气候暖湿变化对黑河流域绿洲农业生产的影响

利用黑河流域上中游6个气象台站1959—2009年气象资料,黑河50年流量资料及张掖市30年小麦、玉米生育资料,探讨流域气候变暖、增湿背景下农业气候条件、水文特征变化对农作物种植结构、作物布局、生育期进程和产量的影响。研究表明:近50年黑河流域增温趋势明显,中、上游地区增温趋势尤为显著,其上游地区倾向率最大,达0.53℃·10a-1,中游地区达0.35℃·10a-1;热量条件好转,≥0℃积温,上游、中游、中下游分别比60年代增加151.1℃、387.6℃、247.3℃;降水趋势中游地区变化平缓,中、上游地区秋、冬两季明显增加,其倾向率中游地区达3.38 mm·10a-1,上游地区达13.87 mm·10a-1;气候变暖、增湿有利于农业生产发展,使农业生产潜力增大,但水、热不同季,时空差异大,使易受春旱和春末夏初干旱威胁的高耗水、喜温凉气候的春小麦、水稻等作物产量增长趋势变缓,生育进程加快,发育期缩短,近10年春小麦发育期比20世纪80年代平均缩短了4 d,适宜种植区面积减小,品质下降;而品质好,经济效益高且喜温的玉米、棉花适宜种植区面积扩大,种植海拔上限提升,玉米中晚熟品种种植适宜区上限高度已由海拔1 500 m提升到海拔1 800 m左右,作物发育期延长,近10年发育期比20世纪80年代延长了13 d,产量提高;气候湿润指数呈周期性波动性变化,20世纪80年代中期以前呈波动性上升趋势,以后由于流域内增温幅度大于增湿幅度,水、热增长趋势失衡,使得气候湿润指数缓慢下降。导致高山冰川、积雪融化速度加快,河流来水量增加,水资源过度消耗,对流域内绿洲农业可持续发展影响巨大。     

若羌县近50a来气候变暖及其对农业生产影响分析

利用若羌县气象站1958～2007年日平均气温实测资料,深入分析若羌县气候变暖及其对农业生产影响。分析结果显示:(1)近50a来若羌县年均气温呈增加趋势,其线性倾向率为0.204℃/10a,50a增温达1.02℃,年均气温波动基本与我国西北地区气温变化趋势一致。(2)年内气温的季节变化差异明显,各季节气温均呈上升趋势,其中,冬夏两季对全年气温上升贡献较大。(3)近50a来≥0℃、≥10℃、≥20℃活动积温值增加,持续天数增多,而<0℃负积温绝对值明显减少。(4)近50a来若羌县气候显著变暖,热量资源增加,使喜温作物面积扩大,生长期延长,对越冬作物有利;同时病虫害越冬存活率上升,防止难度加大,气候变暖对若羌县农业影响是利弊并存。     

近53 a黑河流域水文气象要素时空演变特征

基于黑河流域及周边17个气象站点和2个水文站点近50 a的观测资料,采用Pettitt、Mann-Kendall(MK)、Yamamoto和累积距平曲线等多种方法,探讨黑河流域水文气象要素时空演变规律。结果表明:黑河流域各气象要素的空间分布随地势变化明显,平均气温、最低气温、最高气温、日照时数和平均风速由南至北呈逐渐增加趋势,降水和平均相对湿度则呈逐渐减少趋势;黑河流域降水、平均气温、最高气温、最低气温和莺落峡径流量呈显著上升趋势,平均风速和日照时数呈显著下降趋势,正义峡径流量下降趋势并不显著,平均相对湿度则没有检测到明显的变化趋势;平均气温、最高气温和最低气温的突变点集中在20世纪90年代,降水和莺落峡径流量交互验证,确定二者的突变点均为2004年。结合多种变点检测方法共同分析,可有效提高结果的可信度和确定性。     

新疆沙雅县近50a来气候变暖特征及其对农业生产的影响分析

利用沙雅县气象站1960～2009年的日均温度数据,以回归分析和趋势线分析方法,分析沙雅县近50 a来年均气温、≥10℃积温、极端气温的年际和季节变化特征及其对农业生产的影响.分析结果显示:(1)近50 a来沙雅县年均气温总体呈增加趋势,其线性倾向率为0.424℃/10a,气温波动基本上与我国西北地区气温变化趋势一致....     

