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阿勒泰地区冬季降水变化特征及雪灾趋势判断

干旱区资源与环境 2013年第9期27卷 72-78页

作者：刘栎杉延军平陕西师范大学旅游与环境学院西安710062

利用1961～2010年北疆阿勒泰地区的气象数据,对研究区大冬季的气温和降水特征进行分析。结果表明:1)阿勒泰地区年平均气温以0.43℃/10a的速率呈增温趋势,与此同时降雪量也以126.4mm/10a的速度呈上升趋势。2)通过可公度法判断出2012a及20... 详细信息

利用1961～2010年北疆阿勒泰地区的气象数据,对研究区大冬季的气温和降水特征进行分析。结果表明:1)阿勒泰地区年平均气温以0.43℃/10a的速率呈增温趋势,与此同时降雪量也以126.4mm/10a的速度呈上升趋势。2)通过可公度法判断出2012a及2013a发生下一次中-重度雪灾的信号较强。并采用蝴蝶结构图法及可公度结构系法对雪灾发生年份进行了验证。3)太阳黑子及ENSO事件对雪灾的发生均具有一定的影响。

关键词：雪灾可公度法蝴蝶结构图法可公度结构图法阿勒泰地区

太阳活动和大气涛动对天山南北气温波动的综合影响

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资源科学 2014年第3期36卷 502-511页

作者：刘栎杉延军平李双双陕西师范大学旅游与环境学院西安710062 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室减灾与应急管理研究院北京100875

利用天山南北33个气象站点1961-2012年逐日气温数据,运用滑动平均、线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验等气候诊断方法,分析了近52年天山南北气温变化趋势、突变特征,探讨了太阳活动、主要大气涛动对气温波动的综合影响。结果表明:①... 详细信息

利用天山南北33个气象站点1961-2012年逐日气温数据,运用滑动平均、线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验等气候诊断方法,分析了近52年天山南北气温变化趋势、突变特征,探讨了太阳活动、主要大气涛动对气温波动的综合影响。结果表明:①近52年天山南北气温暖化趋势明显。3个分区增温速率关系为:天山南坡(0.256℃/10a)<天山北坡(0.259℃/10a)<天山东段(0.446℃/10a);②天山南北气温变化与太阳活动波动具有一定的规律性,表现为:第19-20周期"反相关",第21-22周期和23周期上升段"正相关",第23周期下降段和第24周期"反相关";③ENSO事件对天山南北气温变化影响相对较弱,且ENSO事件强度与天山南北气温年际变化相关性存在不稳定性;④北极涛动(AO)和北大西洋涛动(NAO)与天山南北气温变化相关性较高且存在季节差异。其中,北极涛动(AO)主要影响天山南北冬季和春季气温变化,空间上天山北坡响应明显于南坡。北大西洋涛动(NAO)主要影响夏季气温变化,空间上夏季气温影响区域广泛,冬季气温影响主要集中在天山南北坡边缘地带;春季气温影响区域主要集中在天山北麓。

关键词：气温变化太阳活动 ENSO AO NAO 天山南北

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新疆气象灾害时间对称性研究

新疆气象灾害时间对称性研究

作者：刘栎杉陕西师范大学

学位级别：硕士

近一个世纪以来,全球气候变化特别是极端气候的突发性增加了自然灾害的不可预测性,更加大了灾害危害性和风险性,对区域环境和社会发展产生了极大的影响。其中,气象灾害已经成为各类自然灾害中影响最为广泛的种类。新疆生态环境脆弱,是... 详细信息

