昕水河流域“水文法”基准期降水输沙相关关系统计方法研究

  目的  基于昕水河流域日尺度降雨和输沙数据，分析1958—2015年昕水河流域降水与输沙变化趋势及相关关系，比较年降雨量、汛期降雨量、侵蚀性降雨量、轻度产沙降雨量、中度产沙降雨量、强度产沙降雨量等6种统计标准和降水空间分布对“水文法”基准期分析降水输沙相关关系的影响，筛选最佳的降水输沙相关关系统计方法，提高“水文法”的计算精度。  方法  利用Mann-Kendall非参数检验方法分析降水量与输沙量变化趋势，双累积曲线法判定“水文法”基准期，Pearson相关分析法比较水沙关系相关性结果。  结果  昕水河流域年降水量无显著变化趋势，年输沙量呈显著下降趋势；6种统计标准下的水沙关系相关性由高至低依次为:强度产沙降雨量、年降雨量、侵蚀性降雨量、中度产沙降雨量、轻度产沙降雨量、汛期降雨量；低降雨强度但高降雨量降雨事件对研究区产沙贡献小，剔除产沙无效降雨能提高水沙关系相关性；午城、黄土、蒲县雨量站水沙关系相关性较好，大宁、桑峨雨量站水沙关系相关性较差。  结论  昕水河流域年输沙量变化与三北防护林及淤地坝建设等地表人类活动变化直接相关；研究区的产沙主要发生在夏秋季的强降雨事件中，强度产沙降雨量用于降水输沙相关关系研究结果最优，汛期降雨量不适用于降水输沙相关关系研究，产沙无效降雨会增加水沙关系研究的偏差，在缺乏降雨强度准确数据时，应选择降雨历时短、降雨量大的产沙有效降雨进行水沙关系分析；在流域尺度，降水空间分布对降水输沙相关关系有影响，距流域出口站距离较近雨量站降水数据的水沙相关关系较好。      

潇河流域降水的时空特征及其利用

基于潇河流域23个雨量站1971—2011年的逐月降水数据,对区域内降水的时空分布特征以及水资源农业利用进行了分析。结果表明,近41 a来潇河流域的年降水量具有明显的年际变化特点,最大年降雨量是最小年的2.40倍,平均值为(462.1±90.57)mm,变异系数为16.9%,降雨递减率为5.39 mm/10 a;夏季、汛期降雨量分别为(277.37±79.88),(399.15±107.77)mm,分别占年降雨量的60.0%和86.37%,降雨递减率分别为7.28,5.35 mm/10 a;春、秋和冬季降水量分别占年降水量的14.5%,21.67%和2.9%,春秋季降雨有递增趋势,冬季为递减趋势。年尺度上降水量突变出现在1979,1997年,季节尺度上春、冬季降水突变出现在1982,2000年,夏季、汛期和秋季降水没有突变出现。在年尺度上降水的空间分布呈中间少、南北区域较多的"哑铃"状;降水的变化率与降水的空间分布具有相似性,但东南地区多为增加区,西北为减少区。并提出了服务于农业生产的降水量季节、年际调节的主要措施。     

基于降水资源特征分析的西北半干旱区小流域种植业结构的调整——以定西市九华沟流域为例

根据研究区降水少、变率大、旱灾频繁的基本规律,特别是降水季节分配不均、有效性差的降水资源特征,得出西北半干旱地区降雨对作物产量的影响不仅与年降雨量的多寡相关,而且与降雨的时空分布有极大关系。分别就夏粮作物、秋粮作物单产量与年降雨量和作物生长期降雨量的相关程度,讨论了九华沟流域种植业结构的调整。     

固原东部黄土丘陵区降水及退耕林地土壤水分的时空分布特征研究

通过对固原市原州区杨达子沟流域的降水及其退耕林地土壤水分时空分布特征进行分析,结果表明：同时次降雨量、月降雨量均存在显著空间异质性。土壤水资源由于地形、降雨、植被覆盖等的差异性,特别是植被差异性利用,则存在时空异质性。土壤水分在雨季后1屯月在0-150cm形成高值期,150cm以下的土壤恢复缓慢。森林植被差异利用形成了土壤水分剖面不同：沙棘林〉柠条林〉山桃＋山杏林〉乔木林。根据对水资源系统分析,提出了流域水资源开发利用的对策：植被空间合理布局;降雨、土壤水的利用等。     

