清代长江三角洲地区重大台风的对比分析

文章从清代的地方志、档案等文献史料中提取台风灾害信息并整理分类，根据台风及其次数的判断依据识别出清前期长江三角洲地区存在7次重大台风灾害，对这7次台风事件从台风过程、灾害分布与路径等方面进行了重建和对比分析。研究结果表明：清前期长三角地区的7次重大台风都发生于农历的六月、七月和八月，正值潮汛期，危害极大；台风过程持续时间短，一般在2~3 d左右。7次重大台风集中分布在浙江的杭州湾附近和长江下游流域两岸，主要在上海市的崇明、奉贤，浙江的余姚、嘉善等沿海地区登陆，然后沿岸向西北方向路径移动，与现代台风路径相比，接近于西北路径型或向北路径。在不同时空背景下台风对区域社会影响存在一定的差异性。

明代雹灾的时空特征分析

对我国明代的雹灾史料进行整理和分类,构建了明代雹灾数据库,并根据冰雹的大小和造成的危害程度进行等级划分。利用统计等方法揭示明代雹灾的时间特征和频次规律;通过明代各省区行政区划图展示不同等级雹灾的空间分布特征。结果表明:我国明代共有1 970次雹灾发生,可分为3种不同的等级,其中2级雹灾最多;明代的雹灾具有明显的阶段性和季节性特征,雹灾多集中于明代的中后期且多发于春、夏季节,秋季较少,冬季最少;在空间分布上,明代雹灾多集中于东部,西部少,中部不多,南北少,不同省区雹灾的季节分布也不同。这些研究结论可为雹灾的预测、预防提供历史背景。

OpenMI技术在水文模型集成中的研究进展

针对传统的模型集成方法难以规范化和模型接口难以标准化等问题,欧盟水框架委员会建立了开放式模型接口标准OpenMI(Open Modeling Interface),通过该接口标准,模型可以实现并行运行且共享每一时间步信息,在数据交换和模型链接机理上具有一定的优势。该文在分析了OpenMI工作原理和核心技术的基础上,着重阐述了OpenMI技术在水文模型集成中的研究进展,并指出OpenMI技术目前存在无法支持分布式模型集成以及缺乏可视化界面与人机交互等缺陷,而且在对模型间的数据请求响应机制以及交互数据的容错处理和中断处理机制方面仍有待完善。

清代江苏省干湿时空特征分析

通过对清代江苏省干湿文献资料的整理，建立干湿指数序列，结合频次分析、滑动平均、滑动t检验、小波分析和聚类分析等方法，对干湿时空分布特征进行了分析。结果表明：1850年前涝灾较严重，之后涝灾相对减少；集中发生旱灾的阶段为1701-1721年、1768-1786年和1856—1864年；在10a尺度上检测出干湿变化存在5个跃变事件；干湿序列存在明显的8～11a、18a、30a、40a和100a左右周期；32．5°N以北为涝灾多发区，以南为旱灾多发区，且冷期时旱灾区域较小，暖期时旱灾区域较大。

1640-1909年长江下游地区冬季冷暖特征研究

通过对历史文献资料的收集、整理,重建了1640-1909年长江下游地区冬季逐年冷暖的等级序列,并运用统计分析、滑动T检验及功率谱分析等方法,对得到的序列进行了多时间尺度特征的综合分析。结果表明:1640-1909年长江下游地区整体上处于偏冷时期,全区大致存在5个偏冷时段和5个偏暖时段,其中最冷时段出现在1710-1719年和1840-1849年间,最暖时段出现在1850-1859年;全区在10a尺度上冷暖变化跃变频繁,而在30a尺度上冷暖变化具有很高的稳定性;1640-1909年间,全区冷暖变化在36,45,72和123等年份上有明显的正相关,在4,68,94和104等年份上有明显的负相关,显著性变化周期有5个,分别是2a,3a,5a,11a和40a,其中40a为第1主周期。

