地理科学进展 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (12): 1917-1932.doi: 10.18306/dlkxjz.2019.12.008
丁凯熙1,2, 张利平1, 宋晓猛1,2,*(), 佘敦先1, 夏军1
收稿日期:
2018-12-20
修回日期:
2019-06-20
出版日期:
2019-12-28
发布日期:
2019-12-28
通讯作者:
宋晓猛
作者简介:
丁凯熙(1995— ),男,山西人,硕士生,主要从事极端水文事件研究。E-mail: Dkx9511@163.com
基金资助:
DING Kaixi1,2, ZHANG Liping1, SONG Xiaomeng1,2,*(), SHE Dunxian1, XIA Jun1
Received:
2018-12-20
Revised:
2019-06-20
Online:
2019-12-28
Published:
2019-12-28
Contact:
SONG Xiaomeng
Supported by:
摘要:
近年来伴随着城市化的快速发展,世界各大城市汛期极端降雨事件频发,洪涝造成的社会经济损失日益严重,在此背景下,分析中国首都北京各城市化阶段汛期降雨变化显得非常有必要。论文基于30个雨量站1963—2012年汛期降雨资料,运用线性回归、滑动平均以及ArcGIS空间分析等方法对北京汛期降雨时空特征进行分析,通过对比城区和近郊区汛期降雨之间的差异来研究城市化对汛期降雨特征的影响,同时利用北京不同城市化阶段土地利用数据分析了城市下垫面变化对降雨的影响,得出以下主要结论:① 北京各区域汛期降雨时间上整体呈现下降趋势,空间上整体表现为由东向西呈逐渐减小的趋势。② 北京山区最容易发生小雨和中雨;城区则更容易发生中雨以上等级降雨事件,特别是暴雨和大暴雨;近郊区发生小雨和中雨概率与城区接近,但大雨以上等级降雨事件发生可能性小于城区;远郊发生各等级降雨事件的可能性均较大。③ 相对于北部近郊而言,在不同城市化发展阶段,城区降雨比南部近郊更大,但城市化增雨效应在城区与北部近郊之间也有所体现。④ 随着城市化的发展,北京城区和郊区城镇建设用地面积持续增长,原有下垫面条件被改变;由于城区城市化进程比近郊区更快,下垫面条件的改变使得城区汛期降雨量大于近郊区,且更易发生大雨以上等级降雨事件。
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表3
不同时期城市化对汛期降雨的影响"
时段 | 城区/mm | 近郊/mm | 南部近郊/mm | 北部近郊/mm | 增雨系数 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
ZP1 | ZP2 | ZP3 | |||||
1963—1978年 | 510.5 | 497.0 | 483.9 | 510.2 | 1.03 | 1.06 | 1.00 |
1979—1989年 | 448.1 | 434.2 | 407.2 | 461.2 | 1.03 | 1.10 | 0.97 |
1990—2000年 | 472.6 | 441.7 | 410.5 | 472.9 | 1.07 | 1.15 | 1.00 |
2001—2012年 | 419.4 | 403.7 | 394.1 | 413.2 | 1.04 | 1.06 | 1.01 |
1963—2012年 | 466.7 | 448.6 | 429.3 | 467.9 | 1.04 | 1.09 | 1.00 |
表4
北京城区与郊区景观格局指数"
区域 | 年份 | CA/km2 | TE/km | ED/(m/hm2) | LSI | SHDI | SHEI |
---|---|---|---|---|---|---|---|
城区 | 1980 | 631 | 1028 | 6.51 | 10.65 | 0.953 | 0.532 |
1990 | 680 | 1017 | 6.44 | 10.23 | 0.978 | 0.546 | |
2000 | 981 | 739 | 4.68 | 6.70 | 0.930 | 0.519 | |
2010 | 1126 | 746 | 4.73 | 6.53 | 0.820 | 0.458 | |
南部近郊 | 1980 | 333 | 1045 | 4.24 | 14.81 | 0.841 | 0.522 |
1990 | 348 | 1083 | 4.40 | 14.92 | 0.859 | 0.534 | |
2000 | 472 | 1282 | 5.21 | 15.48 | 0.941 | 0.585 | |
2010 | 661 | 1471 | 5.97 | 15.12 | 0.988 | 0.614 | |
北部近郊 | 1980 | 286 | 860 | 5.22 | 13.24 | 0.979 | 0.608 |
1990 | 298 | 880 | 5.34 | 13.20 | 0.981 | 0.609 | |
2000 | 406 | 1036 | 6.29 | 13.34 | 1.107 | 0.688 | |
2010 | 572 | 1157 | 7.02 | 12.75 | 1.144 | 0.711 |
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