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第35届中国气象学会年会

作者：高妙妮 Bin Wang 杨静董文杰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师范大学系统科学学院夏威夷大学气象系及国际太平洋研究中心南京信息工程大学地球系统模拟中心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地理科学学部减灾与应急管理研究院中山大学大气科学学院

夏季梅雨雨季后(7-8月),江淮流域成为中国热浪高发的核心区域。该地区的热浪具有高温和高湿的特征,严重危害人类健康、社会经济和生态系统。1961-2015年,江淮流域夏季湿热浪日数存在显著的年际和年代际变率。提高该地区热浪总日数的预... 详细信息

夏季梅雨雨季后(7-8月),江淮流域成为中国热浪高发的核心区域。该地区的热浪具有高温和高湿的特征,严重危害人类健康、社会经济和生态系统。1961-2015年,江淮流域夏季湿热浪日数存在显著的年际和年代际变率。提高该地区热浪总日数的预测能力具有重要的科学意义和社会价值。研究发现,江淮流域热浪日数的变化与两个前期海温因子显著相关:太平洋纬向偶极型海温发展趋势和冬季大西洋经向三极型海温。具体的影响机制是:前者代表了早春衰减位相的中太平洋型El Ni?o(La Ni?a)向夏季发展位相的东太平洋型La Ni?a(El Ni?o)的快速转变过程,La Ni?a(El Ni?o)表现出的中太平洋冷(暖)海温,通过改变沃克环流,抑制(增强)赤道中太平洋对流,激发罗斯贝波,加强(减弱)西北太平洋副热带高压;冬季北大西洋三极型海温通过海气正反馈和海洋记忆过程维持到次年夏季,激发"环球遥相关"波列影响下游地区,波动中的东亚活动中心使江淮流域受异常高压(低压)控制。基于上述两个海温预报因子,本文建立了江淮流域湿热浪日数的超前1月物理-经验预报模型。该预报模型的35年前滚后报试验(1981-2015年)和近20年独立预报试验(1996-2015年)的预报技巧分别可达0.66和0.73。本研究揭示了江淮流域夏季热浪日数的潜在可预报性,即热浪日数总方差的55%可被预报,表明动力模式对极端高温的季节预报能力仍存在较大的可提高空间。

关键词：热浪江淮流域物理-经验预报模型

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低温对中国居民健康影响的空间差异性分析

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地球信息科学学报 2017年第3期19卷 336-345页

作者：王琛智张朝周脉耕殷鹏陶福禄金月雄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 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心北京100050 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国人民财产保险股份有限公司湖州分公司湖州313000

全球变暖导致气象灾害频发,尤其是极端天气事件。极端温度对公共健康的影响已成为当今研究的热点问题之一。相比于发达国家,中国在该领域研究起步较晚。虽然已有出色的成果,但在以下3个方面还略显不足:(1)大多数研究基于一个城市或几个... 详细信息

全球变暖导致气象灾害频发,尤其是极端天气事件。极端温度对公共健康的影响已成为当今研究的热点问题之一。相比于发达国家,中国在该领域研究起步较晚。虽然已有出色的成果,但在以下3个方面还略显不足:(1)大多数研究基于一个城市或几个城市,缺乏基于大量数据的区域尺度的研究;(2)已有研究往往按地理因素或行政单位来划分区域,而忽视区域内部温度的异质性;(3)相比高温热浪,鲜少有研究关注低温冷害的影响。针对上述问题,本文收集了中国疾病预防控制中心2007-2012年全国127个站点的数据,利用分布式滞后非线性模型,探究了中国5个温度带温度与居民非意外死亡之间的暴露-反应曲线。在此基础上,定义当地温度分布1%处的温度为极端低温,根据温度-死亡风险曲线,计算了冷害造成的死亡风险。结果表明,不同温度带的温度-死亡关系曲线呈现U型或J型。极端低温对北亚热带影响最小,其相对风险为1.27(95%CI:0.94-1.72);对中亚热带影响最大,其相对风险为1.93(95%CI:1.08-3.60)。随着温度带温度的升高,低温冷效应的影响呈现"M"型,这一特征与不同温度带经济发展有关。因此,不同地区的政府除了应着力提高地区经济发展外,还应根据地区特征,采取更积极有效的措施来应对低温冷害可能给当地公共健康造成的威胁。

