干旱区内陆湖泊水盐变化及调控机理

根据干旱区内陆湖泊水量演化特征,基于一种新的湖泊分类方法,对不同类型的湖泊水量平衡原理进行分析,提出干旱区内陆湖泊的枯涸时间、枯涸指数概念,并给出其计算方法。采用质量守恒原理,结合湖泊"箱式"模型假定,推求湖泊水盐均衡规律,通过引入"相对稳定矿化度"、"蒸降入流比"及"蒸降出流比"等概念,分析湖泊的咸化时间及水盐近似均衡时间。以实例阐述干旱内陆湖泊生态恢复的调控机理,并为其提供理论依据。     

西北干旱区大气水分循环要素变化研究进展

西北干旱区是对全球气候变化响应最敏感的地区之一。全球变暖加剧水循环,引起大气水分循环要素发生明显变化。借助最新资料对过去50 a西北干旱区大气水分循环要素变化特征和相关科学问题进行了梳理总结,其主要结论:(1)西北干旱区水汽和降水量有一致性变化趋势,在20世纪80年代中后期突变型增多,21世纪初有微弱的减小态势。受季风强度减弱的影响,西北东部地区水汽和降水量减小明显。(2)降水量增加站点占到95.9%,形成了天山、祁连山等增湿中心,具有明显的增湿海拔依赖性特征。(3)实际蒸散发量呈微弱的减小趋势,天山山区明显减少,而祁连山地区明显增加。(4)干旱区西部夏季降水以西风带水汽输送为主,但大尺度大降水过程发生时,低纬水汽输送尤为重要。全球气候变暖在影响着大气水分循环要素明显变化的同时,也加剧了干旱区水循环过程和水资源的不确定性。     

干旱区十问

一、什么叫干旱区?依椐什么划分? 答:干旱区即干旱气候区,指的是干燥少雨的地区。一般把年降水量少于400毫米的地区划为干燥区范围。我国采用水热系数——干燥度(K)来表示干旱的程度。即:     

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。     

辽西半干旱区玉米/大豆单间作田间耗水规律研究

采用FAO Penman-Monteith公式和水量平衡法对辽西半干旱区玉米、大豆单作和间作模式的耗水规律进行了研究。结果表明,全生育期玉米/大豆间作的农田实际蒸散量比玉米、大豆单作分别低15.37 mm和29mm,水分亏缺量分别比大豆、玉米单作低45.54 mm和5.68 mm,间作群体作物系数为0.82,介于单作玉米(0.81)和单作大豆(0.83)之间。此外间作模式作物需水量与降水量的吻合程度好于单作。     

干旱区区域蒸散发量遥感反演研究

为研究干旱半干旱区蒸散发量,以新疆为研究区域,基于地表能量平衡,依据地表温度与反照率关系确定蒸发比,利用MODIS影像遥感估算新疆地区的蒸散发量。通过野外验证,模拟蒸散量与涡度相关仪野外观测量一致,平均误差在0.40mm/d。在干旱区,蒸散发量与降水的相关性在82%,与气温的相关性分别为46%。通过模型反演,2005年研究区在空间上以裸土蒸发为主,蒸发量在0-2mm/d之间,主要在塔里木盆地、准噶尔盆地和吐鲁番盆地,而蒸散发量较高地区主要为天山山脉下垫面为林地草地和平原绿洲农田区域,蒸散发量最大达6mm/d。     

柴达木盆地多元信息融合遥感蒸散发估算

蒸散发是水循环中水量、能量平衡的关键过程。REDRAW模型对典型遥感蒸散发模型SEBAL干湿限选取方式进行改进，使用理论计算法估算干湿限地表温度以降低空间歧义性。为检验这两个模型在柴达木地区的适用性，以及气象校正对于蒸散发的敏感性，文中使用ERA5再分析数据、地表站点观测融合作为气象输入，采用REDRAW和SEBAL两种单源遥感蒸散发模型反演柴达木盆地2001-2020年1km×1km分辨率逐月蒸散发，由此求得多年平均蒸散发并水量平衡闭合验证。结果表明：REDRAW模型估算的柴达木盆地年均蒸散发为178.5mm,水量平衡闭合度为89.2%,较SEBAL模型能更好地描述该区域蒸散发特征；基于随机森林模型的气象校正算法可以纠正ERA5再分析数据的系统性偏差，能一定程度上消除缺乏气象站点观测引起的蒸散发估算误差。     

近40a中国北方降水量与蒸发量变化

利用我国北方1951-1990年年降水量、年蒸发量、年平均风速和太阳辐射等资料,计算了干燥度指数,并据其将我国划分为干旱区(D<0.20),半干旱区(0.20～0.50),湿润区(D>0.50)。近40a我国半干旱区降水量和蒸发量发生了巨大变化,区域差异显著,年代际特征明显。东北区和华北区降水量具有减少趋势,西北东部和西南区有增加趋势。至于蒸发量的变化,东北区具有增加趋势,华北区、西北东部和西南区有减少趋势。近40a我国干旱半干旱区降水量与蒸发量均在减小,但降水量的减小速度大于蒸发量,气候在变干。我国气候的干湿变化主要取决于降水量的变化。     