近一个世纪以来,全球气候变化特别是极端气候的突发性增加了自然灾害的不可预测性,更加大了灾害危害性和风险性,对区域环境和社会发展产生了极大的影响。其中,气象灾害已经成为各类自然灾害中影响最为广泛的种类。新疆生态环境脆弱,是我国自然灾害较为多发的地区。研究新疆极端气候变化特征,分析旱灾、雪灾和风灾等主要气象灾害时空演变规律,判断研究区未来几年内灾害时间窗口期对全面了解区域气候变化特征,保护与建设生态环境,促进农、牧业经济发展,降低区域灾害风险等具有重要的理论与现实意义。本文利用GIS地理信息系统和数理统计方法综合分析新疆气温、降水、风速三大气候要素的空间分异规律;通过对太阳活动、ENSO事件、大气涛动等要素与不同区域不同气象灾害做相关性分析,探讨相关因子对气象灾害的影响;针对研究区内不同区域特殊的气候条件、典型的气象灾害,以对称性理论为研究机制,可公度为主要研究方法,蝴蝶结构图和可公度结构系为验证方法对新疆气象灾害进行趋势判断,确定灾害时间窗口期,并基于以上研究,总结出近20a新疆气候类型、近半个世纪以来灾害类型,论证了新疆气象灾害存在时间对称性特征,并浅谈了除对称性外可公度可能的物理机理。主要结论如下：（1）1961-2012年,新疆年均气温整体呈波动上升趋势（0.307℃/10a）,暖性突变时间为1990年,存在5-10a小尺度和20-25a大尺度上的周期性规律。四季平均气温变化与年均气温变化趋势基本一致,但波动幅度较大。空间上,气温整体呈南高北低分布,表现出较好的纬度变化规律。年降水量相对较少,但仍以7.99mm/10a的速率呈波动上升趋势,突变时间为1987年,存在18-25a周期性规律。冬季降水增多趋势最显著,夏季降水增速最快。受西风环流和地形影响,降水空间分配不均。年均风速整体呈波动下降趋势,倾向率为-0.127m/s/10a,与全国风速递减率相当,突变时间为1981年。四季风速变化趋势与全年基本一致,但变化幅度略有不同。空间上北疆大风日数多于南疆,但南疆受大风危害的影响更大。综合看来,近20a新疆气温暖化趋势显著,降水明显偏多,气候类型为高温多雨型。（2）从阿勒泰地区雪灾年代际特征来看,20世纪70年代和80年代雪灾发生频率相当,均占雪灾总数的16.7%,90年代起雪灾次数明显上升,2001-2010年雪灾发生频率最高,所占比例达37.5%。其中,中—重度雪灾主要发生在阿勒泰、青河和富蕴,重度雪灾主要发生在富蕴。从太阳黑子数曲线来看,雪灾多发于黑子数下降阶段,发生概率为62.5%。从黑子活动周期来看,雪灾主要发生在峰年和谷年附近。综合可公度、蝴蝶结构图和可公度结构系方法所得结果,认为2013年和2015年为阿勒泰地区雪灾时间窗口期。（3）天山南北旱涝等级时间序列明显反映出,1987年前全区整体表现为偏旱和重旱,1987年之后转为多雨和偏涝。研究区大多数站点干旱和雨涝频率基本相当,但旱情略大于涝情,更易发生旱灾。ENSO事件对天山南北旱涝具有一定程度的影响,其中El Nifio事件对干旱的影响较大,且天山北坡对El Nino事件的响应更为敏感;El Nino事件和La Nina事件均在一定程度上影响天山南北雨涝,La Nina事件影响程度相对较强,且天山南坡较天山北坡对La Nina事件的响应更为敏感。综合可公度、蝴蝶结构图和可公度结构系方法所得结果,认为2014-2015年为天山南北春旱和秋涝灾害时间窗口期。（4）南疆年均大风日数12.9d,并以3.3d/10a的速率呈明显减少趋势。各年代季大风日数多发生在春季和夏季,秋季和冬季发生次数较少。空间上表现为“碗”状分布,即“两边大,越靠近中心越小,中心最小”。ENSO与南疆风速变化相关性相对最低,影响相对较弱,北大西洋涛动（NAO）和北极涛动（AO）与南疆风速变化相关性较高,且存在季节差异。综合可公度、蝴蝶结构图和可公度结构系方法所得结果,认为2013-2015年为南疆大风日数异常偏少时间窗口期。综合以上结论和各类灾害发生季节,认为在全球变暖背景下,近半个世纪以来新疆气象灾害类型为“秋冬增长型”和“春季减少型”。（5）目前,对称性在各类灾害趋势判断中的应用已较为成熟,但对于其物理机理的分析尚处于初期探索阶段。笔者认为可以从“阿诺德舌头”和“组学”两方面进行深入研究。本研究重点为确定灾害时间窗口期、丰富灾害趋势判断方法、增加灾害验证案例、为防灾减灾提供参考。

