南北典型流域旱涝演变特征及其对比研究

研究不同气候条件下流域旱涝特征的异同,揭示气候条件对流域旱涝情况的影响,可为不同气候条件下旱涝灾害的评估和预测提供依据。基于标准化降水指数,通过Mann-Kendall检验、滑动T检验、小波分析等方法对渭河流域及嘉陵江流域的旱涝演变特征进行了分析。结果表明:①两流域的旱涝程度以轻、中度为主,但嘉陵江流域更容易发生旱涝,渭河流域的旱涝历时更长。②两流域旱涝变化过程相似,但渭河流域的旱涝突变点在累积时间尺度较短时出现得更晚,反之出现得更早,且出现显著性变化趋势的持续时间更长。③当累积时间尺度较短时,渭河流域的标准化降水指数受大周期震荡影响较大,嘉陵江流域的标准化降水指数受小周期震荡影响较大;渭河流域的标准化降水指数在长时间和短时间尺度下均呈现出周期性,嘉陵江流域的标准化降水指数只在长时间尺度下呈现出较强的周期性。④渭河流域北部部分地区应在春季、嘉陵江流域南部应在夏季预防洪涝灾害,渭河流域的西部和北部、嘉陵江流域的南部应在秋、冬两季重点预防旱灾的发生。

西北地区东部夏季不同等级降水的空间分布特征及其在旱涝年分布的差异

根据我国西北地区东部59个气象台站近50 a(1965-2014年)的逐日降水资料,将降水划分为小雨、中雨和大雨3个等级,分析了该地区夏季不同等级降水的降水量、降水日数和降水强度的空间分布特征,并讨论了不同等级降水量及降水日数与夏季总降水量的关系及其在典型旱涝年的空间分布差异。结果表明:(1)西北地区东部夏季降水日以小雨为主,约占总降水日数的81%;但在夏季总降水量中,小雨、中雨和大雨降水量相当,各约占1/3。(2)该地区夏季不同等级降水量、降水日数和降水强度的空间分布不均,但均大致呈现出由南向北递减的空间分布特征。(3)该地区夏季总降水量与中雨日和大雨日的相关关系显著,表明中雨以上量级降水日数的变化可基本反映夏季降水量的变化。(4)西北地区东部典型涝(旱)年,降水量的偏多(少)主要是由于中雨以上等级降水日数偏多(少)引起的中雨量和大雨量偏多(少)所致。

1470-1912年西北东部地区旱涝等级重建序列的特征及对比分析

通过收集整理西北地区东部1470-1912年旱涝灾害历史文献资料,重新建立逐年旱涝等级序列。利用滑动平均、累计距平、滑动T检验和小波变换等方法,综合分析了443 a间西北东部地区旱涝序列的变化特征。为验证本序列的可靠性,利用华山降水量重建序列和陇西地区干湿指数序列进行长期趋势对比分析,并将代表性省份石笋δ18O序列和重建旱涝等级序列进行对比验证。结果表明：（1）西北东部地区以旱灾为主,旱灾频繁且大旱、连旱严重。旱涝灾害具有明显的阶段性,大致可分为4个阶段,分别为1470-1540年、1541-1615年、1616-1796年和1797-1912年,且可分为12个明显的偏旱和偏涝时期。（2）在10 a尺度上检测出旱涝变化存在12个突变点,50 a尺度上存在5个突变点。（3）重建序列存在较明显的周期变化的时间尺度是130-110 a、70-80 a、50-52 a和28 a、10-15 a、5 a。28 a左右时的周期振荡最强,为第1主周期,第2、3、4周期依次是15 a、73 a和50 a。（4）根据对比分析,早涝重建序列和其他长降水量序列具有较高的一致性,与同期石笋氧同位素δ18O记录对应较好,间接证明了历史文献资料恢复历史时期气候变化的可靠性和可行性。

用Palmer湿润指数作西北地区东部冬小麦旱涝评估

根据Palmer气象干旱指数(PDSI)的中间量Palmer湿润指数原理,计算了西北地区东部冬小麦农气观测站延安、咸阳等多个站点1961—2000年逐月Palmer湿润指数,对各站点的冬小麦不同发育期的旱涝情况做了初步的验证和应用。Palmer湿润指数与Z指数对比结果表明:Palmer湿润指数对农作物旱情分析更具有客观性,分析结果更符合实际情况,因而可以作为我国西北地区东部农作物旱涝的评估工具。

