基于动态感兴趣区域和大数据的气象灾害动态预警方法

为了降低气象灾害损失,提出基于动态感兴趣区域和大数据的气象灾害动态预警方法。构建客户端/服务器模式的气象灾害动态预警框架,采集气象相关信息及受灾主体信息,经数据处理层处理后,利用改进模糊C均值聚类算法,提取卫星云图的动态感兴趣区域,确定气象灾害场景及可能影响区域,采用3个改进深度收缩自编码网络,分别提取感兴趣区域气象因素、环境因素、受灾主体因素特征,构建场景识别的Softmax分类器,确定场景与各致灾因素的关联度,结合支持向量机确定气象灾害等级、类型,实现气象灾害的动态预警。实验结果表明,该方法聚类效果突出,能识别气象灾害类型及等级。

江苏寒潮天气过程风险预评估方法研究

利用江苏省1961—2020年70个国家级及1300多个区域自动气象站同时段的日最低气温重构数据,选取最低气温48 h最大降温幅度、累计降温幅度、过程日极端最低气温和寒潮过程持续天数共4个要素作为寒潮灾害气象致灾因子,综合信息熵权法和专家打分法确定各致灾因子权重,构建寒潮过程致灾危险性评估模型,形成致灾危险性指数长时间序列,采用百分位法确定危险等级。基于智能网格气温预报数据,计算寒潮过程预估致灾危险性指数,在此基础上结合承灾体暴露度及脆弱性信息,构建寒潮过程风险预评估模型,对高分辨率人口、国内生产总值(Gross Domestic Product,GDP)和小麦等承灾体进行风险预估,同时考虑前期气温对小麦生长的影响,修正了小麦脆弱性指标。结果表明:(1)江苏省历年寒潮过程发生频次总体呈现20世纪后40年多、21世纪前20年少的态势,北部地区发生频次显著多于南部地区;寒潮过程的气象致灾因子强度大体上具有西部强于东部、北部强于南部的分布特征;(2)通过对2022年11月28日—12月3日江苏全省性寒潮天气过程的个例分析,可以得出与实际灾情基本相符的寒潮天气过程的致灾危险性预评估和风险预估结果。

暴雨型山洪灾害链监测预警研究与展望

暴雨型山洪及其链生过程是山区常见的致灾隐患,因其点多面广、成因复杂,加之相关过程常表现显著的突发性、局地性与隐蔽性等特点,增加了灾害早期识别与监测预警的难度。目前,山洪灾害链转化机理与监测预警研究是防灾减灾领域具有综合交叉特色的国际前沿与热点问题。为此,通过梳理暴雨型山洪灾害链国内外研究现状与趋势,分析了相关研究中亟需突破的关键科学与技术问题,并针对性提出了研究方向和研究展望。其中亟待突破的关键科学与技术问题有:如何揭示暴雨-洪水-滑坡(崩塌)-泥石流的同源链生转化机理,如何建立灾害链精准监测与稳定传输技术,如何构建灾害链预警指标体系与动态预警平台。建议研究方向为:暴雨型山洪灾害链致灾因子辨识研究,暴雨型山洪灾害链关键要素监测预警技术研发,山区小流域山洪灾害链监测预警平台研发,暴雨型山洪灾害链监测预警技术集成与示范。研究展望包括:突出多科学交叉、多手段融合,以“致灾因子辨识-关键技术研发-软件平台构建-集成应用示范”为研究主线,最终在灾害链驱动演化机理、精准监测与动态预警技术等方面取得突破和创新,预期成果可为提升山洪灾害链防御能力、推动生态可持续和流域高质量发展提供科技支撑。

曹县冬小麦拔节期的霜冻害危险性分析与灾损评估

选用曹县1981—2010年连续种植30年的农业气象观测站农作物生育期间的气象数据进行建模和分析,统计小麦各阶段生育期的降水、日照时数、平均气温、日最高气温、日最低气温等气象因子,用SPSS软件分析产量和气象因子的关系,计算各因子对产量的贡献程度;采用现代气候诊断分析方法,分析曹县初霜冻日、终霜冻日和无霜冻期的变化特征;以生育降水、月平均气温、月降水量、月日照时数、日较差、生育期极端最低气温为因变量,对曹县生长关键期冬小麦产量隶属函数模型,建立小麦产量预报方程。探讨定量确定小麦拔节期间冻害指标和实现其监测与灾损评估的技术方法,开展曹县冻害灾害风险分析,以期为减轻霜冻害对冬小麦的危害,促进农业增收、农业增效提供气象服务依据。

