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湖南晚稻洪涝过程等级指标构建与演变特征

汪天颖 霍治国 杨建莹 李旭辉 吴立 张桂香

汪天颖, 霍治国, 杨建莹, 等. 湖南晚稻洪涝过程等级指标构建与演变特征. 应用气象学报, 2019, 30(1): 35-48. DOI: 10.11898/1001-7313.20190104..
引用本文: 汪天颖, 霍治国, 杨建莹, 等. 湖南晚稻洪涝过程等级指标构建与演变特征. 应用气象学报, 2019, 30(1): 35-48. DOI: 10.11898/1001-7313.20190104.
Wang Tianying, Huo Zhiguo, Yang Jianying, et al. Process grade indicator construction and evolution characteristics of late rice flood in Hunan. J Appl Meteor Sci, 2019, 30(1): 35-48. DOI:  10.11898/1001-7313.20190104.
Citation: Wang Tianying, Huo Zhiguo, Yang Jianying, et al. Process grade indicator construction and evolution characteristics of late rice flood in Hunan. J Appl Meteor Sci, 2019, 30(1): 35-48. DOI:  10.11898/1001-7313.20190104.

湖南晚稻洪涝过程等级指标构建与演变特征

DOI: 10.11898/1001-7313.20190104
资助项目: 

“十二五”国家科技支撑计划 2012BAD20B02

中国气象科学研究院科技发展基金 2018KJ012

“十三五”国家科技支撑计划 2016YFD0300101-05

详细信息
    通信作者:

    霍治国, 邮箱:huozg@cma.gov.cn

Process Grade Indicator Construction and Evolution Characteristics of Late Rice Flood in Hunan

  • 摘要: 以湖南晚稻为研究对象,基于1961—2010年双季晚稻种植区68个气象站的降水资料、17个农业气象观测站的生育期观测资料,采用历史灾情反演方法,构建晚稻大田生长期3个生育时段、3个洪涝等级的洪涝灾害样本125个,应用Q-Q图拟合、W检验和t分布区间估计方法,计算晚稻分生育期(移栽-分蘖期、拔节-孕穗期、抽穗-成熟期)不同洪涝致灾等级(轻、中、重)的过程降水量临界值,构建晚稻洪涝过程等级指标,并进行独立样本验证检验;应用M-K检验等方法分析1961—2010年湖南晚稻洪涝的时空演变特征。结果表明:指标验证与历史记录有较高一致性;同一洪涝等级的指标阈值从大到小依次为抽穗-成熟期、拔节-孕穗期、移栽-分蘖期;20世纪60年代和90年代是湖南晚稻洪涝发生最严重的年代,总洪涝次数在1994年发生突变;晚稻轻涝在抽穗-成熟期发生率最高,中涝和重涝在拔节-孕穗期发生率最高;总洪涝的高发地区位于郴州、岳阳地区;随年代推移,晚稻各等级洪涝和总洪涝高发区均呈现由北向南的变化。
  • 图  1  研究区域气象站与农业气象观测站分布

    Fig. 1  Meteorological stations and agrometeorological stations in the target region

    图  2  湖南晚稻洪涝过程降水量样本序列不同概率函数的Q-Q图拟合

    Fig. 2  Quantile-quantile plots in different probability function of late rice flood process precipitation

    图  3  1961—2010年湖南晚稻总洪涝次数的时间变化(a)和M-K统计量曲线(b)

    Fig. 3  Temporal distribution and Mann-Kendall test of total flood frequency during whole growth period of late rice in Hunan from 1961 to 2010

    图  4  湖南晚稻各生育时段各等级洪涝和总洪涝次数时间变化

    Fig. 4  Temporal distribution of each grade and total flood frequency during different growth periods of late rice in Hunan

    图  5  1961—2010年湖南晚稻不同生育时段和全生育期总洪涝频次空间分布

    Fig. 5  Spatial distribution of total flood frequency during different growth periods and whole growth period of late rice in Hunan from 1961 to 2010

    图  6  1961—2010年湖南晚稻全生育期不同等级洪涝频次空间分布

    Fig. 6  Spatial distribution of each flood grade frequency during whole growth stage of late rice in Hunan from 1961 to 2010

    图  7  1961—2010年湖南晚稻全生育总洪涝频次分布年代际变化

    Fig. 7  Decadal distribution of total flood frequency in whole growth period of late rice in Hunan from 1961 to 2010

    表  1  湖南晚稻洪涝灾害样本分布

    Table  1  Detail information of late rice flood disaster samples in Hunan

    生育时段 轻涝样本量 中涝样本量 重涝样本量 总样本量
    移栽-分蘖期 43 12 6 61
    拔节-孕穗期 16 9 4 29
    抽穗-成熟期 10 5 15
    全生育期 69 26 10 105
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    表  2  湖南晚稻洪涝灾害等级指标

    Table  2  Grade indicators of late rice flood disaster in Hunan

    生育时段 洪涝等级 过程降水量/mm
    轻涝 [131**, 187*)
    移栽-分蘖期 中涝 [187*, 251**)
    重涝 [251***, +∞)
    轻涝 [133**, 190*)
    拔节-孕穗期 中涝 [190*, 264*)
    重涝 [264**, +∞)
    轻涝 [137**, 209*)
    抽穗-成熟期 中涝 [209**, 277*)
    重涝 [277, +∞)
    注:*表示达到0.01显著性水平,**表示达到0.05显著性水平,***表示达到0.1显著性水平。
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    表  3  湖南晚稻洪涝指标的验证结果

    Table  3  Flood grade validation result of late rice in Hunan

    灾害时间段 历史记录中灾害地点及程度 指标计算灾害地点及程度 符合程度
    1972-08-18—19 资兴、桂阳、桂东、蓝山、郴州、宜章受灾,部分成灾 资兴轻涝、桂阳轻涝、桂东轻涝、蓝山轻涝、郴州中涝 基本符合
    1981-08-10—18 华容淹田 华容轻涝 符合
    1991-09-07—08 湘东南桂东等县受灾,部分成灾 桂东轻涝、郴州轻涝、桂东中涝 符合
    1995-08-01—03 湘东北临湘、汨罗等县受灾,部分成灾 汨罗轻涝、平江轻涝、临湘重涝 基本符合
    2007-08-19—22 湘东、湘南地区汝城、安仁、永兴、耒阳、桂东、炎陵、茶陵绝收 汝城重涝、安仁重涝、永兴重涝、耒阳重涝、桂东重涝、炎陵重涝、茶陵重涝 符合
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-08-08
  • 修回日期:  2018-10-19
  • 刊出日期:  2019-01-31

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