全球变暖情境下天山山区水循环要素变化的研究

根据有关水文气象台站的观测资料,分析了1960~2005年来天山山区气温、降水、径流的变化。结果表明:受全球升温的影响,自上个世纪80年代以来天山山区气温明显升高,近十年来增温幅度最大;天山南坡降水增加幅度高于天山北坡,尤其是天山南坡西段是近十年降水增幅最大的区域。大多数水文站出山口径流量呈现增加的趋势。天山南坡从上个世纪80年代后期开始增加,天山北坡径流1996年后增加显著。近十年来天山南坡中西段河流出山径流量增加幅度在30%以上,并且春、夏、秋、冬四季径流量都呈增加趋势。相对来说,春夏两季天山南坡以降水补给为主的小河径流增加幅度较大;秋季天山山区受冰川融水补给的河流径流增幅较大;受冬季气温升高的影响,冬季天山南北坡的河流径流增幅都较大。     

黄河源区径流波动变化对气候要素的响应特征

黄河源区径流属典型的寒区径流,降水、冰雪冻土融水等共同成为径流量的补给来源,径流量的变化同时受到区域内降水量和气温变化的影响。采用互谱分析方法研究表明,黄河源区降水与径流周期波动间的关系明显好于气温与径流之间的关系,降水对径流量的主要周期波动变化有较明显的控制作用。气温虽然对径流量的部分周期波动变化有一定的影响,但明显不如降水的影响。黄河源区径流量的波动变化对区域内生态环境有显著的影响,1980年代后期以来径流大幅下降使与河流水体相连并进行水量交换的湖泊、沼泽湿地疏干退化,生态环境明显恶化。     

西北干旱区无冰川融水补给流域悬移质特征

头道沟流域是我国干旱区众多没有冰川融水补给河流中年径流量较大的河流,分析该流域的悬移质特征对我国干旱区众多没有冰川消融水补给的中小流域的水资源利用和水利建设具有普遍的意义。而影响泥沙的主要因素是地形、地貌、降水和洪水。根据20多年的实测资料,利用数理统计原理进行分析,发现这类区域悬移质泥沙的输移量可达多年均值的20多倍,这种特殊的悬移质泥沙运行特征,供从事水利勘测、设计工作者参考。     

玉龙喀什河和喀拉喀什河出山径流变化及其影响因素分析

塔克拉玛干沙漠周边地区近40 a来年气温和年降水有明显的上升趋势,位于沙漠南端以西昆仑山冰雪融水和山区降水为补给的玉龙喀什河和喀拉喀什河出山径流理应上升,利用研究资料分析表明这两条河的出山径流存在下降的相反趋势,夏季温度是玉龙喀什河与喀拉喀什河径流量维持稳定的主导因子,而山区夏季降水量的减少则导致玉龙喀什河与喀拉喀什河年径流量呈现减少趋势。     

近40年来托木尔峰南部地区气候及水文环境变化特征

西天山托木尔峰南部地区1987年以来出现了气候由暖干向暖湿转变趋势,在温度大幅上升的基础上,降水量和冰川融水量持续增加,相应的水文与生态环境也发生了显著的改善。本文在综合分析区域内水文、气象观测资料的基础上,对托木尔峰南部地区近40年来气温、降水以及径流量变化的基本趋势、不同海拔高度气温、降水变化差异,以及同一流域山区和平原区径流量变化的差异进行了深入分析。研究表明,受水汽输送途径和研究区地形地貌的影响,区域降水主要集中在托木尔峰南部山区;气候转型的原因是和北大西洋向东输送的水汽增加、西风气流加强有关;海拔2000m左右区域1987年以来气候向暖湿转化最为明显;近40年来由于气温升高,导致冰川消融补给河流量增加15%,但由于人类活动和粗放农业的发展,区域耗水量不断增加,导致塔里木河径流量不断减少,中下游生态环境急剧恶化。     

近51a来乌鲁木齐河源区径流特征及对气候变化的响应

基于天山乌鲁木齐河源区1959-2009年的径流与气象记录,采用线性回归、M-K突变检验法和水量平衡模型分析了河源区气候、冰川及融水量的变化特征。研究发现:河源区冰川径流量与冰川物质平衡成负相关关系,过去51a间河源1号冰川融水径流共增加157.48×104m3,冰川融水径流量增加主要是由冰川退缩和降水量增加造成的。自20世纪90年代以后,冰川融水径流量增加显著,但整个河源区径流量却在减少,与气温升高导致蒸散能力增强、地下冰结构变化及冰川融水补给能力下降等有关。     

