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东安天气_东安天气预报7天

tamoadmin 2024-12-14 人已围观

简介环境问题没有国界,是一个全球性问题。当前环境问题已经涉及全球,危及人类生存。这必然要求全世界共同参与环保,呵护我们赖以生存的地球家园。为了人类的未来和世世代代的生存发展,我们必须加强协作,建立全球环境新秩序。环境保护部行政体制与人事司司长陈亮在其著作《人与环境》有关章节中,系统论述了如何改变国际政治、经济格局,建立全球环境新秩序。环境问题没有国界,它是一个全球性的问题。环境问题突出表现在水污染、

东安天气_东安天气预报7天

 环境问题没有国界,是一个全球性问题。当前环境问题已经涉及全球,危及人类生存。这必然要求全世界共同参与环保,呵护我们赖以生存的地球家园。为了人类的未来和世世代代的生存发展,我们必须加强协作,建立全球环境新秩序。环境保护部行政体制与人事司司长陈亮在其著作《人与环境》有关章节中,系统论述了如何改变国际政治、经济格局,建立全球环境新秩序。

环境问题没有国界,它是一个全球性的问题。环境问题突出表现在水污染、大气污染、土壤污染、海洋污染、生物多样性锐减、沙化和气候变化,严重影响人类的生活质量和生存发展,真正到了“天下兴亡、匹夫有责”的时刻了。世界著名自然灾难专家、英国伦敦大学学院地球物理学教授比尔·麦克古尔在其新书《7年拯救地球》(Seven Years To Se the Planet:the Questions and Answers)一书中提出:“从现在起到2015年,人类只剩7年时间来拯救地球”,他在接受《外滩画报》访时说,“未来7年里,全球温室气体的排放量必须达到稳定状态,否则地球将进入不可逆转的恶性循环中,包括战争、瘟疫、干旱、洪水、饥荒、飓风等在内的各种灾祸将轮番席卷地球”,从而使人类遭遇末日劫难。挪威国际极地秘书处执行秘书长奥拉夫·奥尔海姆认为,一个更为明显的事例是,由于气温升高,北海航道已经浮出水面,届时从远东前往欧洲将缩短1/3的航程。“由此,冰层覆盖面积多少已不仅仅是一个科学问题,也变成了经济问题甚至是政治问题。”“此外,全球气候变暖所带来的海平面上升问题将会对人类经济、社会产生难以估量的负面影响,而受此影响最大的将会是亚洲地区。”“目前,人类所面临的已不仅是一场危机,我们已经进入了一场‘气候战争’之中。”

《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书指出:“全球地表平均温度近百年来(1906~2005年)升高了0.74℃,预计到21世纪末将上升1.1~6.4℃。20世纪中叶以来全球平均温度的升高,主要是由化石燃料燃烧和土地利用变化等人类活动排放的温室气体(主要包括二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等)导致大气中温室气体浓度增加所引起的。中国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致。中国气象局发布的最新观测结果显示,中国近百年来(1908~2007年)地表平均气温升高了1.1℃,自1986年以来经历了21个暖冬,2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年。近50年来中国降水分布格局发生了明显变化,西部和华南地区降水增加,而华北和东北大部分地区降水减少。高温、干旱、强降水等极端气候有频率增加、强度增大的趋势。夏季高温热浪增多,局部地区特别是华北地区干旱加剧,南方地区强降水增多,西部地区雪灾发生的几率增加。近30年来,中国沿海海表温度上升了0.9℃,沿海海平面上升了90毫米。据科学家的研究,中国未来的气候变暖趋势将进一步加剧;极端天气气候发生频率可能增加;降水分布不均现象更加明显,强降水发生频率增加;干旱区范围可能扩大;海平面上升趋势进一步加剧。”

据英国《独立报》报道,英国东安格利亚大学的科学家蒂莫西·伦托说:“如果全球平均气温因温室气体排放增加而继续上升,气候变化可能导致地球的主要物理学基础发生变化,并使地球进入危险状态。”科学家研究领导小组提出,包括北极冰融化、格陵兰岛冰盖变薄、西部南极冰床崩塌、大西洋一些特定环流消失、“恩索(厄尔尼诺—南方涛动)”循环中厄尔尼诺和拉尼娜现象导致的异常天气增多、印度洋夏季季风消失、西非季风中断、亚马逊热带雨林枯萎消退和泰加林(北方针叶林)的枯萎消退等九大因素的“爆发点”有可能在今后100年内出现。不过,科学家认为,通过实时监测和模拟数据可以制订早期预警体系,仍有可能通过温室气体减排等措施避免它们的出现。