新疆的土壤及其改良与培肥

一、地理位置和自然土壤新疆地处欧亚大陆腹地,距离海洋遥远,是一个巨大的内陆盆地。由于印度洋和北冰洋的湿气受高山阻隔,盆地内干旱少雨,风沙频繁,蒸发强烈,植被稀疏,具有温带大陆性气候的荒漠、半荒漠自然特点。北疆准噶尔盆地边缘降水量150至200毫米,南疆塔里木盆地仅50毫米,而生长期蒸发势北疆1500至2300毫米,南疆为2000～3400毫米,比降水量高出10～50倍。从气候、水文地质等条件来看,南疆比北疆更为严酷,荒漠化、盐碱化更为强烈,腐     

中国西北干旱区1981～2001年NDVI对气候变化的响应分析

气候变化在不同的区域有着不同的特征,对植被也带来不同的影响,对不同地区气候变化特征的认识及植被变化的相应分析,可使我们对全球变化对干旱区的影响有更深入的认识。本文通过定量分析西北干旱区1981~2001年NOAA/AVHRR数据和同期的气象资料,借助于遥感技术和数理统计知识,分析了1981~2001年我国西北干旱区NDVI变化及其与气候变化的关系。结果显示:1981-2001年间西北干旱区年际最大NDVI的变化与气候变化具有明显的相关性,尤其是对新疆的南、北疆来说,NDVI的变化受到年降水量、年均温和空气相对湿度的影响比较显著,NDVI与年降水量和相对湿度的相关程度要明显比与年均温的相关程度高。甘肃内蒙古的河西走廊和青海的柴达木地区NDVI没有明显的变化趋势,同时这两个地区也是年降水量变化最小的地区。从而得出一个结论:降水资源是我国西北干旱区植被生长和生态建设的最重要气象因子,只有充分、合理地利用"降水"这种天然水资源才能最终实现中国西北干旱区环境、社会与经济的可持续发展。     

干旱区蒸发与水分平衡的研究——以新疆吐鲁番为例

<正> 1.引言了解蒸发和水分平衡特征对干旱区农业的持续发展十分重要。根据气象资料,中国干旱区蒸发皿测得的蒸发量是降水量的10到150倍(Du,1993)。以新疆吐鲁番(40°56′N,89°12′E,34.5m)为例,图1给出了温度,皿蒸发量和降水量的年度变化(日平均,最高和最低)。吐鲁番年降水量只有16mm,而皿蒸发量却达2838mm。然而很     

气候变化对天山山区高寒盆地水资源变化的影响——以巴音布鲁克盆地为例

巴音布鲁克盆地河流的径流演变过程受到气候变化和人类活动的双重影响。利用气候敏感法和水量平衡法,定量分析变化期气候变化对径流的影响。结果表明:巴音布鲁克盆地变化期(1994—2010年)的年径流量比基准期(1960—1993年)增加了27.29%,其中约66.52%是由气候变化引起的。气候变化对径流量影响的主导因素是降水量的变化,降水量变化对巴音布鲁克盆地径流增加的贡献率为62.67%,而受温度升高引起冰川融水量增加对径流量的影响为21.28%,人类活动对地表径流的影响为12.2%,其中还包括盆地土壤水量变化的影响。     

干旱区土壤盐渍化及防治对策

<正> 内蒙古河套灌区总土地面积2.48万平方公里,有耕地34.54万公顷,是中国北方干旱区最大的自流引黄灌区。本区降水稀少,气候干燥,年降水量140～210毫米。单靠天然降水,远不能满足农作物对水分的需要。现今河套地区的农业全靠引黄灌溉来维持。灌区历史远溯秦汉,几经兴衰。近代灌溉农业,从18世纪至今,也有200年历史。     

近40a西北干旱区极端气候变化趋势研究

本文选取了西北干旱区21个代表站点1961-2000年逐日气温和逐日降水量资料。用百分位阈值法分析极端年最低温度、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)西北干旱区近40a年最低温度的天数有减少的趋势,而年最高温度的天数略有增加趋势。(2)西北干旱区年最低温度有增加趋势,年最高温度略有减少趋势。从分区看,北疆和南疆的年最低温度有升高趋势,年最高温度有下降趋势;河西走廊、柴达木盆地年最低温度和最高温度有升高趋势。(3)近40a西北干旱区极端降水的天数增加了2天。     

