1957—2015年叶尔羌河流域气候变化特征及其径流响应

根据流域内气象、水文站点的长期观测数据,利用线性趋势、相关系数、累积距平、Mann-kendall(M-K)突变检验等方法分析不同区域的干、湿季气候变化特征,并假定不同的气候情景组合,分析径流对气候变化的响应程度。结果表明:(1)1957-2015年4个单元气温和降水量呈增加趋势;除上游外,相对湿度、平均风速和大风日数呈减小趋势,流域径流量呈增加趋势。(2)气温在1996年发生突变;降水量未出现明显突变点;相对湿度在2005年左右发生突变;除下游外,平均风速在1983年发生突变;径流量于1993年发生突变,突变后径流量增加了9.08×10^8m^3。(3)相关性分析显示,流域径流量与湿季平均气温、平均最低(最高)气温呈极显著正相关,与湿季平均风速、大风日数和相对湿度呈负相关,除上游径流与干季降水量呈正相关外,其他区域与降水量呈负相关。(4)敏感性分析表明,当降水量不变,气温升高1℃,径流量增加9.06%;当气温不变,降水量增加10%,径流量减小1.67%,这主要与径流组成有关。流域77.4%的径流量来自雪冰融水补给,当降水量增加时,气温降低,减少了冰川积雪的融化,因而流域径流与气温呈正相关,与降水量呈负相关,且对气温变化更敏感。     

泾河水沙变化特征及其影响因素分析

近年来,泾河水沙出现明显减少的趋势,为研究其变化特征及原因,选取泾河张家山站1960-2019年水文资料,采用Mann-Kendall检验、Pettitt检验、历时曲线法和双累积曲线法等方法对流域年降水量、径流量和输沙量的变化特征及其影响因素进行分析。结果表明：近60年来,泾河流域径流量和输沙量呈现明显减少的趋势,且输沙量的减少更为明显。流域年径流量突变年份为1996年,年输沙量突变年份为1990年。人类活动和降水量对泾河流域的减水贡献率分别为98.3%和1.7%,减沙贡献率分别为91.8%和8.2%;人类耗水量的增多是泾河径流量减少的主要原因,退耕还林、水土保持措施及水库建设是泾河泥沙量减少的主要原因。     

近50年来霍林河流域径流量演变规律研究

霍林河是松嫩平原西部地区科尔沁、向海和查干泡湿地的重要补给水源,选取流域内3个代表站的径流实测资料,对50年来流域年径流量、雨季径流量、枯季径流量和基流径流量的演变规律进行分析。径流量年均序列的db3小波函数多分辨率分析表明,期间流域径流量总体呈下降趋势;“距平累积法”将径流量序列分为3个阶段,1965年以前径流量偏多阶段,1965~1985年的偏少阶段和1985年以后的偏多阶段;1985年以后流域径流量较强的增长趋势变化用Mann-Kendall非参数检验法检测达到突变水平,增长突变发生在1985~1990年;Morlet小波分析表明,不同类型径流量主要存在3个尺度的周期变化,预测在未来几年流域将逐渐进入较大尺度的枯水期之下的较小尺度的相对丰水期。     

黄河上游天然径流变化特性分析

利用黄河上游唐乃亥水文站1956~2012年57年的径流时间序列资料,采用统计分析法、趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法分析了黄河上游径流年内分布特征、径流年际变化趋势、突变特征及其周期性。结果表明:黄河上游多年平均径流量为627.9m~3/s,径流在年际间表现出较大的差异性,极值比K达到3.1;径流在年内分布不均匀,其中7~9月三个月的径流占全年径流量的46.75%;年径流量总体呈下降趋势,下降率为2.65m~3/s/年;黄河上游年径流量在1992年发生突变,突变前后年平均径流量分别为666.05m~3/s和545.75m~3/s,相差120.3m~3/s;黄河上游径流变化存在着多层次的时间尺度结构,径流演变的第一和第二主周期分别为12年和22年,它们控制了流域径流的演变过程。     

