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气象 2021年第7期47卷 817-829页

作者：刘松楠汪君王会军南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

2017年6月18日14时,北京门头沟区石羊沟流域爆发山洪泥石流,造成人员伤亡。使用站点降水、融合降水、雷达降水和卫星降水驱动WRF-Hydro水文模型运行,评估不同降水资料在本次山洪模拟中的效能。结果表明,各种降水的空间分布和时间演变较... 详细信息

2017年6月18日14时,北京门头沟区石羊沟流域爆发山洪泥石流,造成人员伤亡。使用站点降水、融合降水、雷达降水和卫星降水驱动WRF-Hydro水文模型运行,评估不同降水资料在本次山洪模拟中的效能。结果表明,各种降水的空间分布和时间演变较为相似,但除雷达降水外,其他降水均存在较大程度的低估。利用雷达降水模拟出的山洪与实际山洪在出现时间和洪峰流量上最为相近,利用其他降水模拟的山洪出现时间相近但低估了洪峰。目前常规台站观测降水暂不满足对小尺度突发山洪的研究和预警需求,亟需融合更多的自动站和雷达、卫星等实时高分辨率降水产品。

关键词：雷达降水卫星降水山洪门头沟石羊沟流域

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台风“烟花”登陆浙江前后强降水雨带变化特征及成因分析

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气象科学 2024年第4期44卷 643-654页

作者：钱卓蕾钱月平马洁华绍兴市气象台浙江绍兴312000 中国科学院气候变化研究中心北京100029 中国科学院大气物理研究所竺可桢—南森国际研究中心北京100029 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

利用GPM_3IMERGM降水产品、地面加密自动站资料、黑体亮度温度(Blackbody Brightness Temperature,TBB)和ERA5再分析资料,研究台风“烟花”登陆浙江前后强降水雨带变化特征及其成因。结果如下:(1)台风“烟花”登陆前后降水强度减弱慢,... 详细信息

利用GPM_3IMERGM降水产品、地面加密自动站资料、黑体亮度温度(Blackbody Brightness Temperature,TBB)和ERA5再分析资料,研究台风“烟花”登陆浙江前后强降水雨带变化特征及其成因。结果如下:(1)台风“烟花”登陆前后降水强度减弱慢,强降水雨带分布不对称,登陆前强降水中心在北侧,且存在外围强降水雨带,登陆后强降水中心转至东侧并出现尾部雨带;(2)台风“烟花”引导气流弱、移速慢,台风“查帕卡”和“尼伯特”加强水汽输送,使得“烟花”强度减弱缓慢,维持强降水;“烟花”登陆前水汽输送主要来自南海,登陆后主要来自东侧西太平洋,有利于降水中心向东偏移;(3)垂直风切变的变化与台风“烟花”雨带中心移动有较好对应关系,雨带中心一般位于顺切变左侧或顺切变方向;台风“烟花”登陆前垂直散度场结构向北倾斜,台风区域内的上升运动自北向南减弱,登陆后散度场结构向东倾斜,上升运动自东向西减弱,台风降水中心逐渐从北侧移至东侧;(4)台风“烟花”登陆前的外围雨带受到杭州湾地形辐合和龙门山地形抬升作用影响,登陆后的尾部雨带主要与海岸线附近的摩擦辐合和四明山地形抬升有关。

关键词：登陆强降水雨带垂直风切变东风急流地形

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基于多模式的乌江流域径流对气候变化的响应研究

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长江流域资源与环境 2021年第8期30卷 1927-1937页

作者：陈梓延王艳君苏布达黄金龙姜彤南京信息工程大学地理科学学院/灾害风险管理研究院江苏南京210044 中国气象局国家气候中心北京100081 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011

采用经统计降尺度与偏差订正的4种全球气候模式(GFDL-ESM2M,HadGEM2-ES,IPSL-CM5A-LR和MIROC5)1861~2005年的历史气候模拟试验和2006~2018年的RCP4.5情景预估资料,驱动SWAT水文模型,分析了1861~2018年乌江流域气候变化特征及其对径流的... 详细信息