当然,也有学者对是否存在人为的气候变暖持不同观点。气候物理学家S.弗雷德·辛格、丹尼期·T.艾活利在其《全球变暖——毫无来由的恐慌》(Unstoppable Global Warming,Every 1500 Years)一书中写道:“有证据表明,在全球气候变暖的过程中,人类排放的二氧化碳,充其量扮演了一个次要的角色。相反,如果我们往回追溯到100万年历史的气候变化历程中,我们会发现,温和、适度的全球变暖只是1500年(±500年)气候周期自然变化的一部分。”对气候变化的长周期性,逐步为一些科学发现所证实,它是太阳系运动的客观规律性反应,如果我们了解了1500年的气候变化周期,就会觉得近期气候变暖完全是人为的说法或导致人类末日灾难的危险说法是毫无科学依据的,是荒谬的。丹斯加德和奥斯切格于年写的《格陵兰岛深层冰芯揭示的北大西洋气候振荡变化》认为:“温和的气候周期,与太阳活动的关系,其精确性、完整性和逻辑性几乎可以说是令人吃惊的。”中国历史地理学家葛剑雄在11年前写的《未来生存空间——自然空间》一书中,根据中国地理学家长期研究结果,指出以往7000年间中国气候曾多次呈现寒暖交替,而至当时为止的气候变化离历史上的气温上限还有相当大的差距。这些观点不断为地质物理学家发现和勘探以及海洋暖流变化所佐证,并将进一步得到证实。

无论气候变化呈长周期性循环规律与IPCC(间气候变化专门委员会)发表的气候变化报告的结论谁是谁非,随着人类社会生产和活动,当前和今后一个时期生态破坏和环境恶化是无可争辩的事实,必须高度重视,切实行动,共同保护我们赖以生存的地球家园。12年,在瑞典斯德哥尔摩签署的《环境宣言》第一条就明确提出:“人类有权在一种能够有尊严和的生活的环境中,享有自由、平等和充足的生活条件的基本权利,并且负有保护和改善这一代和将来的世世代代的环境的庄严责任。”综观环境问题,主要原因是经济、政治、文化、社会和等方面出现了偏差和问题,在最根本的意义上是资本逻辑的必然结果,是利益对立和冲突的必然结果,是经济发展的人性扭曲的结果。资本逻辑通过自身活动建构的国际经济秩序维持自身的利益存在。尽管网络化使社会更加透明和公开,但资本逻辑使不同利益集团更加竞争和对抗,世界尽管多极化,但各国都必须考虑相互间的竞争和合作的利害关系。这正如中国古代春秋战国纷争之世,谁能占领道德和科技的制高点,谁能率先实现人类的梦想——共产主义,也可称之为“生态共产主义”,谁就能引领世界潮流。在决定结果的诸多因素中,有两点是决定性的:一是教育,二是经济。只有教育和经济发展到一定的水平,一部分人口能够脱离体能性劳动,而从事脑力劳动,进行精神再生产时,这个社会才会步入良性循环。因此,在当前资本不会完全退出历史舞台的情况下,要努力地改变国际政治、经济格局,建立一个全球环境新秩序,相互协作,“共同呵护人类赖以生存的地球家园”。

当前环境问题已经涉及全球,危及人类生存。不管是发达国家还是发展中国家,社会主义国家还是资本主义国家,都必须面对共同的环境问题,这必然要求全世界共同参与环保,呵护我们赖以生存的、唯一的、共同的地球家园。同时,由于国内环境的严重性,构建和谐社会的现实需要,以及国外所取得环境保护的重要成果,凸显了中国加强国际环境合作的必要性、迫切性。

环境安全问题是长期的、具有潜在性的问题,诺曼·迈尔斯指出,“如果世界环境问题像心脏病突发那样危害我们,我们就会高度重视生态系统并努力使之恢复。相反,环境问题像癌症那样静静地在暗地里侵害我们肌体,不易察觉,也没有抵制,直到它们深层的损害非常明显时才最终爆发出来。”当前环境问题已经涉及全球,危及人类生存。不管是发达国家还是发展中国家,社会主义国家还是资本主义国家,都必须面对共同的环境问题,这必然要求全世界共同参与环保,呵护我们赖以生存的、唯一的、共同的地球家园。同时,由于国内环境的严重性,构建和谐社会的现实需要,以及国外所取得环境保护的重要成果,凸显了中国加强国际环境合作的必要性、迫切性。

中国高度重视环境保护,积极参与国际交流和合作,做了大量工作。特别是改革开放以来,为保护环境和自然,中国通过多边和双边渠道实施了一批国际合作项目,积极参加了一系列国际公约和协议的签订,取得了很好的效果。1991年6月18日、19日,中国发起并在北京举办了“发展中国家环境与发展部长级会议”,并发表了《北京宣言》,提出保护环境是人类的共同利益,必须建立一个有助于所有国家,尤其是发展中国家持续和持久的国际经济新秩序,环境保护领域的国际合作应以主权国家平等的原则为基础,发达国家必须率先行动保护全球环境,并帮助发展中国家解决其面临的问题,以优惠或非商业条件向发展中国家转让环境无害化技术,发展中国家应通过相互间的技术合作和技术转让,对保护和改善全球环境做出贡献。1992年联合环境与发展大会通过《里约宣言》和《21世纪议程》后,中国制定发表了《中国21世纪议程》,提出“走可持续发展之路,是中国在未来和下世纪发展的自身需要和必然选择”。

党的十七大报告提出,“在环保上相互帮助、协力推进,共同呵护人类赖以生存的地球家园。”这进一步指明了中国环境保护国际合作的方向。要按照“独立自主、和平共处五项原则”,明确应对全球气候变化和环境保护国际交流与合作的指导思想。作为发展中大国,要积极参与应对全球气候变化,广泛开展环境保护国际交流与合作,在坚持“有区别的责任”原则条件下,捍卫发展中国家的环境权益,量力而行地逐步承担“共同的责任和义务”,积极参与应对全球气候变化和环境保护各项事务,按照“相互帮助、协力推进”的原则,努力为发展中国家提供力所能及的援助,积极签署一系列维护世界环境的公约并加大履约力度,承担一个发展中大国应该承担的环境责任,共同呵护我们赖以生存的地球家园。