呼图壁河径流过程对气候变化的响应

为了研究呼图壁河径流过程对气候变化的响应,文中对石门水文站和呼图壁县气象局1978～2011年日径流、降水、温度数据进行了统计分析,采用Mann-Kendall法对年天然径流进行了突变趋势检验,并将变点前后的径流量与流域气温、降水进行相关性分析,得出:(1)年径流量在1987年发生突变,变点前呈下降趋势,变点后呈上升趋势,其中1998～ 2004年上升显著.(2)变点后径流量年际变幅增大、枯水年变少;径流量年内变化不均匀、变幅大.(3)温度、降水与径流量均呈正相关,相关系数均在0.58以上,且温度对径流变化的贡献率更大,这说明高山冰雪融水是呼图壁河的主要补给方式,随着高山区冰雪储量的减少,呼图壁河的生态安全将会受到很大威胁.     

气候变化对冰川融水型河流水情的影响──以玛纳斯河为例

我国西北地区的河流主要靠冰雪融水补给。８０年代新疆北部气候变化突出，分析玛纳斯河流域实测水文气象资料表明，８０年代年平均气温升高０．６℃，流域年降水量平均比５０—７０年代增加１６％，但河流水量趋于减少，年最大洪水减小１２．４％，河流径流的年内分布的不均匀性明显改变；春季水量增加，消融期提前，５月流量增大１９．５％，夏季略有减小。降水增多对河流径流影响不大，大河水文对气候变化的反应强烈，气候变化使河流水情向着不利于绿州经济与环境的方向发展。     

基于统计降尺度方法的高寒山区未来气候变化预估

高寒山区未来气候变化预估,对于了解该区域未来水资源的变化和指导区域水资源的合理开发利用具有重要意义。基于实测气象站点数据、实测水文站点数据、NCEP/NCAR再分析资料和全球气候模式Had CM3数据,采用统计降尺度方法预估了高寒山区未来(2020—2099年)气候变化情况。结果表明:1率定的SDSM统计降尺度模型能够较好地反映降水与气温的变化趋势;2协合拉站未来降水总体上呈减少趋势(尤其是7—8月),但在不同排放情景下波动变化较复杂;3协合拉站未来气温持续升高,尤其以2070s(2070—2079年)后较明显,升高幅度最大发生在8月;4未来该区域降水的减少及气温的升高将影响冰川与积雪的储量,加速高寒山区冰川与积雪的消融量,影响以冰雪融水补给为主河流的水资源量,进而影响区域社会经济的发展,加剧不同用水部门的矛盾。     

柴达木盆地河流同位素分布特征及径流变化

柴达木盆地矿产资源十分丰富,被誉为“聚宝盆”,其中源于东昆仑山北坡的河流不但是盐湖水资源的重要补给源,也是工农业发展不可替代的水资源。通过对东昆仑山北坡汇入柴达木盆地各大河流的取样,分析其同位素特征和20多年来的径流量变化。结果表明：柴达木盆地自20世纪80年代以来流域降水增加、源区雪冰融水增加、空气湿度增大,同时灌溉、水库蓄水等人为作用对河流径流造成了一定影响。引起这些变化的主要原因是受全球变暖的总体影响,伴随着降水、雪冰融水的增加,河流径流量增大的同时引起湖泊水位上升。仅从河流径流变化趋势分析,未来补给柴达木盆地的水量会增加,这对于保障柴达木循环经济试验区水资源的供给是有利的。     

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。     

新疆主要河流径流量变化的时空特征研究

以新疆主要26条河流为研究对象,依据1956年~2000年径流量资料,揭示主要河流径流量演变趋势,并基于地理信息系统(G IS)技术探讨河流径流量变化的时空特征。结果表明:1956年~1986年为新疆主要河流径流量的衰减期,而自1987年起,河流径流量呈明显的增加趋势;在空间分布上,1956年~1986年间,河流径流量的衰减主要发生在新疆北部,而河流径流量的微增则发生在新疆南部;1987年~2000年间,河流径流量的变化,在空间格局上发生了明显的逆转,河流径流量的增加主要发生在新疆北部,而河流径流量的微减则发生在新疆南部;在与新疆同期气象资料的分析对比后发现,降水量以及温度的明显增加,是导致1987年以后新疆主要河流径流量增加和其空间格局发生变化的主要原因。     