关键词：温度与公共健康低温 DLNM模型气候变化空间分异

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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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DEM水平分辨率越高提取的河长越准确？

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北京师范大学学报（自然科学版） 2016年第5期52卷 610-615页

作者：刘凡陈波史培军北京师范大学民政部/教育部减灾与应急管理研究院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环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875

是否所使用的DEM水平分辨率越高,水文、水力学模拟的准确度和流域特征参数提取的精度越高？为探讨该问题,本文用Arc-Hydro模块提取了9种DEM水平分辨率（3~250m）下202条不同等级（Strahler Order）河流的河长,以3m激光探测与测距（LiDAR... 详细信息

是否所使用的DEM水平分辨率越高,水文、水力学模拟的准确度和流域特征参数提取的精度越高？为探讨该问题,本文用Arc-Hydro模块提取了9种DEM水平分辨率（3~250m）下202条不同等级（Strahler Order）河流的河长,以3m激光探测与测距（LiDAR）DEM数字化的河长为标准,计算了各分辨率下河长提取的平均相对误差（ARE）.结果表明：在研究区内,10~20m水平分辨率的DEM数据提取的河流长度最为精确;随着DEM水平分辨率的提高,不同等级河流提取河长的ARE均逐渐减小;当水平分辨率提高到一定级别之后若继续提高时,ARE反而会逐渐增大;即整体上提取河长的平均相对误差和DEM水平分辨率之间呈＂对勾型＂变化规律.本研究表明,并不是DEM水平分辨率越高,提取河长越精确.

关键词：数字高程模型(DEM) 水平分辨率流域特征参数河长

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1951～2010年中国年代际累积暴雨时空格局变化的相关因素研究

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地理科学 2016年第10期36卷 1457-1465页

作者：史培军孔锋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 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 民政部/教育部减灾与应急管理研究院北京100875

采用多种统计方法,解释1951～2010年中国年代际累积暴雨不断增加的现象。结果表明：快速城镇化因素极有可能是中国大面积暴雨增加的主因。在时间序列上,城镇化因素对中国年际暴雨雨量、雨日和雨强的方差解释分别为61.54%,58.48%,65.54%... 详细信息

采用多种统计方法,解释1951～2010年中国年代际累积暴雨不断增加的现象。结果表明：快速城镇化因素极有可能是中国大面积暴雨增加的主因。在时间序列上,城镇化因素对中国年际暴雨雨量、雨日和雨强的方差解释分别为61.54%,58.48%,65.54%;自然因子方差解释分别为24.30%,26.23%,21.92%。在空间格局上,中国县级总人口密度和低能见度日数年均值的面板数据与中国年代际累积暴雨雨量、雨日和雨强显著相关,其空间相关系数随年代推移而不断增加,进一步表明快速城镇化因素可能触发了中国年代际大面积暴雨的显著增加。

关键词：暴雨时空格局城市化空间相关影响因子中国

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中国气象灾害对宏观经济增长的影响分析

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北京师范大学学报（自然科学版） 2016年第6期52卷 747-753页

作者：史培军应卓蓉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 北京师范大学民政部/教育部减灾与应急管理研究院北京100875

自然灾害一直伴随着人类社会的生产、生活与发展,气象灾害尤甚.据中国气象局资料统计,在各类自然灾害中,气象灾害损失大约占到70%以上.本文在对中国气象灾害时空分布及趋势分析的基础上,运用中国31个省(市)2004—2013年的气象灾害数据... 详细信息

自然灾害一直伴随着人类社会的生产、生活与发展,气象灾害尤甚.据中国气象局资料统计,在各类自然灾害中,气象灾害损失大约占到70%以上.本文在对中国气象灾害时空分布及趋势分析的基础上,运用中国31个省(市)2004—2013年的气象灾害数据及次年社会经济数据,分析了气象灾害对各省(市)次年经济增长的影响,结果表明:以直接经济损失和受灾人口为度量的气象灾害,短期内,会对各省第二年GDP增长率产生较为显著的正面影响,这种正面影响受到城市化率、开放程度、教育水平、交通状况、医疗卫生水平等社会经济因素的影响.

