奎屯河近379a 9月径流量的重建与特征分析

利用奎屯河流域树轮年表资料,分析树木生长与河流流量变化的关系,重建了奎屯河379a9月的径流量,并分析其变化特征。自1623年以来,奎屯河9月径流量共经历了7个丰水期和7个枯水期,现今正处于相对枯水期。用小波分析的方法分析了重建序列的周期变化和突变变化。结果发现,在不同时域上,重建径流量存在15a、40~50a和80~100a左右的显著周期,在1652年、1734年、1761年和1819年发生突变。     

新疆呼图壁河径流时间序列分析

基于呼图壁河石门水文站1956—2011年的年径流数据,采用Morlet小波分析和R/S分析方法,对新疆呼图壁河流域径流周期、变化特征和未来趋势进行分析和预测。研究结果表明:(1)通过对呼图壁河1956—2011年径流量的分析发现,径流时间序列存在5 a、10 a、18 a和28 a左右的震荡周期,18 a尺度震荡周期最强,其次是28a尺度。18 a时间尺度上的震荡在56 a研究时段内均较强,且存在4个丰水期和5个枯水期;28 a震荡周期在56 a尺度时段内相对较强,存在3个丰水期和3个枯水期,目前处于偏丰期;(2)利用R/S分析呼图壁河径流量序列,Hurst指数为0.6442,存在明显的赫斯特现象,这就意味着未来一段时间的径流量与过去具有同样的增加趋势。     

近30 a来开都河上游径流量变化的气候响应

利用巴音布鲁克水文站1980-2010年逐日径流量观测资料,采用线性趋势分析、多元回归分析等方法,研究了近30 a来开都河上游4-9月径流量的变化特征。同时,基于同期巴音布鲁克气象站气温、降水资料,探讨开都河上游气温与降水变化对春季径流量的影响。结果显示：开都河上游年径流量在过去30 a呈明显增加趋势。其中4-6月月平均径流量没有明显变化趋势,7-9月径流量增加明显。虽然年径流量主要分布在夏季,但年最大日径流量大多发生在春季4、5月份。进一步分析表明,前期冬季降水量与当年春季增温均对春季径流量有极显著的影响。     

树轮记录的酒泉近240 a来6~9月气温变化

利用采自祁连山西部肃南大火烧沟的树轮样本,研制出树轮宽度年表和密度年表。通过相关分析发现,大火烧沟的树轮晚材宽度、早材宽度与酒泉6~9月平均最高气温存在显著的负相关,由此可较好地重建酒泉地区近240 a来6~9月平均最高气温,交叉检验表明重建结果是稳定可靠的。1768-2007年,酒泉6~9月平均最高气温为26.62 ℃。以过去240 a重建温度的平均值为基准,暖期有: 1786-1836年、1851-1885年、1924-1933年、1959-1967年、1988-2007年;冷期有: 1768-1785年、1837-1850年、1886-1923年、1934-1958年、1968-1987年。温度重建序列具有36.6 a,11.3 a,6.1 a,4.8 a,3.4 a,3.0 a,2.6 a和2.4 a的周期变化,并在1804年、1824年、1852年、1886年、1906年、1934年、1971年和1985年发生了突变。     

利用树轮重建玛纳斯河流域过去289 a降水变化

利用采自天山北坡中部玛纳斯河流域的树轮样本,建立了玛纳斯河流域合成的区域标准化年表。树轮-气候响应分析表明,玛纳斯河流域树木径向生长的主要限制性因子是上年7月至当年6月降水量。进一步利用该年表重建了玛纳斯河流域过去289 a的降水变化。历史降水变化特征分析表明,过去289 a的降水经历6干6湿的阶段变化,并存在着1810、1823、1824、1885、1910、1944、1945年和1977年8个干旱年;具有2.0~2.4 a、3.3~3.8 a、17.4 a、48.0 a和64.0 a变化准周期,并在1780年前后发生了由少到多的突变,在1807年前后与1830年前后发生了由多到少的突变;重建的过去289 a玛纳斯河流域降水变化与天山山区历史气候变化序列有较好的一致性,并且能够代表新疆北部和中亚大部分区域历史降水变化。     

榆神府矿区典型河流径流量变化特征分析

应用径流量历时曲线、累积距平曲线、MK曲线、降雨量-径流量双累积曲线等方法对榆神府矿区典型河流秃尾河及窟野河年径流量变化特征进行分析。结果表明:秃尾河、窟野河径流量年内分配不均,丰水期集中在每年的3-4月份和7-8月份。1961-2013年间3-4月径流量占全年的比例变化不大,7-8月径流量占全年的比例逐步减小,减小幅度为7%、18%;年径流量表现出显著的下降趋势,降雨量呈不显著下降趋势;秃尾河及窟野河径流量在1979年和1992年具有显著突变点,原因是受人类活动影响开始显著,且影响程度随时间呈上升趋势;虽然窟野河径流量受人类活动影响开始的时间晚于秃尾河,但其受人类活动影响的程度明显高于秃尾河(分别为56%和30%)。结合海流兔河(无煤炭开采)径流量变化特征及煤炭资源开发状况,间接证明了高强度煤炭资源开采是河川径流量减少的关键因素。     