黑龙江省水分状况及其对大豆生长的影响

1.1 年降水量分布状况及变率 黑龙江省年平均降水量在400—600毫米之间。通河以北小兴安岭山地及尚志、五常一带降水最多,平均在600毫米以上。东部地区在500～600毫米之间,西部和北部地区降水不足500毫米,西南部太来、肇源一带降水最少,在400毫米以下。全省降水空间分布特点是自西向东逐渐增多,到我省中部达最大值,再往东略有减少,而在东部边陲一带又有增加的趋势。 我省自然降水量年际之间的变化很大。降水量年际之间的变化通常用降水变率来表示。全省降水变率以克拜丘陵及三江平原西部靠近小兴安岭地区等地最大,约21—22％;黑河、     

安康市降水对土壤侵蚀的影响调查研究

利用日降雨数据估算降雨侵蚀力,以此来反映降雨引起土壤侵蚀的潜在能力。通过分析安康市及周边4个气象站点1960—2009年的逐日降雨数据,基于降雨侵蚀力的简易算法,计算分析了降雨侵蚀力的空间分布特征和时间变化。结果表明,安康市降雨侵蚀力在空间分布上呈现西高东低的特征,分布特征与降水量的空间分布特征基本一致;降雨侵蚀力在年际变化上与降水量呈现一致的特点,年际变化特征与降雨量和降雨强度相关性较大,降雨侵蚀力的趋势系数结果表明降水对土壤侵蚀的能力基本呈现出增加的趋势;降雨侵蚀力在年内的变化特点是主要集中在4—10月,占全年的97.2%,最大月份为7月,占全年的23.8%。研究结果为安康市水土流失防治和水土保持区划工作提供了参考依据。     

2007年云南雨季降水实况分析

进入11月以后,云南省气候将由高温、高湿的夏季气候转为干燥、寒冷的冬季气候.回顾、总结、分析今年云南雨季的降水实况,具有以下特点:雨季开始期偏早;雨季结束期各地早迟不齐;雨季总雨量60%的地区偏多;主汛期内单点大雨、暴雨偏多;洪涝、泥石流、公路滑坡等自然灾害均有发生;秋季连阴雨严重;各旬降雨量分布极不均匀;极端气候事件频发.     

湖北省五峰县两次暴雨特征及对地质灾害影响的分析

通过对湖北省五峰县2016、2017年连续两年出现的暴雨洪涝灾害情况进行对比,结合现场调查,分析了两次暴雨过程的降雨特征。结果表明,2017年7月15日暴雨过程范围较为集中,暴雨强度大,五峰国家气象站过程降雨量为126.6 mm;2016年7月19日降水分布广,强度大,五峰国家气象站过程降雨量为189.3 mm。从日降水量分析,2016年7月19日降水量排在历史第五位,而2017年7月15日降水量在历史上排位仅为第19位,但2017年7月15日连续2 h最大降水量的重现期达到130年一遇,在历史排位中位于第一位,即此次暴雨属于"坨子雨",分布极为不均,局地短时降水强度大。分析2次灾害发生前10 d的降水发现存在持续有效降雨,2016、2017年累积雨量分别达到97.4、116.4 mm,连日的阴雨会使土壤水分达到饱和或近饱和状态,在后期强降水的作用下,发生泥石流、滑坡、塌陷等灾害。     

汶川地区降雨诱发泥石流预警预报的研究

利用汶川近10年泥石流事件和对应的降雨资料,研究各个降雨因子(降雨强度I、降雨历时D、当次降雨量R、前期降雨量R2)与泥石流灾害之间的关系,建立I-D、I-R、R-R2回归模型,并进行回归分析.结果表明:当次降雨量和降雨强度(I-R)更适宜作为预报指标,北部的雨强I超过10 mm/h,降雨量R超过20 mm时,发生泥石...     

石林县2010～2013年降水情况分析

利用石林气象观测站2010～2013年以及多年降水观测资料,采用数理统计的方法分析了2010 ～2013年石林县降水量变化特征.结果表明,2010年以来石林地区降水异常偏少,尤其是2011年偏少最多;季节和月度降雨量分布不均,总体趋势均为春夏季降雨量偏少;4年的总体降雨强度偏小,但单点暴雨频发.     