近50a西北干旱区气候变化对农业的影响

本文选取了西北干旱区21个代表站点1951-2000年逐日气温和逐日降水量资料。用趋势法和百分位阈值法分析年平均气温、年降水量、极端年最低温度、年最高温度和极端降水量变化特征及其各分区极端气候变化趋势。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温呈上升趋势(0.22℃/10a),1986年后气温明显升高,柴达木盆地和北疆升温较大。近50a西北干旱区年降水量变化和趋势分布,降水变化有增加的趋势(3.2mm/10a),其中北疆降水增加最多。(2)西北干旱区近40a年极端最低温度的天数有减少趋势,平均最低温度天数的减少率为7-8天/40a。而极端年最高温度的天数略有增加趋势,平均增加率为0.5天/40a左右。年最高温度略有减少趋势,平均变率为-0.5℃/40a,年最低温度也有增加趋势,平均变率为1.0℃/40a。西北干旱区近40a极端降水的天数增加了2天/40a。(3)气候变暖对西北干旱区农业既有有利影响,又有不利影响,降水量增加,极端气候事件减少对农业有有利影响。     

西北干旱区近50年气候变化对出山径流的影响分析——以黑河流域为例

对黑河上游山区1956—2004a祁连站气温与降水数据、莺落峡水文站出山径流进行各季年均值变化分析、基于MathCAD对气温和降水分别与出山径流的关系进行相关分析,发现近50a黑河流域气温与降水的变化没有显著的相关性,降水变化与径流的变化表现出正相关,而气温与径流则没有相关性。近50a降水各季变化没有一致性,却出现一定的规律,即春季持平,夏秋下降,而冬季增加。相对于降水而言,气温变化则表现出各季之间的一致性趋势,即近10a表现出明显的增温趋势,而且增温幅度相似,都在2℃左右。另外对气温与降水对出山径流的影响做了量化,降水与径流的相关系数为0.557,而气温与径流的相关系数只有0.045左右;根据影响径流的气候因子所占权重,集成气候(无量纲)变化曲线,显示出与径流变化的一致性,即气候变化对径流变化有明显的影响;依据本文分析和总结,预计今后10—20a气温、降水都将有升高或增加趋势,届时出山径流将相应增加。     

黑河流域水资源开发对生态的影响

黑河全长800公里,流域面积16万平方公里,是河西走廊三大水系之一。近20年来大量开垦,引起中下游水域面积减少,沙漠化发展。     

石羊河流域近50a来气候变化与人类活动对水资源的影响

用主成分回归法对石羊河流域径流及进入红崖山水库水量的各影响因素进行耦合关系分析,得到三个主成分,其方差贡献率达92.79%。根据各自对应的特征向量特点,以人为因子、温度因子和降水因子代替原自变量进行回归分析,方程相关系数为0.865,对各系数进行t检验,结果都已通过,影响作用显著,回归方程有显著意义。根据回归方程,近50a来人为因子在水资源变化过程中起主导负作用,其影响力占总影响力的-58.46%,大大超过了降水因子22.35%的正作用,而温度因子虽其影响力不是很大,只占总影响力的-19.19%,但却使水资源减少的趋势进一步加剧。     

黑河流域农业用水健康性及其评价方法研究

定性评价了黑河流域农业用水健康性,并对其定量评价方法进行了初步探讨.在提出农业用水健康性科学内涵的基础上,分析探讨了农业用水健康性的评价标准、理论与技术基础.以协调性与效率性为标准,定性判断了黑河流域目前农业用水仍不健康.为进行定量评价,以资源利用效率、用水结构、用水效率和用水综合效益4个方面为准则,初步选择了20项指标作为农业用水健康评价的指标体系.     