石羊河流域径流量分布特征及对气候变化的响应——以西营河为例

利用1961-2009年石羊河流域西营河径流量和气象资料,分析了近49年来径流量变化趋势、年内分配特征及与气象因素的内在关系.结果表明:近49年来西营河径流量总体呈减少趋势,冬、夏季减幅大于秋、春季;90年代四季径流量衰减明显,特别是年、春、夏季径流出现明显突变;年径流量补给主要以汛期雨水补给为主,雨水补给比例在逐渐增加,冬季积雪融水对径流量的补给比例在减少;流域内降水量呈较小的增加趋势,但是夏季降水增幅不明显.气温呈明显升高趋势,特别是冬季气温趋势系数最大,受其影响蒸发量均呈增大趋势;径流量与6-9月降水量呈显著正相关,但与7、8月气温、蒸发呈显著负相关.分析了未来气温、降水变化在不同情形下对径流量的可能影响,表明气温对径流量的负效应占据着主导作用,汛期气温的升高且伴随着蒸发的增大使年总径流量减少,气候变暖总体不利于流域径流量的增加.     

榆林珍稀沙生植物保护基地降水变化特征

依据陕西省榆林珍稀沙生植物保护基地1961~2014年的逐月降水量,利用多种统计学方法分析并探讨了降水量的时间分布特征、长期变化趋势、突变及未来趋势性分析。研究结果表明:植物保护基地内多年平均降水量为402.4mm,年际降雨量呈缓慢下降趋势。降水年内主要集中在7~9月,但较其他各月变异程度较大。Morlet wavelet小波变换分析表明植物保护基地内降水量存在着5a和7a等中短周期变化。MannKendall检验表明降水量分别于1977、1986、1996和1998年发生突变,年降水量逐步进入少雨期。R/S分析表明未来降雨量呈平缓下降趋势,但无明显持续性特征,与过往降雨量相关性较小,受外界因素影响变大。     

1971—2011年汾河流域降水时空特征

基于汾河流域内154个雨量站1971—2010年的逐月降水量数据,利用GIS地统计模块和MK非参数检验方法,对汾河全流域及其上中下游4个空间尺度的降水量在年、四季和汛期的变化特征进行了分析。结果表明：时间上,汾河流域的年、夏季和汛期降水量均呈不显著的递减趋势,春秋冬三季降水量均呈不显著的递增趋势;空间上,由于地形原因,汾河流域上游与其他尺度的年、夏冬季和汛期降水量分布表现相反;汾河流域的年、夏秋季和汛期降水序列在20世纪70年代中后期（1979年居多）发生突变,之后降水基本呈不显著的递减趋势;春季降水量在1973年附近开始突变,80年代呈极显著增加趋势;冬季降水量在1973年附近开始突变,1999年后呈显著减少趋势。     

气候变化和人类活动对干旱区内陆河径流量的影响——以新疆玛纳斯河流域肯斯瓦特水文站为例

近55 a来,新疆玛纳斯河流域肯斯瓦特水文站年径流量呈增加趋势,为了研究气候变化和人类活动影响下肯斯瓦特径流的变化规律,利用肯斯瓦特水文站1955-2010年数据资料,采用线性回归、趋势分析及滑动平均等方法,分析肯斯瓦特站的径流和气候变化特征,并运用Mann Kendall和累积距平法识别出径流变化过程中1995年为其突变年份,降水量变化过程中突变年份为1997年,而蒸发量突变年份为1996年。利用统计分析法分析了1955-1995年和1996-2010年2个时期的累积径流量、降水量和蒸发量与年份之间的线性关系。采用累积量斜率变化率比较法,计算得出肯斯瓦特站降水量增加对径流量增加的贡献率为59.64%,蒸发量增加对径流量增加的贡献率为31.83%,人类活动对径流量增加的贡献率为8.53%,表明气候变化是影响径流量变化的主要因素。     