中国作为一个负责任的发展中国家,高度重视应对气候变化工作,积极参与国际社会应对气候变化进程,认真履行《联合国气候变化框架公约》(以下简称《气候公约》)和《京都议定书》,制定并实施应对气候变化国家方案,取了一系列应对气候变化的政策和措施,把应对气候变化与实施可持续发展战略,加快建设节约型、环境友好型社会,建设创新型国家结合起来,加快科技进步和经济发展,加强能源节约和环境保护,优化经济和产业结构,努力控制和减缓二氧化碳排放。并于2008年10月发表了《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书,指出:“气候变化及其不利影响是人类共同关心的问题。工业革命以来的人类活动,尤其是发达国家在工业化过程中大量消耗能源,导致大气中温室气体浓度增加,引起全球气候近50年来以变暖为主要特征的显著变化,对全球自然生态系统产生了明显影响,对人类社会的生存和发展带来严重挑战。”为此,制定和实施了一系列的应对举措。但中国是一个发展中国家,人口众多、底子薄,经济发展水平低、气候条件复杂、生态环境脆弱,易受气候变化的不利影响,面临发展经济、消除贫困和减缓二氧化碳气体排放的多重压力。中国作为发展中国家,享有减排达标的“豁免权”,要按照“共同但有区别的责任”原则,在加强国际合作时,要注重环境安全,坚决维护中国和发展中国家的环境权益。环境安全问题的实质是人类社会“继续生存还是自我毁灭”的问题,是一个比国家领土安全更严峻的安全问题。因此,作为发展中国家,中国在加强环境保护国际交流和合作中,一方面,必须维护国家的生态环境安全,根据自身的国情和发展目标充分利用本国自然,任何国家和地区不能以环境保护为由干涉中国内政,不得借此提出任何形式的援助或发展资金等附加条件,尤其是在当前国际政治经济格局没有根本改变,全球环境新秩序还未建立的情况下,更需要取有效措施,维护国际环境公平公正,切实维护国家的环境权益;另一方面,要积极主动承担发展中国家应承担的环境责任。中国人口环境支撑不了现行的发展模式,不减排、不转型也不行,发达国家设计好的不公平的国际规则,导致我们生态成本难以转移出去。即使可以我们也不能转移,我们是社会主义国家,中国的传统文化是和平与和谐,不能搞生态殖民主义。

为了实现人的自由与全面发展,必须加强全球科技合作和攻关,迎接科技自由时代的来临。要充分发挥人类创造性,整合人力和科技,消除技术壁垒,实现科技共有共享。大力开发和利用太阳能、风能、水电、核电、潮汐发电等清洁能源;加强合成材料研究,开发利用纳米技术,尽快实现合成材料的持久耐用和可循环利用;加强核聚变能和平利用的研究和开发。美国已建成拥有世界上最强大激光束的核聚变实验装置,准备探索以核聚变利用核能的可能性。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。相比核裂变,核聚变产生的能量更大,而且几乎不会带来放射性污染等环境问题,其原料可直接取自海水中的氘,经过计算,1升海水中提取出的氘进行核聚变放出的能量相当于100升汽油燃烧释放的能量,来源几乎取之不尽,是理想的能源方式,如太阳能就是核聚变。但核聚变瞬间产生的温度超过1亿千瓦时,人类已经可以实现“不受控制”毁灭性、破坏性的核聚变,如氢弹爆炸。但是要想其能量被人类有效利用,必须能够合理地控制核聚变的速度、规模、材料等,实现持续、平稳的能量输出。为了和平利用核聚变能,2006年11月21日国际热核聚变实验堆的参加方签署了《联合实施协定》,并在2007年由参加方批准国际热核聚变实验堆建在法国南部普罗旺斯艾克斯附近的卡达拉奇,费用估计为50亿欧元,建造期大约持续10年,预计建成后运行20年,运行费用同样为50亿欧元。核聚变能源利用有可能为人类提供几乎是取之不尽、用之不竭的清洁能源,和平利用核聚变能源是人类梦寐以求的目标;加强航天技术开发,探索太空和利用月球、火星等其他星体;加强雷电和氢氧分离的研究,有朝一日人能够经济有效地使水分离为氢气和氧气,使用氢气这种最为清洁的能源,那将是人类的福音,可以为实现马克思所说的真正实现人的全面自由的发展提供永无枯竭、清洁循环的物质支撑,迎接科技自由时代的来临。

湖南省绝大部分属中亚热带,冷暖空气在境内剧烈交接,天气复杂多变,一年四季都有发生灾害的可能。春季、秋季低温、冰冻、洪涝,以及干旱灾害频繁发生,危害很大。据统计,从1988~19年间,全省因气象灾害每年平均损失约153.77亿元,其中1996年达508亿元,气象灾害所造成的损失占国民生产总值的10.2%,占农业生产总值的20.5%。

