新疆精河气温、降水与径流量近51 a变化分析

[目的]针对气候和水的变化研究已成为世界瞩目的热点,新疆属于干旱半干旱地区,对于新疆来说水资源极其重要,利用1957～2008年精河流域的气温、降水、河流年径流量数据对该流域的气候、降水、河流年径流量进行研究分析,为流域经济今后更好的发展提供服务.[方法]应用Excel软件和DPS软件对精河流域1957～2008年的气象数据及水文数据做数理统计分析.[结果]径流与降水的相关性较大,而气温对径流的影响较小,三者的年变化表现出一定的规律性.[结论]该区(1)年平均气温变化大,20世纪80年代后呈明显的上升趋势,气温时间序列的6 a周期较突出.(2)降水量波动变化大,年降水变化趋势呈波浪状分布,1957～2008年可分为三个阶段.(3)年径流量的年际变化大,与年降水量的变化趋势相似,呈波浪状.同时,年径流量会出现周期为4～5 a的稳定期.     

黑河流域金塔段水文特征与降水量关系初探

利用甘肃省酒泉市金塔县气象站1973~2014年降水量数据以及鸳鸯池水库径流量资料,通过最小二乘法、Mann-Kendall法、小波分析法等统计方法,对降水量与径流量的关系进行了不同角度的分析研究。结果表明,(1)42年里金塔县年降水量呈现出缓慢上升的变化趋势,降水量趋势倾向率为3.65 mm/10年。春季、夏季、秋季、冬季平均降水量趋势倾向率为-0.02、-0.47、0.51、0.62 mm/10年。四季当中夏季降水量占到全年的比例为62%,该季节降水量的减少必定会影响全年降水量变化。鸳鸯池水库1984~2004年径流量处在偏少时期,2004年之后径流量处在相对较多的时期。通过对径流量的季节分析来看,夏季平均径流量为1.01×108 m~3,为四季中最大,占到全年径流量的32%。年降水量与年径流量之间的相关系数为0.352,四季当中夏季降水量与径流量以及秋季降水量与径流量的相关性均通过了0.01的显著性检验。(2)Mann-Kendall法,对鸳鸯池水库年平均径流量序列做突变检测分析发现,2009年是径流量由减少转为增加趋势的突变点,对鸳鸯池水库径流量序列进行Morlet小波变换特征分析,在15年左右的尺度以及32年左右的时间尺度,径流量变化周期显著,小波方差进一步确认32年是径流量序列变化的第一主导周期,表现出的能量最大,而15年是第二主导周期。(3)对年降水量与径流量建立关系模型,选择三次方程(Cubic)作为建模需要,通过降水量来反映出径流量的变化特征。     

车尔臣河流域气候变化及其对河流径流量的影响

[目的]为了探讨车尔臣河流域多年气候变化对其河流径流量的影响.[方法]运用时间序列和多元线性回归的方法对且末县水文资料 (1956～2006年)和气候数据(1956～2006年)进行了分析.[结果]近50年来,车尔臣河流域降水量增加了14.6 mm、气温增加了1℃、径流量增加了1.6 m3/s;对车尔臣河径流量影响的气候因子中降水量和气温的相对影响力达到59;,而其他气候因子的影响力仅为41;.[结论]近50a来,车尔臣河流域年均降水量、气温和河流径流量均呈现出上升趋势.降水量与径流量的变化存在显著的耦合关系,各气候因子中,降水量和气温是影响径流量变化的主要因素.     

黄河下游大汶河流域水文要素演变特征研究

本文利用大汶河流域内26个雨量站点1956-2016年逐年降水量,戴村坝水文站天然径流量、实测径流量数据,采用Mann-Kendall检验法、累积距平法、滑动T检验、小波分析等统计分析方法,研究大汶河中上游流域降水、径流的变化特征。结果表明,该流域降雨空间分布不均衡,由东北向西南逐渐减少;流域内降水量、天然径流量、实测径流量均呈下降趋势,而下降趋势不显著,而实测径流量的减少量远大于天然径流量的减少量;流域降水量、天然径流量的突变点为1964年和2002年,而实测径流突变点为1965、2002年,而整体变化趋势基本一致,而实测径流量的波动性较大;流域降水量和天然径流量的周期性变化一致,其中11a为主周期,而实测径流量的第一主周期为11a,第二主周期为24a,周期变化均不具有全域性,与流域降水量和天然径流量的周期性变化差异较大,说明人类活动对径流量的影响较大。     

