为3个阶段。第1阶段为1644-1783年,发生风灾24次,平均每5.8 a发生1次,为风灾频次居中的多发阶段。第2阶段为1784-1843年,发生风灾4次,平均每15 a发生1次,为风灾频次最少的低发阶段。第3阶段为1844-1911年,发生风灾23次,平均每3.0 a发生1次,为风灾频次最高的多发阶段。从清代早期到晚期,鄂尔多斯高原风灾频次呈上升趋势。鄂尔多斯高原清代有4次风灾爆发期,分别为公元1708-1710年、1851-1853年、1878-1884年和1908-1910年。在1878-1910年间有2次风灾爆发期,对应于中国东部和北半球的低温期。鄂尔多斯高原清代风灾有6 a左右的短周期和23 a左右的长周期,其中23 a的周期是第一主周期。该区风灾发生的主要原因是强冬季风的活动,在气候寒冷期或干旱期发生频率较高。     

明代固原地区干旱灾害研究

通过对明代固原地区历史资料的搜集、整理、分析,对其干旱灾害等级化及成因等问题进行了研究。结果表明,固原地区自1368年到1644年间的277 a中,共发生干旱灾害118次,平均每2.35 a发生1次;其中轻度旱灾20次,占旱灾总数的16.9%;中度旱灾38次,占旱灾总数的32.3%;大旱灾42次,占旱灾总数的35.6%;特大旱灾18次,占旱灾总数的15.2%。该地区旱灾可分为4个阶段:第1阶段的1368-1424年和第3阶段的1505-1604年是旱灾的低发期;第2阶段的1425-1504年和第4阶段的1605-1644年是旱灾的高发期。该地区旱灾的季节性特征是单季旱占55.9%,其中夏旱所占比重最高,春旱、秋旱次之,冬旱较为稀少;季节性连旱占44.1%,其中春夏连旱和春夏秋3季连旱分别高达17.8%、15.3%。该地区明代处于气候的干冷期,年降水量减少是发生旱灾的主要原因。固原地区具有指示该时代气候变化特征的5次干旱气候事件,分别是明代的1437-1442年、1481-1490年、1608-1617年、1627-1634年、1637-1641年。     

明代济南地区旱灾发生频次分析

通过对明代济南地区历史文献中干旱灾害记载的整理统计,分析了该时期济南地区旱灾的时间变化特征、等级和成因。结果表明,在明代276 a间,济南地区共发生旱灾92次,平均每3 a发生1次。明代济南地区旱灾主要分为两个发生阶段: 1370—1460年代旱灾偏少期和1470—1630年代旱灾多发期。从明代早期到晚期,济南地区旱灾发生频次呈明显增加趋势,而明代中后期旱灾呈较明显的波动变化特点。明代济南地区干旱灾害可划分为4个等级:①以三级大旱灾发生频次最多,为36次,平均每7.7 a发生1次,占旱灾总次数的39%;②一级轻度旱灾和二级中度旱灾,各发生25次和22次,分别占旱灾总次数的27%和24%;③四级特大旱灾发生次数最少,共9次,约占旱灾总次数的10%。气候干旱、降水稀少是旱灾发生的主要原因,人为因素有可能加重了本区旱灾的危害强度。     

甘肃陇中地区清代干旱灾害与气候变化研究

通过对历史文献资料的整理与统计分析,对甘肃陇中地区清代干旱灾害的等级序列特征、年代际变化、季节变化、空间变化及气候背景进行了研究。结果表明,陇中地区清代共发生旱害136次,平均每1.97年发生1次;干旱灾害以中度旱灾为主,占旱灾总次数的50%;其次是大旱灾,占旱灾总次数的30.9%;特大旱灾和轻度旱灾发生频率较低,各占旱灾总次数的11%和8.1%。旱灾可划分为4个阶段:第一阶段在1640—1700年代之间,为旱灾低发期;第二阶段在1710—1770年代之间,为旱灾增长的较高时期;第三阶段在1780—1820年代之间,为旱灾变化较小的较高时期;第四阶段在1830—1900年代之间,为旱灾高发期。旱灾在季节上以夏旱次数最多,其次为春旱和两季连旱,旱灾严重程度在空间上呈现由西南到东北增强的特点。该区清代的气候变化与西部树轮记录所显示的气候冷暖波动有较好的对应。     