10.1.1 干旱

(一)干旱特点

湖南干旱四季均有,出现频繁,危害最大的是夏秋干旱,其中又以秋旱为甚。由于气候、地形、土壤、水利、耕作制度和抗旱能力等不同,造成了明显的地区差异。以湘中丘陵地区最为严重,包括隆回、邵阳、邵东、衡阳、湘乡、双峰、涟源、新化、新邵、宁乡、长沙、望城等县,以此为中心,向四周递减,旱情比较少见的是湘东南和湘西南山地。

从干旱出现次数和频率来看,以衡阳、邵阳、长沙等湘水资水沿岸的河谷盆地最高,小旱以上的频率达80%~85%,即十年中只有1~2年不旱,大旱频率30%~50%,即2~3年有一大旱。洞庭湖区的岳阳、常德等地干旱频率也较高,略次于湘中地区,但因湖区水源充足,灌溉条件好,不容易造成灾害。湘西和湘东南山地出现频率较少,小旱以上频率为50%~60%,大旱以上频率在15%以下,一般旱情轻。此外,各地干旱出现有显著差别,有旱、无旱或轻重干旱往往交替出现。

我们对全省不同县份无雨日数和几种作物气候产量(斤/亩)进行统计分析,将无雨日数40~60天以上定为干旱年,60~80天定为大旱年,80天以上定为特大干旱年。我省干旱年、大旱年、特大旱年的频数分布,均以东南较大,西北较小,在湘西一带3~4年一遇,湘东的长沙、衡阳、岳阳,及湘南零陵及湘西南角的通道,大约3年2遇,郴州是两年半一遇。三年左右一遇的是雪峰山东延部分的益阳,安化、新化等地。

大旱级以上旱年频数最大的有两个区,一个是衡阳盆地和祁阳、零陵丘陵洼地,大旱中心在衡阳,另一个区为洞庭湖平原,大旱中心在岳阳,然后分别向四周减小。雪峰山以西、罗霄山、南岭等山地基本上没有大旱,个别地区大旱10~20年一遇。

据降水距平百分率ΔR=(Rmax-Rmin)/R×100%),按-20<ΔR<-10为偏旱年、ΔR≤-20为干旱年的标准划分(天气预报业务评定办法),对1951~1995年桑植、沅陵、常德、岳阳、芷江、邵阳、长沙、衡阳、零陵和郴州10个站平均降水量的距平百分率进行了统计。其结果为20世纪50年代的9年中,1年干旱,60年代3年干旱,70年代3年偏干旱,80年代2年为偏干旱。

(二)干旱遥感调查

用作物缺水系数法和土壤热惯量法对干旱情况进行气象卫星遥感调查。通过对我省卫星遥感资料(1998年、1992年)和全省各地气象资料及灾情资料进行分析,确定不同等级干旱所对应遥感统计值划分阈值,然后转换成相应干旱等级值,再根据各地相应降水距平百分率,进行综合评判,并对全省干旱灾害遥感数值分布图进行补充、订正。

由于热惯量法原则上只对裸露土壤适用,在有覆盖的情况下,植被会改变土壤的热传导性质。为了在高植被覆盖区对作物的旱灾进行遥感监测,用“供水指数法”(Vegetation Supply Index)。当作物遇到干旱时,作物供水不足,一方面作物的生长受到影响,卫星遥感的植被指数将降低,另一方面作物的冠层温度将升高。这是由于干旱造成的作物供水不足,作物没有足够的水供给叶子表面的蒸发,被迫关闭一部分气孔,致使植被冠层温度升高。我们定义的植被供水指数VSWI为:

湖南省国土遥感综合调查

CH 1、CH 2是 NOAA卫星或 FY-1卫星第一、第二通道的反照率,Ts 是 NOAA卫星或FY-1卫星遥感到的作物冠层温度。

我们选用1998年10月15日14∶30的NOAA卫星遥感进行分析:

(1)对卫星遥感进行几何校正;

(2)使用信息提取技术提取我省卫星遥感数据;

(3)对水体与非水体进行区分,将NDVI<0.1的象素点判定为水体,此点无旱情;

(4)确定水体后,NDVI的值域为0.00103~0.6111,VSWI的值域为0.00001~0.01109;

(5)将VSWI乘以900,取整,值域变为0~9;

(6)用9减去VSWI,值为0~2的判定为基本无旱情,3~4的为轻度旱情,5~6的为中度旱情,6以上的为重度旱情。

将分析的结果进行综合评判,将评判的结果进行0.618优选法,对湖南省干旱灾害进行分区。

湘中重旱区:主要为衡阳、株洲、湘潭、长沙等地,大多为丘陵、盆地,降水量大多在1300 mm以下,是我省少雨中心之一,其4~9 月的降水量和蒸发量的差为负值,土壤结构较差,人口密集,人类活动多,植被破坏、水土流失严重。近年虽然植被得到一定恢复,但很多土地“保水”、“保土”能力仍然很差,极易发生干旱,一般干旱年出现频率43.3%,大旱年出现频率10%,特大旱年也达3.3%。本区长沙县、望城、浏阳、株洲、湘潭、韶山、湘乡、衡山、衡东部分丘陵近年森林植被恢复好,加上水利设施兴建较多,干旱有所缓解,因此该区内有许多地方为中、轻、甚至基本无旱区。