Sensitivity of runoff to climatic variability in the northern and southern slopes of the Middle Tianshan Mountains,China

Temperature and precipitation play an important role in the distribution of intra-annual runoff by influencing the timing and contribution of different water sources.In the northern and southern slopes of the Middle Tianshan Mountains in China,the water sources of rivers are similar;however,the proportion and dominance of water sources contributing to runoff are different.Using the Manas River watershed in the northern slope and the Kaidu River watershed in the southern slope of the Middle Tianshan Mountains as case studies,we investigated the changes in annual runoff under climate change.A modified hydrological model was used to simulate runoff in the Kaidu River and Manas River watersheds.The results indicated that runoff was sensitive to precipitation variation in the southern slope and to temperature variation in the northern slope of the Middle Tianshan Mountains.Variations in temperature and precipitation substantially influence annual and seasonal runoff.An increase in temperature did not influence the volume of spring runoff;but it resulted in earlier spring peaks with higher levels of peak flow.Damages caused by spring peak flow from both slopes of the Middle Tianshan Mountains should be given more attention in future studies.     

塔克拉玛干沙漠周围主要河流水文序列特性分析

本文在利用数理统计方法分析塔克拉玛干沙漠周围主要河流水文特征基础上，重点利用时间序列分析方法，从时间域和频率域上分别分析了这些河流序列内部结构特征，通过分析初步认为本区河流水量是基本稳定的，各河流的年径流序列基本呈独立随机序列。在此基础上建立了随机模拟模型，从而为模拟本区河流径流变化规律，以及本区水资源合理开发利用提供了决策分析基础。     

新疆降水与环流场演变研究

通过分析南、北疆地区近50a来的降水演变特征,将南、北疆地区降水多寡典型年份对应的500hPa高度场和海平面气压场的距平进行合成,讨论了多雨和少雨期大气环流的气候背景特征。结果表明,近20多年南、北疆降水较20世纪60-70年代均有显著增加。南、北疆夏季降水与大气环流之间亦存在一定的联系,尤其是乌拉尔山高压脊的增强明显有利于南、北疆降水。     

豫北棉区气温与湿度对黄萎病发生的关系分析

 1981~1990年连续10年在河南新乡棉花黄萎病重病田。定点、定株,种植同一品种,结果表明:年度间发病有较大差异。从发病轻重与气象因子关系分析,存在两种类型:一种为高温低湿轻病年,10年中有4年,7月30日平均病情指数(简称病指,下同)为15.39。第二种类型为低温高湿重病年,10年中也有4年,7月30日平均病指达33.44,为轻病年的2.17倍。7月份的气温是影响黄萎病发病强度的主要因子,若当年7月份连续两旬旬平均气温超过27℃,病指旬增长速度将会减慢,成为轻病年。在7月份气温较低的情况下,空气相对湿度与病指呈正相关,即7月份湿度超过80%,气温又较低,将成为重病年。     

全球气候暖干化对秦岭南北河流径流泥沙的影响研究

以秦岭南侧汉江和北侧渭河多年的径流泥沙观测资料，分析了全球气候暖干化对秦岭南北径流泥沙的变化。分析指出在80年代后，由于全球气候变化的影响，秦岭南北河流年均径流量均减少，与1935－1980年相比，汉江河流年均径流量减少1.9%，渭河河流年均径流量减少27.4%；同时汉江河流泥沙含量明显减少，但渭河河流泥沙含量呈增加趋势，是汉江河流泥沙含量133倍，表明了秦岭南北两侧在全球气候暖干化表现出明显的区域响应性。     

中国西北地区的小冰期

通过考察、地衣测年、树轮资料、冰岩芯资料、文史资料、及有关公式推算等,对天山和祁连山小冰期的年代、气候、冰川及地表迳流等的变化进行了研究。并同北半球其它地区进行了对比,初步总结了中国西北地区小冰期的基本概况。