祁连山南坡土壤侵蚀时空变化及迁移特征分析

土壤侵蚀是威胁人类生态环境及社会经济的重要因子。为实现土地资源更加有效的保护与治理,基于RUSLE模型和GIS/RS空间信息技术,分析和讨论了祁连山南坡2000—2019年土壤侵蚀时空变化及土壤侵蚀重心迁移特征。结果表明:祁连山南坡土壤侵蚀模数在空间变化上整体呈现出由西北向东南递减的趋势,土壤侵蚀模数平均值由2000年的1 966.63 t/(km²·a)增加至2005年的3 228.51 t/(km²·a),最后下降至2019年的2 299.06 t/(km²·a); 草地土壤侵蚀量最大,为2.65×10⁷～4.25×10⁷ t/a,虽侵蚀较为严重,但土壤侵蚀重心并未发生较大的迁移,五县中祁连县土壤侵蚀最为严重且重心迁移距离最大,侵蚀量为3.01×10⁷～4.83×10⁷ t/a,共迁移351.89 m,迁移速率为17.59 m/a,说明祁连县土壤侵蚀不稳定,土壤低级侵蚀更容易向高级侵蚀转化; 土地利用类型中冰川迁移最大为367.78 m,迁移速率为18.39 m/a。综合得出,对于土壤侵蚀较轻且重心迁移不大的区域可以采取定点治理,对于祁连县应长时间监测,全力推进祁连县水土保持综合治理工程,缓解水土流失; 相较于其他生态系统,对于草地与林地应加强治理。     

三江源区近50年降水量变化特征分析

利用三江源同德地区1961—2010年的逐月降水资料,采用线性回归、滑动平均、距平分析等方法,分析了该地区降水的变化特征。结果表明:三江源同德地区年降水量总体呈不显著减少趋势,具体表现为20世纪60—80年代和21世纪10年代降水量偏多,80年代明显偏高,2000年以后显著增多;从季节变化来看,秋、冬季降水量呈不显著增多趋势,春、夏季降水量呈不显著减少趋势。降水量年内分配十分不均,主要集中在5—9月。年降水量在1985年发生了由多到少的一个跃变;春季在1970年附近,夏季在1990年附近,秋季在1983年附近发生了由多到少转折;冬季降水量在1962年发生了由少到多的突变。     

近50年黄河流域气温和降水量变化特征分析

利用黄河流域54个气象站点1961-2010年气象数据,探讨近50a黄河流域气温和降水量的变化趋势特征。结果表明:(1)黄河流域年降水量变化具有明显的空间差异,总体表现为上游地区增多、中游地区减少的特点。春季上游降水量呈显著增加趋势,秋季中游显著减少,冬季全流域降水量均呈显著增加趋势,其中下游增幅最大。年内降水量显著增加的时段主要集中在1-3月和12月;(2)黄河流域气温变化呈显著升高趋势,平均最高气温和最低气温变化具有明显的不对称性,平均最低气温变化对平均气温升高的贡献率大于平均最高气温。平均最高气温、平均气温和平均最低气温全流域均表现为冬季增幅最大,夏季和秋季则为流域上游增幅最大。月平均气温显著增加的站点比例最高,月最高气温显著增加的站点比例最小,且均集中在2月。(3)全流域冬季出现暖湿化趋势,春季上游出现暖湿化趋势,而秋季中游出现暖干化趋势。     

陕西省近50年来降水量时空变化特征分析

研究使用陕西省以及临近陕西省近50 a来的39个站点年降水数据,运用Mann-Kendall非参数检验法、累积距平法和GIS插值,分析了近50 a陕西省的降水变化趋势和降水时空分布及变化特征。结果表明:1）近50 a来陕西省降水量存在明显的波动变化,呈现“增加—减少—增多—减少—增多”的波段形态。从总体趋势看,降水序列是呈现减少趋势,减少的速率是14.59 mm/10 a。2）在近50 a,陕西省降水量在1967年和1985年出现两次突变,出现了两个峰值。3）陕西省降水量分布及变化和降水等值线分布存在明显的纬向区域差异,降水总体出现北少南多的规律;陕北比较稀疏,而陕南以及关中比较密集。4）受到季风和地形的共同影响,陕西省的降水也存在经向差异,陕北降水量呈东多西少,关中和陕南呈现西多东少的分布格局。     

