基于温度与湿度的大气降水同位素特征影响因素分析

以西安地区为例研究了近八年的大气降水的氢氧同位素组成,提出了大气降水线的方程,并与全球大气降水线对比,揭示了当地大气降水线的特征,分析了温度、降水量对大气降水同位素的影响.研究表明:西安地区不同季节降水的影响因子的侧重点不同,大气降水的几种效应的影响程度也有差别,对于西安地区以及所在关中平原地区夏季主要来自太平洋的东南季风以及来自印度洋的西南季风的水汽,从大陆效应因素来看,夏季季风所带的水汽经过多次降水到达关中平原,水汽同位素比值已经十分亏损.     

珠江泗河水流域降水事件中氢氧同位素特征分析

以珠江泗河水流域为研究对象,分析降水事件中降雨、河水和地下水氢氧同位素的变化特征和规律,研究降雨、河水和地下水的转化关系。研究结果表明:珠江泗河水流域雨季的降水线方程与全球大气降水线相比,斜率和截距偏小,反映其降水过程经历了一定的蒸发。场次降水事件中氘盈余平均值先减小后增加,反映了大气降水形成时水汽来源和运移过程中受环境变化影响导致的同位素分馏不平衡的差异。不同季节降水事件中降雨氢氧同位素组成差异显著,春末夏初降雨氢氧同位素组成较富集,随后同位素值逐渐贫化。单场降水事件中,降雨氢氧同位素值呈现先贫化后富集的现象。不同场次降水事件中,降雨的δD、δ~(18)O含量变化范围较大,河水次之,地下水变化最小。不同水体δ~(18)O～δD关系线斜率的大小为:地下水河水降雨,河水和地下水δ~(18)O～δD关系线均偏离大气降水线,反映出泗合水流域河水和地下水经历了蒸发分馏过程。     

肇庆市城市化发展对夏季降水的影响

本文利用肇庆市6个国家站1968～2017年近50年的夏季逐日降水常规气象观测资料、DMSP/OLS夜间灯光数据分析了肇庆市城市化发展对夏季降水特征的影响。结果表明:伴随肇庆市城市化进程的发展,肇庆市城区近50年夏季降水量的年际变化呈略微递减的趋势,而郊区的年际降水变化呈上升的趋势。肇庆市近50年来夏季的降水总日数是呈减少的趋势,郊区的夏季年平均降水量变化的趋势是增加,城区则是减少,也就是说郊区的降雨强度在增大,且以大雨以上的降水增多为主,而城区的夏季年平均降水量的变化最显著的是中雨量级的降水。由此可见,城市效应对肇庆市夏季降雨的影响主要表现在:郊区以大雨量级的强降水增多为主,而城区以中雨量级的增多为主。     

鄂尔多斯沿黄灌区大气降水稳定同位素特征与水汽来源分析

[目的]揭示灌区生态系统水循环过程对气候变化的响应机制,分析鄂尔多斯沿黄灌区大气降水同位素特征以及水汽来源.[方法]采用液态水稳定氢氧同位素技术,分析了2020年6—9月鄂尔多斯沿黄灌区大气降水稳定同位素与气温、日降水等影响因素的相关关系,建立了当地的大气降水线方程,通过氘盈余值的变化示踪水汽来源,利用HYSPLIT气...     

济南泉域地下水动态分析及保泉供水调度

济南泉域地下水动态受大气降水、地下水开采等因素影响。衡量泉水喷涌指标与地下水开采量指标的特征并不一致,前者是水位特征,后者是水量特征,两者没有建立有机联系。利用多年实测资料,建立泉水位与流量关系;采用多元回归分析,构建开采量与泉流量总量预测模型,根据不同需要可以实行即日保泉供水调度和远期控制保泉供水调度,较好地兼顾泉水喷涌与城区供水的关系。     

