CLIGEN天气发生器在长江上游地区的适用性评价

CLIGEN天气发生器是WEPP土壤侵蚀模型的组成模块之一,用于模型预测预报以及天气数据缺测时生成模拟天气数据;但是CLIGEN天气发生器是基于美国的天气条件研发的,在其他地区模拟的精度具有不确定性.以长江上游沱沱河站、马尔康站、丽江站、都江堰站和沙坪坝站5个典型国家气象站40年的日观测数据为基础,分析评价CLIGEN天气发生器在该地区模拟的日和月天气数据的精度.结果表明：CLIGEN天气发生器天气参数的输入对于模拟结果具有较大的影响;模拟结果在长江上游5个不同地貌区气象站的精度基本相当;模拟的日天气数据误差较大,模拟的月天气数据效果好于日天气数据;模拟的各月最高气温和最低气温平均值较实际值偏低,部分参数模拟值的绝对误差和相对误差存在一定的月际差异.     

WGDWS天气发生器在中国五大气候区的适用性

为了检验基于干湿期的天气发生器（Weather Generator based on Dry and Wet Spells,WGDWS）在中国不同气候区的应用效果,该研究利用中国五大主要气候区16 个站点57 a的逐日天气数据,通过对比生成与实测气象要素统计值,及比较WGDWS与随机天气模拟器（Daily Weather Stochastic Simulator,DWSS）生成的气象要素统计值,测试 WGDWS 的可用性和准确性。显著性检验表明,WGDWS产生的每个气象要素的月值和干湿期长度与实测值相比没有显著差异。月最高、最低气温绝对误差≤0.5 ℃的站点比例分别达93.8%和96.4%,月降水日数绝对误差≤1 d的站点比例达95.8%,月降水量绝对误差有91.7%的站点在10 mm之内,月太阳总辐射绝对误差2 MJ/m2以内的站点比例达90.1%;月最长干期、最长湿期、平均干期、平均湿期的平均绝对误差分别为4.16、0.76、1.00、0.15 d。WGDWS在温带季风和亚热带季风气候下的干湿期模拟效果优于温带大陆气候和热带季风气候。比较WGDWS和DWSS生成的逐日模拟序列的误差分布,月最高气温、月最低气温和月总太阳辐射的误差分布高度一致。WGDWS对月降水日数的模拟效果优于DWSS,即等概率条件下,WGDWS相对误差更小,而DWSS对月降水量的模拟效果优于WGDWS。因此,WGDWS能够准确反映长期干旱或长期阴雨天气的实际情况,可用于生成长序列逐日天气数据,以满足气候模型、水分模型和作物生理模型的需求。     

CLIGEN天气发生器在黄河流域的适应性研究

根据年降水及其年内分布特征在全美范围内选择参照站的基础上,用黄河流域3个气象站30年降水和气温的月平均资料,对CLIGEN天气发生器在黄河流域的适应性进行了检验。结果表明利用参证站、通过月资料的输入,CLIGEN可以较好地模拟年降水、降水的月分布、最高温度和最低温度,模拟值的标准差普遍低于实际值的标准差,参照站的气候特征对模拟结果有显著影响,因此,在参证站选择时应综合考虑多个气象参数。     

LARS-WG天气发生器在黄土高原的适应性研究

 利用黄土高原地区西安、兰州、太原、银川、呼和浩特和延安6个气象站1951—1990年的日序列的降雨量、最高温度、最低温度及日照时间,用LARS-WG天气发生器模拟1991—2000年的日气象资料,并用1991—2000年的实际观测值与之比较,对LARS-WG天气发生器适应性进行了检验。通过线性回归、平方根误差和平均偏差评价表明:通过长序列日气象资料,LARS-WG天气发生器能准确地模拟黄土高原6个站点的日最高温度、日最低温度的月分布和年辐射总量。年降水及其月分布值普遍高于实际降水值。     

基于干湿期的随机天气发生器

为了按不同的应用需求生成可信的任意长序列逐日天气数据,为作物天气系统研究提供数据支持,该文描述了一个以干湿期随机模型为基础,组合了日降水量、温度和辐射变量随机模型的逐日天气发生器WGDWS(Weather Generator based on Dry and Wet Spells)。它分为两部分:以干湿期为独立随机变量的干湿期模型部分,和依赖第一种模型生成其余天气变量的模型部分;其天气要素的生成主要分2个步骤,即首先根据月经验分布值产生一个干期或湿期长度,然后生成干期或湿期的逐日值。利用代表中国不同地理区域的9个站点1973-2003年的逐日气象资料对天气发生器WGDWS进行了检验,并与基于干湿日开发的DWSS天气发生器进行了比较。结果表明两者性能基本相近,并且WGDWS模拟干湿期的效果更好。因此,WGDWS天气发生器用于生成逐日天气序列是可靠的,同时作为一个JAVA组件,还可以方便地嵌入作物模型系统。     