近50年开都河流域下游降水和气温变化特征分析

采用开都河流域下游焉耆县、和静县、和硕县三个气象站1960-2009年气温和降水观测资料,以线性趋势函数,M-K突变检验等方法,分析开都河流域下游气温和降水的年际变化、季节变化特征。研究结果表明:(1)焉耆县、和静县与和硕县的年平均气温呈上升趋势,年平均气温线性拟合增长率分别为0.366℃·10a^-1、0.256℃·10a^-1、0.033℃·10a^-1。(2)和硕县月平均最低气温呈现下降趋势,而焉耆县与和静县平均最高气温、最低气温均呈上升趋势;从季节年际变化来看,三个县四季气温均有增加趋势,冬季增温明显,秋季平均气温的年际变化幅度与年平均气温的年际变化幅度相似。(3)三个县年降水量距平值呈下降-上升-下降特征,降水量有微弱增多趋势。(4)和静县与和硕县两站气温异常,焉耆县降水异常,气温突变均出现在20世纪90年代,而且突变发生较频繁。     

开都河流域降水与径流年内分配特征及其变化的同步性分析

基于开都河流域巴音布鲁克气象站和大山口水文站1960-2007年的逐月降水和径流数据,文中通过采用集中度与集中期为量化指标,对开都河流域降水和径流的年内分配变化以及两者变化的同步性进行了研究。结果表明:(1)不同年代降水与径流年内分配各自具有明显的差异,80年代夏季降水量与夏季径流量显著偏小,而2000-2007年却显著偏大,同时这时期年径流量显著增多、最大径流量出现时间较其他年代有所推迟;(2)近48年来,降水量和径流量的集中度都有缓慢的下降趋势,两者的年际变化有很好的同步性。降水量和径流量的集中期有微弱的上升趋势,但它们的同步性较差;(3)不同年代冬季降水量与同期径流量变化是不同步的,而年内其他季节,径流量分配过程主要依赖于降水量变化,降水和径流峰值表现出了很强的同步性。     

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.     

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。     

河西走廊3大内陆河近51年出山径流分布特征

以河西走廊疏勒河、黑河和石羊河1955～2005年时段的河流流量和气象实测数据为资料,应用多种数值诊断方法,系统分析了流域内51年间出山径流的季节及年际变化等.结果表明,走廊内出山径流的年内分配差异较大;三大河流的夏汛流量的峰值出现在同一时期,出山径流量自西向东疏勒河、黑河和石羊河分别占年总出山径流量的74.75%、75.04%和80.94%;径流的年际变化,平水年份最多,占总序列的38.56%,偏枯年大于偏丰年7.84%,说明出山径流量呈减少趋势;累积滤波器和Kendall秩次相关分析结果表明,年出山径流的变化趋势总体呈缓慢下降趋势,三大河流的年出山径流系列累积平均曲线在2005年趋于重合;Morlet分析结果预示未来径流量将处于相对偏少期.     

西峰区降水特征及变化规律

利用1960—2010年的逐月降水资料分析了西峰区降水的变化趋势以及突变情况,采用M-K检验法和滑动t检验法分析了西峰区降水量的突变情况。结果表明:降水量总体上呈下降趋势,下降趋势主要由秋季降水量减少引起;年降水、春季降水以及秋季降水分别在1984、1993、1976年发生了一个由多到少的突变,冬季降水在1970年和2000年发生由少到多的转变,汛期降水分别在1986年和1988年出现了由多到少和由少到多的突变。     

近60 a渭河流域降水特征

基于1952-2011年渭河流域天水、宝鸡、武功、西安4个气象站的逐日、逐月、逐年降水量资料,利用线性回归、5 a滑动平均法、Mann-Kendall法以及小波分析,对渭河流域近60 a降水量变化进行趋势、突变以及周期分析。结果显示：渭河流域降水季节分配不均,主要集中在夏、秋两季,春、秋两季降水量呈现明显减小趋势,夏、冬两季降水量变化趋势不明显;各季节降水量年际变化显著;流域内除夏季以外,其他季节均存在突变点;4个站点均存在年总降水量突变点;渭河流域降水量的震荡周期为28~30 a;降水天数呈现减少趋势;小雨降水强度有增加趋势;除西安站外,其余3个站点1976-1990年的暴雨天数最多,暴雨天数年际变化较大。     