开都河流域汛期径流量演变研究

根据1982—2017年汛期(5—9月)大山口水电站水文资料及巴音布鲁克气象站降水、气温资料,运用数理统计、累积距平分析等方法研究了开都河径流量与降雨量的变化。结果表明,汛期开都河径流量与降水、气温呈明显正相关,且开都河径流量随时间呈现出增长趋势;汛期降水量是影响开都河径流量的最主要因子,但降水量对径流量的补给在相对减少,而气温的升高导致冰雪融水影响径流量增多;虽然随着时间人为活动呈逐渐增加状态,但2006—2017年期间对径流量的影响程度逐渐减少,说明开展修复与保护当地生态环境的措施,已取得了一定成效。     

CMIP5RCP情景下汉江上游流域径流对气候变化的响应

以汉江上游流域为研究流域,建立SWAT分布式水文模型,以黄家港站1981—1990年月径流数据对模型进行校准和验证。采用CMIP5模式RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5情景下的输出数据集,利用率定好的SWAT模型模拟未来气候变化对研究流域径流的影响。结果表明,不同RCP情景下2021—2050年汉江上游流域平均气温、降水量、径流量较基准期都呈增加趋势,增幅从大到小依次为RCP8.5、RCP 4.5、RCP 2.6,并且降水量的增幅均大于径流量的增幅。3种情景下冬季降水量和径流量均呈增加趋势,且增幅较大;春季降水量和径流量均呈减少趋势,RCP 4.5和RCP 8.5情景下减幅较大;夏季和秋季降水量和径流量均呈增加趋势,RCP 8.5情景下增幅较大,RCP 2.6情景下增幅较小。     

开封市棉花产量对气候变化的响应分析

[目的]分析棉花产量对气候变化的响应和相关对策。[方法]用数理统计学和模糊数学方法分析开封市气候变化趋势、光温水与棉花产量的关系,建立数据库,在Excel软件的支持下,利用二阶多项式将棉花产量和气温、降水量、日照时数分离成社会量和气候量进行研究。[结果]开封市全市棉花生长期积温与棉花产量均上升,气候变暖是气象因子影响棉花产量的主要因素;降水量与棉花产量呈上升趋势,棉花生长期全市降水量大于棉花生长需要的水分;日照时数下降,棉花产量上升,表明气象因子中日照时数虽然对棉花的品质和产量影响最大,但不起决定作用。[结论]掌握气候变化规律,采用有效措施积极应对,能减少因气象灾害造成的损失。     

开封市小麦产量与气候变化响应分析

建立数据库,在Excel软件的支持下,利用二阶多项式将农作物受灾和气象因子分离成社会量和物理量进行研究,用数理统计学和模糊数学分析了开封市气候变化趋势、光温水与小麦生产的关系。结果表明,开封市小麦生长期积温与小麦产量均呈上升趋势,二者呈明显的正相关;降水量与小麦产量均呈上升趋势,二者呈正相关关系;日照时数呈明显的下降趋势,二者呈明显的负相关。总之,气候变暖对小麦产量利大于弊,降水量上升不能满足小麦生长所需要的水分,日照时数下降对小麦的品质和产量有一定影响,但不起决定作用。     

新疆天山北部气候变化及其对径流的影响

[目的]研究新疆天山北部气候变化及其对径流的影响。[方法]利用新疆天山北部16个气象站和肯斯瓦特近51年的气象、水文实测资料,运用非参数Mann-Kendall单调趋势及突变检验、小波分析、R/S分析及周期性叠加趋势模型,对新疆天山北部气候变化及玛纳斯河的时间序列进行了分析,探讨了近51年来新疆天山北部气候及径流变化的趋势、突变、周期、未来变化趋势及气候变化对源、干流年径流的影响量。[结果]新疆天山北部气温、降水量皆呈显著性增加趋势,且其Hurst指数均大于0.5,表明未来的一段时间内仍将保持这种走势;从年代际来看,1957～1959年气温偏低,降水量偏多,为低温多雨期,60和70年代为低温少雨期8,0年代气温接近多年平均值,降水量偏少,进入90年代以后为高温多雨期,并在2000～2007年尤为显著;气温、降水量分别在19951、996年发生了1.1℃和30.2mm的显著性增多突变;气温在112、2年处周期性显著,降水量存在5、81、42、2年的主周期。玛纳斯河流域年径流量与气候因子均存在周期性与趋势性,且呈周期性波动上升趋势;该流域年径流量和气候因子存在显著的相关关系,气温与年径流量的关系比降水量更密切。[结论]该研究为新疆天山北部的水资源合理配置、生态保护和农业生产提供科学指导。     