湖北省茶树气象灾害模糊综合评价及区划

气象灾害是制约茶叶生产并影响茶叶品质的主要因素,为综合评价湖北省茶树气象灾害的空间分布特征及其与气象要素的关系,以专用气象插值软件ANUSPLIN为依托,根据湖北省气象资料,选取出茶树越冬期冻害和7-8月旱热害致灾因子并划分受灾等级,运用模糊数学中的综合评价模型,重点分析了湖北省茶树气象灾害的空间分布特征。结果表明:湖北省茶树气象灾害的空间分布差异较为明显:湖北省茶树越冬期冻害等级由南向北逐渐增加;7-8月湖北中部地区为茶树重度旱热害区,位于其东西两侧附近区域为茶树轻度旱热害区,湖北东部的大部分地区和湖北西北部的局部区域为茶树中度旱热害区。茶树气象灾害模糊综合评价研究可为湖北省应对茶树气象灾害,调整茶叶生产布局提供理论依据。

基于CI指数的宁夏干旱致灾因子特征指标分析

基于1981 2010年宁夏23个气象站逐日降水和气温资料,采用综合气象干旱指数CI,从干旱发生日数、干旱范围、干旱频率和干旱强度等方面对宁夏干旱致灾因子特征指标进行了分析,并作了致灾因子危险性评估与区划。结果表明,近30年宁夏干旱发生日数、发生范围、干旱频率和干旱强度均呈增加趋势;干旱致灾因子危险性呈从南到北不断增加的趋势,致灾因子危险性指数最大为0.94,最小在0.1以下,南部大部分地区普遍处于干旱致灾因子低危险区,北部大部分地区处于干旱致灾因子高危险区。

农村气象灾害防御体系理论模型初探

根据灾害防御基本原理,简要分析了气象灾害致灾因子对气象灾害防御的影响。在此基础上,结合浙江、重庆、山西、辽宁、安徽、江西、广东、内蒙、贵州等省市的农村气象灾害防御实践,借鉴国外灾害防御体制建设和机制设计的经验,探索性提出了组成农村气象灾害防御体系的6项基本内容,即农村气象灾害风险识别与评价、农村气象灾害监测与预警发布机制、气象灾害预警信息传播与应急响应、气象灾害防御组织体系、气象灾害防御的工程体系以及气象灾害防御的法制化;构建了农村气象灾害防御体系的理论模型;并在专业能力支撑、行政支持、组织保障、政策法规等方面,对未来农村气象灾害防御体系建设提出了建议。

果树农业气象灾害风险评估与应用研究

灾害风险评估是一项新型研究课题,目前比较普遍的研究方法是灾害风险等级评估.以甘肃天水食用杏为例,从分析影响杏产量形成的气象因素入手,利用统计学方法和风险原理,构建了"基于杏产量损失的农业气象灾害风险评估"、"基于不同农业气象灾害类型的灾害风险评估"和"基于不同农业气象灾害类型和灾害贡献率的灾害风险评估"3种农业气象灾害等级风险评估模型,对1982-2011年30a农业气象灾害对食用杏产量形成影响进行了综合风险评估,灾年(包括小灾、中灾、大灾和特大灾)评估以"基于不同农业气象灾害类型和灾害贡献率的灾害风险评估"方法准确率最高,为90%;"基于杏产量损失的农业气象灾害风险评估"居次,准确率80%,以上2种评估方法评估效果都比较理想,可为多年生果树作物气象灾害风险评估研究提供参考,对农业防灾减灾有一定的指导意义.

内蒙古典型农牧交错区孕灾环境特征及气象灾害风险辨识

以巴林左旗、察右中旗为例,详细分析了典型农牧交错区主要气象灾害发生的孕灾环境、致灾因子、承灾体及灾情。指出该地区复杂多样的地貌、不稳定的气候系统以及农牧业经济文化落后、投入不足、抗灾力不强等是孕灾环境的总体特征;干旱、低温冷害、霜冻和白灾等气象灾害是农牧业的主要致灾因子。进而分析了干旱、低温冷害、霜冻和白灾发生的规律。同时通过对气候变化与致灾因子相互关系分析,得出随着气候变暖,气象灾害发生的频率有增加的态势,尤其是干旱和白灾。