基于高程效应的崇礼区大气降水入渗补给量计算

大气降水是区域水资源的决定因素,精确评价大气降水量对区域水资源的合理开发利用具有重要意义。选择河北省张家口市崇礼区为研究区,考虑区内地形地貌变化,重点分析了不同降水量监测点的大气降水的高程效应,并由此就算出区域大气降水入渗补给量。研究结果表明:崇礼区大气降水量的高程效应计算结果表明,随着地面高程值的增大,大气降水量呈现显著增大的趋势,高程梯度为21.3 mm/100 m;基于崇礼区的大气降水量高程效应,可计算得到崇礼区的大气降水入渗补给量为6 302.20万m~3。综合降水入渗补给系数为0.056。由此可见,大气降水高程效应的精确判断对区域水资源量计算有显著影响。     

基于稳定同位素的干旱半干旱地区杨树水分来源研究

作物水源是土壤-植物-大气连续体和农业节水的重要研究对象。为深入研究干旱半干旱地区杨树水分来源情况,利用稳定氢氧同位素技术对不同水源氢氧同位素组成的变化规律进行分析,并应用多元混合模型定量分析杨树的水分来源。结果表明:土壤水线与当地的大气降水线斜率与截距都小于全球大气降水线,表明研究区土壤水、降水受到强烈的蒸发影响发生不平衡的分馏;随着季节变化,生长初期杨树主要利用0～80 cm的浅层土壤水,快速生长期杨树主要利用80～120 cm的中层土壤水同时开始利用地下水,生长末期杨树主要利用160～220 cm的深层土壤水同时利用地下水,表明杨树能够根据水分条件逐渐的调整对各潜在水源的利用率。     

连续小波变换在气温和降水变化分析中的应用

利用MHF(墨西哥帽函数)小波变换分析方法对内蒙古杭锦后旗夏季气温及降水的时间-频率的多层次时间尺度变化特征进行了分析。结果表明,杭锦后旗夏季气温及降水变化具有明显的周期性特征,且降水变化较气温更复杂;杭锦后旗夏季平均气温变化以12年周期振动最强,而降水变化则以4年周期振动最强。     

基于同位素技术的且末车尔臣河流域地下水补给来源分析

为了更加合理地利用及开发塔里木盆地南部且末县车尔臣河流域地下水资源,利用和田及乌鲁木齐2个监测站点多年大气降水同位素数据,拟合出当地大气降水线LMWL:δD=7.5δ~(18)O+5.9 (n=178,R~2=0.952 6)。通过不同地貌单元地表水与地下水同位素(δD、δ~(18)O、T)变化特征及Cl-δ~(18)O相对变化规律,结合当地水文地质条件,探究了且末县车尔臣河流域地下水补给来源。研究表明:沿河流方向,研究区不同地貌单元地下水均受到冰川雪融水及高山降雨补给,补给源区为南部高山区。此外,灌区人为修建水渠、机民井等节水设施,地表水与浅层地下水发生混合,地下水还受到了河水、农田灌溉水渗漏补给;绿洲带承压水δD、δ~(18)O、T值均偏低,反映地下水受到高海拔水源的早期补给且更新较慢;在沙漠一带地下水T值偏低,δD、δ~(18)O值接近当地大气降水线,推测此段地下水还受到了局部大气降水补给。     

基于EEMD模型的干旱区降水变化趋势分析

降水是干旱区水资源的重要组成部分,有效认识降水的区域变化规律对指导农业发展尤为重要.本文利用集合经验模态分解(EEMD)方法,分析了新疆降水变化趋势的多尺度特征.结果表明:新疆降水整体上呈现出非线性显著增多趋势,且其变化存在明显的年际尺度(3年和6年准周期)和年代际尺度(10年和31年准周期);各周期分量方差贡献率显示年际变化占据主导地位;降水年代际变化揭示了在1987年前后气候模态有了显著转换,由原来降水以负相位为主的气候模态转向正相位显著的气候模态.EEMD方法有助于人们对降水多尺度变化特征的认识,是一种适用于非线性、非平稳信号分析的有效方法.     