四川盆地近40年来的降水特征分析

对四川盆地22个站点1958—2000年43a来的降水特征的分析表明：盆地内降水的相对变率比较小,降水相对比较稳定,但是盆地内的降水有较强的分布不均匀性,盆地西部近40a来降水的长期变化有明显减少的趋势。盆地内降水异常的1个显著特征就是盆地西部与东部的反位相分布,盆地内暴雨发生频率在时空分布上都有相似的特征。     

四川泥石流灾害分区及其与诱发降水关系

基于四川省1990-2009年泥石流灾害记录资料、常规气象站降水资料和地理信息资料,统计分析了四川泥石流灾害与地形、植被、地质等环境因子关系,在此基础上,对泥石流灾害进行了分区,分析了各区泥石流灾害与诱发降水关系.结果表明,四川泥石流灾害可划分为川西高原河谷区、西南山地易发区、西南山地次易发区、盆周山地易发区、盆周山地次易发区、盆中区等6个环境背景相异区;各区泥石流灾害与诱发降水关系差异较大,川西高原河谷区较小短历时雨强就可诱发泥石流灾害,而盆周山地次易发区对前期降水作用依赖性相对偏高.     

降雨特征与泥石流总量的关系分析

利用云南东川国家泥石流野外观测站对蒋家沟30场泥石流的观测资料,通过对降雨观测数据和泥石流资料的分析,研究了降雨与泥石流总量的关系。将降雨指标分为间接前期雨量 、直接前期雨量、1 h雨量和过程雨量,并通过主成分分析、相关分析和数据拟合分析等数理统计方法,探讨不同雨量与泥石流总量的关系。结果发现:过程雨量和间接前期雨量对泥石流总量的贡献较大,其次是1 h雨量。过程雨量、降雨综合得分与泥石流总量的关系最为密切,相关系数分别为0.854和0.828;其次是间接前期雨量和1 h雨量,相关系数分别为0.414和0.360;直接前期雨量与泥石流总量的关系最差,相关系数仅为-0.013。同时,随着过程雨量和降雨综合得分的增大,泥石流总量也随之增加,但是在过程雨量小于15 mm及降雨综合得分小于0.1的情况下,泥石流总量随二者的增加而增加的幅度减缓,当过程雨量大于15 mm及降雨综合得分大于0.1时,泥石流总量随二者增加而增加的幅度加大,泥石流总量与二者之间具有指数关系。据此,该文提出在进行泥石流总量计算时,应考虑降雨特征因子,为建立合理的泥石流总量计算模型提供参考。      

飞机作业区域降水转化率特征

利用79个气象台站30年的地面水汽压资料,计算整层大气可降水量,结合各站地面降水资料,计算了四川省飞机作业区域的降水转化率,分析了降水转化率的特征及其与雨日的关系。结果表明,飞机作业各区域降水转化率都不高,降水转化率最小的区全年平均7.34%,最大的区全年平均12.29%,实际降水量占空中水汽总含量比例都很小,空中水资源开发前景广阔。降水转化率的时空分布明显不均匀,各气象台站间差异较大,季节差异明显,夏季最大,秋季次之,冬季最小。降水转化率和雨日相关系数为0.571 58。降水转化率和大到暴雨日呈线性增长关系,相关系数为0.825 02。     

1961～2009年四川强降水变化的时空特征

利用四川143个气象站1961～2009年逐日降水资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析等方法,分析了四川极端降水事件的变化趋势、突变特征和周期性特点,结果表明,近50年来,四川区域性暴雨次数、暴雨日数和极端降水日数呈略微减少趋势,气候倾向率分别为-0.36次/10a、-0.06d/10a、-0.1d/10a,极端降水强度、极端降水量占年降水量的比例呈微弱增加趋势,但极不显著,与我国极端降水趋多趋强的变化特征不一致。5个指数均有明显的25年左右的年代际振荡周期,年际振荡周期5～8年,5个指数都表明当前正处于极端降水事件的多发期。从空间格局看,四川极端降水事件从西向东呈＂增-减-增＂的分布特征,即四川盆地东部和川西南山地及川西北高原呈增多增强趋势,四川盆地西部、北部和南部则呈减少减弱趋势。大部分站点极端降水指数未发生突变,少数发生突变的站点其突变时间均发生在60年代初。     

暴雨型泥石流预报中的降水因子

阐述了影响暴雨型泥石流活动的各降水因子,包括前期降水量、当场降水量、降水持续时间、降水强度、降水峰值、降雨雨型等。暴雨型泥石流的激发是当场降水和前期降水共同作用的结果。构建了暴雨型泥石流预报系统中集数值天气预报、静止气象卫星、天气雷达回波和自动气象站四种方法为一体的先进的降水预报和监测体系。暴雨型泥石流预报是建立在降水预报基础上的,预报模型客观上要求更精细更准确的降水预报产品,这为气象工作者提出了新的课题。     