西南地区东部夏季典型旱涝年的OLR特征

利用1959—2006年西南地区东部20个测站的逐日降水量资料和1979—2006年全球OLR（Outgoing Longwave Radiation）逐日格点资料,分析了西南地区东部夏季典型旱涝年OLR的异常特征。结果表明：按照区域降水指数可确定3个典型干旱年（2006,1994和1997年）和3个典型洪涝年（1998,1980和1993年）,而1998年和2006年分别是1959年以来西南地区东部降水偏多和偏少最明显的年份。西南地区东部典型旱涝年夏季OLR分布有明显的差异,洪涝（干旱）年,从青藏高原东部一直到江淮地区OLR值偏低（高）,同时孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区OLR值也偏低（高）,而菲律宾及其附近地区OLR值偏高（低）。从3个关键区平均的逐日变化来看,赤道东印度洋地区对流活动典型涝年强于典型旱年,菲律宾及其附近地区对流活动则是旱年强于涝年,青藏高原东部至江淮流域地区（包括西南地区东部）极端涝年盛行上升运动。涝年热带地区的ITCZ以向西移动的特征为主,而旱年热带地区的ITCZ夏季前期则以向东移动的特征为主。典型涝年孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区的对流北传的特征较明显,6月中旬以后大部分时间可以传到30°N以北，典型旱年孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区的对流主要呈现南北振荡、偶有中断的活动特征，很少时间能达到30°N。低纬热带地区关键区域OLR5～9月一般都具有准40天左右的显著低频变化周期，而准12～15天的准双周变化周期在部分时段也显著。典型涝年夏季OLR40天左右低频对流经向和纬向传播在西南地区东部区域得到加强，低频对流偏强，引起降水偏多，而典型早年夏季则相反，OLR40天左右低频对流经向和纬向传播在该区域得到削弱，低频对流偏弱，引起降水偏少。

盛夏川渝盆地东西部旱涝并存的特征及其大气环流背景

基于我国160个测站降水量资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了盛夏川渝盆地(下称盆地)东、西部旱涝并存的气候特征及其大气环流成因。结果表明,1951-2007年该盆地西部盛夏降水总体呈明显的减少趋势,而盆地东部有弱的增加趋势。盆地盛夏最主要的雨型是西少东多型、东西部一致偏少型,东西部一致偏多型出现频率最低。盆地西涝东旱年7～8月,长江中下游降水显著偏少,华南、河套和华北降水显著偏多;盆地西旱东涝年7～8月,长江中下游及淮河流域南部地区的降水显著偏多,华南、河套和华北的降水明显偏少。盆地西涝东旱年7～8月,高层南亚高压整体偏强偏北,在盆地东部、江淮、黄海、日本海一线显著加强、且东伸;中层乌拉尔山附近的高脊、巴尔喀什湖至贝加尔湖之间的低压槽以及亚洲东部高压脊组成的两脊一槽环流型发展;西太平洋副热带高压(西太副高)偏北,盆地西部通常位于西太副高西北边缘附近,盆地东部及长江中下游则往往受西太副高主体的控制。盆地西旱东涝年7～8月,高层南亚高压总体偏弱偏南,在青藏高原东侧我国江淮、日本海、黄海一线明显减弱西缩;中层亚欧大陆中高纬地区以经向型环流为主,西太副高偏南,盆地东部及长江中下游地区通常位于西太副高北侧、西北侧边缘附近。

夏季东亚季风与西太平洋副高对福建旱涝影响的诊断分析

利用NCEP/NCAR发布的 85 0hPa风场和OLR场以及福建 38个站月降水资料 ,分析了福建夏季旱涝与东亚夏季风及西太平洋副高的关系。结果表明夏季旱涝与夏季风强弱及副高南北位置密切相关。涝 (旱 )年在东亚季风系统中的热带季风环流出现异常加强 (减弱 ) ,副热带季风环流则出现异常减弱 (加强 ) ;涝年副高平均脊线位置偏北于 2 7°N附近 ,旱年则偏南于 2 4°N附近 ;由春入夏 ,再由夏入秋副高南北位置的季节位移 ,涝年先是急速北跳 ,而后又急速南撤 ,旱年却进退平缓。旱涝年东亚中高纬度环流亦表现出不同特征 ,涝(旱 )年一般没有 (有 )出现阻塞形势 ,中纬度纬 (经 )向环流发展 ,副热带锋区北抬 (南压 ) ,研究还进一步揭示了夏季副高位置南北偏离影响夏季各月降水及其分布的不同形式。