关键词：气象灾害国内生产总值(GDP) 增长率影响评价中国

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基于夜间灯光和人口密度数据的京津冀GDP空间化对比

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地球信息科学学报 2016年第7期18卷 969-976页

作者：王旭吴吉东王海李宁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 北京师范大学民政部教育部减灾与应急管理研究院北京100875

国内生产总值(GDP)是衡量地区经济发展水平的重要指标,GDP的空间化可以为灾害风险分析等多学科交叉研究提供基础数据。空间化代用数据的选择是社会经济统计数据空间化的关键,本文以京津冀地区作为研究区,将夜间灯光、全球人口密度(Land ... 详细信息

国内生产总值(GDP)是衡量地区经济发展水平的重要指标,GDP的空间化可以为灾害风险分析等多学科交叉研究提供基础数据。空间化代用数据的选择是社会经济统计数据空间化的关键,本文以京津冀地区作为研究区,将夜间灯光、全球人口密度(Land Scan)和亚洲人口密度(Asia Pop)空间分布信息作为代用数据,将市级GDP统计数据空间展布到栅格单元,以绝对误差、相对误差和均方根误差为指标,利用县级统计数据对展布结果进行误差分析,并对比3种数据对GDP空间模拟的表达效果。结果表明:相对于夜间灯光和Land Scan数据,Asia Pop模拟得到的综合误差最小;基于夜间灯光和Land Scan的GDP空间展布误差格局比较接近,即存在经济较发达的市辖区GDP值被低估、市郊区县GDP被高估的误差"两极区"倾向,而基于Asia Pop的GDP空间展布误差格局与经济发展水平关系不密切。因此,利用单一代用数据很难合理地反映经济活动的空间分布,综合夜间灯光、人口密度、道路和建筑物等多源空间数据是提高GDP空间展布精度的发展趋势。

关键词： GDP空间化京津冀夜间灯光人口密度

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社会—生态脆弱性相互关系的计量推断方法

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地理科学进展 2016年第2期35卷 214-222页

作者：李宁张正涛郝晓琳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 北京师范大学民政部/教育部减灾与应急管理研究院北京100875

本文在系统分析社会生态脆弱性综合方法研究进展后指出,综合指数法可作为代表某时期在社会和生态脆弱性两方面的指标,解释总体水平下的脆弱性等级,但无法反映指标间相互影响的程度和影响方向;相关系数分析能解释两指标间的相互关系,但... 详细信息

本文在系统分析社会生态脆弱性综合方法研究进展后指出,综合指数法可作为代表某时期在社会和生态脆弱性两方面的指标,解释总体水平下的脆弱性等级,但无法反映指标间相互影响的程度和影响方向;相关系数分析能解释两指标间的相互关系,但无法解释其因果关系;由最小二乘法得到的解释指标变动系数,但由于解释指标和被解释指标选择的主观性,其相互作用的方向性仍无法判断。针对上述关系计量推断中存在的问题,本文探讨了工具变量估计参数的可行性,通过实例证实该方法能揭示社会脆弱性和生态系统脆弱性指标之间相互影响的方向。结果表明,社会脆弱性(So VI)对生态脆弱性(NPPI)的影响强度大于反方向的影响作用,从1980 s到2000 s,NPPI对So VI的作用由强减弱,其作用显著省区由5个减少至2个;而So VI对NPPI的作用由弱增强,其作用显著省区由1个增加为7个。定量且具备相互影响方向的推断方法有利于揭示社会系统和生态系统相互作用的机理。

关键词：社会脆弱性生态系统脆弱性相互影响工具变量估计

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基于日值和小时降水数据诊断中国暴雨时空变化差异的研究(1991-2010)

