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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)

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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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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中国气候变化与水灾发生频次的时空关系研究(1961-2010)

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灾害学 2017年第4期32卷 35-42页

作者：孔锋刘凡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

近年来在全球气候变化的背景下,中国多地水灾频发,造成人员伤亡、财产损毁、生态系统破坏。现有的平均态气候分区不能准确反映水灾的时空变化格局。该文筛选了《中国自然灾害报刊数据库》中的县级水灾事件,并基于中国气候变化区划(1961-... 详细信息

近年来在全球气候变化的背景下,中国多地水灾频发,造成人员伤亡、财产损毁、生态系统破坏。现有的平均态气候分区不能准确反映水灾的时空变化格局。该文筛选了《中国自然灾害报刊数据库》中的县级水灾事件,并基于中国气候变化区划(1961-2010)统计分析了1961-2010年中国水灾的发生频次,以揭示气候变化中不同趋势和波动变化区的水灾发生频次的时空格局。结果表明:在1961-2010年中国暖干趋势带和暖湿趋势带内水灾次数均趋于增多,水灾发生频次与暴雨雨量、雨日和雨强的变化具有一致性。其中,在暖干趋势带内,降水波动减弱区水灾发生次数(1 612次)约是降水波动增强区次数(818次)的2倍;在暖湿趋势带内,降水波动减弱区(512次)约为降水波动增强区(1 377次)水灾次数的1/3。从气候变化背景下中国水灾发生频次的空间变化结果可知,不同的降水变化趋势、波动特征与水灾发生次数间有明显的对应关系,气候的动态变化极可能是区域水灾差异的主要影响因素。

关键词：水灾气候变化区划极端降水时空格局中国

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中国不同强度暴雨年代际时空演变特征(1951—2010)

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首都师范大学学报（自然科学版） 2017年第5期38卷 75-85页

作者：孔锋吕丽莉方建张黎黎王卓妮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

全球变暖背景下特大暴雨越来越频繁,强度更大的暴雨因其致灾性更强,会导致更加严峻的暴雨洪涝风险.以往的研究都是将大暴雨和特大暴雨统归到暴雨之中,无法全面准确把握大暴雨和特大暴雨的时空动态变化特征.因此,本文采用中国659个气象... 详细信息

全球变暖背景下特大暴雨越来越频繁,强度更大的暴雨因其致灾性更强,会导致更加严峻的暴雨洪涝风险.以往的研究都是将大暴雨和特大暴雨统归到暴雨之中,无法全面准确把握大暴雨和特大暴雨的时空动态变化特征.因此,本文采用中国659个气象站点的日值降水数据,以雨量、雨日和雨强为暴雨特征,分别计算了1951—2010不同年代三种不同强度暴雨(暴雨、大暴雨和特大暴雨)的统计特征,重点诊断分析了暴雨、大暴雨和特大暴雨的时空变化规律.结果表明在占总暴雨比例上,暴雨最大,大暴雨次之,特大暴雨最小;在时间上,中国年代际暴雨和大暴雨的雨量、雨日和雨强均呈现出动态增加的趋势,在空间上,仅雨量和雨日有扩张趋势,而雨强变化不甚显著.而年代际特大暴雨,在时间上雨量和雨日呈现出"先增—后减—再增"的变化特征,雨强则"先减—后增—再减";在空间上特大暴雨的雨量、雨日和雨强并未有十分显著的变化.中国暴雨在朝着极端化方向发展,极有可能是人文因素强迫并叠加自然因素作用的结果.

关键词：暴雨等级特大暴雨区域差异动态变化中国

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中国不同月份和持续时间降雨的变化趋势与波动特征的空间格局对比研究(1961—2015)

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首都师范大学学报（自然科学版） 2017年第6期38卷 85-95页

作者：孔锋王一飞方建吕丽莉张黎黎王卓妮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

采用1961—2015年中国535个站点日值降水数据,利用线性变化趋势和变异系数的方法,分析了中国不同月份和不同持续时间降水的空间变化格局.结果表明:(1)在变化趋势上,1961—2015年中国年际雨量变化趋势从东南沿海到西北内陆依次呈"... 详细信息

采用1961—2015年中国535个站点日值降水数据,利用线性变化趋势和变异系数的方法,分析了中国不同月份和不同持续时间降水的空间变化格局.结果表明:(1)在变化趋势上,1961—2015年中国年际雨量变化趋势从东南沿海到西北内陆依次呈"增—减—增"的空间分异格局,而年际雨日变化趋势则呈"北部增加—南部减少"的空间分异格局.冬半年雨日呈增加趋势的地区明显多于夏半年,且增加幅度也较大,夏半年东部地区降水格局随月份变化明显,且增减趋势变化幅度相差较大.(2)在波动特征上,1961—2015年中国年际雨量和雨日的波动特征呈"北方高—南方低"的空间分异格局,且西北波动整体高于东北地区.(3)在不同持续时间上,持续2、3和4天以上的雨量和雨日变化趋势从东南沿海到西北内陆依次呈现出"增—减—增"的空间分异格局,而持续5、6和7天以上的雨量和雨日变化趋势以黑龙江黑河至云南腾冲一线为界呈现为"东南减少—西北增加"趋势.降雨持续天数越长,波动越大,且北方波动整体大于南方地区.研究发现中国降水随时间表现出的空间差异性在加剧.

