青藏高原及周边地区的冰川灾害

青藏高原及周边地区是除南、北两极地区之外全球最重要的冰川资源富集地。在全球变暖背景下,中国冰川整体处于快速退缩状态,这不仅影响水资源储备,而且伴生了相应的冰川灾害,如冰崩、冰川跃动、冰湖溃决洪水、冰川泥石流等。这些冰川灾害的发生具有各自的时空分布规律、发生机理和灾害过程。总体上,气候变暖、变湿导致冰川不稳定性增加,进而导致冰川灾害风险的发生。从统计结果来看,近期气候变暖使得这些灾害表现出增加的趋势。特别是极大陆型冰川和海洋型冰川都出现了冰崩灾害,可能表明青藏高原的冰川在整体上已经处于不稳定状态。并且,随着气候变暖的持续和人类活动强度的增加,青藏高原及周边地区冰川灾害的风险程度也在加剧。     

“亚洲水塔”变化的灾害效应与减灾对策

青藏高原及周边地区被誉为"亚洲水塔",其自然环境复杂,气候差异显著,地貌类型多样,冰川发育,地壳隆升和河流下切作用强烈,导致滑坡、泥石流、洪水、冰崩雪崩、冰湖溃决等山地灾害发育。灾害呈现出突发性强、危害范围广、破坏严重、链式效应明显等特点,且沿构造断裂带、高山深切峡谷集中分布,受水平和垂直地带性气候条件和局地水热条件控制,不同海拔区的灾害类型、诱发因素和对气候变化的响应有所差异。气候变暖导致的温度升高和降雨增多对灾害发生的水源、物源、能量和条件组合都有所影响,导致灾害的孕灾环境变得易于成灾。未来全球气候变暖将加剧灾害的危险性,而灾害风险也会随着人口和经济体量的增加而升高。目前,还缺乏系统的基础数据和对"亚洲水塔"变化下灾害发生机制的深入认识,从而难以准确预测未来气候变化下的灾害风险,提出有针对性的风险防控对策。为了有效应对气候变化导致的灾害风险,应针对性地进行综合灾害考察,利用高新技术系统获取第一手灾害数据,建立灾害数据库,深化对孕灾环境、形成机理和灾变机制的认识,研究灾害对气候变化的响应规律,预测气候变化条件下灾害的发展趋势,研发针对特大灾害的监测和防控技术,建立多国协调的灾害防控信息共享和减灾协同机制,提高应对灾害风险的能力。     

滑坡灾害的预防与防治

地质灾害包括火山喷发、地震、滑坡、泥石流等一切成灾的地质活动。其中滑坡、泥石流与土木工程的关系最密切,通过对滑坡灾害的认识以及对滑坡灾害防治工程方法的讲解,以实际案例的形式来进行风险评估,并以此提出防治措施。     

科学手段防山洪 未雨绸缪惠四方——记中国水科院减灾中心防洪工程室主任刘昌军

正随着社会化进程的加剧,全球自然灾害频发给人类发展带来了极大的负面影响。作为由山区小流域降水引起的突发性、暴涨暴落的地表径流,山洪以其成灾快、预测难、破坏性强等特点,已成为灾害性最强、预警预报最难的自然灾害之一。据世界气象组织(WMO)统计,全球由山洪灾害引发的人员伤亡比率逐渐上涨,经济损失每年达数百万美元,因此进一步加强对山洪灾害防治的研究至关重要。     

西部地方政府应对的地质自然灾害问题

西部地区由于青藏高原的隆起形成了特殊的自然地理气候,使得自然灾害发生频繁,地震、山洪泥石流、滑坡等地质灾害,给当地人民群众生命财产带来很大损失。防灾救灾是政府为民群提供的基本公共产品。如何抗击灾害减少损失,政府应做好各种灾害的普查、超前预防、预报、分类指导,才能使各种地质灾害造成的损失减少到最小程度。     