降水量对宁强县飞播油松成苗的影响

为了研究降水量与飞播造林有苗样方频度和成苗量的关系,利用1997年汉中宁强县飞播油松成苗期有苗样方频度和成苗量调查数据,采用相关分析法和逐步回归模型分析法,分析了成苗效果与降水量的关系。结果表明,飞播油松成苗效果不仅取决于当地的年降水量,而且与当地降水量的分布密切相关。在不考虑飞播年限因素下,5月降水量是决定对照飞播油松成苗效果的关键因子,对有苗样方频度和成苗量模型值贡献率分别为96.9%和96.7%。而7月降水量对多效抗旱驱鼠剂（RPA）处理种子飞播油松有苗样方频度和成苗量作用最大,对模型值贡献率分别为71.6%和69.8%。在飞播年限协同作用下,5月降水量对对照和RPA油松成苗效果作用最强,贡献率均在95%以上。以飞播年限为权重,2月降水量与对照油松成苗效果相关性强,但5月降水量对模型值贡献率最大,分别为95.6%和96.2%。RPA成苗量与降水量关系与对照相同;而有苗样方频度与5月降水量关系紧密,其中7月降水量贡献率为63.9%,高于5月和2月的32.3%和3.8%。在当地降水量范围内,RPA模型值均大于对照,RPA拌种飞播后单位降水量的油松有苗样方频度和成苗量高,提高了土壤水分利用率。     

横断山脉南侧“春汛”期2次强降水天气过程对比分析

利用NCEP/NCAR(1°×1°)再分析资料和云南省怒江州105个自动站常规降水资料,从大尺度环流背景、水汽条件、动力条件和地形影响方面,对怒江州2016年"春汛"期2月21—22日和4月12日的2次强降水天气过程进行综合分析。结果表明,这2次强降水过程均由小波动东移造成,500 hPa西风气流强劲,700 hPa滇缅间形成强烈风速辐合,"0221"过程小波动移速缓慢,500 hPa风速和700 hPa辐合也比"0412"过程强,因此造成的降水强度更强,范围更广,影响更大。在2次强降水过程中,怒江北部一直都处于强水汽辐合带内,水汽条件较好,且在降水区对应低层为辐合、高层为强辐散,上升运动强烈,有利于强降水的发生和维持。怒江州处于滇缅过渡的迎风坡地带,怒江北部又处于青藏高原和云贵高原结合部的"喇叭口"地形底部,西移的系统和暖湿气流在"喇叭口"的引导下经迎风坡地形强迫抬升形成强降水,地形在这2次降水过程中均起到了至关重要的作用。     

近五十年云南5月降水特性分析

基于云南36站逐日降水资料,运用趋势分析和Mann-Kendall气候突变检验等方法,研究了近50年云南5月降水及其降水特性的长期趋势和年代际特征。结果表明:5月降水量出现大范围不显著增加趋势,西北部降水增加趋势显著,雨强空间变化是影响5月降水量空间变化的主要原因;5月降水量呈线性增加趋势,增加速率为4mm·(10a)~(-1),雨日和雨强变化均对5月降水量有重要贡献;5月降水量及雨日序列未发生年代际突变,但雨强在1999年前后发生了年代际突变,突变后雨强迅速增强。     

热带对流活动对川渝地区夏季降水的影响

利用1974～2008年川渝地区22站月平均降水资料、NCEP/NCAR月平均再分析资料、OLR资料,通过SVD方法,分析研究了川渝地区夏季降水与春季、夏季热带OLR场的关系,并通过相关分析方法、合成分析方法从高度场、风场等方面分析了热带对流活动对川渝地区夏季降水的影响。结果表明,热带对流活动与川渝地区夏季降水之间呈显著的正相关,即夏季热带对流活动强（弱）,川渝地区夏季降水偏多（少）;当春季经纬度75°～110°E、25°～10°S区域的OLR偏低（偏高）,表明这一地区对流活动强（弱）,夏季川渝地区降水将偏多（偏少）,南印度洋春季热带对流活动的强弱对川渝地区夏季降水有一定的指示意义。若夏季经纬度85°～120°E、15°～5°N区域OLR偏低（高）,这一地区对流活动强（弱）,夏季川渝地区降水将偏多（少）。热带对流活动异常引起东亚地区大气环流异常,强（弱）热带对流活动年,副热带高压位置偏西（东）,南亚高压位置偏东（西）,自南海进入中国的水汽输送偏强（弱）,经向环流偏强（弱）,有更多的暖湿空气自热带地区输入到川渝地区,川渝地区夏季降水偏多（少）。