黄河天然径流量年际变化过程分析

河川天然径流量变化与趋势预测研究对陆地水循环与水量平衡研究和水资源利用等均有重要意义。本文以黄河干流的陕县水文站为代表,根据79年(1919—1997年)天然径流量序列资料,对黄河天然径流量年际变化和未来趋势进行了分析。采用“距平累积”为参数的阶段性辨析方法,分析指出黄河天然径流量年际变化存在明显的阶段性;谐波分析表明,黄河天然年径流量的年际变化存在39年、26年、15年、4年和3年等的显著周期。对现有资料的趋势分析,指出:目前黄河仍处于枯水期,预测在2010年天然径流量开始恢复到多年平均水平,目前的枯水状况还要持续10年左右。     

近50年来霍林河流域径流量演变规律研究

霍林河是松嫩平原西部地区科尔沁、向海和查干泡湿地的重要补给水源,选取流域内3个代表站的径流实测资料,对50年来流域年径流量、雨季径流量、枯季径流量和基流径流量的演变规律进行分析。径流量年均序列的db3小波函数多分辨率分析表明,期间流域径流量总体呈下降趋势;“距平累积法”将径流量序列分为3个阶段,1965年以前径流量偏多阶段,1965~1985年的偏少阶段和1985年以后的偏多阶段;1985年以后流域径流量较强的增长趋势变化用Mann-Kendall非参数检验法检测达到突变水平,增长突变发生在1985~1990年;Morlet小波分析表明,不同类型径流量主要存在3个尺度的周期变化,预测在未来几年流域将逐渐进入较大尺度的枯水期之下的较小尺度的相对丰水期。     

塔里木河流域沙尘暴变化的多尺度特征研究

采用1961-2007年塔里木河流域37个气象站点的沙尘暴日数资料,在分析其空间变化格局的基础上,采用Morlet小波函数,分析了流域近47a来年、春和夏季沙尘暴变化的多时间尺度的复杂结构,确定了其年、春和夏季变化的周期和突变点。结果表明:流域沙尘暴的空间分布既受天气系统的制约,又受地形等环境因素的影响,有明显的地区性差异;47a塔里木河流域年沙尘暴在约2-6a、6-16和16a以上周期尺度上变化类型为多-少、多-少-多和多-少;春季沙尘暴在约2-8a、约8-15a和15a以上周期尺度上表现为多-少-多-少、多-少-多变化和多或少的变化。夏季沙尘暴在约2-6a、6-15a和15a以上周期尺度上表现为少-多-少、多-少-多和多-少的变化,各周期尺度上沙尘暴多在1980和1990年代较少;塔里木河流域年、春和夏季沙尘暴的年际周期变化明显,均存在约2-3 a左右的显著周期,春夏季沙尘暴与年沙尘暴变化小波方差较大且相近,说明春夏季沙尘暴较大程度地影响着年沙尘暴。     

新疆玛纳斯河径流演变过程及驱动力分析

文中结合玛纳斯河肯斯瓦特(1956-2007a)、红山嘴站(1956-2004a)径流及流域内年均蒸发量、气温数据,利用Mann-Kendall非参数检验,小波分析和灰色系统理论,对其变化趋势、突变和周期进行分析。结果表明:肯斯瓦特和红山嘴径流量皆显著增加,突变分别发生在1996a和1997a;玛纳斯河径流变化与气温、蒸发量最为敏感,气温呈显著递增趋势且突变点在1989a,而蒸发量显著下降,但突变不明显;气温、蒸发量的主周期为11、22、4、7a和15、22a,而径流量为15、20和22a;红山嘴(1997-2004a)8a平均实测径流量比天然径流量增加了4.768×108m3,气候因子对红山嘴径流影响量为12.117×108m3,人类活动影响量为7.349×108m3,表明气候因子是驱动玛纳斯河红山嘴水文站以上径流量演变的主导因素。     

Reconstructing the annual precipitation variation since 1899 based on tree-ring width in the western Hedong sandy land of Ningxia

Based on the analysis of the correlation between the tree-ring width of Pinus tabulaeformis and the climate factors in the western Hedong sandy land of Ningxia, a conversion equation between the annual precipitation and the tree-ring width since 1899 was reconstructed. The results of cross verification indicated that the conversion equation is stable and the reconstructed results are reliable. The result of reconstructed annual precipitation showed the remarkable fluctuation of precipitation and dry-to-wet variation before the 1940s. The smaller fluctuation and high frequent changes of precipitation occurred during the period of 1940s-1980s and after the 1980s the change trend of the precipitation became high periodic extent and low frequent. The study found that there were some coincidences with the climate change in Changling Mountains, Helan Mountains and the east of Qilian Mountains. The relatively dry periods in the beginning of 20th century, 1920s to 1930s, the end of the 20th century and 2004 to 2006 in the western Hedong sandy land of Ningxia accelerated the desertification, while the relatively humid period during the periods of the 1910s-1920s, 1930s-1940s and 1990s is favorable to prevent and control the desertification, and to weaken the climate warming and drying. The periods of annual precipitation variation in the western Hedong sandy land of Ningxia since 1899 are approximately 2-4 years, 5-7 years and 10 years.     