采用经统计降尺度与偏差订正的4种全球气候模式(GFDL-ESM2M,HadGEM2-ES,IPSL-CM5A-LR和MIROC5)1861~2005年的历史气候模拟试验和2006~2018年的RCP4.5情景预估资料,驱动SWAT水文模型,分析了1861~2018年乌江流域气候变化特征及其对径流的影响。同时,采用1861~2018年4种全球气候模式在工业革命前控制试验(piControl)数据,对比分析了"自然"和"人为+自然"强迫下流域气候及径流变化的差异。研究结果表明:(1)1861~2018年乌江流域平均气温呈现显著上升趋势,气温倾向率为0.03℃/10a;降水呈显著下降趋势,降水倾向率为-10.9 mm/10a。流域主要水文控制站武隆站年平均流量呈显著下降趋势,倾向率为-20.8 m^(3)/s/10a;四季平均流量倾向率分别为-10.8、-46.1、-20.1、-5.9 m^(3)/s/10a,均呈显著下降趋势;枯水极值流量倾向率为-7.6 m^(3)/s/10a,丰水极值流量倾向率为-43.5 m^(3)/s/10a,下降趋势显著。(2)"自然"强迫控制试验下,1861~2018年乌江流域年平均气温无明显变化趋势;降水则为不显著上升趋势,倾向率为1.9 mm/10a;年平均流量呈微弱上升趋势,倾向率为0.1 m^(3)/s/10a;四季平均流量倾向率分别为-1.1、-18.6、11.0、8.9 m^(3)/s/10a,春季平均流量不显著下降,夏季显著下降,秋季不显著上升,冬季显著上升;枯水极值流量倾向率为2.5 m^(3)/s/10a,丰水极值流量为-9.5 m^(3)/s/10a,变化趋势均不显著。(3)相对"自然"强迫序列,人类活动引起的气候变化导致1861~2018年乌江四季平均流量分别减少7.1%、9.7%、8.7%、11.9%;枯水与丰水极值流量分别下降9.3%和5.0%。

关键词：气候变化径流自然强迫乌江流域

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基于ArcGIS的长三角地区暴雨灾害风险评估研究

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运筹与模糊学 2024年第3期14卷 1397-1409页

作者：王金虎许俊辉南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室北京南京信大安全应急管理研究院江苏南京

选取长三角地区222个气象站1960~2015年气象资料,按照暴雨过程危险性等级评估技术规范结合层级分析法和专家打分法从暴雨洪涝灾害的危险性、敏感性、易损性和防灾减灾能力4个因子入手,选取13个暴雨洪涝灾害综合风险评价指标,建立长三角... 详细信息

选取长三角地区222个气象站1960~2015年气象资料,按照暴雨过程危险性等级评估技术规范结合层级分析法和专家打分法从暴雨洪涝灾害的危险性、敏感性、易损性和防灾减灾能力4个因子入手,选取13个暴雨洪涝灾害综合风险评价指标,建立长三角地区暴雨洪涝灾害综合风险评估模型。结果表明暴雨洪涝灾害危险性空间分布上,安徽西南部和浙江南部地区危险性最高,安徽中部、北部和浙江中部、北部地区最低。敏感性而言,浙江除北部以外大部分地区和安徽安庆、黄山地区敏感性较高,安徽中部、北部和江苏中部、北部地区最低。易损性方面,江苏南部和上海市易损性最高,安徽南部和浙江西南部易损性最低。防灾减灾能力方面,安徽整体防灾能力最弱,合肥、南京、无锡、苏州、杭州和宁波防灾能力较高,防灾能力最强的地区为上海。综合四个因子,安徽西南部和浙江东南部地区暴雨灾害的风险等级最高,上海市暴雨灾害风险等级较高。安徽中部、北部和江苏发生暴雨灾害的风险较小。