河西地区水量平衡与绿洲建设

本文根据近年来的最新研究成果,计算和报导了河西内陆干旱区及其径流形成区(山区)和径流散失区(平原)的具体水量平衡数据资料。山区和平原的水量平衡方程完全不同,祁连山区形成的70多亿立方米的地表和地下水资源,是改善平原局部地区水量平衡,变荒漠为绿洲的基本依据。此外,还根据河西地区水资源形成、转化特点,用水量平衡原理论证了正确计算总水资源的方法;开发利用地下水,最大限度地夺取无效蒸发,是提高总水资源利用率的基本途径;水土平衡失调,水资源开发利用过度,是绿州不稳定的根本原因。     

宁夏六盘山水源区华山松次生林的生长季水量平衡与产流特征

为揭示典型森林生态系统对水文过程和产流功能的调控机制,文中在宁夏六盘山区,选择了华山松次生林样地,观测了2011年生长季(5月24日至10月20日)的水文过程,分析了水量平衡与产流特征。结果表明:2011生长季总降水量为724.3mm;华山松林分冠层截留量(率)为102.3mm(14.13%);林下降水量(率)为622.0mm(85.87%);枯落物层渗漏水量(率)为424.3mm(58.59%);0-30cm土层渗漏水量(率)为275.9mm(38.09%)。华山松林的生长季总蒸散为477.1mm,各蒸散分量(mm)对总蒸散的贡献表现为林木蒸腾(222.9)>林下蒸散(151.9)>植被截持(102.3)。水量平衡计算表明,该年生长季降水量可充分满足华山松林蒸散耗水需要,林地产水量(0-30cm土层的净流出量)为252.7mm。     

荒漠-绿洲芦苇地蒸散量及能量平衡特征

运用波文比-能量平衡法,对荒漠绿洲芦苇地的蒸散量及能量通量进行了连续的测定,并对芦苇地蒸散特点和能量平衡特征进行了分析和探讨。结果表明:①芦苇的蒸散速率日变化表现出明显的昼夜变化,蒸散量随着芦苇的不同生长阶段存在明显的季节变化,生长季芦苇地总蒸散量为252.5 mm,各阶段降水量均不能满足蒸散发的需水要求,需要地下水的补给。②地下水作为干旱区绿洲的主要水源,其对绿洲蒸散发耗水的影响也是极为重要。净辐射是芦苇地蒸散耗水的能量来源和驱动力,气温是蒸散发的主导影响因子。风速在这些主导因子的影响下,起到加速的作用。③荒漠绿洲芦苇地平均感热通量峰值一般在250~300 W/m2之间,潜热通量平均最大值120~230 W/m2,平均土壤热通量峰值约20 W/m2。6月感热通量在地面能量交换中占主要地位,感热通量占净辐射的52.7%,潜热通量占净辐射的42.6%。7月潜热通量占净辐射的55.0%,感热通量占净辐射的40.4%。9月感热通量占净辐射的60%以上,潜热通量仅占净辐射的30%。土壤热通量约占净辐射的8%。     

提高旱地农业降水资源利用率的途径

本文是作者根据近年来在内蒙古乌兰察布盟北部(年降水量约300毫米左右)地区,通过加强田间管理、耕作施肥、种植绿肥压青等措施,有效地提高了对当地农业降水资源的利用率,并探讨了一些新的途径。     

新疆有可能是某些植物检疫对象的非适生区

新疆地处欧亚大陆中心,四周环山,地形闭塞,而又远距海洋,属于荒漠一半荒漠大陆性气候,其主要特点,一是气温变化剧烈,年温较差达35.3～40.3℃,日温较差达10～15℃左右。二是降水量少,蒸发量大,空气乾燥。例如,吐鲁番盆地年降水量不到20毫米,年蒸发量竟达2,300～4,600毫米,约为降水量的150～230倍,空气相对湿度只     

西北地区降水特征及变化规律分析

根据我国西北地区降水气候特征研究状况,利用较具代表性的我国西北地区北亚热带、温带驻防的25个空军机场气象台站1970~2000年历年逐时降水资料,从降水量、降水强度、降水时间、降水频率等方面,以气候区划区为区域分析单位,分析了西北地区的降水变化规律和特征。结果表明:西北地区北亚热带、温带年际降水量有从东南和西北两侧向中部明显减少的分布格局。30 a间中温带干旱区东部及其以东地区的降水量呈下降趋势,以西则基本呈上升趋势。降水强度基本表现为上升趋势,强度呈东南大、西北小分布,且以北亚热带湿润区和南温带干旱区南疆区上升速率表现最大。降水时间呈现减少趋势,其分布特点与降水量分布基本上一致,由东南和西北两侧向中间明显减少。近30 a来降水量东降西升,降水小时数、降水频率呈下降趋势,但小时雨强和中雨以上强度降水比重一直呈上升趋势,降水以短时、量大为特征出现的机率在增加,降水的有效利用难度在加剧,这种特征东部比西部要明显得多。青藏高原东侧降水量和降水小时数都处于下降趋势,雨强呈上升趋势,该地区干旱趋势在加剧。但在高原东北侧、北侧这种趋势表现相对要弱一些。