湘南重、中旱区:邵阳市附近数县,零陵大部分县,郴州部分县,其中邵阳、祁阳、新邵、隆回等县,大多年降水量在1300 mm以下,干旱出现频率也较高。其中邵阳秋旱的一般干旱出现频率16.2%,大旱年16.7%,夏秋连旱出现的年份频率居全省最高,达13.3%,大旱年份、特大旱年份分别达3.3%。

零陵数县1998年降水总量较历史偏少5成以上,突破了20世纪80年代以来历史最低值,仅占全年降水量10%~20%,形成夏、秋、冬季连旱。由于气温较高,水分亏缺较大,导致晚稻和旱粮大幅度减产,库、塘、河干涸,多次出现森林火警、火灾。

由于该地区土壤多为白云岩风化而成的,土层不厚,保水、保土能力差,加上该区人口密集,人类对植被破坏也较重,如该区邵东、邵阳、隆回,祁阳等水利设施较少的地方,不但干旱严重,甚至人蓄饮水都较困难,遥感图上反映为重旱区,其他地方为中旱区。

湘北轻旱、基本无旱区:岳阳、常德、益阳一带是洞庭湖区,但降水量相对偏少,岳阳降水量1300 mm,华容为1200 mm,大多数县份年降水量在1300 mm以下,是全省降水量较少的地区之一,降水时间分配也不均匀。岳阳夏季出现干旱年份达23.3%,常德也达10%。秋旱频率更高,岳阳秋季出现干旱年份达23.3%,常德为30%。大旱年岳阳达6.7%,而常德达10%,属气候干旱。但由于客水较多,平均年入湖水量达3000亿m3,在有一定数量的提灌设施的地方,气候干旱引起灾情将会很轻。因此只在远离溪河、水利设施较差的丘岗地区,田土会因旱引起一些损失,这在遥感图上也有反映。

湘东山地轻旱区:主要是在平江、浏阳、醴陵、攸县、茶陵的东部和炎陵县,年降水量在1300~1400 mm以上,随着海拔的升高,降水量还有所增加。但降水时空分布均匀,加上山地多由以花岗岩为母岩形成的土壤,在森林和植被破坏较重的地方,干旱时有发生,尤其天水田和旱土发生干旱机会更多,因此在遥感图上也有星星点点的反映。一些水利设施或灌溉条件较好地区基本无旱。

湘西南轻旱区:主要是怀化市和娄底市、邵阳市的雪峰山各县。年降水量由西向东而减少,怀化降水量1444 mm,而东部年降水量只1170 mm。雪峰山迎风坡降水较多,降水随着海拔的升高还有所增加(以中部降水量最大)。武冈、城步、泸溪、辰溪、麻阳、溆浦、新晃等县丘岗地区,夏秋干旱仍然很严重。溆浦夏旱年频率达3.7%,秋旱年频率达40.7%,夏秋连旱大旱年达7.4%,特大旱年达3.7%。由于该区山地森林较丰富,大部分地区受干旱危害很轻,仅开发过量的一些丘岗、天水田受干旱危害较重。在卫星遥感图上一些地方反映基本无旱。

南岭轻旱、基本无旱区:主要为桂东、汝城、郴州、宜章、蓝山、宁远、道县、江永等山区和江华县,大部年降水量在1400 mm左右,道县、蓝山、江华、桂东,汝城为全省5个多雨中心之一。该地降水基本上能满足作物需要,降水的年际差异虽然很大,但80%的年份降水量仍在1000 mm以上,一般不对农林作物构成干旱危害。由于该地区有一些岩溶山地,一些地方过度开发,仍然有夏秋干旱发生,尤其是一些天水田或水利设施较差的田土,受害也不轻,因此在遥感图上也有反映。

湘西北中、重旱区:包括湘西自治州、张家界市以及安化县,岩溶普遍,干旱危害仍然很严重。春季降水(3~4月份)较少,对春种作物造成一定危害;7~8月份降水虽然较多,但水分渗漏严重,加上土层薄,土壤保水性差,因此山地田土极易受旱。该区森林破坏严重,造成大量水土流失,因此在遥感解译图上山地和田土的干旱等级仍然很高。

10.1.2 低温冷害

(一)低温冷害特征

主要是春季低温冷害(包含3~4月低温,以及5月低温),秋季低温(主要是指寒露风),还有冬季的低温和冰冻。寒露风是晚稻生产中的主要气象灾害,寒露风危害晚稻的气象因子是低温,不同品种的抗害能力不一样。

19年9月12~13日强冷空气自北向南入侵我省,日均气温由27℃~28℃降至22℃以下,13~19日全省各地相继出现连续3天及以上日平均温≤20℃的寒露风天气。长沙连续三天及以上日平均气温≤20℃寒露风出现在9月14日,按时间排居历史第二位。这次寒露风持续16天,其间最低日平均气温16.2℃,日最低气温12℃,平江县达9.5℃,长沙市24小时降温13.8℃,48小时降温14.9℃。长沙11 天无日照,9月中旬、下旬日照时数仅为49小时,比常年偏少46.5%。全省有5万亩晚稻,其中杂交稻85%左右,早中迟熟品种比例为1∶5∶4,湘北中熟多,湘南迟熟多,杂交稻以V46、V64为当家品种,常规稻以湘晚籼1号、余赤为当家品种。自北向南有70%~80%的晚稻在寒露风出现前齐穗,20%~30%在寒露风到来后抽穗,受害严重。

