黑河流域上游水沙输移趋势及其成因分析

利用黑河上游干流的主要水文站(札马什克、祁连和莺落峡水文站)近60年的实测径流、输沙及降水资料,采用M-K非参数检验法、累计距平法和相关分析法,研究其水沙输移趋势及成因。结果表明:黑河上游水沙年内分配不均匀,札马什克、祁连水文站径流量有显著增加趋势,输沙量呈缓慢增加趋势;受区间产流产沙及水库拦沙的影响,莺落峡站径流量与输沙量趋势变化完全相反。祁连和莺落峡站降水对径流增加的贡献率在30%以上,水库建设和水土流失对莺落峡站输沙减少的贡献率达101. 5%,水库拦沙是莺落峡水文站输沙量显著减少的主要原因,每年平均淤积90. 65×104t,水土流失也是20世纪90年代以前黑河上游输沙量增加的重要原因。     

近50年东北地区的气候变化事实检测分析

采用国家基准气候站和基本气象站的地面资料,系统地分析了中国东北地区1956年以来近地表主要气候要素演化的时间和空间特征。结果表明:东北近50 a来年平均气温变暖幅度约为1.5℃,增温速率接近0.3℃/(10 a),比北半球和全国同期平均增温速率明显偏高。气温增暖主要发生在最近的20余年。1956年以来东北平均降水量呈略减少趋势,降水变化的空间特征明显而相对稳定,黑龙江的漠河、内蒙古的海拉尔、赤峰的个别地区呈略增加以外,其他大部地区呈减少趋势,尤其黑龙江东部、吉林西部以及辽宁东南部地区降水减少明显。在降水量减少的同时,降水日数也同时减少。分析还发现,近50 a来东北平均的日照时数、平均风速、蒸发量、相对湿度等气候要素均呈显著下降趋势。各不同的气候要素都存在着年际和年代际变化振荡周期,对这些气候要素进行了突变检测,发现年平均气温在1988年发生了明显突变,气温突变首先是以最低气温突变开始的,说明气候变暖是以最低气温变暖开始的。降水量在1961年发生突变,降水量由多减少;降水日数在1994年发生了由多转少的突变;日照时数突变发生在1978年,之后日照时数呈变少趋势。     

延安市近60年气温与降水趋势突变分析

利用延安市1951～2008年的气温和降水资料,采用Mann-Kendall方法对延安市近60年的平均气温、平均最高、最低气温和降水量的变化序列进行了突变分析。结果表明:延安市年平均气温、年平均最高、最低气温均呈上升趋势,年降水量的变化呈下降趋势,延安市年平均气温与年降水量的突变点均出现在1990年,平均最高、最低气温的突变时间为1997年与1987年。60年间,延安市气候变化的总趋势为暖干化。     

近55a来青藏高原东部气候演变特征

根据青藏高原东部50个气象台站1958—2012年的气象资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验法、Morlet小波法、反距离权重等方法,对青藏高原东部逐月平均气温、降水量、日照时数、平均风速的变化趋势和空间格局进行了分析。结果表明:1近55 a青藏高原东部年平均气温呈极显著升高趋势,降水量呈显著增多趋势,年日照时数和平均风速呈显著减少趋势。青藏高原东部气候总体上呈较明显的暖湿化趋势。2青藏高原东部年平均气温在1993年发生了极显著的突变性升高,降水在1984年发生了显著的突变性增多,而平均风速和年日照时数分别在1992年和2001年发生了显著的突变性减少。3青藏高原东部年平均气温、降水量、日照时数和平均风速的第一主周期变化均为13 a。4青藏高原东部平均气温、年降水量总体由西北向东南递增,年日照时数大致由西北向东南递减,平均风速的空间变化不明显。     

黑河上游山区径流变化特征分析

河川径流的演变既呈现一定的趋势性,又存在一定的突变性。趋势可以反映径流序列总体的演变规律,突变则可以说明径流序列的某些统计规律何时发生变化。文中分别采用Mann-Kendall检验法和非参数累积和检验法针对黑河上游山区径流序列的趋势和突变特征进行了探讨。结果表明:扎木什克站春、夏、秋季径流和年平均径流量略有增加,冬季径流显著减少;莺落峡站春、夏、秋季径流有所增加,冬季显著减少,年平均径流呈微弱减少趋势。扎木什克站1、2、12月平均径流及冬季径流序列在90年代初出现变点,变点后径流序列的均值较变点前有所减少;莺落峡站4月份径流在1992年存在变点,变点后径流序列的均值较变点前有所增加。     

开都河源区径流变化的气候响应

气候变化下的山区径流时空变异特征是干旱区水文水资源研究的热点之一。本研究选择天山南坡开都河流域源区为典型研究区,基于1958-2017年大山口水文站和巴音布鲁克水文站径流数据,及巴音布鲁克气象观测数据,采用TFPW-MK趋势检验、小波分析与小波相干等方法分析径流序列的趋势、突变和周期特征及其对气候变化的响应。结果表明:近60 a来,开都河源区径流、降水、气温呈显著增加趋势,并且径流量、降水量与最高气温的增率在加快,而平均气温与最低气温的增率减缓;径流量、降水与平均气温的突变年份集中在20世纪90年代,并且均存在28 a的周期;夏季径流量增加主要受夏季升温的影响,而早春径流量增加主要与冬季降水增加、早春升温有关;在年尺度上,降水是影响开都河径流变化的主要因素,气温主要以积温形式影响着径流的变化;在月尺度上,积温与降水均与径流呈显著正相关关系,且源区上游径流较下游径流对气温变化更为敏感。     