川藏公路通麦至105道班沿线边、滑坡地震灾势评估

在高烈度地震山区,崩塌滑坡灾害是对人民生命财产安全影响最大的自然灾害之一,四川汶川大地震后,地震诱发山地灾害更成为世人普遍关注的问题。川藏公路通麦至105道班段位于地震区划烈度Ⅷ度区,地震活动频繁。本文以此为试验线,打破传统的极限平衡理论,采用基于弹塑性理论的FLAC3D软件分析边坡在三种地震烈度情况下的地震动态响应,运用其在地震时程中的剪应变变化及位移判断其地震安全性,绘制了在小、中、大震共三种地震工况下的灾势分布图。从而实现了对该段线路地震时成灾规律及规模的预测,可为抗震加固工程方案规划,以及灾时制定抢险救援应急对策等提供决策依据。     

澜沧江流域滑坡泥石流空间分布与危险性分区

由于特殊的地理环境、复杂的地质背景以及独特的气候特征,澜沧江流域以其美丽的自然景观和人居环境以及严重的山地灾害而闻名于世。作为重要的非工程减灾措施,滑坡、泥石流灾害的危险性评价和分区能提前识别灾害危险区域,进而合理的规避灾害风险。基于滑坡泥石流形成的基本条件,本研究选择灾害形成的地质、地貌、地震、降雨、人类活动等五类因素,包括坡度、地形起伏度、活动断层密度、地层岩性、地震能量、多年平均降雨量、年降雨量变差系数、土地利用类型等8项评价指标开展了澜沧江流域的滑坡泥石流危险性分区。基于大量的野外考察、多源遥感影像解译,获取了澜沧江流域715处滑坡、986处泥石流灾害点的空间分布。滑坡、泥石流灾害点的空间分布结果与灾害的危险性等级具有良好的正相关性,直接验证了本研究的危险性分区结果,为流域灾害防灾减灾和规划安全的人居环境提供了重要的决策依据。     

澜沧江流域滑坡泥石流空间分布与危险性分区简

由于特殊的地理环境、复杂的地质背景以及独特的气候特征,澜沧江流域以其美丽的自然景观和人居环境以及严重的山地灾害而闻名于世。作为重要的非工程减灾措施,滑坡、泥石流灾害的危险性评价和分区能提前识别灾害危险区域,进而合理的规避灾害风险。基于滑坡泥石流形成的基本条件,本研究选择灾害形成的地质、地貌、地震、降雨、人类活动等五类因素,包括坡度、地形起伏度、活动断层密度、地层岩性、地震能量、多年平均降雨量、年降雨量变差系数、土地利用类型等8项评价指标开展了澜沧江流域的滑坡泥石流危险性分区。基于大量的野外考察、多源遥感影像解译,获取了澜沧江流域715处滑坡、986处泥石流灾害点的空间分布。滑坡、泥石流灾害点的空间分布结果与灾害的危险性等级具有良好的正相关性,直接验证了本研究的危险性分区结果,为流域灾害防灾减灾和规划安全的人居环境提供了重要的决策依据。     

浙江省江山市地质灾害成因分析与防治对策研究

浙江省江山市地质灾害已造成严重的经济损失和人员伤亡。本文通过对江山市地质灾害类型、发育特征、成因机理及人类活动等四个方面的分析,得出江山市地质灾害点具有点多面广、但分布又相对集中等特点;并且其形成与地形地貌、地层岩性等地质环境条件关系密切,主要受人类工程活动和降雨因素的影响。在此基础上,采用综合危险性指数法,将江山市划分为高、中、低及不易发4类地质灾害易发分区。综合上述结论及江山市经济状况,对本市不同区域的不同灾害点提出了治理或搬迁等不同的防治对策。     

青藏高原多圈层相互作用及其资源环境效应

青藏高原的隆起,改变了地球行星风系,改变了亚洲气候,也改变了中国的生存环境。青藏高原岩石圈、水圈、冰冻圈、生物圈、智慧圈与大气圈六大圈层的多圈层相互作用（图1）,是引起所有改变的驱动器。青藏高原的多圈层相互作用形成了亚洲10多条大江大河的“水塔”,造福亚洲人民;同时也造成地震等自然灾害频发,影响人类生存。青藏高原碰撞隆升以后的多圈层相互作用,是地球系统科学研究的聚焦点之一。     