关键词：长三角 ArcGIS 暴雨灾害风险评估

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气候变化对水文循环的影响

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气象 2020年第3期46卷 289-300页

作者：姜彤孙赫敏李修仓苏布达南京信息工程大学地理科学学院/灾害风险管理研究院南京210044 北京市气象探测中心北京100089 国家气候中心北京100081

水文循环是地球上海洋、陆地和大气之间相互作用中最活跃且最重要的枢纽,受气候变化影响最为显著。本文回顾了气候变化对全球水文循环的影响,并对20世纪60年代以来中国降水、蒸散发、地表径流及大气水汽含量等陆地水文循环要素变化进行... 详细信息

水文循环是地球上海洋、陆地和大气之间相互作用中最活跃且最重要的枢纽,受气候变化影响最为显著。本文回顾了气候变化对全球水文循环的影响,并对20世纪60年代以来中国降水、蒸散发、地表径流及大气水汽含量等陆地水文循环要素变化进行了评估。气候变暖使得全球水文循环加强,观测数据表明自1970年以来,全球对流层和地表水汽含量呈现增加趋势,但由于监测网络在空间覆盖和时间响应的限制,热带水汽增加与环流减弱之间相互影响,使得气候变化对区域水文循环的影响不确定性较大。在全球气候变化背景下,中国水文循环符合全球水循环变化的特征,又表现出更为复杂的区域特征,各个流域间空间差异增大。大气水汽含量在80年代后呈现上升的趋势;60年代以来,中国降水平均态虽然无明显变化但空间差异显著增加,实际蒸散发平均值微弱增加,空间差异增大,地表径流空间差异增大,某些流域呈现减少趋势。21世纪以来,由蒸散发再凝结形成的降水量增加,大气内循环活跃程度加大。

关键词：水文循环气候变化中国全球

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基于承灾体空间化的高温灾害风险评估研究:以中国长三角为例

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水利水电技术（中英文） 2022年第9期53卷 1-12页

作者：王金虎王宇豪陈江蔡嘉晗谢槟泽苏航南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 南京信大安全应急管理研究院江苏南京210044 辽宁省气象台辽宁沈阳110166

为了更精确地反映高温灾害对人口、社会经济、农业的影响程度,基于多源遥感数据、地理信息数据、统计年鉴数据反演2020年长三角地区高温承灾体空间分布情况,结合1971—2020年长三角地区221个气象站逐日温度数据,从致灾因子、孕灾环境、... 详细信息

为了更精确地反映高温灾害对人口、社会经济、农业的影响程度,基于多源遥感数据、地理信息数据、统计年鉴数据反演2020年长三角地区高温承灾体空间分布情况,结合1971—2020年长三角地区221个气象站逐日温度数据,从致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力四个方面构建高温灾害风险评估模型。结果表明:(1)人居指数模型实现人口空间化分布与统计数据之间的误差为25.42%,多元线性回归模型实现GDP、农业用地密度空间化分布与统计数据之间的误差分别为26.70%、24.58%,经线性纠正后的结果能精确反映高温灾害承灾体空间分布情况;(2)基于高温的影响因素分析显示高温灾害发生在纬度低,远离水系、人口稠密的平原地带,利用指标权重分析得到纬度和海拔高度对高温灾害的影响最大,其次是人口密度和经济发展程度;(3)高温灾害风险图表明长三角地区高温风险总体呈现北低南高,内陆高于沿海的分布态势,高风险和次高风险主要分布于浙江省大部分地区,安徽西北、东南部,上海北部;中等风险分布于安徽省中部,苏南地区;低风险和次低风险分布于苏中、苏北、浙江沿海城市。

关键词：长三角高温灾害空间化风险评估气候变化人类活动极端灾害精细化灾害评价

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苏州市雷电灾害致灾因子危险性区域差异研究

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气象科技进展 2023年第5期13卷 62-66页

作者：徐沈王金虎王宇豪周纬昕许俊辉南通气象科技有限公司南通226001 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 南京信大安全应急管理研究院南京210044

