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中等排放情景下中国未来不同强度降雨变化及其对总降雨贡献的预估(2006—2100年)

水利水电技术 2017年第12期48卷 14-21,40页

作者：孔锋王一飞方建吕丽莉中国气象局气象干部培训学院北京100081 中国气象局发展研究中心北京100081 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 民政部/教育部减灾与应急管理研究院北京100875 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

为探究中国整体和不同区域的不同强度降雨雨量及其对总降雨雨量贡献率的变化趋势,采用RCP6.0中等排放情景下2006—2100年WRF 30 km×30 km日值降水数据,根据中国气象局颁布的降水强度等级划分标准进行研究。结果表明:(1)在降雨雨量... 详细信息

为探究中国整体和不同区域的不同强度降雨雨量及其对总降雨雨量贡献率的变化趋势,采用RCP6.0中等排放情景下2006—2100年WRF 30 km×30 km日值降水数据,根据中国气象局颁布的降水强度等级划分标准进行研究。结果表明:(1)在降雨雨量上,中等排放情景下2006—2100年中国小雨减少,强降雨增加。在降雨雨量贡献率上,小雨和中雨对总降雨的贡献率呈减少趋势,其他五种强降雨对总降雨的贡献率在增加,说明强降雨增加,降雨朝着极端化方向发展。暴雨对总暴雨的贡献率呈增加趋势,而大暴雨和特大暴雨对总暴雨的贡献率呈减少趋势,总暴雨对总降雨贡献率的增加是由于暴雨的增加起了关键作用。(2)在不同分区上,北方、东北和西藏地区不同强度降雨均呈增加趋势;东南和西南地区除小雨外均呈增加趋势;西北东部地区仅小雨、大暴雨和特大暴雨呈增加趋势;西北西部地区仅小雨、中雨和总降雨呈增加趋势。在降雨雨量贡献率上,北方和西藏地区除小雨外均呈增加趋势;东北、东南和西南地区除小雨和中雨外均呈增加趋势;西北东部地区仅小雨呈增加趋势;西北西部地区仅小雨和中雨呈增加趋势。(3)在不同强度暴雨对总暴雨贡献率上,七大分区中的特大暴雨对总暴雨的贡献率除西北西部变化趋势不显著外,其他分区均呈不同程度的增加趋势。所得成果为类似研究提供参考。

关键词： RCP6.0 WRF模式动力降尺度降雨预估降雨等级降雨贡献率区域差异全球气候变化

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春夏两季连翘光合作用的土壤水分阈值效应及生产力分级

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林业科学 2016年第2期52卷 38-46页

作者：郎莹汪明山东省水土保持与环境保育重点实验室临沂大学水土保持与环境保育研究所临沂276000 地表过程与资源生态国家重点实验室北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875

【目的】研究春、夏两季连翘叶片光合作用多级土壤水分梯度的响应过程,阐明连翘光合作用的土壤水分阈值效应和生产力分级范围,并进行季节间比较,为春、夏季土壤水分胁迫下连翘的风险诊断和田间植物的土壤水分管理提供科学依据。【方法】... 详细信息

【目的】研究春、夏两季连翘叶片光合作用多级土壤水分梯度的响应过程,阐明连翘光合作用的土壤水分阈值效应和生产力分级范围,并进行季节间比较,为春、夏季土壤水分胁迫下连翘的风险诊断和田间植物的土壤水分管理提供科学依据。【方法】以2年生连翘苗木为材料开展温室盆栽试验,通过测定人工给水后植物自然耗水的方法分别获取春季14组和夏季10组土壤水分梯度,利用Li-6400光合作用系统测定2个季节连翘叶片的光合作用光响应过程,并以净光合速率（P_n）和水分利用效率（WUE）分别作为评价土壤水分对连翘的＂产＂、＂效＂指标,研究2个季节连翘的土壤水分阈值效应及其生产力分级。【结果】1）当春、夏季土壤相对含水量（RSWC）分别降低至37.5%和46.2%时,随着RSWC继续降低,P_n和WUE显著降低,连翘光合作用的气孔限制转为非气孔限制,P_n和Gs之间由线性正比关系转为非线性正比关系;2）春、夏季P_n,WUE对RSWC的响应过程均可用多项式较好地拟合,由此可确定2个季节连翘的P_n水分补偿点、P_n均值水分点、WUE均值水分点、P_n水分饱和点和WUE水分高效点,借助坐标轴图示,可将土壤水分对连翘的有效性分为无产无效水（春季RSWC≤26.1%,夏季RSWC≤26.4%）、低产低效水（春季RSWC为26.1%～37.5%,夏季RSWC为26.4%～46.2%）、中产中效水（春季RSWC为37.5%～39.5%或80%～100%,夏季RSWC为46.2%～47.8%或95.7%～100%）、高产中效水（夏季RSWC为47.8%～49.2%,83.7%～95.7%）和高产高效水（春季RSWC为39.5%～80.0%,夏季RSWC为49.2%～83.7%）;3）夏季土壤水分阈值（水分补偿点除外）均高于春季,有效水分范围（低产低效水、中产中效水、高产中效水、高产高效水）内夏季各级＂产-效＂水的上限、下限均高于春季,表明连翘对土壤水分含量的要求因生长发育时期不同而异。【结论】植物水分管理中要兼顾生长发育时期的影响,同时为了获得较高的连翘＂产＂、＂效＂水平,需维持春季39.5%≤RSWC≤80.0%、夏季49.2%≤RSWC≤83.7%的高产高效水。