青藏高原景观生态风险的时空特征

以1992、2001、2008和2015年4期青藏高原土地覆被数据为基础,运用ArcGIS10.5和 Fragstats4.2 等软件,构建基于景观格局和景观脆弱度的生态风险指数,借助地统计分析和空间自相关分析方法,开展青藏高原生态风险评价研究,分析景观生态风险的时空特征,为青藏高原土地利用生态风险防范提供科学依据。结果显示：①青藏高原景观生态风险分布具有聚集效应,总体呈西北高东南低的梯度分布规律,这与青藏高原的自然地带性关系密切;②1992—2015年间,青藏高原景观生态风险总体呈下降趋势,主要表现为高风险区与较高风险区面积减少,以及低风险区与较低风险区面积扩大。变化的主要动因是20世纪90年代以来青藏高原气候暖湿化过程和生态建设对青藏高原土地覆被结构的影响;③青藏高原各地类景观生态风险值较高的区域主要集中在不同地类相接的边缘地带。低生态风险等级在林地中占比最大,高生态风险等级在裸地和冰川与雪被中占比较大。裸地和草地高生态风险等级面积下降率最大,反映出裸地和草地变化对青藏高原景观生态风险影响最为显著,在青藏高原的生态风险管理过程中应重点关注裸地和草地的结构和质量变化。     

“亚洲水塔”变化与影响

以青藏高原为核心的"第三极"是除南极和北极以外冰雪储量最大的地区,被称为"亚洲水塔",包括面积约1×10~5 km~2的冰川、总面积约5×10~4 km~2的湖泊和长江、黄河、雅鲁藏布江、印度河、恒河、湄公河、阿姆河、塔里木河等10多条亚洲大江大河的源头。"亚洲水塔"变化关系着中国的水资源利用以及"一带一路"地区众多国家的水安全。在气候变暖背景下,"亚洲水塔"正在发生以失衡为特征的剧烈变化。冰川加速退缩、湖泊整体显著扩张、冰川径流增加等过程都和"亚洲水塔"失衡密切相关。"亚洲水塔"的失衡变化导致了青藏高原及周边地区水资源和水灾害风险增加,出现了冰崩等新型灾害。这些变化也可以通过大气圈和水圈产生广域效应,进而和南极、北极变化协同联动,影响全球气候变化和水循环。第二次青藏高原综合科学考察研究聚焦于过去50年来"亚洲水塔"动态变化及其影响,与"泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设"专项实施一道,为我国资源环境重大战略需求和绿色"一带一路"发展,提出应对"亚洲水塔"变化与影响的科学对策和水资源规划管理及可持续发展的科学指导,以服务于全球生态环境保护、人类命运共同体建设。     

科技支撑西藏高原生态环境保护及农牧业可持续发展

在全球变化影响下,我国西藏高原的生态环境问题日益突出,严重影响了其生态安全屏障作用,制约了西藏农牧业的可持续发展。中科院拉萨高原生态试验站自建站以来对区域生态环境进行了长期监测,开展了高原生态安全屏障功能保护与建设基础理论研究、退化草地恢复治理及农牧业发展关键技术研发和示范。在学科建设方面发展了一系列高原生态学研究的新方法,建立了高原生态过程、机理与区域格局相结合的研究局面;在技术研发方面提出了高寒退化草地恢复治理和高原草牧业发展的关键技术,并进行了广泛的示范和推广,取得了显著成效。这些科研成果不仅丰富和发展了全球变化影响西藏高原生态屏障功能的基础理论,还推进了高原农牧业发展关键技术的研发和示范。拉萨站已经成为在青藏高原腹地从事生态学研究的支撑平台和农牧业可持续发展试验示范的重要基地。     

SRES情景下青藏高原生态功能保护区水源涵养功能的变化研究

预估分析未来水源涵养功能对气候变化的响应,对制定适应气候变化策略和措施具有科学指导意义.本文以青藏高原国家级生态功能保护区水源涵养功能为研究对象,利用SRES A2和B2 情景下区域气候模式的气候情景数据,通过改进的LPJ动态植被模型,模拟了1981-2100年生态功能保护区水源涵养功能对气候变化的响应.通过分析未来近期、中期和远期研究区水源涵养功能相对基准时段(1981-2010年)的动态变化,结果表明未来SRES情景下,研究区总体上水源涵养功能在近期以增强为主,主要受降水量增加的影响;而未来中期和远期水源涵养功能受水分实际蒸散增加的影响而减弱的可能性则更大,并随着增温幅度增加而减弱程度加强.     

