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.     

潮白河上游1961—2005年径流变化趋势及原因分析

基于潮白河上游流域内的气象资料和水文资料,利用时间序列对比法分析了1961—2005年该流域年径流变化特征和变化趋势,研究了气候变化和人类活动因素对径流变化的影响,揭示了流域径流变化的成因。结果表明:潮白河上游径流的年内分配极不平衡,年际变化大;年径流量总体上呈现出明显减少的趋势,20世纪90年代的流域径流量平均值仅为60年代的75.8%,减少幅度较大。通过分析认为:降水、气温变化不是造成年径流量显著下降的主要影响因素,流域径流量的减少在很大程度上受水资源利用、土地利用、修建水库以及跨流域调水等人类活动因素的影响。     

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.     

气候变化和人类活动对渭河流域入黄径流的影响

以渭河流域气温、降水、实测径流量、河川耗水量及流域水土保持措施面积等资料为基础,应用秩次相关法检验分析了气候要素的变化趋势;应用回归分析法,以降雨为气象要素,以水土保持、河川径流引水、傍河取水为人类活动要素,定量研究了气候变化和人类活动对渭河入黄径流的影响。结果表明,不同径流来源区的降雨变化对入黄径流变化的影响不同,其中关中地区的影响最大;与多年平均值相比,20世纪90年代渭河入黄径流减少了29.04亿m3,其中因降雨量减少10.4%而对应的径流量减少了19.81亿m3,占径流减少量的68.2%;水土保持活动、河川耗水、傍河取水激发地表水对地下水的补给以及雨水集蓄等人类活动的变化,引起径流的变化量分别占径流减少量的8.5%,10.1%,9.8%和0.2%。     

乌尔吉木伦河流域降水与地表径流关系研究

气候变化对径流的影响机制极为重要1。本文主要研究乌尔吉木伦河流域降水对地表径流影响。用SPSS软件将乌尔吉木伦河流域的两个站点:沙那水库站、富河站降水和地表径流进行相关分析,通过对乌尔吉木伦河流域降水与地表径流关系研究,分析乌尔吉木伦河流域不同降水条件下地表径流变化特点,进一步完成同期降水与径流量数学回归模型。     

渭河陕西段水情对气候变化的响应

根据20世纪中期以来渭河降水、径流、泥沙、洪水等方面的资料,对陕西省渭河的水情动态变化进行了统计分析,并对水情变化的主要原因进行了探讨,以揭示其对环境因素的响应关系。结果表明,渭河流域水沙输送主要集中于降水量较大的汛期,年内分布相对集中;年际变化较大,20世纪50～90年代期间径流量和输沙量总体均呈下降趋势,90年代径流量下降明显;洪水演变出现新的特点;流域径流量、输沙量、洪水等水情要素与气候变化之间存在密切的响应关系。     

不同气候变化情景模式下淮河上游径流响应研究

运用SWAT模型定量分析2种不同气候变化情景模式(气温+2℃,降水量+5%)下淮河上游径流响应,结果表明院SWAT模型在淮河上游径流模拟具有较好的适用性,模型模拟的径流相对误差小于10%,确定性系数达到0.8以上,模型可用来定量模拟淮河上游不同气候变化情景模式下径流响应;气温升高2℃,流域径流量减少6.67%,降水增加5%,流域径流量增加7.56%。研究成果对于淮河上游水资源保护和利用具有参考价值。     

1974～2004年延河流域气候变化特征分析

[目的]分析1974～2004年延河流域气候变化特征。[方法]选取延河流域7个代表站点1974～2004年逐月气温、降水量资料,采用气候统计分析法、累积距平和信噪比等方法,对31年来该流域气温和降水变化进行分析,找出其变化特征和气候发生突变年。[结果]31年来延河流域气候变化以0.44℃/10a的速率变暖,年平均气温为9.4℃;四季均有增温趋势,其中冬季和春季平均气温增加明显,特别是90年代以后增温幅度变大。降水有减少趋势,其减少速率为26.3 mm/10a;四季中夏季和秋季降水减少明显,特别是90年代减少幅度最大。1996年是该流域气温突变年,1993年是气温转折年;1994年是降水量突变年,1990年是降水量转折年。[结论]该研究为延河流域农业生产、生活及灾害预防提供参考。     