(二)低温冷害遥感调查

我们选取发生在19年9月的一次涉及面广、强度大的寒露风作为典型个例进行遥感分析。

(1)亮温与地表温度:利用星载辐射计测量大气窗区辐射可用来探测地表特征,因此,我们可以根据陆地表面的红外辐射特性及其强度差异来分析热状态的变化规律。

绝对黑体的光谱辐射强度服从普朗克(Plank)定律:

湖南省国土遥感综合调查

式中,c1、c2为波尔兹曼常数,λ为波长,T为绝对温度。

当辐射体为黑体(如果在任何波长λ,有光谱比辐射率,则此物体为绝对黑体)时,这个温度就是物体的温度,否则,它就是物体的等效应黑体辐射温度,或简称亮温(亮度温度)。

定地表面红外窗区通道的比辐射率为1,即可由卫星测得的辐射能量(计数值经过定标处理)用上述公式得到地表温度。

虽然地表比辐射率是随地物不同有所变化的,也并不完全为1,即不能把地面亮温简单作为地表温度来处理,但我们可以利用地表亮温的变化来定性地反映同一地物的地表温度变化或差异。

(2)通道选取:在辐射波段中,红外辐射(0.76~1000 μm)与温度的关系相当密切,因此,人们也称之为热辐射或温度辐射。其中,3.5~5.0 μm是遥感所用的主要红外窗区之一,对应气象卫星的AVHRR探测仪为第3通道,但此波段的地面反射太阳辐射和地球本身的热辐射在能量上大致相当,而8~14 μm是遥感中最常用的红外窗区,对应AVHRR为第4、5通道。由于地表温度通常为200~300 K,其自身的辐射能量大部分集中在8~12μm红外波段,处于地气系统热辐射极大值位置上,因此,我们选用第4通道作为冷害监测的基本通道。

(3)图像处理

定位处理:根据卫星轨道根数和扫描点的观测时间,计算出该时刻的瞬时轨道参数。由卫星姿态、扫描角和瞬时轨道参数计算卫星瞬时视场所对应的地面观测点的地理经纬度。

投影变换:对遥感图像作兰勃特投影变换。

几何校正:卫星原始图像会因多种原因引起几何位置上的变化,产生行列的不均匀,象元大小不等、形状不规则等多种畸变。畸变的图像给解释分析、位置配准造成困难,因此必须对原始图像进行几何校正。其方法是:在卫星扫描图像及电子地图上选取河道的拐点和内湖等特征点作为控制点,根据两者的差异,用内插法进行地理位置的校正。

利用可见光和红外窗区通道测值进行云检测:AVHRR探测仪在第1、2和4、5通道的灵敏度较高(反射率为0.5%时,信噪比大于3,通道4的噪声温度≤0.1K),因而在范围不大的相邻视场内,观测结果相差应是很小的。利用这一特点可以排除那些受云影响的观测数据。判式如下:

湖南省国土遥感综合调查

其中,i为通道序号,Cmax,i和Cmin,i分别为数据阵(即m×n个象元的观测数据)中的最高和最低值,C为阈值。当判别是满足时,即认为这些观测数据有受云覆盖的影响,应予剔除。

遥感图像的数字处理:对第4通道云区以外的象元值进行拉伸处理,根据其值域由小到大配以由冷到暖的调色板,且设置云区为显眼的天蓝色,再配上水红色的水系图及省界图。

(4)低温冷害遥感图像分析:从图上看出:湘西及怀化属较冷的区域,洞庭湖区次之,常德、岳阳地区较暖。在上述三大冷暖区中,又存在一些小片的不同地域。如在湘西、怀化冷区中以溆浦的溆水流域,麻阳的辰水、锦江流域,吉首的沱江流域,花垣的花垣河下游,保靖的里耶-隆头沿河等地却要相对暖些。又如常德、岳阳暖区中以慈利的县城东部、澧县的县城北部,岳阳的铁山水库南、北两侧等地要相对冷些。

城镇明显比周围农村要暖些,从图中可明显看出长沙、湘潭、株洲、常德、益阳,以及南县、桃江、宁乡、沅陵等市县城区的突出暖色斑块。

使用常规地面气象观测资料,计算自19年9月13日至9月21日寒露风冷害强度指数,标于图中:从图中看出湘西、湘南普遍偏冷,湘中、湘北偏暖,洞庭湖区比常德、岳阳地区略偏冷,其大致趋势是基本一致的,但其测值受站点数目的限制,无法反映出更细致的分布特征。对于测站稀少的区域,特别是地形及不规则地区,则无法描述其变化规律。

10.1.3 洪涝灾害

(一)洪涝特征

洪涝灾害包括山洪、江河湖泊泛滥、内涝和内渍。史料中“*雨连旬”、“江湖水溢”、“大水灌城”、“尽成泽国”等记述比比皆是。洪涝灾害对人民的生产、生活的危害十分严重。据统计,1950年至1998年全省洪涝受灾面积累计达30348万亩,年平均619万亩,成灾面积累计13784万亩,年平均280万亩。特别是近十年来,国民经济迅速发展,人们的生活空间也在不断扩展,河流两岸和湖泊四周的平原地带越来越成为人口聚居的集结地和政治、经济及文化的中心。因此,同样的洪水,遭受灾害的人口及经济损失有越来越大的趋势。