西北地区东部旱涝气候特征

利用中国气象科学研究院收集、整理的西北地区东部代表站1470～2003年的旱涝等级资料,根据不同的地形地貌特征和气候特征,将西北地区东部分为3个气候区,利用周期分析、coif3小波变换等统计分析方法对3个气候区534年旱涝指数的年代际气候特征及地域之间旱涝变化的差异进行分析.结果表明,西北地区东部不同区域旱涝的时空分布特征不尽相同,旱涝演变趋势、旱涝周期变化既有一致性,也存在明显的差异.534年以来北部、中部由偏旱趋于正常或偏涝,南部1724年以前的变化趋势由偏旱趋于偏涝,1724年以后由偏涝趋于偏旱;3个气候区都存在25年和10年的显著周期,其中中部还存在14～15年的显著周期,说明中部旱涝交替较北部和南部明显.

热带西太平洋上空大气低频振荡与副高东西变动及四川盆地旱涝异常的初步分析

本文分析了1982年5—9月热带西太平洋地区,对流层中上层30—50天厚度低频振荡与太平洋副高东西变动的关系及其对四川盆地夏季旱涝的影响。结果表明,当这种厚度低频振荡处于高(低)位相时,太平洋副高中心、西伸脊点位置东退(西进)。并且,太平洋副高588线西伸脊点也存在30—50天低频振荡。特别是厚度低频振荡由谷(峰)值点到峰(谷)值点的过程中,四川盆地东部降水30—50天低频振荡对应处于高(低)位相,有(不)利于东部产生强降水,而西部则处于低(高)位相,不(有)利于西部产生强降水。最后指出,热带西太平洋上空厚度低频振荡与太平洋副高东西变动和四川盆地夏季降水密切相关这一事实,对于中长期天气预报具有重要意义。

山西省 积极应对旱涝急转 确保洪旱防御平稳有效

2024年6月,山西省局部地区出现旱情且呈持续发展态势,省委、省政府高度重视,山西省水利厅认真贯彻落实省委、省政府安排部署,及时启动应急响应,精准调度水利工程,组织县(市、区)水利部门全力开展抗旱保供水保灌溉工作。目前,城乡供水、农业灌溉用水保障总体可控。

海温异常对长江流域夏季典型旱涝的影响研究

为研究长江流域夏季旱涝特征及其与海温异常之间的关联性,基于中国326个气象站降水量、NCEP/NCAR再分析资料等,采用合成分析、EOF分解等方法,分析了长江流域夏季典型旱涝年的降水分布、同期大气环流及前期海温特征,并以2018年为例,初步揭示了2018年前期海温异常对大气环流的可能影响。结果表明:①长江流域夏季典型旱年,仅嘉陵江和岷沱江会表现出局部偏涝,全国为典型的Ⅰ类雨型,多雨区位于黄河流域及以北地区。前期冬季赤道太平洋表现出类拉尼娜的东冷西暖分布,同时黑潮区海温偏低,西风漂流区海温偏暖。受多海域协同作用,同期欧亚环流场上自西北向东南呈现出“+-+”三极型分布,东亚地区为自北向南“-+-”的EAP负位相。长江流域典型涝年,全国多为典型的Ⅱ类和Ⅲ类雨型,环流及海温呈现出相反特征。②2018年为典型的长江中下游偏旱年,仅在岷沱江降水偏多近3成,为历史第4多,与长江流域夏季降水的主模态正位相类似,解释方差达24%。③2018年前冬出现弱拉尼娜、春末夏初西风漂流区异常偏暖、NAT异常正位相,三者共同作用,使得东亚副热带西风急流偏北,东亚沿岸出现EAP负位相,大陆热低压明显偏强,东亚夏季风为1961年以来最强,同时副高脊线最北,造成夏季降水主雨带北推至华北、西北地区,岷沱江、嘉陵江异常多,而长江中下游异常少,为典型的Ⅰ类雨型。研究成果可为长江流域旱涝预测、水资源调度提供参考。

