基于Copula函数的海南热带气旋风雨联合概率特征分析

热带气旋灾害的主要致灾因子为大风和降水,易引发风暴潮、海浪、洪涝等次生灾害,具有典型的多灾种灾害链特征。大风和降水是热带气旋灾害的两个具有代表性的致灾因子,如何表达多个致灾因子的综合强度是一个关键性问题。本研究以海南岛为研究区域,以1951-2014年共298场历史热带气旋过程最大3s极值风速风场以及总降水量时间序列数据为基础,首先利用极值理论分别拟合了海南风雨两个单致灾因子的强度概率边缘分布,其次采用Clayton、Frank、Gumbel Copula函数计算了风雨二维联合概率。并通过K-S检验及AIC、BIC检验等方法优选了拟合函数,然后分别计算了风雨单个致灾因子超过阈值(RPor)和两个致灾因子同时超过阈值(RPand)两种联合重现期,最后基于影响海南的9场历史典型热带气旋损失归一化数据检验重现期计算结果的可靠性。结果表明:对于年极值分布拟合最大3s极值风速用Weibull分布、总降水量用Gumbel分布效果较好;对于边缘概率分布的连接函数,Clayton Copula函数的效果较好;联合重现期RPand相比于联合重现期RPor与历史热带气旋归一化损失率具有更好的相关性。

胡焕庸线两侧过渡带的城镇扩张时空特征分析研究

改革开放以来,党和国家领导人高度重视胡焕庸线两侧过渡带的城镇扩张时空特征,提出了"如何打破胡焕庸线"的疑问。针对该问题,本研究以胡焕庸线东西两侧20km范围为研究区,采用2000、2006、2012年三个时相的美国DMSP/OLS的夜间灯光数据提取城镇信息,探讨距离胡焕庸线0-5km,5-10km,10-15km,15-20km四个缓冲区内的城镇动态变化及其影响因素。研究表明,西部地区的城镇化水平提升较快,中段的城镇数量要远远超过南北段地区。胡焕庸线两侧过渡带的城镇扩张时空特征与我国自然地理条件、战略规划及东部地区产业转移等因素有关。本研究有助于为东西部均衡发展政策提供依据。

上海吴泾地表尘汞空间分布及与颗粒磁性关系

于2013年11月和2014年5月分别对上海吴泾地区的36个采样点进行采样,并测试其汞浓度、粒度及磁化率。结果发现,11月份吴泾地区的地面灰尘中汞的平均浓度为0.182 1 mg/kg,远大于5月份(0.094 4 mg/kg),2次结果均超过背景值,产生了一定的污染,且11月份与5月份在汞含量的空间分布上呈现出相反的趋势,主要是受到了当地的主风向与降雨量的影响。11月的汞浓度与颗粒粒度呈负相关关系,与磁化率呈正相关关系,而5月的结果中此类关系并不明显,初步认为这一结果与主风向季节性变化导致的远源输送变化有关。磁化率与汞在秋季显著的联系表明,秋季地面尘中汞的来源与磁性矿物有着较高的同源性,而地面尘粒径与汞含量间的反相关关系表明,来自区域输入的细颗粒上能携带更多的汞污染物。

基于站点实测风速的中国台风大风重现期估计

首先基于1951-2014年中国地面气象站点历史风速观测数据和CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,提取了站点历史台风过程影响风速;其次,利用极大似然法估计Gumbel分布、Frechet分布以及Weibull 3种分布模型参数,优选出最适模型进行站点极值风速年最大值风速拟合,计算不同重现期风速值并利用bootstrap方法对各重现期计算结果的不确定性进行量化,得到典型重现期下中国台风大风风速的90%置信区间;最后,根据包括克里金法、反距离权重法、自然邻域法、最近邻法在内的4种空间插值方法对于台风大风的插值效果得到中国东部沿海1km网格不同重现期台风风速分布及其90%置信区间。结果表明:东南沿海地区是台风极值大风影响最严重的区域,典型重现期台风风速估计的不确定性较大,不确定性的高值区域也主要分布在东南沿海地区。