鄂尔多斯高原地区清代旱灾与气候特征

通过对鄂尔多斯高原地区文献资料的搜集整理, 研究了该区清代旱灾等级、频次、周期和气候特征。结果表明, 鄂尔多斯高原地区清代旱灾频次较高, 约0.34 次/a, 以轻、中度旱灾为主。该区旱灾的发生具有明显的阶段性, 1701-1780 年、1821-1845 年和1876-1911 年为多发阶段, 1644-1700 年、1781-1820 年和1846-1875 年为低发阶段。约90%的旱灾发生在春、夏季或春夏连旱。该区清代旱灾有7 a 左右的短周期, 23-29 a 左右的中周期和54 a左右的长周期;各等级旱灾有准5 a 短周期, 特大旱灾的第1 主周期是17 a。干冷多风的区域气候环境, 以及农业活动是该区旱灾发生的两个主要原因。推测该区清代发生大旱灾和特大旱灾年份的年降水量约为200~250 mm, 年蒸发量约为2400~2600 mm。该区清代气候可划分为6 个阶段:1644-1700 年→1701-1780 年→1781-1820 年→1821-1845 年→1846-1875 年→1876-1911 年, 对应的年降水量特征为:多→少→多→少→多→少, 而蒸发量和风沙天气特征为:少→多→少→多→少→多。确定1762-1766 年、1875-1878 年、1899-1902 年为3 个干旱气候事件, 推测这3个干旱气候事件期间年平均降水量为230 mm左右, 蒸发量为2500 mm左右, 大风沙尘天气频繁。     

清代民国时期黄河上游洪水灾害——以兰州地区为例

借助红噪声分析软件Redfit35和Excel软件,整理、计算和分析大量历史资料,对清代民国时期兰州地区洪水灾害做时间和空间上的特征分析.结果表明,清代民国时期兰州地区洪水灾害发生频次为2.78年/次.轻度水灾发生频次为6.38年/次,中度水灾8.74年/次,大水灾11.77年/次,特大水灾306年/次;前期洪水灾害较少,中后期有四个集中高发时段,越到后期,严重水灾发生越频繁,灾害危害越大;洪水灾害主要是夏季水灾,其次为秋季水灾;洪水灾害的发生具有周期性,其存在的2～8年周期、准22年周期、70～80年周期说明该地区洪水灾害的发生与低纬海洋大气活动、太阳黑子活动和太平洋年代际振荡之间可能存在着某种关联;兰州地区所辖四地中,皋兰是最易发生洪水灾害的地区.兰州发生的洪水灾害主要为大水灾和轻度水灾;皋兰发生的洪水灾害主要为中度水灾和轻度水灾;榆中发生的洪水灾害主要为大水灾;永登共发生3次洪水灾害,全部为大水灾.     

泾洛河流域元代干旱灾害初步研究

通过对泾洛河流域元代历史资料的搜集、整理和分析,对该时期泾洛河流域干旱灾害等级、干旱灾害事件在时间上的变化及其成因进行了研究。结果表明:泾洛河流域从元代早期(公元1266年)~元代晚期(公元1359年)的94年中,共发生干旱灾害29次,平均每3.2年发生一次;泾洛河流域元代的干旱灾害主要以轻度旱灾为主,占旱灾总数的44.8%,其次是中度旱灾,占旱灾总数的37.9%,特大旱灾的发生频率也较高,占旱灾总数的13.8%,大旱灾发生频率最低,占旱灾总数的3.5%。泾洛河流域旱灾在元代早、中、晚期分布不均匀,从早期到中期再到晚期,干旱灾害呈现出由少变多又变少的趋势。该区旱灾以夏旱最多,春旱次之,春夏连旱与春夏秋冬四季连旱的发生频次也较高,仅次于春旱。降水量的年内分布不均匀是该区在元代发生轻度和中度干旱灾害的主要原因,而气候的异常明显变干是该区在元代中期干旱灾害加剧和大旱灾频繁发生的主要原因。初步认为泾洛河流域元代发生了1次干旱气候事件,时间在1326~1332年。     

昆明1322年至2013年旱涝历史的重建

利用《云南省气象灾害史料》、《中国近500年旱涝分布图集》、《中国气象灾害大典云南卷》记载的昆明旱涝灾害资料,通过数学分析、旱涝指数化等级划分,重建昆明元代以来的旱涝等级序列,分析昆明1322年至2013年旱涝灾害发生的周期性变化,并对昆明旱涝灾害的发生原因进行了初步探讨。研究表明:1322年至2013年昆明692 a旱涝灾害频发,且以涝灾为主。小波分析结果指出昆明旱涝灾害具有显著的周期性,第一主周期39a,第二主周期11 a,第三主周期4 a。昆明692 a旱涝灾害分为3个阶段,其变化总体趋势是:先趋向于涝,后趋向于旱;2009年至2013年5年连旱是1700年以来旱趋势的发展。昆明旱涝灾害的发生与太阳活动、ENSO、季风气候和气候变化等自然因素密切相关。     

