發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 04:35

　　 在全球氣候異常加劇的背景下,我國(guó)旱澇災(zāi)害頻發(fā),歷史氣候研究是國(guó)際“氣候變率與可預(yù)報(bào)性”計(jì)劃的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文通過(guò)收集整理西北東部地區(qū)1470-1912年旱澇災(zāi)害歷史文獻(xiàn)資料,構(gòu)建旱澇史料數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)對(duì)研究區(qū)行政邊界圖進(jìn)行矢量化處理,重新建立逐年旱澇等級(jí)序列。利用現(xiàn)代氣候分析方法、空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù),分析旱澇災(zāi)害時(shí)空分布特征,并進(jìn)行極端干旱事件的識(shí)別與時(shí)間序列特征分析。這項(xiàng)研究對(duì)發(fā)現(xiàn)旱澇災(zāi)害和極旱的變化規(guī)律、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)的氣候和對(duì)現(xiàn)階段西北東部地區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)有著重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。研究的主要結(jié)論有:(1)依據(jù)“典型詞語(yǔ)”的描述,進(jìn)行單站點(diǎn)等級(jí)劃分。利用區(qū)域綜合評(píng)定指標(biāo)法進(jìn)行參數(shù)化,建立起旱澇災(zāi)害序列。根據(jù)對(duì)比分析,旱澇重建序列和其他長(zhǎng)降水量序列具有較高的一致性,與同期石筍氧同位素δ18O記錄對(duì)應(yīng)較好,間接證明了歷史文獻(xiàn)資料恢復(fù)歷史時(shí)期氣候變化的可靠性和可行性。(2)利用滑動(dòng)平均、累計(jì)距平、滑動(dòng)T檢驗(yàn)和小波變換等方法,對(duì)序列進(jìn)行了年代際與頻次、階段性、突變性、周期性的綜合分析。研究發(fā)現(xiàn):西北東部地區(qū)以旱災(zāi)為主,旱災(zāi)頻繁且大旱、連旱嚴(yán)重。旱澇災(zāi)害具有明顯的階段性,大致可分為4個(gè)主要旱澇階段,且可分為12個(gè)明顯的偏旱和偏澇時(shí)期;在10年尺度上檢測(cè)出旱澇變化存在12個(gè)突變點(diǎn),50年尺度上存在5個(gè)突變點(diǎn);重建序列存在較明顯的周期變化的時(shí)間尺度是130-110a、70-80a、50-52a和28a、10-15a、5a。28a左右時(shí)的周期振蕩最強(qiáng),為第1主周期,第2、3、4周期依次是15a、73a和50a。(3)從空間上看,旱災(zāi)發(fā)生頻次較高的地方主要分布在青海北部、甘肅中東部分地區(qū)以及陜西北部,其中青海省海西州最為嚴(yán)重。洪澇災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)主要集中在青海南部,陜西南部和甘肅東南的部分地區(qū)。(4)定義出強(qiáng)旱事件,建立的極早因子模型,復(fù)原了 443年西北東部地區(qū)極端干旱事件,共發(fā)生極端干旱事件22次,其中以Ⅰ類極旱為主,Ⅱ類極早次之,Ⅲ類極早最少,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,記載結(jié)果和模型結(jié)果具有顯著的相似性。利用功率譜對(duì)極端干旱序列進(jìn)行主周期分析,極早事件存在7～8a、4a、6a、10a周期,其中7～8年為第一顯著周期。根據(jù)時(shí)間分形原理,挖掘極旱事件時(shí)間序列的分維特征。全序列旱災(zāi)時(shí)間分維值隨極旱強(qiáng)度的增加而降低,與極旱發(fā)生周期呈反相關(guān)關(guān)系。各類別極旱有自己的時(shí)間重演律,極旱程度越輕,無(wú)標(biāo)度區(qū)越寬,分維值越高,短周期比較明顯。(5)對(duì)典型的極端干旱年份(1876-1878年)個(gè)例分析。細(xì)致分析此次極旱發(fā)生的氣候背景和成因、實(shí)況災(zāi)情、動(dòng)態(tài)演變過(guò)程以及其帶來(lái)的饑荒,蝗災(zāi)和疫病等伴生災(zāi)害;通過(guò)對(duì)無(wú)透雨日數(shù)、傷亡情況和河湖井泉干涸的記錄研究其干旱程度。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：P426.616
【部分圖文】：