达尔罕茂明安联合旗地表水-土壤水-地下水同位素含量时空分布特征分析

为探明达尔罕茂明安联合旗地表水-土壤水-地下水时空分布特征,应用被视为水体"DNA"探索的同位素示踪方法,对达尔罕茂明安联合旗4个典型区进行地表水、土壤水和地下水进行采样分析,并根据同位素检测结果对各水体的时空分布特征进行探究,揭示出研究区地表水、地下水和土壤水的主要补给来源及其时空变化规律,发现研究区地表水、土壤水和地下水主要补给来源为大气降水,仅在部分时段和区域产生互补,从时空变化来看研究区地表水、地下水随时间变化不大但随着自西向东的空间变化同位素含量逐渐变大,而土壤水则是随着空间的变化不大,在随时间变化中,0～125 cm深度土壤水受外界环境影响随时间变化较大,而深层土壤水同位素含量则逐渐趋于稳定。     

湖北省降雨和洪涝特征时空变化规律分析

为揭示降水变化波动与区域旱涝灾害特性间的关系,采用降水集中指数(PCI)、降水异常指数(RAI)、标准化降水指数(SPI)、降水集中度(PCD)、降水集中期(PCP)和夏季长周期旱涝急转指数(LDFAI)等表征降水特性和旱涝急转特征的多个指标对湖北省区域内旱涝急转特性和降水时空变化特征进行了研究,并对其旱涝发生规律和年代际变化进行了系统探讨.研究结果表明:区域降水具有季节性,主要表现为PCI值一般介于11~19,个别年份大于20,RAI值高低值分别发生在7月份和12月份左右;受气候变化等因素影响,省内和不同分区内近年SPI呈现波动和上升趋势,旱涝灾害发生具有持续性;全省及各区PCI,PCD值偏大,PCP值越大即雨季出现越早,则越容易发生洪涝灾害,指示洪涝灾害风险不断增加,尤其鄂西南最为突出;全省年代际变化特征明显,全省按旱涝急转频率及强度各年代际结果依次为1960s,2010s,1970s,2000s,1990s,1980s, 同时与夏季降水百分率结果表现一致.文中所得的研究成果对了解区域旱涝灾害变化特性和防治自然灾害具有重要的理论借鉴和实践参考意义.     

基于创新趋势分析方法的黄河年季降水变化特征研究

为探究黄河流域降水变化特征，选取黄河流域92个气象站1960-2015年逐日降水资料，采用创新趋势分析方法、Mann-Kendall检验和Sen’s斜率法分析了黄河流域年季尺度降水量变化特征。结果表明：黄河流域年降水量整体呈现出东南多西北少的空间分布格局。从时间变化上看，黄河流域年降水量整体呈现下降趋势。在季节尺度上，黄河流域春、冬季降水呈增加趋势，而夏、秋季降水呈下降趋势。黄河流域春季轻度降水无显著变化趋势，黄河中游和下游夏季轻度降水呈下降趋势，黄河流域秋季轻度降水呈下降趋势，黄河流域冬季轻度降水呈上升趋势。夏季强降水在黄河上游呈10%左右的下降趋势，在黄河中游呈5%左右的上升趋势。通过探究黄河流域不同量级年季降水的变化趋势，可为黄河流域水资源管理和水旱灾害防治提供参考，进而为黄河流域高质量发展提供支撑。     

典型小流域气候变化及其对潜在蒸散量的影响

为研究南方红壤坡耕地典型小流域气候变化特征对潜在蒸散的影响,采用小波分析法和Mann-Kendall非参数检验方法以及Penman-Monteith方法,计算并分析1953-2013年小流域平均气温和降水序列的趋势、周期、突变性特征以及1990-2013年潜在蒸散的变化特征、受气候因子的影响情况。结果表明,近60a年来小流域平均气温和降水都呈上升趋势,且平均气温变化显著;降水变化存在4、11、22和29a的变化主周期;平均气温在1994年突变,降水在1988、2003、2010均有突变;1990-2013年潜在蒸散呈微弱上升趋势,且雨季后期蒸散量大于雨季前期,在2011年左右发生突变;潜在蒸散及其辐射项的波动小于空气动力学项,气候因子对潜在蒸散量影响力大小依次为平均气温、平均风速、相对湿度、日照时数、降水,其中平均气温是显著影响潜在蒸散、辐射项与空气动力项的共同因子。     