大通河流域上游径流变化特征与突变分析

【目的】分析大通河流域上游径流变化特征,明晰其演变规律,为大通河流域水资源规划与管理提供科学依据。【方法】利用累积距平、滑动平均、R/S法、Cramer法和小波分析法等方法,对大通河上游流域径流的年内年际变化特征、趋势、突变状况及周期进行分析,并针对径流变化的成因进行了探讨。【结果】大通河上游流域径流量存在以下特点:(1)径流量年内分配不均,81.6%~87.2%的径流量主要集中在汛期;年际变化波动频繁,1956-2010年经历了"丰-枯-丰-枯"4个循环交替;(2)近半个世纪以来,大通河流域上游径流呈减少趋势,尕日得和尕大滩站径流年均递减系数分别为0.010 2和0.006亿m3/年,两站Hurst指数分别为0.70和0.58,表明径流减少趋势具有正持续性;(3)大通河上游径流在1989年出现突变,原因是1989年汛期发生大面积集中降水,因此突变不具有持续性;(4)大通河上游流域年径流量在6,18及30年左右时间尺度上周期振荡明显;(5)气候变化是大通河上游流域径流减少的主要原因,而人类活动(主要是外调水工程)直接导致了上游径流的减少。【结论】受人类活动和气候变化影响,大通河流域上游径流量已经发生明显变化,在大通河流域水资源开发利用和管理中应引起重视。     

近51年气候变化对黑河流域湿地生态环境的影响

[目的]研究气候变化对黑河流域湿地生态环境的影响。[方法]利用1959～2009年黑河流域6个气象台站的气象资料,采用统计分析方法,研究了近51年气候变化对黑河流域湿地生态环境的影响。[结果]近51年来,黑河流域湿地气温、降水呈明显上升趋势,尤其是近20年来增温、增湿趋势更加显著;气候变化使黑河流域地表向干旱化发展的趋势加快,山区尤为显著;与气候密切相关的湿地生态环境也对气候变化作出了响应,具体表现为地下水位上升、湿地面积减少、农业种植结构改变、气象灾害增加、生物多样性遭到破坏等。[结论]该研究对湿地资源的保护和开发具有重要的意义。     

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。     

辽河流域水资源对气候变化的响应

运用奇异值分解（SVD）方法与MK检验方法处理了1960～2000年吉林省境内45个站的历年逐月气温资料降水资料以及辽河区水文站30个站的历年逐月径流量资料。结果表明,降水和温度的变化与径流量的变化存在着联系。降水与径流量的变化存在一定的正相关关系,而温度的变化与径流量存在一定的负相关。降水与温度都对水资源存在影响,气温的增高和降水的减少将造成径流量的减少。     

基于SWAT模型的北江流域气候变化的水文响应

[目的]建立SWAT分布式水文模型,模拟分析气候变化对北江流域径流的影响。[方法]以北江流域为研究对象,运用分布式水文模型SWAT对流域径流进行模拟,以流域出口石角站1961～1980年月流量数据对模型参数进行率定,用1981～1990年月流量数据对模型参数进行了验证。设置15种气候变化情景,利用率定好的SWAT模型模拟了未来气候变化对北江流域径流的影响。[结果]SWAT模型模拟精度较高,可用于北江流域径流模拟。在降水量不变的情况下,温度升高将会使蒸发量增大,径流深减小;气温保持不变时,降水量增加会使蒸发量和径流深有所增加。[结论]该研究可为北江流域水资源管理提供参考依据。     