陕西省近30年降水变化特征分析

研究收集了陕西省分布于中温带、暖温带、北亚热带3个气候带76个观测站30 a的降水资料,分析了各个气候带的年、汛期、汛期各月降水量的最大值、最小值、平均值以及平均值的线性变化趋势,并以10 a为间隔分段分析了1980—2009年各个时段内的降水变化基本特征值。结果表明:（1）年、汛期、汛期月平均降水量均呈现由东南向西北递减的趋势,且中温带地区的汛期降水量与年降水量之比达73%。（2）1980s,1990s,2000s 3个时段,年、汛期平均降水量的变化特征表现为先减小,后增加。各时段内的线性变化趋势为:在1980s,中温带为线性增加,暖温带和北亚热带为减少趋势;在1900s均表现为线性减少趋势;2000s则为线性增加趋势。在整个时段内的变化,中温带表现为线性增加,但其趋势率值较小,为5.9 mm/10 a,其余两个气候带均呈现出线性减少趋势,倾向率分别为-23.7 mm/10 a和-60.4 mm/10 a。     

近30年昌都地区霜的变化特征分析

利用昌都地区7个站点的气象观测资料建立时间序列,运用趋势分析、相关分析等方法研究分析1980-2009年30a昌都地区霜的分布特征、变化趋势以及初终霜对温度变化的响应。结果表明:初霜期明显推迟,终霜期有所提前,无霜期延长明显(P<0.01),近30a约增加36d,进入21世纪这种趋势更加明显;初霜日推迟、终霜日提前,无霜期延长主要是由该地区温度升高引起的,其中,月平均最低气温和平均最低地面温度的贡献较其它温度项大。研究霜的变化特征旨在为农牧业生产的调整和布局提供参考。     

阿里地区近30年气温与降水变化特征分析

利用阿里地区三个有人值守的气象站1984—2013年的气象资料,包括平均气温和最高、最低气温以及年、季降水,结合当地的实际情况,采用统计和一元线性回归的方法,分析了近30年该地区的气温、降水变化特征。     

通河县近30年气候变化特征分析

利用通河县1986—2016年温度、极端平均温度、降水量、日照等常规气象观测资料,采用线性倾向估计等方法对通河县近30 a的气候变化特征进行分析,结果表明:近30 a来,通河县平均温度表现出缓慢的上升趋势,其中1月的月平均温度最低(-20.6℃),7月的月平均温度最高(22.2℃)。月极端最高温度变化趋势与月极端最低温度变化趋势基本保持一致,月极端最高温度在6月出现最大值为36.9℃,在1月出现最小值为-2℃;月极端最低温度在7月出现最大值为19.7℃,在1月出现最小值为-20.4℃。1986—2009年,通河县年极端最高温度变化相对稳定,2009年之后年极端最高温度呈现出较为明显的升高趋势。1986—2016年,通河县月平均降水量呈现出先增加后减少的变化趋势,其中2月的月平均降水量最低为40.6 mm,7月的月降水量最高为1575.13 mm。近30 a来,通河县年平均降水量呈现出一定的减少趋势,且变化趋势相对缓慢。年平均降水量变化不够稳定,其中2007年的年平均降水量最少为265.67 mm,1994年的年平均降水量最多为727 mm。     

阿勒泰地区近30年气候特征分析

利用阿勒泰地区7个站点1987—2016年气象数据资料,采用回归分析、趋势线分析、距平百分比累计等方法,对阿勒泰地区气候变化进行分析。结果表明:近30年平均气温为4.5℃,气候变暖趋势明显,气候倾向率为0.315℃/10a,春季气候变暖最明显;年均日照时间2881.1h,近30年日照时间趋于减少,气候倾向率为-14.921h/10a,日照时间月分布不均,以6月最多,12月最少。总的看来,阿勒泰地区近30年呈现出气温升高、日照时间减少变化趋势。     

万载县近30年气候变化特征分析

选用万载县1987—2016年气温、降水、日照气象资料,采用线性倾向估计法和距平分析法分析该县气候变化特征。得出:近30 a万载县年平均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.418℃/10 a,四季平均气温均呈上升趋势,春、夏、秋、冬季气候倾向率分别为0.61℃/10 a、0.298℃/10 a、0.579℃/10 a和0.173℃/10 a;万载县年平均降水量整体呈减少趋势,每10 a约减少9.58 mm,其中冬季降水量减少是致使年降水量减少的主要原因;日照时间也呈波动下降趋势,气候倾向率-88.2 h/10 a,春、夏、秋、冬季平均日照时间除春季有略增多趋势以外,其余三季均呈减少趋势,气候倾向率分别为0.796 h/10 a、-12.509 h/10 a、-11.236 h/10 a和-6.456 h/10 a。     