天气发生器MulGETS和k-NN对区域历史气象场特征重现能力的比较

传统单站点天气发生器未考虑不同站点气象变量间的空间相关性,导致其在区域影响评价中的应用受到限制,而多站点天气发生器可以克服单站点天气发生器的缺点,近年来得到迅速发展。评估和验证多站点天气发生器对区域历史气象场特征的重现能力是开展影响评价的前提和基础。为此,本研究选取MulGETS（参数型）和k-NN（非参数型）发生器为代表模型,利用湘江流域12个气象站点1981−2010年日序列降水量、最高气温、最低气温资料,通过均值、标准差、偏度、极值、空间相关系数、空间连接度和自相关系数等指标的对比,评估了MulGETS和k-NN模型的优缺点及适用性。结果表明：MulGETS和k-NN模型均较好地再现了原气象场的均值、标准差和偏度,k-NN表现稍好于MulGETS。同时k-NN相比MulGETS在保持气象要素空间相关性上具有优势,特别是降水量的空间间歇性。由于算法本身的限制,k-NN无法模拟出超出历史数据范围的极值,而MulGETS具备一定的极值模拟能力。此外,MulGETS和k-NN在重现原始日尺度降水量的自相关性上均存在不足。总体来看,两个模型各具优势和不足,MulGETS更适于极端气象事件模拟,而k-NN可以更好地体现原始气象场的空间差异,实际使用时应根据不同的研究目的选择合适的模型。     

田纪云副总理在研究长江上游水土保持工作时的讲话

<正>刚才杨振怀同志作了汇报,高德占、刘江、刘中一、项怀诚等同志都发了言。现在我讲几点意见: 第一,长江上游水土流失的防治问题,各方面都很关注,必须下决心解决。现在抓已经晚了,再不抓就更晚了。长江上游水土流夫日趋严重,危害在逐步扩大,再不动手解决,不仅影响农业,而且工业、城市都受影响;不仅影响长江上游,而且影响中下游;不仅影响当前,而且后患无穷。我们不仅要对这一代人负责,而且要对子孙后代负责,下决心着手把长江上游水土保持工作列入日程,持之以恒,抓若干年,必须抓出成绩,抓出成效。决不能让长江变成第二条黄河,当然这是个比喻,但如不抓,其后果确实严重。(杨振怀:应将这项工作列入县领导的考核内容)中央下决心,各     

长江上游典型区SOTER数据库支持下的土壤侵蚀危险度评价

以长江上游典型区彭州市为例,在该区SOTER(1∶50 000)数据库的支持下,选取地貌类型 、坡度、植被覆盖率、土地利用、土壤类型等作为评价因子,运用专家权重模型,将研究区 分为无险型、轻险型、危险型、强险型和极险型5种类型,输出了土壤侵蚀危险度评价图, 并指出了各种类型的防治侵蚀的措施.     

长江上游流域径流变化

分析长江上游流域5个主要控制站：金沙江屏山、岷江高场、嘉陵江北碚、长江上游干流寸滩及乌江武隆的月流量变化。结果表明,高场和北碚站的径流显著减少,寸滩站径流则稍微减少。从年内分配上看,9-11月份减少较多。寸滩站径流减少主要受岷江和嘉陵江流域降水量减少和人类活动的影响。     

基于GPS与GIS 技术的长江上游山地冲沟的分布特征研究

长江上游山地生态环境十分脆弱，冲沟系统广泛分布，但对该区冲沟的发生演变一直缺乏定量研究数据。以西昌长山岭地区为对象，应用RTK-GPS对该区冲沟系统进行测量，建立数字高程模型（DEM）；同时基于GIS技术，探讨了从DEM上提取冲沟系统的方法，并以实测冲沟系统为依据，对所提取的冲沟系统的精度进行了对比分析。结果表明，利用DEM提取冲沟系统是一种快速、有效的方法。与此同时，分析了长江上游地区山地冲沟系统的分布特征，结果表明，小流域的沟壑密度为46．7m／hm^2，冲沟侵蚀速率高达191．9t／（hm^2．a），小流域内的土壤侵蚀为极强度土壤侵蚀，以控制冲沟侵蚀为主的水土保持措施，是该地区生态环境建设中值得重视的关键问题。     

长江中上游地区土壤入渗规律研究

利用双环法对长江中上游水土流失严重区的37个县（市）进行原位测试,对其典型土壤的入渗规律进行了系统的研究。结果表明．在长江中上游地区,利用蒋定生公式和Horton公式对土壤入渗过程拟合的精度高于Philip方程和Kostiakov经验公式;土壤稳渗速率与容重呈负相关,与孔隙度、〉0．25mm土壤水稳性团聚体含量、有机质含量以及粉／黏呈正相关关系;不同类型土壤特性不同．而使土壤稳渗速率随土类发生有规律变化．黄壤系列土类最大．然后是石灰土、紫色土．红壤系列土类稳渗速率最小;土壤稳渗速率住长江中上游地区呈现规律性的地域分异。四川盆地以及毕节地区是稳渗速率极高值区,陕南和陇南地区、三峡库区以及丹江口库区是稳渗速率高值区。金沙江下游地区以及湘东赣南红壤丘陵区是稳渗速率一般区．土壤稳渗速率的空间分异与长江流域目前的重点产沙区相对应。     