洞庭湖流域径流量对气候变化和人类活动的响应研究

为了定量化研究气候变化和人类活动对洞庭湖流域径流量变化的影响,采用累积距平分析和Mann-Kendall趋势检验对流域内4个水文站和16个气象站1985—2010年的水文及气象数据进行统计分析,并利用径流量变化定量分析方法,计算了气候变化和人类活动对径流的改变量及其贡献率。研究结果表明:降水量的下降和潜在蒸散发量的上升导致整个洞庭湖流域及湘江、资水、沅江、澧水4个子流域突变后相对于突变前径流量分别减少了28、15、130、112 mm和102 mm;洞庭湖流域径流量的减少主要受气候变化的影响,其贡献率为64%,人类活动虽然能增加径流,但是两者的叠加影响整体上仍使径流量减少。因此,洞庭湖流域的水文干旱是自然环境演化的结果,与全球气候变化的大格局息息相关。     

基于土地利用变化的沂河流域景观格局与径流关系的分析

为探究流域径流量和景观格局变化的关系,基于沂河流域土地利用数据和实测径流资料,运用景观格局指数分析方法和统计分析方法在景观水平和斑块类型水平方面分析流域土地利用景观格局变化与径流量的相关关系。结果表明:1)1961—2015年,流域年径流量相比于年降水量其波动幅度及下降趋势更显著,这说明流域年径流变化除受到降水因素影响外,还受到土地利用变化等人类活动的影响。2)1975—2015年,流域土地利用类型以耕地为主,其次林地、建设用地和草地所占比例较大,再次是水域,而未利用地面积最少;土地利用变化主要表现为耕地和草地迅速减少,建设用地和林地快速增加,水域和未利用地有不同程度的增加;流域景观格局破碎化程度增大、斑块形状趋于复杂、连通性趋于减弱、景观异质性增高。3)在斑块类型水平上,径流量与斑块数量(NP)和斑块密度(PD)相关性较小,随着斑块破碎化程度的增加有先减少后增大的微弱趋势;径流量与斑块结合度指数(COHESION)相关性也较小,与最大斑块指数(LPI)有较强的相关性,随着斑块连通程度、景观优势种丰度的增加呈现先增加后减小的趋势。在景观水平上,径流量与多样性指数(SHDI)、景观形状指数(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)显著相关,与景观分离度指数(DIVISION)的相关不显著,随景观类型多样性、斑块形状复杂度、斑块聚集度、景观分割度的增加呈现先增加后减小的趋势。     

气候变化与人类活动对博斯腾湖入湖径流影响的定量分析

[目的]研究气候变化和人类活动对新疆博斯腾湖流域的影响,将有助于提高气候变化条件下对水文过程的认识,对探讨流域资源的综合开发利用和开展建设节水型社会等都具有重要意义.[方法]基于博斯腾湖流域49年(1960～2008年)的入湖流量、温度、降水和大山口径流资料,利用Mann - Kendall秩次相关法进行趋势检验,同时应用滑动T检验及YAMAMOTO检验信噪比突变点检测方法对入湖径流量近49年的实测径流量进行突变点分析.[结果]研究发现流域降水、温度和大山口径流量增加趋势显著,而入湖径流量呈现不显著的增加趋势;1960～2008年间有两次突变发生,分别在1973年和1987年;将1973年之前作为基准期,并以之为界分为两部分,利用1960 ～ 1972年资料建立气候因子与径流量的多元回归关系,同时利用1973年之后的气象数据代入该关系式就能得到天然情况的径流序列,进而定量分离气候变化和人类活动对径流的影响并评估其强度.分析表明,人类活动对博斯腾湖流域的入湖径流量的影响强度呈增加趋势.[结论]为保证流域农业生态环境和入湖径流的稳定及可持续发展,应合理分配地表水资源,减少人类活动对地表径流的影响,确保人湖径流量.     