近60年关中-天水经济区降水量特征分析

降水等气候要素变化将会影响农业生产。采用传统统计、空间插值和距平累积分析等方法,对关中—天水经济区及其周边26个代表性气象站点1951—2009年59a系列的降水实测资料进行了分析。结果表明:(1)降水量从西北向东南递增,不同的降雨强度在各年代分布不均,并且降水日数与降水量变化不完全一致。(2)1950s—1970s降水量减少,1980s后降水量增加,进入1990s后,降水量又开始减少,2000年后降水量略有增加。(3)降水量变化特征大致可分为3个阶段。大部分站点年降水量1968年或1975年以前高于多年平均降水量,1968—1990年或1975—1990年期间,年降水量围绕多年平均降水量震荡,1990年后,降水量普遍低于多年平均值。     

近60年来长子县降水量变化特征

采用P-Ⅲ型频率曲线、一元线性回归、降水量模比系数差积曲线、滑动平均、Morlet小波分析等方法,分析了长子县降水变化特征.研究结果如下:研究区多年平均降水量总体呈下降趋势,特别是80年代初到90年代降水量下降明显;长时间序列上降水量有完整的丰平枯周期,22年周期上的峰值最大;多年平均月降水量分配呈单峰型,主要集中在汛...     

1960-2014年祁连山南坡及其附近地区气温时空变化特征

基于祁连山南坡及其附近19个气象站点的1960-2014年气温数据,利用线性趋势法、相关分析法、多项式趋势法、5年滑动平均、R/S分析方法、ArcGIS方法对其气温的时间变化与空间分布作了详细分析。结果表明:多年平均气温变化趋势为波动上升趋势,增长率为0.35℃/10 a,最低气温与最高气温的增长率分别为0.478,0.275℃/10 a,季节气温同样为上升趋势,其中冬季气温增幅最大,说明最低气温与冬季气温对气温上升贡献最大;从年代际变化来看,2000-2014年气温的升高趋势比1990-1999年有所下降,并不能说明全球变暖停滞,可能受到自然外强迫造成的;气温的Hurst指数为0.5 < H < 1,表明今后气温的变化趋势与过去变化趋势具有相同的特征;大部分气象站点多年平均气温与季节气温的变化均为增长趋势,通过显著性检验站点的比率较高,而年代际气温的空间变化差异较大。     

1960-2014年祁连山南坡及其附近地区降水时空变化特征

祁连山区的生态是国家当前与今后重点保护的对象,该区域是“丝绸之路经济带”重要的水源涵养功能区,降水的多少直接影响生态环境的好坏,所以在新形势下,研究祁连山地区降水的变化具有重要的理论与现实意义。利用1960—2014年祁连山南坡及其附近19个气象站的降水日数与降水强度数据,使用线性趋势法、相关分析法、多项式趋势法、5年滑动平均、Mann-Kendall检验、滑动t检验、ArcGIS方法对其时间变化与空间分布进行了详细研究。多年降水日数与降水强度整体上表现为缓慢波动增长趋势,增长率分别为0.030 d/a与0.009 mm/a;除了冬季降水日数为增加趋势,其余季节均变化不大,夏季降水强度对全年贡献最大;20世纪90年代降水日数的变化趋势为负增长（-0.326 d/a）,降水强度增长最大（0.381 mm/10 a）,年代际变化波动较大。多年平均降水日数与降水量由于受东南季风与地形影响,整体上呈现出由东南向西北递减的趋势,南坡降水明显多于北坡的特点;降水日数与降水强度正负增长站点比例分别为:10∶9与17∶2;四季降水强度正增长所占比例比降水日数正增长所占比例大,除了秋季突变不明显,春、夏、冬均发生了突变;各站点年代际变化的空间分布存在差异。     

近30年来黑龙江省气候变化特征分析

基于黑龙江省30个气象观测站的农业气象观测资料,利用气候倾向率和累积距平法,分析了1980-2009年黑龙江省年均温和年降水量的时空变化特征,以期揭示黑龙江省近30a来的气候变化规律。结果表明:(1)黑龙江省年平均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.55℃/10a,从季节来看,以冬季升温最快,其中又以1月份升温最快(0.86℃/10a);(2)年降水量表现为明显的减少趋势,其中夏、秋2个季节降水减少显著;(3)年均温增温幅度在空间上总体表现为南高北低的趋势;年降水量减少幅度大的区域主要分布在松嫩平原南部和三江平原北部的大部分地区。     