３．?１．３旱澇等級(jí)序列的重建??通過(guò)計(jì)算區(qū)域旱澇指數(shù)ｋ值，由區(qū)域旱澇指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，得到逐年研宄區(qū)的旱澇等級(jí)值，??建立了?１４７０－１９１２年西北東部地區(qū)旱澇等級(jí)序列，如圖３－１所示。??由圖３－１可知，西北東部地區(qū)１４７０－１９１２年間旱澇災(zāi)害多發(fā)，且大旱、連旱等嚴(yán)重旱災(zāi)??頻發(fā)，持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)且集中，而嚴(yán)重澇災(zāi)發(fā)生較少。旱澇災(zāi)害的發(fā)生在西北東部地區(qū)表現(xiàn)??出一定的交替性，等級(jí)值出現(xiàn)波動(dòng)變化。一般來(lái)說(shuō)，旱災(zāi)之后必有澇災(zāi)，澇災(zāi)之后必有旱??災(zāi)，如１５７０－１５９０年左右、１６１０－１６２０年左右、１８８０－１８９０年左右等連年大旱（澇）后都發(fā)生??了嚴(yán)重的澇（旱）災(zāi)。在４４３年中，發(fā)生旱災(zāi)的年份多于澇災(zāi)，一共發(fā)生旱災(zāi)１３６次，占總??年數(shù)的３０．７％，平均每３年發(fā)生一次；一共發(fā)生澇災(zāi)８８次，占總年數(shù)的１９．９％，平均每５年發(fā)??生一次。另外，從整個(gè)時(shí)間序列看出，西北東部地區(qū)主要以旱災(zāi)為主，旱災(zāi)頻繁且強(qiáng)度較??大。??；ｕｉ?Ｉ?ｉｎｉｉｎ?ｍ??丨３?ｌ雙繼丨豪爆■??＾?Ｉ?Ｉ?ｌ?■?ｌ?Ｉ?ｉｌｌ?ｉｌｌ?ｉ?Ｉ?ｉ?１?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?ｌ

１４７ＣＭ９１２年的旱澇等級(jí)序列的可靠性，利用來(lái)自ＮＯＡＡ西北代表性省份陜西華山］６００－１９１２??年降水量重建序列（４－７月）和甘肅隴西地區(qū)干濕指數(shù)序列進(jìn)行長(zhǎng)期趨勢(shì)對(duì)比分析。??分別對(duì)這兩條序列和旱澇等級(jí)作１０ａ平均（圖３－２）。通過(guò)這三條序列對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，總體??趨勢(shì)上，旱澇等級(jí)序列ｌ〇ａ平均值和華山降水量重建曲線、隴西干濕指數(shù)］０ａ平均曲線具有??較高的一致性，走勢(shì)基本相似，某些變化趨勢(shì)出現(xiàn)了吻合現(xiàn)象。三條曲線基本趨勢(shì)為：從??１４７０年開(kāi)始出現(xiàn)一個(gè)高點(diǎn)，后一直波動(dòng)下降到１５７０年左右，之后一直保持平穩(wěn)上升，到１６３０??年開(kāi)始出現(xiàn)明顯下滑，出現(xiàn)多個(gè)低點(diǎn)。１７２５年到１７９０年間出現(xiàn)由下降到上升趨勢(shì)，此后一??直呈現(xiàn)波動(dòng)下降走勢(shì)，在１８７０－１９００年左右三條曲線都出現(xiàn)了最低值。而且在極值情況下的??波峰和波谷均有同時(shí)出現(xiàn)，在１４７５年、１５８０年、１６３０年、１７２５年、］７８５年和１８８５年均同時(shí)??出現(xiàn)了波峰，在１５７０年和１８２５年左右同時(shí)出現(xiàn)了波谷，說(shuō)明重建的旱澇等級(jí)序列具有一定??的準(zhǔn)確性

降水信息提供重要理論依據(jù)。??為了檢驗(yàn)利用史料記載恢復(fù)的歷史時(shí)期的旱澇等級(jí)序列的可靠性與準(zhǔn)確性，本文將４４３??年甘肅萬(wàn)象洞石筍＜５１８〇、陜西大魚(yú)洞石筍＃８〇序列和旱澇等級(jí)序列進(jìn)行了對(duì)比（圖３－３）。??由圖３－３可知，從整個(gè)時(shí)間序列上來(lái)看，石筍氧同位素與旱澇等級(jí)變化相似，旱澇等級(jí)與＜５ＩＳ０??記錄對(duì)應(yīng)較好，其中與研宄區(qū)旱澇等級(jí)變化趨勢(shì)最為相似的是來(lái)自甘肅萬(wàn)象洞的石筍（５１８〇??序列。萬(wàn)象洞的石筍值越正，也指示著降水量越少，氣候干旱，該地區(qū)的旱澇指數(shù)也??相應(yīng)升高，反之亦然。另外，由于三條曲線的測(cè)年誤差和樣品分辨率不同，因此不能將其??進(jìn)行細(xì)致地對(duì)比［７７１，但旱澇序列與石筍＃８〇曲線在峰谷變化上具有一定的一致性。??１５００?１５５０?１６００?１６５０?１７００?１７５０?１８００?１８５０?１９００??＊?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?■?Ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ?１?Ｉ?＇?Ｉ?＿?Ｉ￣??＿７?８?．?１?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?
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