近50年来石羊河流域气候变化趋势分析

采用Mann-Kendall及Meyer小波分析法,对石羊河流域乌鞘岭、武威、永昌、民勤气象站近50年来气温、降水逐月观测资料进行了分析.结果表明,石羊河流域气温总体呈上升趋势,尤其1987年以后,气温升幅显著;受全球气候变化的影响,流域中游武威、永昌地区近年来一直处于降水偏多时期,在20世纪90年代以后波动上升更为突出.石羊河流域各站点年平均气温和年降水量的变化周期基本一致,其中年平均气温普遍存在约28年、24～26年、19～20年和14年以及9～11年的中长周期以及7年左右和2～3年的短周期;而年降水量存在约28年、25年和22年的中长周期以及10年左右的较短周期,并且还存在4～6年和2～4年的短周期.     

黑河流域近期气候变化对水资源的影响分析

利用典型气象站近50a的气温、降水资料,分析了黑河流域的气候变化特征。在近50a当中,黑河流域的气候发生了显著的变化:主要表现在气温的升高和降雨量的增加。升温率远远大于同期北半球的平均升温率,尤其是近几年来增温幅度之大是几十年来所罕见的;降水量的增加虽然没有气温增加那么明显,但总的趋势是增加的。在此基础上,进一步分析了黑河流域气候变化对区域水文水资源的影响,并根据气候变化的特点对气候要素与径流量变化进行了相关性分析,得出降水与径流的相关系数为0.393,气温与径流的相关系数为0.146,所以降水和气温与径流都呈现出正相关关系。最后得出结论:在过去50a里径流的总体趋势在波动中缓慢增大,未来10a径流仍将继续缓慢增大。     

西辽河流域近60年来气候变化趋势分析

采用Mann-Kendall法,以实测站点数据为基础,选取降水和气温两个主要气象要素指标,对西辽河流域1951~2006年来的气候变化趋势进行了分析。研究结果表明:1)近60年来,西辽河流域降水量总体呈减少趋势,但趋势不明显。变化序列可以划分为三个阶段:1951~1984年平均降水量呈减少趋势;1985~1995呈增加趋势;1996~今年降水呈减少趋势;三个阶段趋势都不显著。近60年来春季降水变化大,夏、秋、冬三季降水量呈减少趋势,冬季减少明显。2)西辽河流域气温在20世纪90年代以前变化不明显,上世纪90年代至今气温显著增高,目前仍在上升阶段,近60年来全年各月气温都呈显著增加趋势。     

新疆石河子垦区50年气候变化对棉花种植的影响

对石河子垦区1959～2008年50 a的气象资料分析表明,气候倾向为有利于棉花生产的发展趋势.分阶段研究发现:1959～1980年期间平均气温、≥10℃积温和ET0与棉花种植比例的关系不密切,1981～2008年期间关系密切；总体上气候变化影响棉花种植主要是通过气候生产潜力来实现.分析棉花受灾比例的变化规律,在195...     

黑河洪峰变化及其对全球气候变暖的响应

利用黑河洪峰及黑河上、中游降水和气温资料,采用线性倾向方法、功率谱分析方法、滑动t-检验法、累计距平法、Cramer's法以及相关统计方法等,分析了黑河年最大洪峰流量及其出现时间的演变特征及其原因.结果表明:黑河年最大洪峰出现时间变化呈现波动性,并且与上游气温变亿趋势基本一致,其突变年在1983年前后,突变前年最大洪峰时间是推迟的,突变后则明显提前,黑河年最大洪峰出现时间与气候变暖关系密切,随着全球气候变暖,黑河年最大洪峰出现时间存在提前的趋势.黑河年最大洪峰流量的时间演变以波动形式为主,存在准3年和准11年的变化周期,其突变在1973年前后;黑河年最大洪峰流量与洪峰出现日前三天黑河上游的降水多少有关;黑河年最大洪峰与年平均流量的历史演变趋势也具有很好的相似性.     

