基于农业水灾解析河南省雨涝事件的时空演变特征

河南省是中国重要的粮食主产区,分析雨涝事件的时空演变特征对保障区域粮食安全有着重要意义。依托研究区1978—2019年间农业水灾受灾率、成灾率以及逐日降水量等资料,运用集合经验模态分解(EEMD)探求了实际灾情与多种类型降雨涝指数的可能关系。在此基础上,分析了关键致灾因子的时空演变特征及其对大尺度海洋—大气环流指数的响应。结果表明:(1)EEMD精准地从灾情逐年序列分离出年际及年代际波动表征的雨涝强度;(2)雨涝强度与多种降水指数的相关分析表明8月连续7日最大降水量对灾情影响最为显著,其次为9月总降雨日数;(3)致灾因子的空间分布表明河南省南部及西部危险性较高,其趋势分析的结果表明夏季雨涝强度呈现一定的减弱趋势;(4)致灾因子与热带南大西洋海温等环流指数间存在着时滞6~9个月的显著相关性。该研究筛选出了河南省水灾的关键致灾因子,并为提前预判灾情提供的环流信号。

西安市近58年雨涝事件时间序列特征研究

利用西安市1951-2008年逐日气象数据,以Z指数方法定义西安市雨涝指数,结合大雨、暴雨等主要强降水雨涝事件发生频次变化特征,揭示出西安市近58年雨涝灾害时间序列变化特征以及周期规律。结果表明:西安市近58年平均气温以0.38℃/10 a的倾向率明显上升,而降水量线性变化趋势不显著。年均大、暴雨日数发生频次相对较少,变化较为随机,但暴雨强度有明显上升趋势。采用Morlet小波变换,对大、暴雨日数及雨涝指数进行多时间尺度周期分析,大、暴雨日数和7、8月雨涝指数具有较一致的准6年周期变化特征。9月雨涝指数主要存在10年和20～25年两个振荡周期。各要素存在着不同时间尺度周期变化特征,大尺度周期内包含着次一级小尺度变化,不同时间阶段具有不同尺度周期变化。小波系数分布趋势显示未来10年,西安或仍将处于降水丰富、暴雨易发的雨涝期。

近44年长兴地区雨涝事件时变特征

利用1971年-2014年长兴气象台逐日降水量资料,采用降水量的Z指数确定雨涝等级,着重研究了大雨、暴雨强降水序列的时变特征和城区雨涝灾害,并基于Morlet小波变换分析了雨涝气候事件的周期变化规律。结果表明:近44年,长兴地区年降水量呈微弱减少趋势,减少速率为6.99mm/10a,线性变化趋势不显著;大雨、暴雨日数较多,分别为9.9d/a和3.2d/a,集中发生在5月-9月份,大雨日数累计占全年65.6%,暴雨日数占全年83.0%,其中以6月份发生频次最高,大雨出现80次,暴雨高达41次。雨涝阶段性特征明显,20世纪70年代至90年代,雨涝年9次,进入21世纪雨涝年仅1次,前期涝年次数远远多于后期,表现为先涝后旱的分布态势。从不同汛期的雨涝发生频率看,6月-7月的梅雨暴雨和8月-9月的台风暴雨是形成长兴汛期洪涝的根本原因。需要注意的是,春季连阴雨期(3月-5月)的雨涝也较多,占23.9%。Morlet小波分析表明,未来几年时间长兴或仍将处于降水丰富,大雨、暴雨易发的雨涝期。

近56 a来中国东部地区雨涝事件时空演变特征

采用1961~2016年1 638站的雨涝次数和雨涝日数年值数据,利用多种数理统计方法,诊断中国东部地区雨涝事件时空演变规律。结果表明:(1)在时间上,1961~2016年中国东部地区的年总雨涝次数和雨涝日数均在波动中呈现出增加趋势。在年代际变化上,1990s的雨涝次数和雨涝日数最多,而1960s^1980s,中国东部地区的雨涝次数和雨涝日数均呈减少趋势。中国东部地区年雨涝次数和雨涝日数存在6 a和30 a的周期振荡特征,并在1991年发生突变。(2)在空间上,1961~2016年中国东部地区气候态和各年代的雨涝次数和雨涝日数主要集中分布在华南、云南西部和南部、江西北部、浙江南部、福建北部、湖南和重庆交界地区、四川北部和辽宁东部地区。(3)在变化趋势和波动特征空间分布上,1961~2016年中国东部地区雨涝次数和雨涝日数在东南沿海地区呈明显增加趋势,而1961~2016年中国东部雨涝次数和雨涝日数波动特征则呈东南低-西北高的空间分异格局。