近年来,苏州市雷电灾害频发,对苏州市雷电灾害的风险区域差异化分级可为雷电灾害防御提供参考。基于2016—2020年苏州市三维闪电定位系统资料、高程数据(DEM)和土壤电导率数据进行归一化处理形成1 km×1 km的栅格数据,选取地闪密度... 详细信息

近年来,苏州市雷电灾害频发,对苏州市雷电灾害的风险区域差异化分级可为雷电灾害防御提供参考。基于2016—2020年苏州市三维闪电定位系统资料、高程数据(DEM)和土壤电导率数据进行归一化处理形成1 km×1 km的栅格数据,选取地闪密度、地闪强度、土壤电导率、海拔高度、地形起伏度5个指标分析苏州市雷电灾害致灾因子危险性,基于标准差分级法对致灾因子危险性结果进行风险区域等级划分。结果表明:高危险集中在常熟市的东北部,太仓市西北部;次高危险分布在虎丘区东部、吴中区东部和南部;中等危险分布于姑苏区北部;次低和低危险集中在昆山市和吴江区东部以及太湖地区(吴中区西部)。

关键词：苏州市雷电灾害致灾因子危险性区域差异

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“一带一路”区域气象灾害时空变化特征

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科技导报 2020年第8期38卷 57-65页

作者：姜彤谈科王艳君翟建青南京信息工程大学地理科学学院/灾害风险管理研究院南京210044 中国气象局国家气候中心北京100081

根据1980-2019年"一带一路"区域气象灾害数据,统计分析了该区域气象灾害时空变化特征。研究表明,1980-2019年"一带一路"区域气象灾害发生次数、经济损失和死亡人数分别占全球比重的54%、43%和81%,且均呈上升趋势。... 详细信息

根据1980-2019年"一带一路"区域气象灾害数据,统计分析了该区域气象灾害时空变化特征。研究表明,1980-2019年"一带一路"区域气象灾害发生次数、经济损失和死亡人数分别占全球比重的54%、43%和81%,且均呈上升趋势。空间上,南亚和东南亚地区最为严重;其中,气象灾害发生次数方面,东南亚占全球36%,南亚占29%;经济损失方面,南亚占40%,东南亚占39%;死亡人数上,南亚占48%,东南亚占37%。21世纪以来,"一带一路"区域气象灾害发生次数加速增长,2010-2019年气象灾害次数较2000-2009年增长了约2.8倍,但死亡人数减少了将近76%。建议尽早尽快开展"一带一路"区域气象灾害监测、预警和预报研究,为灾害风险管理提供有效的气候服务。

关键词： “一带一路”区域气象灾害时空变化

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共享社会经济路径(SSPs)下2020-2050年中国分产业产值时空变化

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气候变化研究进展 2020年第6期16卷 725-737页

作者：潘金玉苏布达王艳君景丞翟建青姜彤南京信息工程大学地理科学学院/灾害风险管理研究院南京210044 中国气象局国家气候中心北京100081

根据IPCC共享社会经济路径(SSPs)全球框架,基于中国国内生产总值历史资料、人口普查数据及历年各省统计年鉴,对柯布-道格拉斯(Cobb-Douglas)经济预估模型的劳动参与率、资本产出弹性、全要素生产率等参数进行本地化,预估分析2020—2050... 详细信息

