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2000—2019年中国北方地区沙尘暴时空变化及其相关影响因素

环境科学学报 2021年第8期41卷 2966-2975页

作者：杨婕赵天良程叙耕任芝花孟露何清谭成好朱燕朱从祯吴昭烨南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 福建师范大学地理科学学院福州350117 国家气象信息中心北京100081 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室粤港澳环境污染过程与控制联合实验室广东省环境资源利用与保护重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049

利用多年多源环境、气象和卫星遥感资料,从年代际、年际异常和气候变化的角度分析了21世纪以来中国北方地区沙尘暴的时空演化特征及其气象、植被变化的影响机理.结果表明:(1)2000—2013年中国北方地区沙尘暴年日数呈显著波动下降趋势,... 详细信息

利用多年多源环境、气象和卫星遥感资料,从年代际、年际异常和气候变化的角度分析了21世纪以来中国北方地区沙尘暴的时空演化特征及其气象、植被变化的影响机理.结果表明:(1)2000—2013年中国北方地区沙尘暴年日数呈显著波动下降趋势,下降速率为1.1 d/10 a,2013年后呈微弱增长趋势.近40年来,春季沙尘暴日数占全年沙尘暴日数的平均占比为62%,但其逐年变化率明显下降(-7.3%/10 a),2010年后夏季沙尘暴日数的变化率则呈现上升趋势(12.4%/10 a),新疆塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴的高发季节由春季逐渐向夏季扩展.(2)21世纪初中国北方地区沙尘暴发生频数明显下降,沙尘暴影响范围向塔克拉玛干沙漠南部地区收缩西移,戈壁沙漠在亚洲沙尘源区中的主体地位逐年下降,改变了中国北方地区沙尘暴的空间格局.(3)中国北方地区沙尘暴的区域性减少主要归因于平均风速与大风日数逐年下降(-0.1 m·s^(-1)/10 a、-4.4 d/10 a)、年降水量显著增加(32.7 mm/10 a)及区域地表变绿.塔里木盆地南缘局地风速的升高是导致该地区沙尘暴多发的重要气象影响因素,而地表植被覆盖的增加是造成戈壁沙漠沙尘暴年日数显著下降的主要原因.

关键词：沙尘暴北方地区气候变化近地面风速植被覆盖

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基于共享社会经济路径的洪水灾害风险评估——以雄安新区上游中小河流域为例

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气象 2023年第6期49卷 745-756页

作者：司丽丽赵亮魏铁鑫陈小雷李璨陈梓延姜彤王艳君河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室雄安071800 河北省气象灾害防御和环境气象中心石家庄050021 河北雄安新区气象局雄安071700 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

以雄安新区上游中小河流域为例,选取年最大连续3 d降水量为洪水致灾因子,采用HBV水文模型和FloodArea水动力模型相结合的方法,模拟洪水淹没面积和水深变化,通过构建直接经济损失率脆弱性曲线,结合共享社会经济路径雄安新区人口经济预估... 详细信息

以雄安新区上游中小河流域为例,选取年最大连续3 d降水量为洪水致灾因子,采用HBV水文模型和FloodArea水动力模型相结合的方法,模拟洪水淹没面积和水深变化,通过构建直接经济损失率脆弱性曲线,结合共享社会经济路径雄安新区人口经济预估情景,评估洪水灾害的经济损失风险。结果表明:雄安新区上游中小河流域1961—2019年最大连续3 d降水量为335 mm,重现期达200年一遇,2021—2050年SSP2-4.5情景下该降水重现期降低为150年一遇,造成雄安新区60%以上区域遭受洪水淹没,平均淹没水深达1.1 m;未来雄安新区受洪水影响的城乡工矿居民用地面积达119 km 2,约有50%以上的人口和国内生产总值(GDP)暴露在洪水影响下,人口和GDP均以新区起步区东南部和雄县大部暴露数量最大,分别达到1万人·km^(-2)和5亿元·km^(-2)以上;未来雄安新区因洪水造成的经济损失约为364亿元,占GDP总量的8%左右;全区85%的范围属于经济损失低风险区域,经济损失高风险区集中分布在新区起步区东南部、雄县和昝岗镇的城乡居住区,约占全区总面积的2%。

关键词：经济损失风险共享社会经济路径洪水灾害雄安新区中小河流

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“一带一路”区域近57 a干旱事件及其人口暴露度特征

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气象科学 2022年第1期42卷 61-69页

作者：周舟王艳君黄金龙吕嫣冉姜彤南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/地理科学学院/灾害风险管理研究院南京210044 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乌鲁木齐830011

基于东英吉利大学气候研究所全球逐月降水与潜在蒸散发格点数据集,以标准化降水蒸散指数为干旱指标,采用改进的强度—面积—持续时间极端事件识别方法,对“一带一路”区域干旱事件及其人口暴露度特征进行研究。结果表明:(1)1960—2016... 详细信息

