渭河关中段生态基流量估算研究

文中回顾了国内外生态基流的研究现状及主要计算方法,结合渭河流域的实际情况,选择Ten-nant法、90%保证率最枯月平均流量法和最枯月平均流量多年平均值法三种方法分别对渭河流域林家村、咸阳和华县三个断面不同水平年下的生态基流量进行了估算。结果表明：Tennant法在丰、平、枯水年三种水平年下估算的生态基流量较为合理,林...     

基流分割方法在锡林河流域适用性分析

以锡林河流域为研究区,利用锡林浩特水文站1963—2012年的实测径流资料,运用国内外常用的数字滤波法、HYSEP法、平滑最小值法和加里宁法4类共9种方法,分别对其进行基流分割并分析其适用性。结果表明:1平滑最小值法和HYSEP法的基流过程线平滑缓慢,更符合实际情况。2 9种方法估算的年基流指数差异明显,数字滤波法的估算结果稳定性较高;HYSEP法中固定间隔法(FI)和滑动间隔法(SL)分割的基流模拟效果最好,与实际值的灰色关联度排序为一、二位,Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.896和0.930,平均相对误差分别为1.55%和2.11%。3采用三次迭代数字滤波法(F1),滤波参数β取值0.85时,分割的基流结果优于一次滤波,并且模拟效果良好。FI法、SL法和三次迭代F1法(β=0.85)的基流估算结果客观稳定可靠,均适合研究区的基流分析。     

江河源区的湿地退化现状与驱动力分析

在描述江河源区1986-2000年15年间江河源区湿地的动态变化情况的基础上,分析了导致江河源区湿地退化的自然因素和人为因素,指出气候变化和江河源区自身脆弱环境的相互作用固然是江河源区湿地退化的主要原因,但是近十几年来日趋加剧的人类活动对湿地退化起到了推波助澜的作用。     

黄河源区水文水资源对气候变化的响应

气候变化是目前世界各国科学工作者关注的重要问题之一。以黄河源区为研究区,采用Mann-Kendall非参数检验和Spearman秩次检验相关法分析了过去60年降水、气温及径流的变化趋势;利用十套情景数据驱动大尺度分布式VIC模型,分析了黄河源区未来径流和土壤含水量的可能变化。结果表明:黄河源区年平均气温呈显著上升的趋势,高于全球地表平均升温速率;日最低气温比日平均气温和日最高气温增加显著;年降水量呈微弱增加趋势,年径流量呈微弱减少趋势,两者变化趋势都不显著;未来全球变化条件下黄河源区径流和土壤含水量将有可能呈减少态势,发生干旱的可能性进一步加大,将会对工农牧业生产构成威胁。     

江河源区生态环境演变的过程及主导因素确定研究

江河源区生态环境演变受自然因素和人文因素的共同作用,在自然和人文因素中究竟那些因素是该区生态环境演变的主导因素,对研究区域生态环境演变的机理和演变强度意义重大,本研究通过系统分析江河源区生态环境演变的过程,确立了影响江河源区生态环境演变的因素体系,建立了江河源区生态环境演变主导因素确定指标体系;全国范围内选择了40位在生态环境演变研究方面具有一定造诣的科学家进行了问卷调查和权重打分,用层次分析法(AHP)确定了温度、降水为主的自然因素和畜牧业为主的人文因素为江河源区生态环境演变的主导因素,并确定了各因素之间的排列顺序.     

开都河源区径流变化的气候响应

气候变化下的山区径流时空变异特征是干旱区水文水资源研究的热点之一。本研究选择天山南坡开都河流域源区为典型研究区,基于1958-2017年大山口水文站和巴音布鲁克水文站径流数据,及巴音布鲁克气象观测数据,采用TFPW-MK趋势检验、小波分析与小波相干等方法分析径流序列的趋势、突变和周期特征及其对气候变化的响应。结果表明:近60 a来,开都河源区径流、降水、气温呈显著增加趋势,并且径流量、降水量与最高气温的增率在加快,而平均气温与最低气温的增率减缓;径流量、降水与平均气温的突变年份集中在20世纪90年代,并且均存在28 a的周期;夏季径流量增加主要受夏季升温的影响,而早春径流量增加主要与冬季降水增加、早春升温有关;在年尺度上,降水是影响开都河径流变化的主要因素,气温主要以积温形式影响着径流的变化;在月尺度上,积温与降水均与径流呈显著正相关关系,且源区上游径流较下游径流对气温变化更为敏感。     