根据IPCC共享社会经济路径(SSPs)全球框架,基于中国国内生产总值历史资料、人口普查数据及历年各省统计年鉴,对柯布-道格拉斯(Cobb-Douglas)经济预估模型的劳动参与率、资本产出弹性、全要素生产率等参数进行本地化,预估分析2020—2050年中国(除港、澳、台外)31个省(区、市)第一、第二和第三产业产值变化。结果表明:(1)不同SSPs路径下,中国各省分产业产值的变化趋势有显著差异。第一、第二产业产值变化趋势相同,但第二产业产值远高于第一产业。第一、第二产业在SSP1、SSP2和SSP5路径下持续增加,在SSP3和SSP4路径下呈现先增后减的趋势。第三产业产值在5种路径下均呈持续上升趋势。(2)三产产值增速总体呈下降趋势,产业间增速及物质需求的变化导致第一、第二产业对国内生产总值的贡献逐渐减少,第三产业比重增加,产业结构逐渐优化。(3)不同的社会经济发展政策对中国分省分产业产值影响显著。2020—2050年,三产产值基本呈现东高西低的空间特点。与2010年相比,2050年三产产值均在东部经济区增加最多,第一、第二产业产值在东北经济区增加最少,而第三产业在西部经济区最少。2050年,中国各省第一产业产值对经济贡献普遍低于8%,第二产业在25%~30%,第三产业普遍高于60%。东部经济区第三产业产值对经济总量的贡献始终高于西部,产业结构更为合理。

关键词：柯布-道格拉斯经济预估模型(Cobb-Douglas) 产业产值共享社会经济路径(SSPs) 中国分省

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基于CMIP6气候模式的新疆积雪深度时空格局研究

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冰川冻土 2021年第5期43卷 1435-1445页

作者：张庆杰陶辉苏布达窦挺峰姜彤南京信息工程大学地理科学学院/灾害风险管理研究院江苏南京210044 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国气象局国家气候中心北京100081 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

积雪深度的变化对地表水热平衡起着至关重要的作用。选用了国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中目前情景比较齐全的五个全球气候模式,通过对比新疆地区1979—2014年积雪深度长时间序列数据集,评估了气候模式在新疆地区模拟积雪深度... 详细信息

积雪深度的变化对地表水热平衡起着至关重要的作用。选用了国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中目前情景比较齐全的五个全球气候模式,通过对比新疆地区1979—2014年积雪深度长时间序列数据集,评估了气候模式在新疆地区模拟积雪深度的模拟能力,接着预估了未来不同SSPs-RCPs情景下新疆地区在2021—2040年(近期)、2041—2060年(中期)、2081—2100年(末期)相对于基准期(1995—2014年)的积雪深度变化。气温和降水对积雪深度变化有着重要的影响,因此还分析了新疆地区到21世纪末期气温和降水的变化趋势。结果表明:订正后的气候模式模拟的积雪深度数据与观测数据的相关系数均达到0.8以上,其中1月至3月与观测数据的结果更为吻合。气候模式基本上能够反映积雪深度年内变化的基本特征,气候模式模拟的积雪深度空间分布和观测数据具有相似的特征。气温和降水在未来不同情景下均会波动上升,其中气温的增幅相对比较明显,达0.43℃·(10a)^(-1),而降水的增幅为0.63 mm·(10a)^(-1),新疆未来的气候总体上呈现出变暖变湿的趋势。新疆地区的平均积雪深度在未来不同时期相对基准期均呈增加的趋势。SSP1-1.9情景下,21世纪近期、中期和末期北部大部分地区的积雪深度将会有所增加;SSP1-2.6情景下,北部阿尔泰山地区的积雪深度在21世纪近期有所减小,但中期和末期将会有所增加;SSP2-4.5情景下,21世纪不同时期东部地区的积雪深度将会有所增加,北部和中部大部分地区在不同时期积雪深度将会变小;SSP3-7.0情景下,21世纪不同时期北部和西南地区的积雪深度将会普遍变小,东部地区的积雪深度将普遍增加;SSP4-3.4和SSP4-6.0情景下,21世纪不同时期西南昆仑山地区的积雪深度将会普遍变小,东部地区的积雪深度将普遍增加;SSP5-8.5情景下,北部阿尔泰山地区和东部地区的积雪深度将普遍增加。

关键词： SSPs-RCPs CMIP6 积雪深度预估新疆

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