干旱区与湿润区旱涝急转演变特征对比研究

以长江、黄河和淮河流域为研究对象,基于标准化旱涝急转指数,利用趋势分析、变点检验、小波分析、随机森林等方法探究典型干旱区与湿润区旱涝急转演变特征及其驱动因子。结果表明:湿润和半湿润区是极端旱涝急转事件的高频发生区,干旱区是极端旱转涝事件的高频发生区;干旱区的突变发生在1998年,湿润区的突变在1978年,未来干旱区更易发生旱转涝事件,湿润区则相反;气象因子在湿润区对旱涝急转的贡献度更大,大气环流对干旱区的影响突出,旱涝急转与不同驱动因子间存在非线性关系。

近53 a辽河流域旱涝灾害的时空特征

针对气候变化背景下辽河流域旱涝事件的频繁发生,以国家气象中心提供的地面降水日值数据集V3.0为基础数据,采用Z指数法表征旱涝事件,并应用集合经验模态分解法(EEMD)分析了辽河流域1968—2020年逐年、逐生长季的旱涝事件分布特征及其周期性规律,结果表明:(1)辽河流域近53 a中发生旱涝事件的灾害年份约占总时间序列的2/3以上,集中发生于上世纪80、90年代中后期及本世纪00年代.(2)近53 a中,重度干旱或洪涝事件均以流域东南部的河流下游及入海口区域最为严重,流域东南部的旱涝程度反差最为强烈.(3)对于辽河流域范围的旱涝事件来说,周期特征以短时高频振荡为主,年代际尺度的波动对于周期规律的贡献率相对较低.

西南及东、南沿海地区旱涝系统的动力学结构研究

利用５００年旱涝时间序列资料计算西南、东部沿海和南部沿海地区旱涝系统动力学结构表明，旱涝系统是一种浑沌系统，其关联维数分别约为４．７．４．１，３．８，平均可预报时间为９～１０、１１～１４、１２～１３年，最大可预报时间尺度分别为２２～２７、２８～３０、２８～２９年。

西北地区东部春夏季旱涝转换环流特征及其与大西洋海温的关系

随着全球变暖,旱涝异常的强度和频率不断增加,为增进对旱涝异常转换事件的认识,提高西北地区东部降水预测水平,利用1979—2020年我国西北地区东部逐月降水、海表温度(Sea Surface Temperature, SST)数据以及NCEP/NCAR环流再分析资料,通过建立旱涝转换指数,对西北地区东部春、夏季旱涝转换环流特征进行分析,并围绕大西洋SST异常对其可能产生的影响进行探讨。结果表明:西北地区东部旱转涝年,春季极涡偏弱,乌拉尔山阻塞高压偏强,东亚大槽偏深,西北地区东部受西北干冷气流控制,降水易偏少;夏季上游低值系统活跃,南亚高压偏强,西太平洋副热带高压偏强、偏西,西北地区东部受副热带高压和上游低槽系统共同影响,且有暖湿气流,降水易偏多,涝转旱年情况相反。上年冬季至当年夏季,大西洋类“三极子”型的SST异常是造成季节间降水明显差异的关键因子,旱转涝年春季大西洋类“三极子”负位相的SST状态激发出一支纬向型遥相关波列,经欧洲中西部、巴尔喀什湖地区东传至我国东北至日本海一带,此时中高纬环流形势有利于西北地区东部降水偏少;夏季SST异常激发的波列强度减弱、位置西移,中高纬关键环流系统的强度和位置较春季明显调整,转为有利于研究区降水偏多的环流形势,涝转旱年相反。