盘锦水稻产量灾损风险及气象影响因子分析

应用滑动平均模拟方法,计算了盘锦地区1977—2006年30年水稻趋势单产,并据此求算出气象产量。以减产率>5.0%界定灾年,分别从不同气象灾害损失等级出现的概率、变异系数等角度综合分析了盘锦地区水稻生产的灾损风险。并通过计算水稻产量与各气象因子的相关关系,寻找影响水稻产量的主要气象因子和气象灾害。结果显示:盘锦地区水稻产量波动随着农业生产水平的提高而减小,盘山县的灾损风险大于全市水平;热量条件的丰欠是造成盘锦地区产量波动的主要原因,其中5—10月≥10℃的积温,5、6月份的平均气温及9月份平均最高气温对产量影响显著;而在5月、6月和9月该地区的主要农业气象灾害是低温冷害,这与实际相当吻合。

四川春玉米气象干旱致灾因子危险性

利用四川省1961-2014年147个地面气象站逐日观测资料与四川省春玉米观测资料,运用气象干旱对农业影响评估综合指数,建立四川省春玉米生育期气象干旱致灾因子危险性模型,研究了四川省春玉米播种-出苗期、拔节-孕穗期、抽雄开花-吐丝期、乳熟-完熟期及全生育期气象干旱致灾因子危险性空间分布特征.结果表明:春玉米需水关键期发生特、重、中、轻概率的空间分布不同;春玉米抽雄开花-吐丝期气象干旱致灾因子危险性较大,拔节-孕穗期次之,播种-出苗期较小;春玉米全生育期气象干旱致灾因子危险性盆西北至资阳北部较高,高原西南部河谷地带次之,盆地西南部、凉山州东北部较低.

梅州市农业气象灾害特点及减灾对策

本文从孕灾环境、致灾因子、承灾体及灾情等4个方面分析了梅州市农业气象灾害的特点,并对主要农业气象灾害的发生规律进行了阐述,在此基础上提出减灾对策。

中国北方主产地苹果始花期模拟及晚霜冻风险评估

建立中国北方苹果主产地苹果始花期模型,分析苹果花期晚霜冻气候风险,为有效防御晚霜冻灾害对当地苹果生产的影响提供科学指导。该研究选取中国新疆的伊宁、阿克苏、黄土高原的万荣、白水、礼泉、陕州区和渤海湾的福山、熊岳分别代表中国3大苹果产区,利用各区代表站的苹果始花期资料和同期气象数据,建立并检验了不同站点苹果始花期模型,并利用该模型模拟了1962-2019年苹果始花期,分析其时空变化特征。结合晚霜冻气象指标,对苹果花期晚霜冻气候风险进行评估。结果表明:1)苹果始花期模型能够在数据独立的情况下较准确地模拟各区代表站的始花期变化,新疆、黄土高原和渤海湾苹果产区内部检验的均方根误差分别为2.5~4.8、2.4~5.0、2.3~3.0 d,交叉检验的均方根误差分别为5.0~6.6、3.4~6.0和3.6~4.1 d。2)模拟得到的苹果始花期均呈显著提前趋势,趋势系数分别为-1.84^-1.04、-3.09^-2.62和-2.37^-1.88d/10a。3)不同区域苹果晚霜冻气候风险有着明显的差异。新疆和黄土高原果区苹果晚霜冻气候风险指数相对较大,其中伊宁最大达2.38,其次是万荣达1.81,而渤海湾果区的福山苹果晚霜冻气候风险指数为0。结果表明新疆和黄土高原果区苹果遭受晚霜冻的影响较大,渤海湾果区受晚霜冻影响最小。

2008年低温雨雪冰冻对武汉城市公共交通的影响评估

为了对2008年低温雨雪期间气象条件对城市交通运输的影响给出定量评估,运用天气分析及统计学方法,分析了低温雨雪冰冻期间武汉市主要气候特征,利用2008年初持续低温雨雪期间武汉城市公共交通线路(包括公交车、轮渡、汽渡)逐日停运数据,定义了持续低温雨雪冰冻过程城市公共交通影响度,通过统计分析,找到了关键气象因子、关键期和低温临界指标,建立了气象评估模型。结果表明:在持续低温雨雪冰冻过程中,初发时期是公共交通影响的关键时期之一,影响度与积雪深度关系最密切,在公交车、轮渡、汽渡3种交通工具中,公交车影响度与气象要素的相关最密切,对武汉城市公交车造成明显影响的临界气温是1.7℃。该结论在实际的气象灾害评估业务工作中进行了运用,效果良好。