明代江南地区的疫灾地理

疫灾是急性传染病大规模流行引起的灾害,自古就是人类健康和生命安全的巨大威胁。依据历史文献,采用数理统计、GIS分析和地图表达方法对明代江南地区的疫灾时空变迁进行研究。从时间演化看,明代江南地区至少有63年发生过疫灾,疫灾频度约23%。其中,1368-1464年间为9%,1465-1566年间为25%,1567-1644年间为36%,总体上疫灾趋于频繁。嘉靖、万历、崇祯三朝为疫灾群发期,集中了整个明代63%的疫灾之年。夏秋季节是疫灾多发季节,明代75%的疫灾发生在这两个季节。疫灾频度的长期上升趋势明显,整个明代经历了7个波长为30~50年的波动周期。从空间分布看,明代江南地区的疫灾与太湖的安澜与否密切相关,疫灾大多由水灾引起,因此,其疫灾分布重心始终位于吴县境内的太湖之中。疫灾高发区不断变化,1368-1464年间是苏州、湖州、松江（今上海）围成的三角地带,1465-1566年间是以苏州为中心的湖滨地区,1567-1644年间则几乎所有府城周边都是疫灾高发区。明代江南地区疫灾地理分布的总体特征是：府级城市疫灾多于县级城市,交通沿线城市疫灾多于地方偏僻城市,人口稠密区疫灾多于人口稀疏区;疫灾“热点区”分布在湖区,“冷点区”分布在山区。     

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。     

明代华南的自然灾害及其时空特征

在大量整理明代华南灾害资料的基础上,着重论述了明代华南自然灾害的时空特征。其时间分布很不平衡:明代前期灾害发生的频率相对较低;中期各种灾害逐渐增多,呈现出复杂性和严重性;后期灾害有所减少,但灾情仍较为严重。自然灾害的空间分布也不平衡:福建灾害最多,集中发生在福州、漳州、泉州等府;广东灾害次之,主要分布在广州、潮州、肇庆、琼州等府;广西灾害相对较少,但太平、梧州、柳州等府也常受灾。这种情况的出现,与明代华南各地的自然条件有关,与各地的社会状况也有一定的关系。     

基于EEMD的明代北京地区干旱灾害特征分析

集合经验模态分解（EEMD）是一种适用于非线性、非平稳序列的信号分析方法,将EEMD应用于气候要素时间序列,可提取真实可靠的气候变化信号。根据北京地区历史时期干旱灾害资料,采用EEMD分解方法对明代（1368—1644年）北京地区干旱灾害等级序列进行多时间尺度的分析,获得简洁且平稳性较好的固有模态函数分量,并与所统计的明代北京地区干旱灾害频次多项式拟合曲线进行对比。结果表明：将EEMD应用于干旱灾害等级序列,可以提取干旱灾害中各个尺度的变化,对明代北京地区干旱灾害进行多尺度分析。明代北京地区干旱灾害存在着2.8年、6.3年的年际周期,11.5年、26.6年、53.6年的年代际周期和118.7年、299.5年的世纪周期。北京地区干旱灾害在明代整个时间跨度上呈现着先增加后微减的变化趋势,总体而言明代中期以后旱灾明显增多。     

Historical drought and water disasters in the Weihe Plain

Through detailed statistics and analysis of drought and water disasters in the Weihe Plain in the historical period, we discovered that in more than 2300 years (from 370 BC to 2000 AD), natural disasters occurred most frequently in two periods. One is from 610 to 850 AD (from the late Sui Dynasty to the late Tang Dynasty) and the other is from 1580 to 2000 AD (after the late Ming Dynasty). Different natural disasters occurred synchronously, that is to say, when the drought occurred frequently, water disasters occurred frequently in the same periods. Frequencies of natural disasters, on the one hand, connected with climate changes and development course of ancient cities, while on the other, related closely to population changes. The excessive exploitation of natural resources and human disturbance and damages to ecological environment are the major reasons for the increased drought and water disasters.     

历史时期渭河中下游平原水旱灾害

1IntroductionFor long historical development course, we know that the changes of natural environment and resources have interactive effect with the construction, development and decline of the cities. Internationally, there were some relevant researches, …