长江上游水蚀区降雨侵蚀力的时空分布特征

降雨侵蚀力的时空分布特征对于分析和认识土壤侵蚀规律十分重要.根据长江上游7个省市的704个站点1981-2010年30 a的逐日降雨量资料计算了多年平均降雨侵蚀力R值,多年平均半月降雨侵蚀力及其占年降雨侵蚀力的比例,并分析了长江上游水蚀区降雨侵蚀力的空间分布规律.结果表明,长江上游水蚀区的降雨侵蚀力R值范围为273～11 394MJ·mm/(hm2·h· a);受地形的影响R值的空间分布有3个高值区,位于四川省峨眉山市、贵州省毕节地区和湖北省宜昌市附近;建立了多年平均降雨量和降雨侵蚀力R值的关系,相关系数R2达到0.80;研究区降雨侵蚀力的年内分布集中度较大,均值为69％,主要集中在5-10月.     

长江上游不同降雨带水蚀特征空间分析

利用长江上游135个国家基准气象站1960-2009年的日降雨量统计得到的多年平均降水量,并对这些气象站的多年平均降雨量和该地区225个县多年平均降雨量数据进行空间分析处理,结合USLE模型计算得到长江上游土壤水蚀分布图,利用GIS技术手段对不同降雨带下的土壤水蚀状况进行了分析。研究表明：该区域水蚀量占土壤侵蚀总量的78%;水蚀程度分布与降雨带分布均呈自西向东递增趋势,局部存在差异。江源区及川西北部,多年平均降雨量小于900 mm,水蚀以微度为主;川中部地区降雨分布不均,水蚀区域差异较大;四川盆地与陕、甘交界地段,降雨等级在4-5之间、重庆北部降雨等级在7-8之间的地区,水蚀均较为严重,以强度以上为主;云南西北金沙江下游地区、重庆西南以及湖北秭归、宜昌等地降雨等级在7-8之间,水蚀以中、强度为主;当降雨等级为8时,土壤侵蚀指数达最大（160.5）。该结果与2000年长江上游土壤侵蚀遥感调查结果基本一致,为进一步揭示长江上游水土流失的空间分布及成因提供参考。     

长江上游滑坡泥石流灾害现状与预警系统建设探讨

长江上游是我国滑坡泥石流灾害最为严重的地区之一,作为全国乃至全世界覆盖面最广、规模最大的山地灾害监控网络,长江上游水土保持重点防治区滑坡泥石流预警系统建成十几年来取得了巨大的成效.文章在分析现阶段长江上游各省(市)滑坡泥石流灾害和预警系统现状的基础上,指出当前预警系统除存在站点布设普遍偏少的问题外,就系统内部横向比较,部分灾情严重省份预警点数量明显不足,今后预警系统建设应进一步加强站点布设与规划.     

长江上游滑坡、泥石流预警系统减灾效益与经验

长江上游有大小滑坡１５ 万处,泥石流沟１ 万余条。自１９９０ 年建立滑坡、泥石流预警系统以来,预警站（ 点） 与群测群防结合,成功预报滑坡、泥石流灾害险情７６ 处,处理灾害险情３４ 处,避免直接经济损失７ ０００ 余万元,走出了一条动态普查—宣传培训—重点监测—定点定人—预警预报—防灾减灾的群测群防成功之路,积累和总结了一系列成功经验和监测预报方法。     

长江上游人工林与天然林土壤结构质量及保水抗蚀性研究

对长江上游人工林与天然林下代表性剖面的土壤结构分析看出,人工林较天然林土壤的结构状况要差。选择12项指标对不同林地土壤结构质量进行评价,结果表明人工林土壤结构质量远不如天然林土壤。测定和计算人工林、天然林土壤的持水量和侵蚀率,也看出前者比后者的保水抗蚀性差。其原因主要与林下土壤结构质量有关。长江上游地区人工林分布面积大,现暴露出的很多问题,与其土壤结构质量低下有紧密的关系。建议加强林下土壤结构质量的保护和培育研究。     

长江上游云南松水土保持林地坡面径流与侵蚀规律的研究

根据1999～2001连续3年的定位观测,研究了试验流域降水特征和森林植被与坡面径流与侵蚀的关系.结果表明:试验区的大气降水表现出明显的雨季和旱季之分,年均降水量为1 019.6 mm,雨量多集中在雨季的5～10 月份,其降水量为827.7 mm,占年降水量的81.18% ,旱季仅占18.82% .试验小流域发生地表径流的形式为蓄满产流,同时大气降水分配不均,雨季降水的过分集中并形成的大雨或暴雨,是导致地表径流及其侵蚀的主要原因.与裸地相比,林地坡面径流与侵蚀的削减效应显著.但森林削减坡面径流与侵蚀的效益与森林树种自身的生物、生态学特性及其林分结构状况等密切相关.