河西走廊东部地面温度的变化特征及影响因子分析

利用河西走廊东部4个气象站近50 a地面0 cm温度及年气温、蒸发、降水、相对湿度和风速等观测资料,运用线性趋势系数法系统分析了河西走廊东部近50 a地面温度的空间分布、时间变化趋势及极值变化等特征,采用多元线性回归中的标准化回归系数分析了影响地面温度的气象因子。结果表明：受天气系统、地形地貌以及海拔高度等影响,河西走廊东部地面温度低海拔平原区大于高海拔山区。各地年、年代地面温度呈很显著上升趋势,年地面温度的时间序列存在着6～9 a的准周期变化;月地面温度变化比较一致;各地各季节地面温度也呈上升趋势,春、夏季上升率大于秋、冬季;各地年极端最高和最低地面温度也均呈上升趋势,极端最低地面温度的上升率大于极端最高地面温度的上升率,因此冬季增温对年地面温度升高贡献大于夏季。河西走廊东部地面温度的主要影响因子是最低气温和平均气温,其次是降水、平均风速和相对湿度,最高气温的影响较弱,蒸发的影响最弱。地面温度与平均、最高、最低气温呈正相关,与降水、相对湿度以及平均风速呈负相关,与蒸发无相关性。影响各地地面温度的主要因子有所不同。     

近58年河西走廊地区气温变化及突变分析

根据河西走廊地区敦煌、瓜州、酒泉、张掖、武威及乌鞘岭6个地面气象站1951-2008年的逐月平均气温、月平均最高、月平均最低气温资料,运用线性拟合、滑动平均和Mann-Kendall方法进行趋势和突变分析。研究表明:近58年来河西走廊地区年平均气温、最高气温、最低气温均呈上升趋势,其中最低气温的增温趋势明显大于平均气温和最高气温的上升趋势。年平均气温和最高气温暖突变均出现在20世纪90年代中后期,最低气温暖突变出现在1994年,气温年较差呈减小趋势。就各季而言,冬季气温的递增率最大,暖突变出现在80年代中后期,早于其他各季,说明河西走廊地区的增暖首先是从冬季开始的。     

西藏地区50年气候变化特征

基于西藏38个气象站1955-2007年的月降水和平均气温资料,对年、四季的气温和降水的变化趋势进行了分析,并对逐季的变化趋势进行了显著性检验。线性倾向估计表明:四季和年的平均气温、平均最高气温、平均最低气温具有显著增温趋势,特别是平均最低气温尤其显著。四季和年的降雨量均有增加趋势。Mann-Kendall检验表明:20世纪80年代,四季和年的气温先后发生了突变,80年代中期增暖趋势显著。20世纪60年代末冬、春、秋季降水量发生突变,1970年附近之后冬、春、秋季降水量存在显著增加趋势。     

近半个世纪以来祁连山区气温与降水变化的时空特征分析

利用祁连山区19个气象站1960-2005年月平均气温、月平均最高、最低气温、月降水资料,采用线性趋势分析、滑动平均、累积距平等对祁连山近46年的降水、气温变化的时空分布特征进行了分析。结果表明:(1)1960-2005年祁连山区的气温呈显著的上升趋势,最低气温的升幅要高于平均气温和最高气温;(2)祁连山区的气温变化和西北地区的气温变化有很好的同步性,祁连山区西段的气温变化要比东段和中段更加显著;(3)祁连山区的降水呈明显的上升趋势,但是区域差异性很明显,西段增加最为显著,从1978年开始显著增加,要早于西北其他地区。南坡的降水增加要比北坡显著。     

胶东半岛大沽河流域径流变化特征

大沽河是胶东半岛最大的河流,被称为青岛市的“母亲河”,近年来受气候变化与人类活动的共同影响,河川径流量急剧减少,河道断流形势严峻。基于1964-2008年大沽河3个水文站点（南村、产芝水库和尹府水库）的径流资料以及青岛气象站点的气象资料,初步探讨了大沽河流域径流的年际年内特征、变化趋势及其原因。结果表明：大沽河年径流存在明显的年代际特征,45 a间有一定下降趋势,特别是20世纪80年代以来,南村站河道常出现全年断流现象;3个水文站均于60年代初发生了突变,而且尹府水库站的年径流还存在显著的准4 a的变化周期;南村站径流的季节特征及变化趋势均比较显著,年径流量的89.8%集中在汛期,汛期径流量及各月径流（除8-9月）在45 a间均呈显著下降趋势,非汛期径流变化趋势虽不明显,但其径流量自80年代以来大多年份为0;相对而言,产芝水库和尹府水库站径流的季节差异及趋势相对较小;由基准期（1964-1980年）到变化期（1981-2008年）,降水变化与人类活动分别导致年径流量减少的比例为52.38%和47.62%,说明两者对径流的减少作用均比较显著,而且在全球气候变化的背景下,人类活动进一步加剧了径流的减少,并促使大沽河演变为季节性河流。     