关键词：土壤水分阈值净光合速率水分利用效率光合生产力分级季节

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基于PLAXIS软件对燃气管道回填施工方案的安全性评估

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安全与环境工程 2017年第6期24卷 162-167页

作者：刘凯汪明杨桂玲于海臣民政部教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京国道通公路设计研究院股份有限公司北京100053

为研究燃气管道回填施工过程中管道的受力情况,利用岩土有限元分析软件PLAXIS 3D,构建了地基-管道-回填材料-施工荷载的动力响应数值模型,设计了多种工况情景以及对应的施工机械动力荷载的数学表达形式,并对燃气管道回填施工各结构层压... 详细信息

为研究燃气管道回填施工过程中管道的受力情况,利用岩土有限元分析软件PLAXIS 3D,构建了地基-管道-回填材料-施工荷载的动力响应数值模型,设计了多种工况情景以及对应的施工机械动力荷载的数学表达形式,并对燃气管道回填施工各结构层压实过程中多种不利工况下管道的动力响应进行了数值模拟计算与分析,提出了管道安全性的评价准则并对管道的安全性进行了评估。结果表明:按照该回填施工方案,施工过程中管道的应力范围在35 MPa以内,管道压应变竖向位移小于5mm,管道处于安全范围。通过分析不同地基土体参数以及管道参数下管道的动力响应,得到了各影响因素对管道应力和位移的影响规律,可为深入了解管道在不同荷载作用下的动力响应及回填施工方案设计提供依据。

关键词：燃气管道回填施工安全性评估机械分层夯实数值模拟

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云南人工林和天然林对短期与持续干旱响应的差异性

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北京师范大学学报（自然科学版） 2016年第4期52卷 518-524页

作者：罗惠周涛吴昊高姗李铮徐培培曹乐瑶北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京师范大学民政部教育部减灾与应急管理研究院北京100875

全球气候变化导致干旱发生的频率,持续时间以及强度不断增加,严重影响森林的正常生长.受人类活动影响,人工林的面积逐渐增大,其对不同强度干旱胁迫的响应是否与天然林存在显著差异,目前仍存在争议.本文以云南省为研究区域,分析了不同时... 详细信息

全球气候变化导致干旱发生的频率,持续时间以及强度不断增加,严重影响森林的正常生长.受人类活动影响,人工林的面积逐渐增大,其对不同强度干旱胁迫的响应是否与天然林存在显著差异,目前仍存在争议.本文以云南省为研究区域,分析了不同时间尺度的气象干旱指数(SPEI)与反映植被生长状态的遥感监测植被指数(MODIS EVI)之间的关系,获得了反映该地区最佳时间尺度SPEI和对水分最敏感月份的EVI指标,进而基于省级尺度和基于气象站点的泰森多边形2个尺度上比较了人工林和天然林的生长状态对短期干旱(2001—2008年)与持续干旱(2009—2014年)的响应差异.结果表明:1)无论是人工林还是天然林,持续干旱对其的生长状态的影响均大于短期干旱;2)天然林的生长状态受持续干旱的影响程度大于人工林,且生长状态比人工林差.气候变化将导致更多极端的持续干旱事件发生,在未来气候变化进程中应多关注极端干旱对天然林的影响以及天然林的可恢复性问题.