关键词：对称性趋势判断灾害时间窗口期雪灾旱涝大风日数异常新疆

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甘肃省雨涝灾害时间对称性及趋势判断

干旱区资源与环境 2014年第8期28卷 125-131页

作者：吴梦初延军平刘栎杉陕西师范大学旅游与环境学院西安710062

灾害趋势判断是提高灾害预测预报水平的重要途径,其理论和现实意义重大。文中根据1959-2011年甘肃省的气象资料,对该区近53年的雨涝灾害时间对称性进行分析。结果表明:1)经三元可公度验证,1959年以来甘肃省的雨涝灾害呈现良好的可公度... 详细信息

灾害趋势判断是提高灾害预测预报水平的重要途径,其理论和现实意义重大。文中根据1959-2011年甘肃省的气象资料,对该区近53年的雨涝灾害时间对称性进行分析。结果表明:1)经三元可公度验证,1959年以来甘肃省的雨涝灾害呈现良好的可公度性特征,即研究区雨涝灾害具有明显的时间对称性。2)通过时间对称性分析,2014和2015年甘肃省发生雨涝灾害的信号最强,很有可能发生雨涝灾害;并利用蝴蝶结构图及可公度结构系对预测年份进行了验证。3)太阳黑子及ENSO事件对雨涝灾害的发生均具有一定的影响。该研究可丰富重大灾害趋势判断研究案例。

关键词： Z指数可公度时间对称性雨涝甘肃省

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山西气候变化特征与旱涝灾害趋势判断

干旱区资源与环境 2013年第5期27卷 120-125页

作者：张丽花延军平刘栎杉陕西师范大学旅游与环境学院西安710062

根据山西18个气象站自建站以来到2010年的气温和降水资料,应用趋势分析法、Mann-Kendall突变检验、马尔可夫模型等分析了山西近60a来的气候变化及旱涝趋势。结果表明:1)山西近60a来气候总体上具有暖干化特征,年平均气温呈波动上升趋势,... 详细信息

根据山西18个气象站自建站以来到2010年的气温和降水资料,应用趋势分析法、Mann-Kendall突变检验、马尔可夫模型等分析了山西近60a来的气候变化及旱涝趋势。结果表明:1)山西近60a来气候总体上具有暖干化特征,年平均气温呈波动上升趋势,其增长率为0.29℃/10a。20世纪90年代以来气温上升迅速,在1992年气温发生突变,1992年以前为冷期,以后为暖期。2)降水量总体呈减少趋势,为-12.77mm/10a。降水变化与气温变化呈负相关。3)马尔可夫模型预测显示在气温突变后2012～2016年降水处于"正常"状态的概率较大。

关键词：气候变化山西旱涝灾害趋势判断马尔可夫模型

印度尼西亚M_s≥7.8强震时空对称特征及其趋势判断

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自然灾害学报 2013年第1期22卷 190-197页

作者：李双双延军平刘栎杉万佳安华陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710062

在灾害的综合研究中,自然灾害风险评价是灾害研究的一个热点领域。对自然灾害进行准确的趋势判断,其理论和现实意义重大。利用可公度信息提取方法和蝴蝶结构图法对1900年以来印度尼西亚Ms≥7.8的强震进行了分析,认为印度尼西亚在2014年... 详细信息

在灾害的综合研究中,自然灾害风险评价是灾害研究的一个热点领域。对自然灾害进行准确的趋势判断,其理论和现实意义重大。利用可公度信息提取方法和蝴蝶结构图法对1900年以来印度尼西亚Ms≥7.8的强震进行了分析,认为印度尼西亚在2014年强震信号较强,有可能发生较大震级的地震。将地震对称性的空间表象、动力学基础及其物理机理进行有机的结合可以作为地震趋势判断的依据,为后续研究提供一些启示。

关键词：时空对称性可公度地震印度尼西亚

云南省近44年日照时数时空变化及其影响因素分析

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云南大学学报（自然科学版） 2014年第3期36卷 392-399页

作者：王宇延军平吴梦初刘栎杉陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710119 西安工程大学陕西西安710048

利用云南省28个气象站1969—2012年逐月日照时数、风速、气温和降水资料,采用气候倾向率、趋势线法和Kriging空间插值法,分析了该省日照时数时空变化及其影响因素.结果表明:①近44年,云南年日照时数整体呈波动减少趋势,减少速率为14.95 ... 详细信息