基于东英吉利大学气候研究所全球逐月降水与潜在蒸散发格点数据集,以标准化降水蒸散指数为干旱指标,采用改进的强度—面积—持续时间极端事件识别方法,对“一带一路”区域干旱事件及其人口暴露度特征进行研究。结果表明:(1)1960—2016年“一带一路”区域呈现变干趋势,至1992年有所缓解,空间上显著干旱区域主要分布在沙特阿拉伯、伊朗、蒙古、中国等。(2)区域年均发生干旱事件89次,以持续1—2个月干旱事件为主,占总事件频次的82%;年均总影响面积约0.92×10^(8)km^(2),以持续3—5个月的干旱事件影响面积最大,约占年均总影响面积的44.8%;干旱事件最强中心强度均达到极端干旱强度。(3)持续3—5和6—8个月干旱事件频次、影响面积和事件最强中心强度均呈增加趋势,需引起重视。(4)区域干旱事件的人口暴露度多年均值为5.43亿人,不同持续时间干旱事件的人口暴露度均显著增加,尤其2000年以后,年均人口暴露度达7.88亿人,较多年均值高出45%。

关键词： “一带一路” 干旱事件人口暴露度 IAD方法

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中巴经济走廊极端降水时空变化

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高原气象 2021年第5期40卷 1048-1056页

作者：陈金雨陶辉刘金平翟建青苏布达姜彤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 中国科学院大学北京100049 华北水利水电大学测绘与地理信息学院河南郑州450046 中国气象局国家气候中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/灾害风险管理研究院/地理科学学院江苏南京210044

基于1961-2015年中巴经济走廊地区逐日降水观测数据,采用专业气候数据空间插值软件ANUSPLIN对观测数据进行格点化处理,利用改进的百分位法计算了极端降水阈值,分析了中巴经济走廊地区极端降水量、强度与频率的时空分布特征,采用广义极... 详细信息

基于1961-2015年中巴经济走廊地区逐日降水观测数据,采用专业气候数据空间插值软件ANUSPLIN对观测数据进行格点化处理,利用改进的百分位法计算了极端降水阈值,分析了中巴经济走廊地区极端降水量、强度与频率的时空分布特征,采用广义极值分布估算了该研究区极端降水的重现期。研究表明:(1)近55年来,极端降水量与极端降水日数均呈增加趋势但均不显著,极端降水强度变化趋势平稳;(2)研究区极端降水量与极端降水阈值的空间分布特征相似,极端降水频率的空间分布则较为均匀且呈“西南低—东北高”阶梯状分布;极端降水强度最高的地区主要集中在信德省南部和35°N地区,达到50 mm·d^(-1)以上;(3)不同重现期的极端降水表现出较强的区域性,随着重现期的逐渐增加,35°N地区高重现水平的区域范围逐渐减少,30°N地区在25年一遇中出现高重现水平区域且在50年一遇重现期中区域范围逐渐增大。

关键词：中巴经济走廊极端降水时空变化特征广义极值分布重现期

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中巴经济走廊极端高温事件风险评估

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自然灾害学报 2022年第4期31卷 65-74页

作者：陈金雨陶辉翟建青苏布达姜彤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 中国科学院大学北京100049 中国气象局国家气候中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/灾害风险管理研究院/地理科学学院江苏南京210044

基于中巴经济走廊地区1961-2015年逐日最高气温数据、人口经济、耕地等数据,选取极端高温事件强度、频次、持续时间、人口密度、耕地面积占比、不透水面积占比、GDP、脆弱人口比重和性别比重9个指标,采用层次分析法和熵权法确定各指标... 详细信息

基于中巴经济走廊地区1961-2015年逐日最高气温数据、人口经济、耕地等数据,选取极端高温事件强度、频次、持续时间、人口密度、耕地面积占比、不透水面积占比、GDP、脆弱人口比重和性别比重9个指标,采用层次分析法和熵权法确定各指标组合权重并对中巴经济走廊地区极端高温事件进行风险评估。结果表明:中巴经济走廊地区极端高温事件风险分布具有明显的空间差异,绝大部分地区属于低(较低)风险地区,高(较高)风险地区主要分布在旁遮普省与信德省;极端高温事件高风险地区面积占比最大的行政单元为信德省,低风险地区面积占比最大的行政单元为中国喀什地区;历史极端高温事件与本研究的评估结果基本一致。

关键词：中巴经济走廊极端高温事件层次分析法(AHP) 熵权法组合权重风险评估

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藻型湖泊溶解有机碳特征及其对甲烷排放的影响

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2022年第1期14卷 21-31页

作者：肖启涛廖远珊刘臻婧胡正华中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室南京210008 西北大学城市与环境学院西安710127 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