新疆伊犁地区夏季平均最高气温的重建和分析

根据采自伊犁地区天山的树木年轮样本,建立了该地区的树轮年表。通过单相关普查发现,自回归树轮年表序列与夏季(6~8月)的平均最高气温呈明显的负相关关系。并且具有明确的树木生理学意义。利用新源上限(XNAUt 1)、巩留下限(GUt 1)和特克斯上限(TUt 1)3个自回归树轮年表序列,可较好地重建伊犁天山东部在该时段的月平均最高气温。经交叉检验可知,所得重建方程是稳定可靠的,重建的温度序列是可信的。通过分析发现:伊犁天山东部300年来夏季月平均最高气温大致经历了8个偏暖阶段和8个偏冷阶段;具有2.9,3.4,4,49.5,58,59,68年的变化准周期;存在5次气温突变:1729-1733年、1867-1871年、1929-1934年前后气温由高向低突变;1841-1846年、1903-1906年前后气温由低向高突变。     

Tree-ring-based reconstruction of temperature variability(1445–2011) for the upper reaches of the Heihe River Basin,Northwest China

Long-term temperature variability has significant effects on runoff into the upper reaches of inland rivers. This paper developed a tree-ring chronology of Qilian juniper(Sabina przewalskii Kom.) from the upper tree-line of the middle Qilian Mountains within the upper reaches of Heihe River Basin, Northwest China for a long-term reconstruction of temperature at the study site. In this paper, tree-ring chronology was used to examine climate-growth associations considering local climate data obtained from Qilian Meteorological Station. The results showed that temperatures correlated extremely well with standardized growth indices of trees(r=0.564, P0.001). Tree-ring chronology was highest correlated with annual mean temperature(r=0.641, P0.0001). Annual mean temperature which spans the period of 1445–2011 was reconstructed and explained 57.8% of the inter-annual to decadal temperature variance at the regional scale for the period 1961–2011. Spatial correlation patterns revealed that reconstructed temperature data and gridded temperature data had a significant correlation on a regional scale, indicating that the reconstruction represents climatic variations for an extended area surrounding the sampling sites. Analysis of the temperature reconstruction indicated that major cold periods occurred during the periods of 1450s–1480s, 1590s–1770s, 1810s–1890s, 1920s–1940s, and 1960s–1970s. Warm intervals occurred during 1490s–1580s, 1780s–1800s, 1900s–1910s, 1950 s, and 1980 s to present. The coldest 100-year and decadal periods occurred from 1490s–1580s and 1780s–1800s, respectively, while the warmest 100 years within the studied time period was the 20 th century. Colder events and intervals coincided with wet or moist conditions in and near the study region. The reconstructed temperature agreed well with other temperature series reconstructed across the surrounding areas, demonstrating that this reconstructed temperature could be used to evaluate regional climate change. Compared to the tree-ring reconstructed temperature from nearby regions and records of glacier fluctuations from the surrounding high mountains, this reconstruction was reliable, and could aid in the evaluation of regional climate variability. Spectral analyses suggested that the reconstructed annual mean temperature variation may be related to large-scale atmospheric–oceanic variability such as the solar activity, Pacific Decadal Oscillation(PDO) and El Ni?o–Southern Oscillation(ENSO).     

叶尔羌河近48年来径流演变规律研究

叶尔羌河是塔里木盆地西部最大的河流。文中以叶尔羌河流域的卡群站1957-2004年径流量的年序列资料为基础,通过累积距平探讨了径流的多年变化趋势,运用Mann-Kendall突变检验法分析了径流的突变特征,采用小波分析方法,进一步识别了叶尔羌河径流的周期演变特征。结果表明:1)叶尔羌河多年径流量呈现出略微增加的趋势,并有一定的阶段性;2)叶尔羌河径流量在统计上无明显的突变出现;3)叶尔羌河多年净流量存在4类尺度周期变化规律,2年左右、4-6年、11-13年、17-19年;主周期为2年、5年、13年和18年,其中5年的周期最为显著。     

利用多条树轮重建黑河上游地区540年径流量

通过黑河上游不同地区的多条树轮年表及该区域降水量、气温和径流量的统计分析,探讨了黑河上游地区树木年轮与径流量的对应关系,重建了黑河上游地区自1450年以来径流量的变化,并进行了变化特征分析,结果表明:径流量的枯水年份稍高。统计得到13个丰水段,累计年份273年,约占总年数的50.6%,相应的枯水段12个,累计年份267年,约占总年数的49.4%,并发现降水量的变化趋势与径流量的变化趋势一致。径流量的中、短周期(45、39、34、3、2a)变化明显。