乌鲁木齐市近47年气温降水特征与突变分析

利用乌鲁木齐市的气温和降水资料,运用气候趋势系数、一元回归分析法和5年趋势滑动,进行了气候变化的趋势分析。结果表明:乌鲁木齐市气温和降水的变化趋势基本与西北地区气候变化趋势一致;春季和夏季气温呈下降趋势,秋冬季呈上升趋势,冬季增温幅度最大;四季降水量呈增加趋势,冬季降水量增加趋势最明显。在此基础上,利用滑动T检验法、YAMAMOTO检验信噪比(SNR)、Cram er法和M ann-Kendall法进行气候突变分析,结果表明:气温突变比降水突变明显,气温在1962年发生突变。     

新疆阿勒泰地区降水变化特征分析

采用阿勒泰地区7个气象观测站1961-2009年逐月和2010年1～3月降水量资料,运用Mann-Kendall趋势检验、Cubic函数、Mann-Kendall突变检测、R/S分析、Morlet小波变换法,对该地区降水量进行分析。结果表明：① 该地区年和冬季降水量呈显著的增多趋势,其他季节没有显著的变化;区域中存在较大的差异;降水量的线性趋势与Mann-Kendall趋势变化基本一致。② Cubic函数曲线拟合表明,年和春冬季降水量呈单调上升趋势,由少到多转型的时间在20世纪60年代初中期;夏季降水量呈现多、少、多、少的变化,目前处于低值点;秋季变化不明显;各站点中时空分布存在较大的差异。③ 年降水量在1983年前后、夏季在1987年前后发生了由少到多的显著突变,春秋季无显著突变,冬季无突变点;各区域中突变的时间不一致。④ 年及各季降水量存在显著的年代际和年际尺度的周期变化。⑤ 降水量的变化具有反持续性。     

渭河源区气候变化及其对水资源的影响

利用渭河源区气象观测资料和水资源定位观测资料,分析气候变化特征、水资源变化特征,及其二者的关系,建立水资源气候模式.分析表明:渭河源区降水量年际变化呈下降趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率在- 10.442～- 10.417 mm/10a之间,降水量递减以秋季、夏季降水量递减为主.气温年际变化趋势呈显著上升趋势,气温变...     

干旱区绿洲41年温度和降水变化趋势及分析

近年来,气候变化成为全球关注的热点问题,气温和降水量的变化直接影响到我国的生态环境建设和经济发展。本文以新疆石河子气象局1961~2002年年均气温、最大冻土深度和降水量观测资料为研究对象,运用线性拟合方法、滑动平均方法、散点图法进行趋势和相关关系分析。结果表明:(1)自20世纪60年代后期以来,石河子年均气温呈上升趋势,最大冻土深度呈下降趋势。(2)石河子年降水量呈上升趋势,而每年的降水量主要集中在春季。(3)石河子春、夏、秋三季节随着温度升高降水量下降,冬季则相反。(4)用M-K法分析,得出历年温度和降水发生了突变及发生突变的时间。     

阿克苏河流域近46年气候变化研究

利用线性回归、突变分析和小波分析方法,分析了阿克苏河流域1961-2006年6个地面台站的平均气温和降水量的变化。结果表明:1)46 a来阿克苏河流域气温呈上升趋势,气候倾向率为0.18℃/10 a;2)阿克苏河流域46 a来年降水量以13.1mm/10 a的变化倾向率呈增加趋势;3)阿克苏河流域的年平均气温在1993年发生了由低向高的突变,降水在1987年发生了由低向高的突变;4)阿克苏河流域年降水量较大尺度12-16 a和8-12 a左右的振荡周期非常明显。