近50年来铜川市气候变化特征分析

基于铜川气象观测站的气象观测数据,利用线性倾向率、线性拟合方程Mann-Kendall非参数检验等数理统计方法,对铜川市1961~2008年间的气温和降水进行详细分析,结果表明:1)近50年来,铜川市气候增温显著,各季气温增幅不一,冬季增温最大,为0.282℃/10 a,春季次之,为0.279℃/10 a,秋季增幅最小,为0.125℃/10 a。1990年代以后增暖趋势表现最明显,21世纪初增幅最大。2)近50年来铜川市全年降水量呈下降趋势,变化倾向率为-11.348mm/10 a,其中:冬季和夏季降水量呈增加趋势,而春季和秋季呈缓慢减少趋势,但降水的减少趋势大于增大趋势,总体降水量减少。3)铜川市平均气温在1990年代后期发生了由低温到高温的突变,而降水没有发生突变,表现出在波动中减少的特点。     

泾河流域近60年降水演变规律

对泾河流域11个气象站(1960～2000年)的降水量资料,通过标准化、滤波等方法处理简化了研究对象。采用数理统计方法对降水时间序列进行分析,得到泾河流域降水演变的规律,春季有5a、8a的显著周期,夏秋有准7a的周期振荡,冬季有4a、6a的短周期,还有17a左右的长周期。同时,用流域内平凉站近60a(1942～2000年)的序列进行对比分析,发现演变规律基本一致。利用上述规律对2001～2003年流域内降水进行试验性拟合预测,结果与实况基本符合,并显示21世纪前10a泾河流域秋雨量有可能改变上世纪末持续偏少的态势,呈偏多趋势。     

近45年来太原气候变化特征研究

利用山区代表站阳曲和平川代表站清徐1961~2005年气候观测资料,对太原市气候变化特征进行了详细分析。结果表明:(1)近45年来,太原山区和平川年降水量呈减少趋势,主要是因夏、秋季降水减少造成;太原年平均气温为明显上升趋势,年平均气温的升高主要是以冬、春季平均气温升高为主,其中平均最低气温均比平均最高气温上升显著,夜间增温明显;1986年、1993年分别为山区和平川年平均气温转折年份,山区冬季平均气温从1985/1986冬季后发生突变;随着气候变暖,太原干旱化在加剧。(2)山区的异常冷冬和暖冬年多于平川,严重少雨年偏少但降水量距平偏大,平川严重少雨年出现频繁但降水量距平偏小;近45年来太原气候经历了由异常到平稳再到异常的变化,而且平川尤为显著。     

渭河流域60年来气温变化特征与区域差异

对渭河流域及其周边45个气象站点近60年的气温特征值,做空间插值、线性回归分析、气温突变分析和趋势分析。结果表明:1)1951～2009年间渭河流域年平均气温、年平均最低气温均呈显著上升趋势,年平均气温和年平均最低气温的的增温速率分别为0.252℃/10a和0.261℃/10a,年平均气温大于9℃区域所占流域总面积比,60年间上升34.78%;年平均最低气温大于3℃区域所占流域总面积比,60年间上升17.2%;2)年平均最高气温除1980s下降外,其余年代呈现上升趋势,增温速率为0.255℃/10a,其大于16℃区域所占流域总面积比,首先从1950s的46.27%下降至1980s的37.15%,而后又上升至2000年后的81.63%;3)年均温、年平均最低温和年平均最高温变化的转折点在1990年前后;4)气温日较差从1950s至1970s呈下降趋势,进入1980s后略有上升,其中气温日较差大于11℃区域所占流域总面积比,首先从1950s的55.96%下降至1980s的41.58%,而后又上升至2000年后的61.07%。     

近30年来浑善达克沙地-湿地的气候变化发展趋势及适应对策

应用遥感和地理信息等技术手段,结合野外实地考察验证,获取浑善达克沙地内部和周边湿地的时空分布和动态变化数据,主要对沙地和湿地的利用现状、动态变化及其研究区未来气候变化演变趋势进行分析。结果表明:近30年来浑善达克沙地及其周边湿地面积经历了先缩小后扩大再缩小的发展趋势,湖泊面积先增加后减小;流动沙地面积增加,半固定沙地面积减小;年平均气温呈逐年递增的趋势,年降水量从70年代开始递增,90年代最大,2001~2005年平均降水量又有所下降,而年蒸发量呈稳定下降趋势。同时,分析了沙地与湿地动态变化之间的内在联系,以及影响沙地与湿地变化的主要气候因子,提出该区域适应气候变化的对策。