清代江苏省冬季冷暖等级序列的重建及特征分析

通过对历史文献资料的收集整理，重建了清代江苏省冬季逐年冷暖等级序列，并利用Morlet复小波变换分析方法对序列进行了多时间尺度特征的综合分析。结果表明：（1）整个清代江苏省冬季气候变化大致可分为2个冷时段（1644—1730年、1821—1900年）和1个暖时段（1731—1820年）；（2）重建的冷暖等级序列存在多尺度下的周期变化特征，其中有较明显的周期变化尺度是38～42a、18～20a、13～15a和8a，38～42a和8a特征时间尺度的周期变化相对具有全域性，18～20a尺度的周期变化在1690-1790年之间比较明显，13—15a尺度的周期变化在1720年之前和1830年之后比较明显；（3）重建序列的第1主周期为42a，第2、3、4主周期依次是20a、8a和3a；在42a尺度下，清代江苏省冬季气候可划分为6个偏冷时段和6个偏暖时段。

明代雹灾的关联信息挖掘研究

对收集的明代雹灾史料进行整理和分类,构建了我国明代的雹灾数据库,将雹灾的定性描述转化成定量描述。根据冰雹的大小和造成的危害进行等级划分,对发生雹灾时伴随的其它阵性天气现象进行统计分析。利用关联挖掘模型continuous association rule mining algorithm(CARMA)算法挖掘不同等级的雹灾与风、雨、雷电等阵性天气的关联性及其有关规律。结果表明:明代的雹灾与雨的关联性最大,其次是风和雷电;它们易带来大雨雹或大风雨雹等灾害。同时不同等级的雹灾发生时伴随着其他的阵性天气的置信度也存在着差异;因此当雹灾出现的时候,应同样考虑到其他如暴雨、狂风、雷电等强对流天气灾害造成的危害。获得的雹灾关联信息,可用于指导雹灾的预报与支持决策。

1644-1911年中国华东与华南沿海台风入境频率

利用清代至民国时期华东与华南沿海的多种历史文献,通过对"颶"、"颱"含义的考察与风雨潮现象记录特征的辨析,以及非台风事件的排除,建立了1644-1911年入境华东与华南沿海的逐年台风频率序列。研究时段内共有967次台风入境(年均3.62次),17世纪后半期、19世纪与20世纪之交这两个时期是台风活动非常活跃的时期。ENSO现象与沿海台风活动的频率不存在明显的相关性。全球/半球尺度的冷暖转换在19世纪后期至20世纪早期曾经伴随了入境中国沿海台风次数的增加,在过去300年中是增长速率最快的一个时期,但在17世纪和18世纪之交时出现的快速升温现象却伴随着沿海台风数量的下降。因此,半球/全球尺度的快速升温现象与中国华东—华南沿海遭受台风数量之间可能不存在线性关系。

拉林河流域水系分维研究

针对传统方法在水系分维估算中对集水面积阈值的确定主观性和不确定性较强,同时传统的数盒子等分维估算方法存在计算强度大、工作效率低、数据结果不客观等问题,该文基于SRTM DEM数据,运用ArcGIS软件对拉林河流域自动提取河网水系图;对水系进行不同集水面积阈值下的分维值计算,利用趋势线、相关系数检验等方法对拉林河流域集水面积阈值进行估算;并将提取出的集水面积阈值与实际测绘地形图进行对比,发现利用该方法确定阈值得到的水系与实际水系较为一致。同时,基于GIS的分维研究与传统的数盒子等方法计算水系维数相比,具有客观、经济、高效的优势。最后根据集水面积阈值与水系分维的相互关系,得出该流域水系分维值为1.28,说明拉林河流域尚处于侵蚀发育阶段的幼年期,发育受地质条件影响较大。

清代石家庄地区旱涝灾害变化规律研究

以清代石家庄地区旱涝历史资料为依据,建立清代石家庄地区旱涝等级序列。结合频次分析、滑动平均和小波分析等方法,对旱涝灾害的年代与世纪频次、阶段性和周期性进行了分析。结果表明:石家庄地区旱涝灾害分为1644-1744年、1745-1787年、1788-1862年和1863-1911年4个阶段:旱灾存在3-5、8-10、25和120年左右,涝灾存在3-5、7-10、18、25、50和120年左右等周期变化;清代268年来干湿呈现偏湿-湿润-偏旱特征;且石家庄地区与华北地区旱涝灾害的发生具有明显相关性。