关键词：人工林天然林 EVI SPEI干旱云南

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近55年来华东地区旱涝时空变化特征

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长江流域资源与环境 2016年第3期25卷 497-505页

作者：唐宝琪延军平李双双刘永林陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710119 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

基于华东地区89个气象站点近55年逐月降水资料,运用趋势分析法、IDW空间插值法、标准化降水指数（SPI）等方法,分析了1960~2014年期间我国华东地区旱涝灾害时空变化特征,并探讨了淮河南北旱涝的时空差异。结果表明：（1）近55年华东地... 详细信息

基于华东地区89个气象站点近55年逐月降水资料,运用趋势分析法、IDW空间插值法、标准化降水指数（SPI）等方法,分析了1960~2014年期间我国华东地区旱涝灾害时空变化特征,并探讨了淮河南北旱涝的时空差异。结果表明：（1）近55年华东地区降水量整体呈波动上升趋势,其中淮河以北地区降水量呈波动下降趋势,而淮河以南呈上升趋势。（2）从年尺度旱涝变化看,华东地区雨涝频率大于干旱频率,但干旱强度大于雨涝强度,且淮河以南地区的干旱强度大于淮河以北,而雨涝强度小于淮河以北。（3）华东地区南北旱涝站次比呈反向发展趋势,即淮河以北旱灾影响范围不断扩大,雨涝影响范围不断减小,淮河以南与之相反。（4）华东地区严重旱涝频率在空间分布上呈南北反向格局,即淮河以北旱灾频率高,涝灾频率低;淮河以南涝灾频率高,旱灾频率低。

关键词：旱涝变化特征标准化降水指数华东地区

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1960～2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪灾害时空聚类特征

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地理科学 2016年第1期36卷 149-156页

作者：李双双杨赛霓刘焱序张东海刘宪锋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 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室资源学院北京100875

基于京津冀及周边34个气象站点逐日气温、相对湿度和降水数据,辅以Mann-Kendall趋势分析、Sat Scan时空重排扫描等数理统计方法,对1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪灾害时空聚类特征进行分析。结果表明：1 1960~2013年京津冀地区干... 详细信息

基于京津冀及周边34个气象站点逐日气温、相对湿度和降水数据,辅以Mann-Kendall趋势分析、Sat Scan时空重排扫描等数理统计方法,对1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪灾害时空聚类特征进行分析。结果表明：1 1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪变化具有阶段性,2000年之前干旱-热浪频次多为负距平,暴雨频次相对较多;2000年后干旱和热浪频次呈上升趋势,暴雨频次呈下降趋势;2综合考虑多种致灾因子,京津冀地区高致灾因子区集中于东部沿海区和西部太行山地区,低致灾因子区分布于中部平原区;3 1960~2013年京津冀地区干旱和热浪空间分布具有明显的重叠性,两者空间叠加区主要分布于5个区域：北部沿海区、北部燕山山区、西部太行山区、南部平原区。对于北京、天津、保定等中部平原区的城市而言,其为多灾种叠加的＂平静区＂,干旱-暴雨-热浪灾害时空群集事件相对较少。

关键词：自然灾害多灾种时空聚类京津冀地区

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多因素影响下埋地管道安全性能的数值模拟

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安全与环境工程 2017年第3期24卷 155-159页

作者：杨桂玲刘凯汪明郑建春民政部/教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京城市系统工程研究中心北京100089

地下管线系统是城市生命线的重要组成。城市化进程的加快带来的交通荷载增加、地下水位下降、地陷、地下空洞等问题,愈来愈成为影响地下埋地管道安全的重要因素。运用PLAXIS3D岩土有限元分析软件,构建了路基-管道-荷载三维有限元分析模... 详细信息

地下管线系统是城市生命线的重要组成。城市化进程的加快带来的交通荷载增加、地下水位下降、地陷、地下空洞等问题,愈来愈成为影响地下埋地管道安全的重要因素。运用PLAXIS3D岩土有限元分析软件,构建了路基-管道-荷载三维有限元分析模型,分析了车辆超载、地下水位下降、地下空洞等多因素影响下埋地管道的有效应力和竖向位移的动态响应规律。结果表明:车辆超载和地下空洞对埋地管道的安全性能影响较大,主要体现在管道拉压往复应力和残余变形的增加。指出多种不利因素共同作用形成的组合叠加、耦合互馈的长期综合效应,是地下管道安全设计和运行保障中特别需要关注和深入研究的。