利用云南省28个气象站1969—2012年逐月日照时数、风速、气温和降水资料,采用气候倾向率、趋势线法和Kriging空间插值法,分析了该省日照时数时空变化及其影响因素.结果表明:①近44年,云南年日照时数整体呈波动减少趋势,减少速率为14.95 h/10a;②年日照时数空间分布大体表现为一高两低:以华坪为单峰中心的西南高值区,以屏边为中心的东部边缘低值区,和以贡山为中心的西北低值区,即自南向北呈纬向增大型分布;③年日照时数空间变化差异明显,以大理—景东—元江—江城为界,以西呈明显增加趋势,以东的滇西北—滇中—滇东南地区呈减少趋势,即自西向东呈经向减少型分布;④四季日照时数变化趋势与年日照变化趋势基本一致(减少),但秋季较为特殊,呈上升趋势(4.15 h/10a);⑤四季日照时数空间变化特征主要表现为,滇西南和滇东北南部地区增多,其他各地减少;⑥云南省年日照时数与平均风速、气温和降水量均有一定的相关性.其中,降水量对年日照时数的影响最为密切,风速与日照时数变化的相关性最弱.

关键词：影响因素时空变化日照时数云南省

2000--2009年青海省植被覆盖时空变化特征

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水土保持通报 2014年第1期34卷 263-267页

作者：刘栎杉延军平李双双陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710062

基于2000—2009年MODIS—NDVI植被覆盖指数,采用线性趋势分析、标准差等数理分析方法,对青海省"退耕还林还草"实施10a来植被覆盖时空变化特征进行分析。结果表明:(1)2000—2009年青海省植被覆盖呈明显增加趋势为0.018/10a,远快于三北防... 详细信息

基于2000—2009年MODIS—NDVI植被覆盖指数,采用线性趋势分析、标准差等数理分析方法,对青海省"退耕还林还草"实施10a来植被覆盖时空变化特征进行分析。结果表明:(1)2000—2009年青海省植被覆盖呈明显增加趋势为0.018/10a,远快于三北防护林工程区1982—2006年植被覆盖平均增速0.007/10a;(2)2000—2009年青海省植被恢复具有阶段性,"退耕还林还草"实施前6a,植被覆盖呈现快速上升,2005年后呈波动下降趋势;(3)青海省植被恢复以轻微改善为主(32.66%),中度改善次之(13.32%),明显改善区主要分布在柴达木盆地东南边缘、青海湖盆地、茶卡—共和盆地、河湟谷地及黄南低地;(4)青海省植被呈退化趋势区域比重为18.40%,主要分布于青南高原三江源地区和祁连山中东段;(5)青海省2000—2009年植被稳定性存在明显地域差异。空间格局主要表现为"东南波动,西北稳定,高原温带波动,高原寒带、亚寒带稳定"。青海东部中低山地、丘陵、盆地地区变化幅度最为明显。

关键词：植被覆盖退耕还林还草时空格局青海省

基于对称性的中国台湾地震趋势判断及物理基础

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灾害学 2013年第1期28卷 11-14,27页

作者：延军平李双双刘新颜万佳刘栎杉陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710062

在灾害的综合研究中,自然灾害风险评价是灾害研究的一个热点领域,对自然灾害进行准确的趋势判断,其理论和现实意义重大。以台湾地区地震空间对称性为切入点,着重探讨了台湾地震空间对称轴存在的合理性及其物理基础,结合可公度研究理论... 详细信息

在灾害的综合研究中,自然灾害风险评价是灾害研究的一个热点领域,对自然灾害进行准确的趋势判断,其理论和现实意义重大。以台湾地区地震空间对称性为切入点,着重探讨了台湾地震空间对称轴存在的合理性及其物理基础,结合可公度研究理论分析强震灾害趋势,从而为判断地震灾害未来发生的时间、空间趋势提供一些理论思考和方法借鉴。结果表明,台湾M≥7.2级地震在空间上具有明显的南北对称性特征,其对称性有一定的动力学基础,并且可以作为区域地震未来趋势判断的依据。其中2012、2014年台湾发生M≥7.2地震信号较强,须密切关注此地震趋势信息。综合空间对称性的信息分析,下次发生地震的可能地区是台湾中北部地区。该研究对认识重大灾害成因机制具有一定启示意义。

关键词：地震对称性灾害趋势物理基础台湾地区