公元1500—2000年印度尼西亚——菲律宾强火山喷发对中国中东部旱涝格局的影响

强火山活动是气候变化的重要自然驱动因素,可导致中国降水出现年际或年代际变化,甚至极端的旱涝现象。探究位于中国邻域的印度尼西亚—菲律宾一带的强火山喷发与中国旱涝分布格局的关系,有助于阐释中国旱涝发生的时空规律及机制,为预测未来火山爆发可能导致的降水异常提供借鉴。本文基于1500—2000年期间世界强火山活动和中国旱涝资料,运用时序叠加分析的方法辨识了印度尼西亚—菲律宾一带的强火山喷发后中国旱涝在年际尺度上的时空变化特征,并对1815年Tambora火山喷发进行案例分析。结果表明印度尼西亚—菲律宾一带的强火山喷发对中国的旱涝格局有一定的影响:强火山喷发后第0年至第2年,中国中东部各站点的整体变化为偏涝;在第3年,整体出现了偏旱的转变,且变化幅度相比其他年份较大;就地区而言,喷发后华北、华南地区分别出现了由旱转涝、由涝转旱的变化,并且这些变化大概持续了2~3年,随后2个区域均恢复了喷发前的旱涝趋势;印度尼西亚1815年Tambora火山喷发后0~3年,中国以涝情为主,但发生涝情的区域逐年在发生变化。

民俗文化视域下的云南兴蒙蒙古族之旱涝灾害应对考察

云南兴蒙蒙古族是杞麓湖滨农耕文化的重要创造者之一。元明清以来,随着当地蒙古族的农业开发,杞麓湖西畔的蒙古族聚居地逐渐成为滇中的重要粮仓,然而,严重的水旱灾害常常给当地农业生产带来巨大的破坏。兴蒙蒙古族的民俗文化应对主要包括生活经验的传承、自然崇拜的祈愿和日常生活的禁忌,这些旱涝灾害的民俗文化应对一方面能较好地使民众意识活动脱离对特定事件因果的沉浸,调节当地群众的消极情绪,提升安全感,成为居民情感的疏导口;另一方面,浸润人民群众生存智慧的灾害经验总结和应对是当地蒙古族经历代传承留存的民俗文化精髓。

1961-2018年三江平原旱涝变化特征

采用14个气象站1961-2018年5-9月降水资料,基于Z指数,通过线性趋势估计、高斯滤波、小波分析等方法分析了三江平原作物生长季旱涝变化特征。结果表明:(1)作物生长季Z指数变化趋势表现为明显的阶段性,上升(下降)趋势易发生大(或重)涝(旱)事件,21世纪初以来为上升趋势,春季5月、秋季9月异常年份以涝居多。(2)小波分析表明,生长季Z指数存在明显年代际尺度的周期变化,在年代际尺度高(低)指数期上叠加的年际尺度低(高)指数年出现重(或大)旱(涝)的可能性小,可能为偏旱(涝),反之亦然。(3)旱涝分析得出,作物生长季连续旱(或涝)不超过3 a。21世纪初涝年少,20世纪80-90年代、21世纪10年代异常以涝为主,2011年以来春、秋季旱的次数减少。(4)月异常持续性分析发现,5-6月、6-7月更易发生低(高)Z指数转高(低)指数的逆转事件,而7-8月、8-9月持续高指数事件出现频率大。

警惕旱涝急转现象 强化灾害综合应对

据国家气候中心预测,今年夏季我国气候状况总体偏差,涝重于旱,东部季风区降水总体偏多,区域性和阶段性洪涝灾害明显,极端天气气候事件偏多,局地发生极端性强降水的可能性较大。7月,我国全面进入主汛期,全国自然灾害风险形势更为复杂严峻。本文对今年入汛以来的气象水文形势及旱涝灾害主要特点进行分析介绍,并对强化水旱灾害综合应对提出相关建议。

明清时期安徽江淮地区旱涝灾害演变初探——以杭埠河流域为例

文章通过史料对杭埠河流域附近州县的灾害进行逐年的等级量化,以现有学科方法结合该流域特点,计算旱涝平均等级值等数据,重建小流域旱涝时空演变序列,以期对当今流域综合治理提供帮助。研究发现,该流域1428—1905年分为6个阶段:1428—1477年,气候较为平稳;1478—1559年,旱涝交替,以旱灾为主;1560—1614年,气候较为湿润,极端天气频发;1615—1725年,旱涝交替,极端干旱气候频率增加;1726—1855年,气候持续湿润,涝灾多发;1856—1905年,旱涝交替,但强度减弱。