濮阳市日照时数变化特征分析

[目的]分析近51年濮阳市日照时数变化特征。[方法]利用濮阳市所辖5个气象站1960～2010年逐月日照时数资料,采用气候趋势系数、气候倾向率、滑动平均法、信噪比等方法,对日照的年、四季和月的变化趋势以及突变时间节点进行较为详尽的分析,揭示近51年来濮阳日照变化的客观事实和变化规律。[结果]近51年濮阳市年日照时数呈现下降趋势,下降幅度为-14.30 h/a;历年各季日照时数均呈下降趋势,下降幅度为-0.66～-1.89 h/a,最大降幅为夏季的-1.89 h/a;历年各月日照时数均呈下降趋势,下降幅度为-21.51～-2.13 h/a,最大下降月份为7月的-21.51 h/a;年日照时数在1983年发生了一次突变,20世纪60、70年代为日照时数相对偏多时期,80年代中后期为相对偏少期。[结论]该研究为濮阳市的种植结构调整、农业发展方式转变提供指导价值。     

基于SWAT模型的石头口门水库流域径流模拟

[目的]利用SWAT模型对石头口门水库流域径流进行模拟。[方法]利用石头口门水库流域的DEM高程、土地利用、土壤类型、水文气象等数据,构建SWAT分布式水文模型,分别选用2006、2010年作为模型校准期和验证期,对石头口门水库流域月径流进行模拟。[结果]SWAT模拟结果表明,SWAT模型可应用于石头口门流域径流模拟,且模拟效果较好。但是,该模型对于局部暴雨响应不显著,导致验证期暴雨月份径流实测值偏高,与模拟值有较大的偏差。[结论]该研究为石头口门水库流域未来的水资源规划和管理提供了理论参考。     

改进非参数解集模型在月径流随机模拟中的应用

【目的】研究改进非参数解集模型在陕北地区月径流随机模拟中的适用性,为该区域水资源规划、开发利用和保护等提供决策依据。【方法】采用非参数核密度估计模型模拟年径流,利用改进非参数解集模型将年径流分解为月径流,对月径流进行随机模拟,并探讨改进非参数解集模型中不同正定型矩阵的分解方法。【结果】改进非参数解集模型考虑了分量与总量以及分量与各分量前期值的关系,克服了首尾自相关不一致的问题,对月径流实测序列的均值、均方差、Cv、Cs、最大值、最小值以及一、二阶自相关系数等统计特性保持较好,模拟效果比较理想。交口河站、张村驿站和绥德站S′矩阵为正定矩阵,可采用Cholesky分解法进行分解;刘家河站、志丹站、安塞站和杏河站S′矩阵为非正定矩阵,宜采用Schur分解法进行分解。【结论】利用改进非参数解集模型进行月径流的随机模拟是可行的。     

基于SPI的潍坊市近50年的干湿特征分析(英文)

[目的]该研究旨在分析潍坊市干旱与洪涝气象灾害的演变特征和发生规律。[方法]基于1961-2010年潍坊市9个气象观测站的逐月降水资料,采用标准化降水指数为指标,计算出潍坊市近50年逐月的SPI指数,分析了潍坊市的干湿时空分布特征。[结果]结果表明,潍坊市干湿变化具有阶段性特征,20世纪六七十年代相对较为湿润,并且由60年代初期的极端湿润向70年代末期干旱方向发展,20世纪80年代潍坊市区域持续干旱,20世纪90年代-21世纪00年代震荡波动变化趋于平缓。潍坊市干湿空间分布上具有一定的区域性,20世纪60年代中西部区域相对较为湿润,东南部区域较旱;70年代各区域干湿程度相差不大;80年代各区域普遍较旱,其中东南部干旱最重,北部最轻;20世纪90年代-21世纪00年代各区域干湿变化基本一致。由于降水的时空分布不均,造成局地的干湿分布异常现象,如1999年;各年代间干湿时间长度的空间分布也有各自特点,为抗旱防汛部门的统一部署带来难度。[结论]该研究为应对气候变化背景下潍坊市抗旱防涝减灾提供理论依据。     