黄土丘陵沟壑区典型流域气候和土地利用变化 对径流泥沙产量的影响

为探讨气候和土地利用变化对流域径流与泥沙产量的影响,了解黄土高原区域水土资源变化规律, 以黄土丘 陵沟壑区罗玉沟流域为研究对象, 采用数理统计、双累积曲线、灰色关联度分析、多年平均水量平衡模型等方法分 析了流域1986—2008 年间降水、径流、泥沙年际变化特征, 并量化分析了气候与土地利用变化对流域径流、泥沙的 影响。结果表明: 1)1986—2008 年间,流域年均降雨量变化趋势不显著(P = 0.22); 流域径流、泥沙呈减少趋势, 减少趋势显著程度分别达到P =0.025 和0.087, 且二者均在1994 年发生减少突变; 2) 除降水外,径流与潜在蒸 散敏感性最强,而输沙量大小与日照时数关系更为密切; 3) 气候变化对径流、泥沙变化的贡献率分别为33.1% 和 32.5%, 土地利用变化贡献率则分别为66.9%和67.5%      

气候变化对黑龙江省七星河径流驱动的影响

利用1961—2013年保安和宝清气象、水文监测资料,基于水量平衡方程,采用相关、趋势和突变检测等方法,分析七星河流域中游区段降水、气温、蒸发及其对径流驱动的影响。结果表明,近53年来保安与宝清降水量变化基本一致;七星河与挠力河中游段两径流量变化趋势一致。降水成为驱动径流变化的主要因子之一,水稻种植面积扩大和水利工程发展也是驱动径流变化的另一原因。蒸发从1988年开始发生了转折性变化;蒸发对径流驱动的影响主要表现在1961—1987年。宝清气温与保安径流呈反向变化趋势;突变前(1961—1987年)为低温时段,突变后(1988—2013年)为较高时段;气温变化虽不能对径流变化直接产生驱动影响,但却能起到加速或减少蒸发的驱动作用。     

气候变化背景下的南北疆河流径流变化对比分析

选取克兰河、开都河和托什干河流域为研究区域,利用有关水文气象台站1957～2010年的观测资料,对研究区域的气温、降水与径流的变化特征及趋势进行了分析,并根据研究区域气候变化的特征与趋势及径流与降水、气温之间的关系,揭示阿尔泰山南坡克兰河、天山南坡开都河和托什干河径流对气候变化的响应及其差异。结果表明,近54年来,受山区降水、气温持续增加和上升的影响,克兰河、开都河与托什干河流域气温、降水量和径流总体呈上升趋势,特别是在1980年以后的升幅尤为显著。克兰河与开都河径流与降水量均呈正相关关系,相对而言,克兰河径流对降水的变化较开都河更为敏感,而开都河径流对气温的变化较克兰河更为敏感;托什干河径流与气温呈正相关关系,托什干河与开都河虽对气温的变化都比较敏感,但是相对而言,托什干河径流对气温的变化较开都河更为敏感。该研究为克兰河、开都河和托什干河流域水资源的合理开发利用和科学管理提供了有针对性的决策参考。     

重庆市沙坪坝区35年来降雨特征分析

基于35年的降雨资料,运用SPSS和Excel软件对重庆市沙坪坝区35年来降雨空间分布特征、年降雨的变化趋势及周期进行探讨。结果表明,研究区35年来年降雨量呈正态分布,根据年降雨量变化的线性趋势分析及降雨的趋势系数r指标的计算结果,可得出35年来研究区年降雨量有增加的趋势。从研究区的年降雨量距平序列来看,正距平的变化幅度均要比负距平的变化幅度大,年降雨变化具有明显的阶段性。气候偏干阶段和偏湿阶段与降雨丰枯趋势相一致,存在明显的年际变化。     

气候变化对南丰县粮食作物产量影响分析

选用1961—2018年南丰县统计局双季早、晚稻及粮食作物单产和南丰国家基本气象站气温、日照、降水等观测资料,结合南丰县气象局双季早、晚稻发育期观测等资料,使用Excel图表、线性气候倾向率、相关分析等方法,分析气候变化对南丰县粮食作物产量的影响。结果表明,1961—2018年,南丰县双季早、晚稻及粮食作物单产总体呈上升趋势,双季早、晚稻及粮食作物单产均随年际变化正相关极显著,将有利于南丰县粮食作物产量的稳定。随着全球气候变化,与南丰县双季早、晚稻及粮食作物单产正相关极显著的年平均最低气温、3—10月月极端最低气温平均等因子随年际变化升高,表明南丰县粮食作物生长期间的热量资源将更加丰富,气候变化有利于南丰县粮食作物增产。虽然年日照时数,尤其是6—9月日照时数随年际变化减少,较不利粮食作物生长,但与主要气象要素热量条件相比,有利条件远大于不利条件。年降水量和3—10月降水量随年际变化线性相关不显著。