祁连山南坡地表环境过程研究进展

地表环境过程复杂多样,涉及的内容较广泛,地表环境过程的变化与土壤、植被和气候水文等要素是密不可分的。本文针对祁连山南坡地表环境过程的研究现状,对地表环境过程概念、研究方法和研究内容等进行综述,指出祁连山南坡地表环境过程研究中的空缺内容,并对未来的发展趋势进行展望,为今后地表环境过程的研究奠定坚实的基础。     

太白近50年气温变化特征分析

利用太白1960—2009年的气温资料,采用趋势系数、曼-肯德尔法、信噪比等对太白气温变化进行分析,结果表明：近50年来太白年平均气温呈显著上升趋势,其上升速率为0.32℃/10a,并且于90年代初发生突变。四季气温均呈明显或显著的上升趋势,以冬季气温上升最为显著,其次是春季;各月平均气温均呈上升趋势,以2月上升最为显著,其次是4月。     

近50年博斯腾湖水位变化特征分析

以干旱区博斯腾湖为研究对象,依据博斯腾湖1956—2012年期间的水位监测数据,采用小波分析及MannKendall(M-K)趋势检验等统计学方法,揭示了近50a博斯腾湖水位变化趋势及规律。结果显示:博斯腾湖1956—2012年水位变化分为3个阶段下降(1956—1987年)—上升(1988—2002年)—下降(2003—2012年),其中1956—1987年水位下降了3.39m;1988—2002年上升了3.7m;2003—2012年再次下降了3.21m。水位总体上呈现出显著的下降趋势,且通过了α=0.05时的显著性检验。就其周期性变化规律而言,博斯腾湖水位存在18a的主周期,而38a的周期由于水位资料序列有限难以确定,需要更长的资料序列进行分析验证。     

近50年华东地区热量资源变化特征分析

利用1961-2010年华东地区87个气象站日平均气温资料,运用线性倾向估计等方法,对华东地区近50a来≥0℃和≥10℃积温及其持续天数和起止日期的时空分布特征进行分析,以了解气候变暖对该地区热量资源分布的影响。结果表明,1961-2010年华东地区气温持续增高,回归系数达0.24℃/10a,趋势系数为0.68(P<0.01),各项热量资源指标与气温呈显著正相关(P<0.05)。随着气候变暖,≥0℃和≥10℃的积温及持续天数普遍显著增加;≥0℃积温为5000、6000℃.d和≥10℃积温为4500、5500℃.d,以及≥0℃持续天数为300、340d和≥10℃持续天数为220、240d的等值线从华北平原南部和长江下游地区向北大幅推进,长江下游地区北移幅度较大,≥0℃和≥10℃积温及持续天数明显北移的起始年代分别为20世纪90年代和21世纪前10a。≥0℃和≥10℃积温及持续天数普遍增加是受起始日期提前和终止日期延后的共同影响,而前者的影响更明显。     

甘肃省近42年降水量变化时空分布格局分析

采用反距离加权法(IDW)、普通克里格(OK)、协同克里格(CK)、微地形多元回归+残差分析法(M-AMMRR)和改进的M-AMMRR法(I-AMMRR)进行甘肃省1970-2011年均降水量、降水趋势的空间插值与交叉验证分析,并进一步分析降水量时空变化.结果表明:(1)在建立气候要素与经纬度、海拔高度等回归关系的同时,考虑坡度和坡向等微地形因子并结合OK法进行残差分析的I-AMMRR插值方法能够显著提高降水量的模拟精度,最适于干旱半干旱区域.(2)甘肃省近42a年均降水量呈东南向西北递减的分布规律,气候带相应地由湿润区过渡为半湿润区、半干旱区至干旱区.其中,干旱区面积最大,占全省面积的43％.(3)近42a来,除祁连山地、河西走廊中东部、北山山地部分地区外,甘肃省年均降水量均呈减少趋势,其中夏季呈减少、冬季呈增加、春秋季降水量变化趋势呈地域性分布.研究结果细化了甘肃省降水资源的分布状况,可为农业结构调整,发展特色农业、精细农业提供依据.