湖泊碳通量研究已成为全球碳循环研究的前沿和热点问题.本研究以太湖藻型湖区(西北湖区、梅梁湾、贡湖湾、西南湖区和湖心)为研究对象,基于为期一年的连续野外观测,旨在揭示富营养化湖泊DOC变化特征及其对CH_(4)排放的影响.结果表明,太... 详细信息

湖泊碳通量研究已成为全球碳循环研究的前沿和热点问题.本研究以太湖藻型湖区(西北湖区、梅梁湾、贡湖湾、西南湖区和湖心)为研究对象,基于为期一年的连续野外观测,旨在揭示富营养化湖泊DOC变化特征及其对CH_(4)排放的影响.结果表明,太湖藻型湖区DOC质量浓度均值为4.15 mg/L,且具有显著的空间变化.受外源输送和内部蓝藻增殖影响,西北湖区和梅梁湾DOC质量浓度较高,且其DOC时间变化与流域降雨量紧密相关,尤以西北湖区最为明显(R^(2)=0.67,P<0.01).但在受外源输送影响较小的湖心区域,其DOC的时间变化主要受蓝藻生物量驱动(R^(2)=0.60,P<0.01).太湖藻型湖区CH_(4)排放均值为0.083 mmol·m^(-2)·d^(-1),不同湖区CH_(4)排放量差异明显.藻型湖区较高的蓝藻生物量显著提高了CH_(4)的排放量,且DOC含量是蓝藻影响CH_(4)产生和排放的主要因子.总体上,太湖藻型湖区DOC的累积致使其是CH_(4)排放的热点区域,但DOC对CH_(4)产生和排放的影响受湖泊内部因子和外部因子的综合调控,其潜在的控制机制还需要进一步探讨.

关键词：富营养化湖泊溶解有机碳 CH_(4)排放时空变化

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东亚地区人为气溶胶直接辐射强迫及其气候效应的数值模拟

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气象科学 2012年第5期32卷 515-525页

作者：王莹沈新勇王勇吉振明周伟灿南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程实验室北京100085 无锡环境科学与工程研究中心无锡城市职业技术学院江苏无锡214063

利用耦合化学过程的区域气候模式RegCM3,模拟研究3种主要人为排放气溶胶(硫酸盐、黑碳、有机碳)对东亚区域气候的影响。计算分析近20 a来3种气溶胶的时空分布、综合辐射强迫作用及其对地面气温和降水的影响。模拟结果表明:3种气溶胶冬... 详细信息

利用耦合化学过程的区域气候模式RegCM3,模拟研究3种主要人为排放气溶胶(硫酸盐、黑碳、有机碳)对东亚区域气候的影响。计算分析近20 a来3种气溶胶的时空分布、综合辐射强迫作用及其对地面气温和降水的影响。模拟结果表明:3种气溶胶冬夏季分布有所不同,冬季气溶胶大值区主要分布在南方地区,而夏季大值区北移;气溶胶短波辐射强迫在大气层顶和地面均为负值;气溶胶的加入对东亚地区地表气温有明显影响,冬季降温中心位于四川盆地,夏季降温大值区位于华北地区。气溶胶直接气候效应使得冬季东亚大部分地区降水减少,夏季东亚地区降水与中国南方地区夏季气溶胶浓度有较好的相关关系,中国东部雨带有南移趋势。

关键词：气溶胶 RegCM3模式直接气候效应

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气候变化背景下宁波市茶叶早春霜冻灾害风险评估

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气象科学 2023年第2期43卷 254-261页

作者：蔡仕博江晓东李时睿朱敬宜夏静雯金志凤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/江苏省农业气象重点实验室南京210044 鄞州区气象局浙江宁波315194 北京师范大学地理科学学部/遥感科学国家重点实验室北京100875 浙江省气候中心杭州310020

基于自然灾害风险理论,利用1971—2020年宁波市127个气象站气象观测资料和茶叶生产相关资料,分析了宁波市茶叶早春霜冻空间分布规律,并通过层次分析(Analytic Hierarchy Process,AHP)和专家经验相结合的方法,构建了宁波市茶叶早春霜冻... 详细信息