(1)洪涝发生的频次。据史料分析,湖南省在近3000年的历史中,共有洪涝记载613年,其中全省性洪涝占18.1%,大范围的洪涝占20.4%,部分地区洪涝占61%。

(2)洪涝的地域分布。洪涝的成因主要是降水强度大及连续降水所致,因而洪涝的地域分布与暴雨的地域分布基本一致。以安化为中心的雪峰山端,以道县为中心的都庞岭与萌诸岭之间,以浏阳、平江为中心的幕阜山、连云山西部谷地是3个多暴雨区。慈利、沅陵、安化、张家界、岳阳、常德、浏阳、通道等地大暴雨出现机会较多,易遭洪涝。湖区及四水下游多渍涝。当四水上中游洪水汇注入洞庭湖而渲泄不及时,湖区亦易遭洪涝,此时若遇长江洪水倒灌,极易形成南北顶托之势,洪涝灾害将更为严重。

(3)洪涝的季节性。根据气象部门的统计资料,无论是全省性洪涝或区域性洪涝,均以夏季最多,冬季少见,春夏连涝频率亦不低。湘中、湘南春涝频率高于湘北、湘西;湘西秋涝频率高于湘中;湘西冬涝比其它地区要多。洪涝灾害与雨季开始迟早和大气环流及雨不定期的自南向北推移密切相关,雨季往往是3月下旬至4月上、中旬,自南而北先后开始,因而常年4月洪涝灾害主要发生在湘南,以永州、江永出现机率最大。5月洪涝普遍增多,永州、通道、长沙、芷工、邵阳、安化等地尤为突出。6月湘、资、沅、澧四水中下游及洞庭湖防汛进入紧张时期。7月洪涝主要出现在桑植、沅陵、芷江、通道一带的湘西北和湘南山地。8月湘东南由于易受台风影响而出现洪涝灾害,其他各地则较少出现,但有的年份台风挺进湘中、湘北,大气环流发生变异,亦可酿成洪涝灾害。

(4)洪涝的年际变化。据史料分析,在公元1400年以前,湖南省大范围严重洪涝年有明显的34年和110年准周期;在1401~1990年间,则有11、34、57、110和186年等较明显的周期振动。

此外,由于降水时空分布不均,形成湖南省旱涝同年的特点。即在同一年中同一地点先涝后旱,或先旱后涝,但以先涝后旱居多。据史料记载,在公元1201~1990年间,旱涝同年占年数24%,而先涝后旱者又占旱涝同年的76.3%,先旱后涝占23.7%。旱涝同年的地域分布有南旱北涝、南涝北旱、南北都旱涝三类。南旱北涝占47%,南涝北旱占27.4%,南北都旱涝的占25.2%。

(二)洪涝灾害等级分区评价

为了综合评价全省山丘区及洞庭湖区的洪涝灾害等级程度,我们以全省1∶50万的TM影像图的地形地貌解译为基本依据,并考虑气候特征、水系发育程度、土地类型、地质条件等综合因素,将全省划分为29个洪涝评价单元进行评价。

1∶50万TM卫片(TM4、TM7、TM3)单元解译标志如下:

水体:TM卫片表现为蓝色;

滩地:表现为桔红色或棕褐色(无纹理结构);

平原农田:表现为桔红色(块状分布);

岗地:粉白色;

丘陵:黄绿色;

低山:桔**(有山脉纹理构造),海拔在200~300 m;

中低山:桔红色(有山脉纹理构造),海拔300~400 m;

中山:深桔红色(有山脉纹理结构),海拔400~500 m;

中高山:黑绿色(有山脉纹理结构),海拔在500 m以上。

(1)评价因子的确定

形成洪涝的因子是多方面的,但主要因子有气候方面的多年平均降雨量、暴雨日数、海拔高度等,它们对洪涝的形成起主导作用,其次为地貌类型、水系发育程度、水土流失状况、植被发育程度等,这些因子对洪涝有一定的影响。洪涝评价因子选取如下:

多年平均降雨量(QY);

暴雨日数(QD);

海拔高度(HG)∶从TM图像中读取;

地貌类型:从TM图像上获取;

水系发育程度:从TM图像上获取;

水土流失状况:从TM图像上获取;

植被发育程度:从TM图像上获取;

(2)评价模型

湖南省国土遥感综合调查

式中:Wi——第i个因子在所计算的评价单元中占的权重;

gi——第i个因子的得分值;

G——所计算的评价单元灾害程度的得分值。

根据评价结果及等级划分标准,进行数字统计集合,划分各地洪涝等级如下:

极度重灾区:洞庭湖区,包括华容、澧县、安乡县、常德市、汉寿、沅江。这些地区的洪涝灾害极为严重,基本上无山丘区的山洪灾。

重灾区:洞庭湖边缘的丘陵区,包括临澧县、桃源县、临湘市、桃江县、岳阳县、湘阴县、望城县,这些地区既有山丘区的山洪灾,也有湖区的洪涝灾害。而浏阳市、永顺县、桑植、张家界市、溆浦县、麻阳县、泸溪县、沅陵县、炎陵、汝城等县(市)的局部地区是山洪灾的重发地。