关键词：气候变化变化趋势波动特征区域分异降雨历时中国

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中国空气污染指数时空分布特征及其变化趋势(2001-2015)

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灾害学 2017年第2期32卷 117-123页

作者：孔锋吕丽莉方建徐宏辉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 浙江省气象科学研究所浙江杭州310008

随着城市化水平的不断提高,人类活动排放的气溶胶也迅速增多,尤其近年来雾霾天气频繁出现,导致城市空气质量已成为人们关注的热点。研究空气污染指数(API)的时空特征及其变化趋势能够为解决人们关心的空气质量问题提供依据。该文采用中... 详细信息

随着城市化水平的不断提高,人类活动排放的气溶胶也迅速增多,尤其近年来雾霾天气频繁出现,导致城市空气质量已成为人们关注的热点。研究空气污染指数(API)的时空特征及其变化趋势能够为解决人们关心的空气质量问题提供依据。该文采用中国2001-2015年119个重点城市空气质量日报中的API日值数据,统计分析了不同季节的API日值时空分布格局和相应的变化趋势。结果表明:(1)在时间上,中国大部分地区多年API日值平均状况的四季大小依次是冬季>春季>秋季>夏季;(2)在空间上,中国北方地区多年API日值平均状况高于南方地区,东部沿海地区高于西部内陆地区;(3)从变化趋势上看,API日值平均状况上升趋势比较明显的区域主要集中在以京津唐为主的北方地区。其他区域API日值平均状况上升趋势和下降趋势交错出现,没有明显的区域分异规律。

关键词：空气污染指数时空分布区域分异污染排放城市化

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不同DEM分辨率下的坡面土壤侵蚀模型的坡长因子提取对比研究

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安徽农业科学 2017年第29期45卷 104-108,123页

作者：孔锋王一飞吕丽莉闫绪娴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 山西财经大学管理科学与工程学院山西太原030006

采用基于GIS的非累计流量的坡长直接提取算法(NCSL)和空间分析提取法(SAC)对陕北省安塞县10个样区的坡长进行提取,并计算相应的坡长因子。对不同DEM分辨率下的坡长提取结果对比,结果表明:NCSL对坡长的提取精度明显好于SAC的提取结果,其... 详细信息

采用基于GIS的非累计流量的坡长直接提取算法(NCSL)和空间分析提取法(SAC)对陕北省安塞县10个样区的坡长进行提取,并计算相应的坡长因子。对不同DEM分辨率下的坡长提取结果对比,结果表明:NCSL对坡长的提取精度明显好于SAC的提取结果,其中DEM在5、10 m分辨率下的提取精度最好,且二者计算的坡长因子值差异不大,因此,可采用10 m分辨率NCSL方法提取坡长。

关键词： DEM 分辨率坡长精度差异土壤侵蚀模型

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中国自然灾害风险分散工具对比研究——基于保险、彩票与捐赠的分析与展望

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保险研究 2016年第1期 3-14页

作者：李曼叶涛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 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875

自然灾害风险分散体系在综合灾害风险防范中发挥着重要作用,分析和对比不同风险分散工具的效率与效益,对实现工具组合与体系优化具有重要的意义。本文选取了保险、彩票和捐赠三种可以实现公众灾害风险分摊的金融工具,分别基于社会最优... 详细信息

自然灾害风险分散体系在综合灾害风险防范中发挥着重要作用,分析和对比不同风险分散工具的效率与效益,对实现工具组合与体系优化具有重要的意义。本文选取了保险、彩票和捐赠三种可以实现公众灾害风险分摊的金融工具,分别基于社会最优风险分散理论和中国历史上发挥的作用对三者的效率与效益进行初步对比。研究表明,理想条件下保险与捐赠均可实现最优的风险分散;现实市场中,三者均无法实现帕累托最优。当前中国的自然灾害风险分散体系仍然不发达,三者在中国历史重大自然灾害风险分散与损失补偿中的贡献水平从高到低依次为捐赠、彩票和保险。在中国,由于灾害风险分散所依赖的金融市场发展程度仍然较低,对三者的深入对比分析需要依托理论市场和消费者选择模型进一步深化研究。

关键词：自然灾害风险分散工具效率效益

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多年期森林火灾保险产品设计研究——以浙江省丽水市为例

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保险研究 2016年第2期 87-98页

作者：叶涛吴吉东王尧李懿珈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 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

森林保险的理论研究与业务实践均提出了保额价值化、费率差别化和期限多年化的产品创新需求。本文以浙江省丽水市四区县为例,在详细数据支撑下开展了多年期森林保险产品创新的案例研究。针对不同树种、树龄的保险标的,评估了多年期条件... 详细信息

森林保险的理论研究与业务实践均提出了保额价值化、费率差别化和期限多年化的产品创新需求。本文以浙江省丽水市四区县为例,在详细数据支撑下开展了多年期森林保险产品创新的案例研究。针对不同树种、树龄的保险标的,评估了多年期条件下的森林活立木价值以及火灾纯风险损失率,建立了差异化的保险金额及费率体系,并探讨了森林保险多年期保费趸缴折扣的方法,以期为构建多年期森林保险产品框架、森林保险产品创新提供借鉴依据。

关键词：森林保险多年期活立木价值评估火灾风险评估

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