等概率粗粒化LZC算法在降水变化复杂性研究中的应用

区域水文过程复杂性研究是一种新的研究模式,降水复杂性变化更是当前研究热点。运用等概率粗粒化的LZC方法,以红兴隆分局为例,对红兴隆分局辖区内10个农场逐月降水序列复杂性进行诊断,运用GIS技术绘制降水复杂性空间分布图。结果表明：八五三农场降水复杂性最高、八五二农场次之、五九七农场最低。进一步分析表明,降水是当地地下水埋深复杂性变化的主导影响因素之一。研究成果揭示了当地降水复杂性演变特征,为区域降水、地下水埋深准确预测及水资源合理优化配置提供了科学依据。     

考虑水库影响的长江上游流域降水时空变化分析

研究全球气候变化和大型水库建设运行对长江流域内原有降水特征变化的影响。收集1961-2006年长江上游流域的降水资料加以整理,采用线性回归法、SPSS检验、M-K检验法等方法对长江上游流域降水的年际变化、突变分析、空间分布特征进行分析,并采用GIS软件绘制研究区降水量的空间等值线分布图。结果表明:金沙江流域和雅砻江流域平均降水呈不同幅度的上升趋势,岷江流域、嘉陵江流域、乌江流域及长江上游干流流域平均降水均呈不同幅度的下降趋势;流域降水突变时间分布比较分散;长江上游流域多年平均降水从西北至东南逐渐增加,以金沙江流域的伍道梁站及雅砻江流域的理塘站为中心,整个流域年均降水变化趋势向外逐渐减少,以岷江流域的乐山站为中心,整个流域年均降水变化趋势向外逐渐增加。     

近57年宁南县降水特征及突变分析

文章利用1960~2016年宁南逐月降水观测资料,采用线性回归、滑动平均分析了宁南县近57年来的降水变化特征,使用MK检验、Morlet小波进行突变预测和周期分析,结果表明:宁南县年平均降水量呈逐年上升趋势,降水时期集中在5~10月,年降水量变化以13a和21a为主。     

吉林省地热资源补给来源分析

吉林省已查明地热资源分隆起山地型和沉积盆地型,隆起山地型地热资源的直接补给源为大气降水和常温地下水,沉积盆地型地热资源的直接补给源为常温地下水和地表水。大气降水是隆起山地型地热资源的直接补给源,也是沉积盆地型地热资源的间接补给源。     

滇中地区极端降水时空变化趋势及其成因分析

极端天气和气候事件是对人类社会危害最严重的自然灾害之一。采用滇中地区1961-2006年46个测站逐日降水数据,分别将大雨/暴雨雨量和雨日数、最大日降水量和年日降水量序列99百分位值作为极端降水临界值,用MK秩次检验方法和IDW插值方法比较分析滇中地区极端降水在时空上的变化特征及其成因。结果认为这3种极值算法在该区可以相互验证,在时间上表现为滇中区域平均的极端降水呈不显著上升的变化趋势,在空间上表现为东部多雨地区降水的变化比较缓和而中西部平坝、河谷少雨地区极端降水的变化要强烈一些。滇中地区的降水类型发生了变化,大雨/暴雨量和大雨/暴雨次数增多而其他降水类型减少。小雨雨量和雨日数的减少是滇中地区年降水量和年降水日数减少的主要原因,降水变率加快且强度增大是滇中地区极端降水的变化的原因之一。     

基于极点对称模态分解的北京市降水特征分析

随着全球气候变化加剧,我国区域水资源紧缺日益严重,利用合理方法研究降水的变化规律对水资源规划管理尤为重要。基于北京市1951-2015年降水量时间序列,利用极点对称模态分解(ESMD)方法,分析北京市降水变化的多尺度特征和不同时间尺度下的突变,并对未来趋势变化做出判断。结果表明:北京市降水序列存在2.6、4.3、14和21.7 a的周期变化,不同时间尺度下发生突变的时间亦不同;各模态分量方差贡献率显示年际变化在北京市降水变化中占据主导地位;预测短期内北京市降水量将持续减少。