中度灾区:包括宁乡县、长沙市、长沙县、平江县、株洲、醴陵、怀化、芷江、冷水江市、新化县、祁阳县、东安县、永州市、耒阳市、郴州市、新邵县、邵阳县、邵阳市、邵东县、隆回县、洞口县、武冈县。

轻度灾区:包括涟源市、双峰市、娄底市、邵阳、新邵、隆回、新晃县、会同县、靖州自治县、耒阳、常宁、永兴。

(三)1998年洞庭湖地区特大洪涝灾害遥感调查

1998年湖南省湘、资、沅、澧四水及洞庭湖区相继发生特大暴雨洪水,形成了我省自1954年以来的最大洪水。我们利用NOAA气象卫星、雷达及TM卫星的实时监测图像及调查,分析调查水情和灾情的变化情况。

(1)雨情调查:1998年全省平均降雨量1632.8mm,较正常年份偏多12.8%,其中湘中北地区7次受暴雨袭击。全省发生了四次大的暴雨过程,其中最大1小时降雨量达105 mm,400 mm以上降水量笼罩面积达3.5万km2,日最大降水量为300.7 mm。

1998年雨情特点表现为:一是雨季提前;二是暴雨强度大;三是暴雨频繁且接连发生,几次大的降雨过程集中在6月中旬、7月下旬和8月中旬,且每次暴雨持续时间在三天以上;四是暴雨中心较稳定,多次重复在湘江、资水中下游、澧水流域和沅水的酉水,导致这些地区多次发生严重的洪水灾害。

(2)水情调查:根据NOAA卫星监测所获得的图像分析,5月25日,洞庭湖区的主河道已无法分辨,湖面较枯水期有所增长,湖面水域已增至1890 km2,同时城陵矶下游长江干流江面明显增宽。6月中下旬,湘、资、沅水及洞庭湖区出现第二次集中降雨,洪水大量汇入洞庭湖,导致湖水水位逐步升高,从6月19日NOAA探测图可以看见,洞庭湖水面进一步扩大,湖面水面增至2039 km2。第三次,7月初湘、资、沅水流域洪水刚刚入湖,长江流域上游降大到暴雨,长江洪水倒灌进一步抬高了洞庭湖水位,使洞庭湖城陵矶出现第一个洪峰,水位近34.52 m。第四次,7月20日至26日,澧水、沅水中下游连降大暴雨,相继再次发生大洪水,与此同时,长江洪水入湖量大增,澧水、沅水下游洪水相互夹击,洞庭湖水位迅速上涨,洪峰水位35.48 m。根据7月28日NOAA卫星传送的图像显示,长江干流城陵矶处洪水范围增大,顶托严重,湖区淹没范围扩展至新墙、汨罗、湘阴等地,安乡被淹,湖区湖水面积已达2443 km2。第五次7月29日至8月1日,洪峰水位35.53 m,超过历年最高水位0.22 m,8月1日NOAA卫星传送图像显示,洞庭湖湖水面积增至2542 km2,淹没范围进一步扩大。第六次,8月15日至17日,长江干流宜昌出现最大一次洪峰,洪峰流量63600 m3/s,正好与澧水、沅水洪水相遇,使城陵矶水位于8月20日达1998年最高值35.94 m,超1954年水位1.39 m。8月22日NOAA卫星探测图像清楚显示,长江干流城陵矶至枝城段严重淹没,江河水面扩展,牌州湾及螺山卡口以上滞水严重,洪水排泄不畅,洞庭湖出水受阻,淹没范围增至石门、长沙、桃源一带,同时湖北荆江,湖南安乡、津市、澧县全线被淹。洞庭湖湖水面积达到2664 km2。

通过调查分析,1998年的水情特点表现为一是入湖流量大,洪峰次数多,由于“四水”和长江洪水源源不断地倾灌洞庭湖,致使洞庭湖出现巨大超额洪水;二是洪水组合恶劣,长江连续出现的8次洪峰与湘、资、沅、澧四水和洞庭湖区间洪水多次遭遇,使城陵矶连续出现5次洪峰;三是长江干流螺山卡口排洪功能的衰减,使长江洪水顶托严重,受长江洪水顶托的影响,洞庭湖区高危水位持续时间达两个多月。

(3)灾情:根据1998年7月31日洞庭湖区星载雷达数据(SAR)与美国陆地卫星(TM)图像叠合处理结果,进行洪涝淹没面积遥感调查。通过计算,1998年7月31日,洞庭湖区洪涝淹没总面积376.21万亩,受灾涉及18个县(市),其中城镇建设用地4.81万亩,农村居民点10.29万亩,水田234.92万亩,旱地19.05万亩,林地13.52万亩,草地0.09万亩,其他用地95.53万亩。经统计,受灾人口2879.9万人,死亡616人,倒塌房屋688600间,直接经济损失达329亿元。

经图像分析,本地区超过10万亩以上淹没面积的市(县)有沅江、安乡、湘阴、汉寿、澧县、南县、常德市辖区、华容、岳阳县、岳阳市辖区、益阳县等11个市(县)。其中沅江、安乡、湘阴、澧县、汉寿等五个县(市)灾情特别严重。安乡、澧县、津市、常德市辖区、汉寿县等地以溃坝、溃堤为主,其中7个万亩垸溃决被淹。其它市(县)则是以内涝积水为主的洪涝灾害。