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灾害学 2017年第1期32卷 72-79页

作者：孔锋吕丽莉方建刘凡应卓蓉郭建平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 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 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 中国气象科学研究院大气成分研究所北京100081

日值和小时观测降水数据在反映中国暴雨时空格局方面的差异还未有明确结论,因此,亟需通过不同时间分辨率的降水观测数据来深入研究中国暴雨的时空变化特征。该文采用观测的长时间序列(1991-2010年)的小时降水数据和日值降水数据对中国... 详细信息

日值和小时观测降水数据在反映中国暴雨时空格局方面的差异还未有明确结论,因此,亟需通过不同时间分辨率的降水观测数据来深入研究中国暴雨的时空变化特征。该文采用观测的长时间序列(1991-2010年)的小时降水数据和日值降水数据对中国暴雨雨量和暴雨雨日的年际和年代际时空变化特征进行研究。结果表明,在时间变化上,1991-2010年期间小时降水数据和日值降水数据计算的暴雨雨量和暴雨雨日在逐年变化上没有本质上的差异,暴雨雨量和暴雨雨日的年累计值在波动中呈现出明显的增加趋势,但日值降水数据所反映的暴雨雨量和暴雨雨日的波动要大于小时降水数据。在空间格局上,小时降水数据和日值降水数据所反映的中国暴雨雨量和暴雨雨日的空间分布格局没有较大差别,但小时降雨数据反映的更详细,空间分布格局的破碎程度更高。在年代际小时暴雨和日值暴雨两者之间的对比方面,小时降水数据和日值降水数据有较大差异,小时降水数据反映的暴雨雨量和暴雨雨日在长江流域偏少,而在其它地区有不同程度的偏高。在小时暴雨和日值暴雨的各自年代际变化方面,小时降水数据和日值降水数据反映的年代际暴雨空间变化表现出相同的变化趋势,但小时降水数据反映的空间分布特点更加破碎。因此,小时降水数据和日值降水数据在反映中国年代际暴雨时空高低分布方面具有一致性,但量级在不同地区具有不同程度的差异,且在揭示中国年代际暴雨变动方面具有一致性,应根据研究目的选择适当数据。

关键词：日值降水数据小时降水数据暴雨年际年代际时空格局中国

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全球变化背景下极端降水时空格局变化及其影响因素研究进展和展望

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灾害学 2017年第2期32卷 165-174页

作者：孔锋史培军方建吕丽莉方佳毅郭建平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 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 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 中国气象科学研究院大气成分研究所北京100081

近年来极端降水事件频发,已引起学术与社会各界的广泛关注。研究不同尺度极端降水时空变化格局及其影响因素,既是理解全球气候变化中极端天气/气候事件的重要内容,也是制定减轻暴雨灾害风险对策的迫切需求。为此,该文从极端降水的定义... 详细信息

近年来极端降水事件频发,已引起学术与社会各界的广泛关注。研究不同尺度极端降水时空变化格局及其影响因素,既是理解全球气候变化中极端天气/气候事件的重要内容,也是制定减轻暴雨灾害风险对策的迫切需求。为此,该文从极端降水的定义、阈值界定、诊断方法、时空格局变化和其影响因素研究五个方面进行了综述,梳理和分析了目前对极端降水定义的内涵和外延、阈值界定和诊断统计方法的特点,并从全球-大洲-区域三个尺度对极端降水的时空格局变化研究结果进行了对比分析。在此基础上,从影响极端降水时空格局变化的自然因子和人文因子两方面,重点总结了目前在极端降水时空格局变化影响因素研究方面已经取得的进展,以及需要进一步加强研究的方向。提出从全球变暖对极端降水事件空间变化影响机制定量分析、多尺度极端降水事件空间变化成因对比、城市化对极端降水事件空间变化影响的定量评价,以及利用高精度气候模式对极端降水事件空间变化影响因素进行定量化模拟分析等方面开展深入研究。

关键词：极端降水影响要素时空格局全球变暖人类活动

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