“一带一路”灾害风险协同管理国际合作机制探究

“一带一路”国家和地区地质环境复杂,并且受到季风气候控制,极易引发多种自然灾害,危害严重,是阻碍“一带一路”国家和地区绿色发展的重要因素。同时,“一带一路”国家和地区多为发展中国家和地区,防灾减灾能力薄弱,科技与体制机制难以满足“一带一路”倡议实施和跨境综合防灾减灾需求。因此,文章通过科学评估“一带一路”国家和地区的自然灾害防控能力,深入分析“一带一路”灾害风险协同管理国际合作模式,提出“一带一路”防灾减灾国际科技合作建议,倡导创建新型减灾合作机制,启动“一带一路”自然灾害风险与综合减灾国际科技项目,实施“一带一路”减灾国际科研能力合作。“一带一路”自然灾害风险与国际科技合作作为《“一带一路”创新发展》的重要内容之一,将推动我国防灾减灾先进理念、技术与模式走出去,构建多国协调的巨灾风险防控信息共享与减灾联动机制,为重大工程建设和安全运营提供科学支撑,保障国家重大海外投资安全,培养防灾减灾高级专业人才,整体提升自然灾害应对能力,为“一带一路”绿色发展提供科学决策支撑和基础保障。     

黄淮海平原及其附近地区干旱时空动态格局分析——基于标准化降雨指数

本文根据中国气候区划图将黄淮海及其附近地区划分为4个气候子区域,利用该区域气象站点1961年-2008年的降水数据计算出子区内各站点的不同时间尺度的标准化降雨指数(Standardized Precipitation Index,简称SPI);通过各子区站点的SPI差异分析了研究区内发生干旱的时空差异及其动态格局。结果表明:在3个月尺度上,A区、B区发生严重、极端干旱的频率较高,然而整个研究区发生总体干旱的频率没有明显区别;在6个月尺度上,A区、B区发生干旱的频率较高,C区、D区发生极端干旱的频率较低,其中安徽北部和河南东部地区发生严重等级干旱的频率较高;在12个月尺度上,A区、B区发生总体干旱的频率较高,C区、D区发生严重干旱和极端干旱的频率较高;就季节性干旱而言,在3个月尺度上,4个子区域发生各等级干旱的频率也存在较大差别。此外,从12个月尺度SPI值时间序列变化趋势来看,1962年-2008年全区干旱有轻微加重的趋势,且整个研究区及其各子区域干旱变化趋势处于波动中,全区20世纪60年代和90年代有明显加重趋势,70、80年代以及2000年以来有减缓的趋势。     

Uplift,climate and biotic changes at the Eocene–Oligocene transition in south-eastern Tibet

The uplift history of south-eastern Tibet is crucial to understanding processes driving the tectonic evolution of the Tibetan Plateau and surrounding areas. Underpinning existing palaeoaltimetric studies has been regional mapping based in large part on biostratigraphy that assumes a Neogene modernization of the highly diverse, but threatened, Asian biota. Here, with new radiometric dating and newly collected plant-fossil archives, we quantify the surface height of part of the south-eastern margin of Tibet in the latest Eocene (∼34 Ma) to be ∼3 km and rising, possibly attaining its present elevation (3.9 km) in the early Oligocene. We also find that the Eocene–Oligocene transition in south-eastern Tibet witnessed leaf-size diminution and a floral composition change from sub-tropical/warm temperate to cool temperate, likely reflective of both uplift and secular climate change, and that, by the latest Eocene, floral modernization on Tibet had already taken place, implying modernization was deeply rooted in the Palaeogene.     

基于个案分析的气象灾害管理流程再造

随着经济社会的发展,全球气候的变化,人类活动和自然环境的相互作用日趋明显,有些情况下可能进一步加剧灾害的交织发生和相互影响,一些局部灾害若不及时控制,往往会迅速蔓延,酿成全局性危机。通过对强风造成翻船事故个案的时间序列分析,重新审视原有的气象灾害管理模式,针对暴露出的管理流程断层问题,希望通过流程再造来进一步改善和提升管理能力,以更好满足公众的安全需求,提高防灾减灾的效率。