河套灌区五原绿洲50a气候年变化特征与预测研究

利用1956-2005年河套灌区五原绿洲气温和降水时间序列分析表明,研究区气温呈显著增暖趋势,而降水量波动中略有下降。对50 a来气温和降水的Morlet小波及其功率谱分析结果表明,研究区气候具有多尺度振荡的特点,年平均气温存在4.88 a、7.14 a、11.1 a和21 a左右的周期变化,而年平均降水具有显著的4.89 a和21 a左右的周期变化。气温和降水具有同步的时间序列,但其优势周期尺度不同。年平均气温和年平均降水分别存在11.1 a和4.89 a显著周期(P<0.01)。通过GM(1,1)模型模拟预测表明,未来10年气温仍然呈持续升高趋势,且增幅较大。     

黄河源头气候变化对生态环境的影响

利用黄河源头玛多、玛沁两个气象站1961～2010年50年逐月平均气温和降水量资料,采用Mann-Kendall等检验方法分析年和四季的气候特征及气候变化趋势,并对气候突变进行了检验。结果表明:近50年来黄河源头表现出气温升高、降水量呈微弱增加、地表蒸发量增大的变化趋势,并且在90年代后期变化趋势更加明显,这种气候变化趋势加速了黄河源头草地退化和沙化。     

1960—2019年黄河源区气候变化时空规律研究

黄河源区是气候变化敏感区及生态环境脆弱区,也是黄河的主要产流区,其气候变化问题备受关注.利用黄河源区均一化气温和降水观测数据,系统分析了近60 a黄河源区平均气候与极端气候事件的变化特征.结果表明:1960—2019年黄河源区年平均气温、平均最高及最低气温表现出增温趋势的一致性,且源区东部增温幅度高于西部;黄河源区年均...     

黄河源地区植被净初级生产力对气候变化的响应

基于黄河源区1959—2008年月平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、降水量、风速和日照百分率等气候要素资料,应用修订的Thornthwaite Memorial模型计算了50 a植被净初级生产力(NPP),分析其年际和年代际变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:1959—2008年间,研究区年NPP变化呈显著上升趋势,NPP变化曲线线性拟合倾向率在95.502～190.72 kg/(hm2.10a)之间,20世纪90年代后NPP较高。20世纪70年代表现为"冷干型"气候特征,NPP距平百分率偏少1.1%～2.1%;2001—2008年均为"暖湿型"气候特征,NPP距平百分率偏多2.1%～4.5%。影响黄河源区NPP变化的主要气候因子是降水量、最大蒸散量和平均最低气温。"暖湿型"气候对植被净生产力增加最有利,黄河源区NPP可增加5.5%～8.5%。而"冷干型"气候造成植被净生产力下降5%～9%。若2050年在"暖湿型"气候情景下,黄河源区未来NPP较多年平均值增加7%～17%。     

新疆呼图壁河径流时间序列分析

基于呼图壁河石门水文站1956—2011年的年径流数据,采用Morlet小波分析和R/S分析方法,对新疆呼图壁河流域径流周期、变化特征和未来趋势进行分析和预测。研究结果表明:(1)通过对呼图壁河1956—2011年径流量的分析发现,径流时间序列存在5 a、10 a、18 a和28 a左右的震荡周期,18 a尺度震荡周期最强,其次是28a尺度。18 a时间尺度上的震荡在56 a研究时段内均较强,且存在4个丰水期和5个枯水期;28 a震荡周期在56 a尺度时段内相对较强,存在3个丰水期和3个枯水期,目前处于偏丰期;(2)利用R/S分析呼图壁河径流量序列,Hurst指数为0.6442,存在明显的赫斯特现象,这就意味着未来一段时间的径流量与过去具有同样的增加趋势。     

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.     

近期长江源区湖泊扩张特征及其成因

选取长江源区1976—2010年5期遥感影像,解译面积大于1 km2以上的92个湖泊面积。结果表明:1976—1992年,长江源区大部分湖泊呈萎缩状态,扣除多尔改错扩张外,中小湖泊面积萎缩了3%;1992—2001年,湖泊面积由801.6 km2增加到844.5 km2;2007年和2010年,湖泊持续扩张,面积分别达到866.8 km2和927.5km2,2010年的湖泊面积较1976年增加了15.7%;2007—2010年湖泊扩张强度最大。同时,分析了研究区1959—2010年的气候水文变化,结果显示:年平均气温52 a呈显著上升趋势,年蒸发量在1959—1980年呈下降趋势,以后趋于稳定,年降水量、年径流量在1998—1999年间出现了突变上升。湖泊面积对气候、水文的响应关系表明,近期的湖泊扩张主要由降水引起。与青海湖、黄河源等地相比,长江源区气候、水文、湖泊面积发生转折的时间要提前7 a左右。     