基于GPD模型的黑河出山径流极值变化分析

以黑河出山径流为研究对象, 利用黑河上游1944-2010年67 a的实测月均径流资料, 采用广义Pareto分布模型（GPD模型）, 对黑河未来出山月均径流的变化进行了预测。结果表明：运用超阈值的观测资料建模的GPD模型, 能够达到信息量使用的最大化, 对黑河极值变化的预测精度较高; 黑河出山径流重现期为25 a、50 a、100 a和150 a的月均径流量极大值分别为219.8 m³•s^-1、235.3 m³•s^-1、 249.5m³•s^-1和257.4 m³•s^-1; 重现期为25 a、50 a、100 a和150 a的月均径流量极小值分别为9.0 m³•s^-1、8.8 m³•s^-1、8.6 m³•s^-1和8.5 m³•s^-1;在当前“暖湿”的气候背景下, 黑河出山径流变化不大。     

黑河流域近46年日照时数的气候变化特征及其影响因素

采用气候倾向率法,对黑河流域10个气象站1960-2005年逐月日照时数以及对日照有影响的总云量、低云量、水气压、降水量等资料进行了统计分析。结果表明:近46年黑河流域年日照时数平均每10年减少1.77 h,近26年来减少趋势更加明显。秋、冬季日照时数显著减少,但夏季呈明显上升趋势。20世纪60年代四季日照时数均为正距平;70年代除冬季外,春、夏、秋季日照均偏少;80年代夏、冬季为负距平,春、秋季日照充足;90年代春季为负距平,其他季节均日照充足。黑河流域年、秋季日照时数的减少与降水量和大气中水气压的增加呈负相关,夏季日照时数的增加主要是由于云量的减少引起。     

近50年来喀什噶尔河流域气温、降水及径流的变化趋势

应用喀什噶尔河流域内7个气象站、3个水文站的观测资料,分析了全流域、平原区和帕米尔高原的气温、降水以及出山口控制站年径流量的变化特征.结果显示:①从20世纪90年代开始,喀什噶尔河全流域以及平原区和帕米尔高原的年以及冬、秋季明显增暖,近5年春季迅速增温.从90年代起,全流域与高原区的年降水量明显增加,近5年平原区也明显增加;自90年代起全流域的春季、夏季降水明显增加,而近5年秋、冬季增湿迅速;近5年平原区的秋、春季以及冬季降水增加明显,高原区却以夏、秋季增湿最明显.②喀什噶尔河全流域以及平原区和帕米尔高原的年气温与降水量都呈显著的线性增加趋势.平原区的秋、冬季气温显著上升,冬季最明显,夏季呈不显著的下降趋势;平原区的四季降水呈不显著的上升趋势.帕米尔高原的夏、秋、冬季气温呈显著的上升趋势,秋季最明显;帕米尔高原的四季降水呈上升趋势,只有夏季的增湿趋势较显著.③喀什噶尔河年径流量(3站合计)近47年来呈显著的线性上升趋势,以3.0%·(10 a)-1的速率增加.流域内3条河流情况有所不同,克孜河径流量的线性增加趋势最明显,而盖孜河呈不显著的下降趋势.     

银川平原气候变化特征分析

利用宁夏银川平原4个气象站1961-2006年气象观测资料,对季、年值时间序列进行气候变化分析,结果表明:银川平原近46a低层和高层年平均气温均呈增温趋势,低层比高层增温时间滞后,冬季增温幅度最大,低层各季增温均非常显著,高层春季、秋季、冬季增温显著;年平均最高和平均最低气温也均呈增温趋势,平均最高气温秋季、冬季增温显著,平均最低气温春季、夏季、冬季增温显著;年降水量呈减少的趋势,各季降水量增减变化不显著;年日照时数呈明显减少的趋势,冬季减少显著。     

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。     

典型干旱指数在滦河流域的适用性评价

利用1957-2010年滦河流域9个代表气象站逐月降水量资料及滦河三道河子、韩家营、承德、下板城和滦县站的1956-2000年逐月天然径流量资料,分别应用降水距平百分率、标准化降水指数（SPI）、降水Z指数及径流距平百分率,评价滦河流域干旱情况,并比较4种干旱指数的评价效果。结果表明：降水距平百分率反映干旱程度较轻;与降水Z指数相比,SPI指数能较客观地反映滦河流域干旱程度,3种气象干旱指数在滦河流域的适用性评价结果SPI]指数优于降水Z指数和降水距平百分率;而径流距平百分率的水文干旱指数评价结果与实际旱情更为吻合。但是,这4种干旱指标缺乏综合性和机理性,尚需加强降水、气温、蒸发、径流量等因素的综合考虑,提出反映干旱内在机理的指标。