未来气候情景下中国亚热带地区木荷气候适宜性

[目的]研究未来气候情景下我国亚热带地区木荷的气候适宜度及其区域分布对气候变化的响应。[方法]基于气候-植被相关的Kira模型和Holdridge模型以及生态适宜度理论,运用模糊数学的方法,构建了木荷的气候适宜度模型;选取亚热带地区1960～2005年264个气象站点的逐日气象资料,并采用空间插值的技术,对亚热带地区木荷的温度、降水、可能蒸散率适宜度进行分析;引用汤剑平根据政府间气候变化委员会(IPCC)排放情况特别报告(SRES)的未来情景模拟结果,研究IPCCA2情景下我国亚热带地区未来气候情景下木荷的气候适宜度及其变化,并对未来木荷的气候适宜度进行分类。[结果]在未来气候情景下,湖南大部分地区、广东北部、广西东北部、浙江的东部沿海木荷的气候适宜度较强;广西的中部,贵州的东部,江西、福州的中部适合木荷的生长;贡山-维西-丽江-元江-会泽-雷波-峨眉-内江-南充-巴中-钟祥-枣阳-信阳-六安-滁州-高邮-台东以北的亚热带地区,木荷的生长适宜度仍然较低;云南、四川的西部的气候适宜度变化较大。[结论]木荷的未来气候适宜度变化受温度、可能蒸散率的影响较大,未来气候适宜度由湖南向西、向北递减;在时间上,未来气候情景下的气候适宜性随时间的推移有下降的趋势。     

全球气候变化下陕北黄土地貌的环境演变

[目的]研究全球气候变化下陕北黄土地貌的环境演变。[方法]选取陕北榆林区1952-2009年的年、月气温和降水量等气象资料,运用线性回归、M-K检验法对全球气候变化下陕北黄土地貌的环境演变进行研究。[结果]1952-2009年榆林区气温呈上升趋势,平均以0.287℃/10a的速度上升,1994年为气温的突变年份;降水量呈下降趋势,平均以8.262 mm/10a的速率减少,且降水量在20世纪60年代波动性很大,70、80和90年代波动较平稳,21世纪以来有明显变干趋势。陕北气候正在变暖干,极端旱涝事件尤其是干旱发生的频率越来越高,对脆弱生态环境的危害更加严重,气候的＂暖干化＂使陕北的环境条件更加恶劣,温度升高,干旱程度加重;降水量的减少使风沙活动更加剧烈,沙尘暴的频率增加,土地进一步沙化,黄土沟壑区水土流失严重,可能使陕北土地退化。[结论]该研究为该区的生态环境建设提供理论依据。     

近50年建昌县霜期设施农业生产中光热气候资源变化特征

[目的]研究近50年建昌县霜期设施农业生产中光热气候资源变化特征。[方法]利用近50年建昌县气候资料,采用常规数理统计方法,分析了1960～2009年建昌县霜期光照、气温变化趋势。[结果]1960～2009年建昌县霜期日照时数、日照百分率呈减少趋势,气候倾向率分别为-55.556 h/10 a、-2.39%/10 a,近50年分别减少了278 h和12%;1981、1982年发生了气候跃变,跃变前后日照时数、日照百分率分别减少161 h和7%。霜期气温总体呈升高趋势,平均气温、平均最高、最低气温气候倾向率分别为0.386、0.392和0.567℃/10 a,近50年分别上升了1.93、1.96和2.84℃;1987、1988年发生气温跃变,跃变前后霜期平均气温、平均最高、最低气温分别升高了1.3、1.2和1.7℃。近50年来,建昌霜期光照资源减少,而热量资源增加,形成光热互补。[结论]该研究为当地霜期设施农业的发展提供了气候依据。