题目：黄土高原旱涝灾害时空变化及其对称性结构研究

在全球气候变暖的背景下，我国气候环境也正在发生显著变化。气候变暖导致的灾害天气（干旱、暴雨、冰雹、台风以及这些灾害所引发的次生灾害）给我国的社会经济发展以及人民生活幸福感造成了严重破坏。黄土高原为我国第二大高原，幅员辽阔，拥有极为丰富的矿产资源，同时作为气候变化的敏感区和脆弱区，是世界上水土流失最严重的地区之一，水土流失严重的面积约27×104km2，有11×104km2特严重面积。做为生态功能脆弱区，研究区对气候变化也格外敏感，其不利变化对研究区的影响将更加深刻，损失更无法估量。因此对黄土高原气候变化进行深入剖析，并对其旱涝灾害进行趋势判断对于当地经济与社会发展，对于政府及决策者提供防灾减灾对策具有重要意义。


本文选取黄土高原地区1960-2012年61个国家气象站逐年、逐月平均气温、降水量等气象资料，通过线性回归分析、Mann-kendall突变检验、普通Kriging插值、降水Z指数、可公度计算以及Morlet小波分析等研究方法，把黄土高原分成三种不同空间尺度，对其气候变化背景进行分析比较，旱涝程度分等定级，最终对其旱涝灾害发生进行趋势判断。将上述分析结果与研究区实际情况相结合，最终针对性的提出适合当地发展的防灾减灾对策。本文主要结论如下：    （1）1960-2012年黄土高原不同空间尺度范围内气候均呈现暖干化趋势。不同空间尺度研究区在四季气候变化中，春、夏、秋季均呈现暖干化趋势，冬季降雨均出现不同程度的增加，逐步表现出暖湿化倾向。


（2）研究区平均气温的空间分布整体分布并不均匀，总体表现呈“温度随纬度升高而降低，随经度增加而增加”的特征。黄土高原大部分地区，气温变率与年均温高低成反比，温度越高的地区升温越慢，温度越低的地区气温增幅相对越快。


（3）研究区平均降水的空间分布总体呈现“降水随纬度升高而降低，随经度增加而增加”的特征。黄土高原大部分地区，降水变率与年降水量高低成反比，降水越高的地区降水减少相对越快，降水越低的地区降水增幅相对越快。研究区东北部成为全区降水减少高值中心，变率达到61.5mm/10a，更应考虑涝灾的影响；整个关中地区，降水均出现不同幅度的减少，应防范旱灾的发生。


    （4）黄土高原在近53年中呈现整体偏旱的情况。春季旱涝灾害目前正呈干旱灾害上扬趋势。夏季旱涝灾害总体较为平稳。秋季旱涝灾害呈现倒“V”字型发展，60年代该地区处于湿润期，70年代趋于正常，80年代黄土高原秋季旱灾频发，并且持续至90年代，2000年之后，该地区旱涝灾害回归正常；冬季研究区在90年代处于旱灾频繁期。


（5）以黄土高原为大尺度范围研究，在未来近年内旱、涝灾害趋势判断结果如下：年旱、秋涝、冬旱时间窗口期别为2013与2016年、2013与2014年、2013与2014年。从中尺度范围研究，半湿润区年旱、春旱、秋旱、冬旱时间窗口期分别为2014、2014、2013与2014年、2013与2014年；半干旱区春涝、夏涝时间窗口期分别为2017、2013与2014年；干旱区冬旱时间窗口期为2013与2015年。从小尺度范围研究，延安市秋涝、冬旱时间窗口期分别为2013与2015、2013与2014年。


（6）从近53年来黄土高原旱涝指数与太阳黑子相关性分析可以得出，1960-1965年左右，太阳黑子数与研究区旱涝指数完全呈反相关关系；自1965-至今，仅2002、2006年附近太阳黑子数与旱涝指数表现出反相关关系，其余年份太阳黑子数均与研究区的旱涝指数呈良好的正相关关系，且旱涝指数存在1-2年的滞后性。黄土高原在太阳活动极小值年的前一年（m-1）更易发生涝灾，在极小值年的后一年（m+1）更易发生旱灾，太阳黑子极大值年（M）更易发生旱灾。


本研究试图为丰富灾害趋势判断研究方法，认识黄土高原旱涝灾害发生规律，增加防灾减灾案例经验，以及为当地决策部门提供旱涝灾害防灾减灾对策做出研究。