陕南地区近47年来气温、降水变化特征分析

利用陕南地区7个气象站1961～2007年的气温和降水记录,运用线性趋势、距平分析、5年滑动平均,Morlet小波分析等方法,研究了陕南地区近47年来的气候变化特征。结果表明:近47年来,陕南地区气温呈波动上升趋势,其增长率为0.14℃/10a。春、秋、冬季气温在增加,并且冬季增暖最为明显,夏季气温略有降低。气温变化有明显的周期性,普遍存在着20a和3～5a的周期振荡信号;降水量呈减少趋势,平均每10a减少2.9mm。降水量的年际变幅表现为夏季>秋季>春季>冬季,春季和秋季降水减少,夏季和冬季降水增加,减少量大于增加量,导致春旱、秋旱加剧。Morlet小波分析表明降水在20a和4～9a的尺度上也有较强的周期振荡。     

黄河三角洲地区气候变化特征及其对气候生产力的影响

为了揭示在全球变暖大背景下,黄河三角洲地区的气候变化趋势及气候生产力对其的响应,根据1959-2009年的气象资料,在运用数理统计方法分析了该区气候变化特征的基础上,利用Thornthwaite Memori-al模型计算了气候生产力,并借助滑动t检验法进行了突变分析。结果表明：年平均气温以0.373℃/10a的速率递...     

数字滤波法在天山北坡军塘湖河流域流量基流分割中的应用

基流不仅在水安全、非点源污染评价、水资源调查和评价、水资源优化配置中起着重要的作用,而且也是流域产汇流计算的重要研究内容之一。以军塘湖河流域为研究区,采用2009—2011年日径流量数据,运用最小平滑值法和数字滤波法分别对其进行基流分割。从分割后基流指数的稳定性,基流过程线的合理性来看,数字滤波法优于最小平滑值法,并且滤波参数β越大,次数越多,分割得到的基流越小。以最小平滑值法分割的结果为基准,结合军塘湖河流域特征,数字滤波法中参数β为0.85时,经过正—反—正3次滤波,估算的基流结果更能客观地反映实际状况。     

山西晋南地区近56a的气候变化特征、突变与周期分析

利用1954～2009年山西省晋南地区气候观测站平均气温和降水量资料,运用多年趋势线、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验和小波分析等方法对晋南地区气候变化特征、突变以及周期特征进行了分析研究。结果表明：近56年来,山西晋南地区的气候有向干暖化转化的趋势。年平均气温上升趋势明显,其变化率为0.28℃/10a,尤...     

黄河源区气候变化及人为扰动的生态响应

利用黄河源区1959-1999年的气象和水文资料,分析了该区气温、蒸发量、风速、降水量、径流量以及多年冻土的演变规律,揭示了源区对气候变化和人为扰动的生态响应趋势。研究表明:近40年黄河源区气温升温趋势明显,源区升温高达0.58℃/10 a,成为全国升温最高的地区,但气温的升高并没有引起蒸发量的总体上升,反而有所下降,蒸发量下降可能与风速下降有关;气温的升高导致多年冻土层变薄植被失去保护,地表蒸发增强,同时冻土层上限下移,径流量也受到影响;降水有所减少,但其变化趋势并不是十分明显,这与西北地区整体的降水规律有着较为明显的不同,显示出黄河源区的独特的地域性;降雨量与径流量的变化趋势基本一致。气候变化和人为扰动共同造成了草原退化、水土流失加剧、自然灾害频发、冰川萎缩、冻土退化、水体减少等生态问题,气候变化是造成黄河源区生态退化和破坏的根本原因,大规模生态移民可能是保护黄河源区生态的根本办法。     

近54年民勤绿洲气候变化趋势与周期特征

通过对民勤气象站1953-2006年气温和降水量的观测资料分析表明,近54年来,民勤绿洲气温总体呈显著增温趋势,以冬季升温最明显,贡献率最大为特征。年平均降水量在波动中微有增加,以春季增湿最多,夏季略有减少,气候变化具有明显的区域特征。Morlet小波及其功率谱分析表明,气候变化存在多时间尺度、多层次和多分辨的特性结构。其中,年平均气温均存在21年和7.14年周期,年平均降水量存在21,8.62,6.62年和4.03年周期,且中长周期相同,短周期不同。周期特征表明,研究区气候变化21年周期主要受太阳黑子活动磁(海尔)周期的影响,气候变化短周期可能受大气环流和El Ni(?)o等的影响。     

近52年来滦河流域气候变化趋势分析

以滦河流域以及附近34个气象基站1957～2008年52年逐日气象资料为基础,采用M-K趋势检验方法分析了年降水、年均气温、年均相对湿度以及年日照时数等主要气象要素的年际、年内变化趋势。结果表明：整体上,滦河降水呈不明显下降趋势,夏季减少趋势最为显著;气温呈显著上升趋势,冬、春增温最为显著;日照时数整体呈显著下降趋势;...