基于自然灾害风险理论,利用1971—2020年宁波市127个气象站气象观测资料和茶叶生产相关资料,分析了宁波市茶叶早春霜冻空间分布规律,并通过层次分析(Analytic Hierarchy Process,AHP)和专家经验相结合的方法,构建了宁波市茶叶早春霜冻风险因子集,通过加权指数求和的方法建立了宁波市茶叶早春霜冻风险模型,对早春霜冻灾害风险进行了综合和分年代的评估。结果表明,宁波市茶叶早春霜冻出现的年平均天数分布总体呈现西低东高的特征,霜冻年平均天数的范围在0.23~21.43 d;宁波市茶叶早春霜冻高风险区主要集中在余姚南部的四明山区域、宁海西部和宁海东北部的茶山区域,低风险区主要分布于宁波东部沿海地区;20世纪70—90年代宁波市茶叶早春霜冻低风险和较低风险区域基本呈增长趋势,中风险和较高风险区域呈减少趋势,高风险区域80年代最多、90年代次之、70年代最少,21世纪00—10年代,宁波市茶叶早春霜冻低风险和中风险区域呈减少趋势,较低风险、较高风险和高风险区域呈增长趋势。

关键词：早春霜冻农业气象灾害风险评估茶叶宁波

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共享社会经济路径下中国及分省经济变化预测

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气候变化研究进展 2018年第1期14卷 50-58页

作者：姜彤赵晶曹丽格王艳君苏布达景丞王润高超南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/地理科学学院南京210044 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乌鲁木齐830011 湖北大学资源和环境学院武汉430062 宁波大学地理与空间信息技术系宁波315211

基于中国历次人口和经济普查及逐年统计年鉴,率定柯布道格拉斯(Cobb-Douglas)经济预测模型的参数,依据共享社会经济路径(SSPs)框架情景,构建2020—2100年中国31个省(区、市)经济变化格点(0.5°×0.5°)数据库。未来中国经... 详细信息

基于中国历次人口和经济普查及逐年统计年鉴,率定柯布道格拉斯(Cobb-Douglas)经济预测模型的参数,依据共享社会经济路径(SSPs)框架情景,构建2020—2100年中国31个省(区、市)经济变化格点(0.5°×0.5°)数据库。未来中国经济呈现如下特点:(1)沿可持续路径(SSP1)和不均衡路径(SSP4),GDP将呈现先增后降趋势,峰值出现在2070—2080年;沿中间路径(SSP2)和化石燃料为主的发展路径(SSP5),GDP则呈现持续增长趋势;区域竞争路径(SSP3)下,2050年以后GDP增长处于停滞状态。(2)无论采用何种路径,2020年前GDP仍旧保持6.0%左右的增速,随后增速均低于5.0%并出现放缓或停滞,甚至负增长态势。(3)社会经济发展政策对中国分省经济增长产生直接影响。2020年代SSP1~SSP5路径下江苏、广东和山东省GDP总量位列前三;2090年代,SSP1和SSP5路径下广东、山东和江苏省GDP总量依旧位列前三;SSP2路径下,浙江位列第二;SSP3路径下,河南跻身前三;SSP4路径下,排名前三省份为广东、江苏和浙江省。(4)2020年代SSP1、SSP2和SSP5路径下,山东、浙江等省GDP增速超过6.0%,SSP3和SSP4路径下仅广东和浙江省GDP增速可维持5.0%左右,个别省还出现负增长;2090年代各省GDP增速均降至不足1.0%。

关键词：共享社会经济路径(SSPs) 柯布道格拉斯预测模型经济预测分省中国

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全球热浪人口暴露度预估——基于热应力指数

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气候变化研究进展 2020年第4期16卷 424-432页

作者：陈曦李宁张正涛刘佳伟王芳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 北京师范大学应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟院重点实验室北京100101 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/气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044

气候变化导致全球热浪灾害事件频发。湿球黑球温度综合考虑了温度和湿度协同作用,相较于单独的温度指标更能表征热浪对人类社会的影响。基于该指数定义热浪,利用CMIP5多模式温度和相对湿度模拟数据以及SSP3人口数据,量化并分析了未来全... 详细信息

气候变化导致全球热浪灾害事件频发。湿球黑球温度综合考虑了温度和湿度协同作用,相较于单独的温度指标更能表征热浪对人类社会的影响。基于该指数定义热浪,利用CMIP5多模式温度和相对湿度模拟数据以及SSP3人口数据,量化并分析了未来全球及区域尺度热浪的人口暴露度变化以及造成暴露度变化的各因素的贡献率。结果表明:(1)过去(1986-2005年)暴露度的分布主要受人口分布的影响,印度次大陆以及中国东部、东南沿海地区是暴露度高值区,未来(2081-2100年)热带地区暴露度的增加尤为明显;(2)全球区域间暴露度变化差异显著,未来南亚地区平均暴露度的增幅最大,接近3×10^4万人·d,而澳大利亚北部、亚洲北部、加拿大地区平均暴露度的增幅不足100万人·d;(3)气候和人口因素共同作用是造成绝大多数热带地区暴露度变化的最主要原因,而对于中高纬度地区来说,气候要素的贡献率最大;(4)气候和人口因素共同作用对全球暴露度变化的贡献占据主导地位。

关键词：热浪灾害湿球黑球温度人口暴露度全球预估

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