关键词：埋地管道安全性能有限元分析有效应力竖向位移地下空洞

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1960-2014年北京户外感知温度变化特征及其敏感性分析

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资源科学 2016年第1期38卷 175-184页

作者：李双双杨赛霓刘宪锋刘焱序北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学资源学院北京100875 北京大学城市与环境学院北京100871

基于通用热气候指数(UTCI),本文分析了北京1960-2014年户外感知温度变化特征,并采用敏感性分析方法定量分析了驱动UTCI变化的主导因素。结果表明:1研究时段内,北京年均人体感知温度为9.2℃,人体整体感觉为舒适,并表现出显著的上升趋势,... 详细信息

基于通用热气候指数(UTCI),本文分析了北京1960-2014年户外感知温度变化特征,并采用敏感性分析方法定量分析了驱动UTCI变化的主导因素。结果表明:1研究时段内,北京年均人体感知温度为9.2℃,人体整体感觉为舒适,并表现出显著的上升趋势,变化速率为0.52℃/10a;2在年际变化上,全年UTCI大致可以分为3个时期:1960-1970年持续下降期,1971-1990年持续上升期,1991-2014年平稳波动期;3在季节变化上,春季和秋季人体感觉为舒适,夏季为中度热胁迫,冬季为中度冷胁迫,且以春冬增幅最为显著;4在等级变化上,极端冷胁迫日数在减少,中度冷胁迫和热胁迫日数在增加,人体感觉整体趋于热不舒适;5在影响因素上,北京UTCI变化对气温最为敏感,其次是风速,但是不同季节中气候因子组合存在差异,不同气候因子在不同季节贡献量亦存在差异。

关键词：气候变化 UTCI 户外感知温度敏感系数北京

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区域性暴雨的数值模拟和诊断分析的对比研究——以北京2012年7月21日暴雨为例

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灾害学 2017年第3期32卷 191-196,215页

作者：张杰彭丽霞史培军北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 北京师范大学民政部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875

2012年7月21-22日,北京地区出现了有气象记录以来一次罕见的特大暴雨天气过程,对当地人民的生命财产造成了严重损失。该文采用新一代中尺度数值预报模式WRFV3.7,对这次极端降水天气过程进行了数值模拟研究,通过模式输出结果对其发生、... 详细信息

2012年7月21-22日,北京地区出现了有气象记录以来一次罕见的特大暴雨天气过程,对当地人民的生命财产造成了严重损失。该文采用新一代中尺度数值预报模式WRFV3.7,对这次极端降水天气过程进行了数值模拟研究,通过模式输出结果对其发生、发展机制进行了对比研究。研究结果表明WRF模式能够较好地模拟出这次暴雨的落区、暴雨演变过程和24h累积降水;本次暴雨过程的大尺度环流背景是典型的华北暴雨环流形势,暴雨过程主要由低空中尺度系统造成,暴雨的落区和强度是由中尺度系统随时间的移动而决定。

关键词：区域性暴雨 WRF 诊断分析数值模拟对比分析北京“7·21”暴雨

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企业自保组织形式及对我国核电企业的启示

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保险理论与实践 2017年第2期 81-96页

作者：王欣徐伟李古清北京师范大学民政部一教育部减灾与应急管理研究院北京100875 中国人民财产保险股份有限公司特殊风险保险事业部北京100022 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

[摘要]通过借鉴国外非核电企业的自保模式以及保险市场情况，对欧洲核电互保组织EMANI和美国核电互保组织NEIL的特征和优缺点进行分析，结合目前中国核电企业自身状况，提出成立保险公司、成立互保组织、设立自保基金、成立自保公司以... 详细信息

[摘要]通过借鉴国外非核电企业的自保模式以及保险市场情况，对欧洲核电互保组织EMANI和美国核电互保组织NEIL的特征和优缺点进行分析，结合目前中国核电企业自身状况，提出成立保险公司、成立互保组织、设立自保基金、成立自保公司以及实施变相租赁自保五种可行的自保表现形式，并指出成立自保公司是目前我国核电企业自保即核电站工程期的最佳自保方案。

关键词：核电企业自保模式

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