西北干旱区地表水与地下水相互转化及总水资源的计算

地表水与地下水同出一源，地表水与地下水多次转化是我国干旱区水资源的主要特点，因此研究干旱区总水资源计算不仅具有理论意义，也有重要实践意义。根据估算，干旱区总水资源量为１０４０．４×１０８ｍ３／ａ，由于干旱区地表水与地下水，从山区至平原不断转化，地表水与地下水资源总量之和，扣除总重复量，才是真实总水资源。     

中国西北干旱区生态地下水埋深适宜深度的确定

干旱区影响天然植被生长的土壤水分和盐分,都和地下水埋深密切相关。地下水埋藏浅,在强烈的蒸发作用下,溶解于地下水中的盐分沿毛管上升水流于地表聚集,使土壤发生盐渍化,产生盐胁迫。地下水埋深过低,毛管上升水流不能到达植物根系层,植物生长受到水分胁迫,发生荒漠化。因此,确定既不会使土壤发生盐渍化和荒漠化的地下水埋深十分重要。本文根据地下水、土壤水及植物生长状况综合研究,把适宜的地下水埋深界定为在温带荒漠区1.5—4m,暖温带荒漠区2.0~4.0(4.5)m,即在潜水的强烈蒸发深度以下和蒸发极限深度之上的区间,为防治土地盐渍化、荒漠化和估算生态用水提供了科学依据。     

中国干旱区地下水资源及开发潜力分析

中国干旱区地下水资源是在国土资源部"新一轮全国地下水资源评价"(截至1999年)的基础上,利用2006年的最新资料进行修正计算获得。经修正计算,新疆地下水天然补给资源量为578.53×108m3/a,其中南疆7地州(含吐鲁番—哈密盆地)为326.96×108m3/a,北疆8地州为251.56×108m3/a。平原区地下水可开采资源全疆为230.39×108m3/a,其中南疆为152.32×108m3/a,北疆为78.07×108m3/a。2006年全疆地下水开发利用量为58.93×108m3/a,尚有162.02×108m3/a的开发潜力,其中南疆为117.75×108m3/a,北疆为44.27×108m3/a。河西走廊地区地下水天然补给资源量为51.80×108m3/a,平原区地下水可开采资源量为25.70×108m3/a,2006年开采利用量为21.51×108m3/a,尚有4.20×108m3/a的开发潜力。     

近50a西北干旱区气候变化趋势及对荒漠化的影响

西北干旱区干旱少雨,生态环境脆弱,土地荒漠化严重。本文根据近1951-2000年的逐月平均气温和月降水量资料研究了我国西北干旱区气候变化趋势,并结合近年来西北干旱区地表径流量变化,分析其对准噶尔盆地、塔里木盆地、河西走廊和柴达木盆地土地荒漠化影响。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温都升高,变暖最显著的是北疆和柴达木盆地。降水量有增加趋势,其中南疆降水量增加趋势最大。北疆蒸发量有减少趋势外,其他区蒸发量都在增加,尤其南疆蒸发量增加趋势最大。(2)近50a来由于气候变暖,使蒸发量增大,塔克拉马干沙漠、河西走廊沙漠区和柴达木沙漠区的干旱危害加剧,这必然导致沙漠化的易发和其进程的加速。北疆气温升高,降水量增加,而蒸发量减少,有利于古尔班通古特沙漠区沙漠化进程的减缓。(3)气候变化和地表径流量变化有利于准噶尔盆地和塔里木盆地的土地荒漠化逆转,而使河西走廊和柴达木盆地的土地荒漠化发展迅速。     

近百年来全球主要干旱区的干旱化特征分析

利用 1 8 6 0 - 1 995年全球格点 (2 .5°经度ⅹ 2 .5°纬度 )Palmer干旱指数 (PDSI)资料 ,以及通过修正的PDSI程序计算的 1 95 1 - 2 0 0 2年中国干旱、半干旱区的PDSI ,分析了全球七大干旱区区域平均年PDSI近百年来的变化趋势及干旱变率对全球变暖的可能响应 ,结果表明 :除澳大利亚、北非干旱区外 ,南美洲、南非、北美洲、中亚和中国西北等全球主要干旱区近百年来呈明显变干趋势 ,且全球气候变暖时段干旱年发生概率明显偏高。在中国 ,近5 2a来半干旱区呈变干趋势 ,而干旱区干旱化有所缓和甚至相反。这一研究表明在全球变暖条件下 ,干旱、半干旱区域水资源缺乏应该引起我们的高度重视     

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。     

西北干旱半干旱区NDVI季节性变化及其影响因素

研究植被的动态变化及其影响因素,不仅能够揭示植被覆盖动态变化特征与气候变化之间的响应机制,同时对区域的植被恢复以及生态可持续具有重要意义。本文基于MODIS遥感卫星数据,借助变异系数、趋势分析、相关分析与Hurst指数探究了2000—2020年西北干旱半干旱区植被覆盖逐季变化特征、影响因素及未来趋势。结果表明：（1）归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）空间变异程度在冬季偏高,且高波动主要分布在新疆与内蒙古大兴安岭的草地与未利用地区域。（2）NDVI随季节波动较大,在林地与耕地最为明显。（3）NDVI主要为改善趋势,其中,春季改善面积最大（84.63%）,冬季最小（72.52%）,且林地改善最为显著。（4）各季度NDVI均受地表温度与降水量影响（Significance=0.05）,且夏季地表温度与冬季降水量逐年递增对植被生长具有抑制作用。（5）未来NDVI主要呈改善趋势。值得注意的是,退化区域零星分布于新疆塔里木盆地、准噶尔盆地等地区。本研究旨在为西北干旱半干旱区的生态修复与治理,以及局部气候暖湿化的应对提供理论参考...     

西北半干旱区农村经济可持续发展脆弱性的分析与测度

本文在个人、家庭和社会三个层面,对西北半干旱区农村经济可持续发展存在的脆弱性进行分析的基础上,构建了测度西北半干旱区农村经济可持续发展脆弱性的指标体系,并以典型地区甘肃省榆中县中连川乡为例进行了实证研究,为实现农村经济可持续发展提供了另外一种视角。     

基于LMDZ模型的西北干旱区水汽再循环率分析

局地水汽再循环是陆地水循环过程的重要环节。在我国西北干旱区水汽再循环的绝对量虽然有限,但对区域降水的贡献(即水汽再循环率)却不容忽视。本文基于嵌套同位素模块的LMDZ模式模拟数据,运用同位素混合模型,对西北干旱区1979-2007年水汽再循环率的时空特征及其作用机制进行了分析。结果表明:研究时段内,外来水汽对降水的月尺度和年尺度贡献率都明显高于再循环水汽,季节上呈夏高冬低,年际上呈逐渐上升的态势;而再循环水汽的贡献率较低,呈夏季低冬季高且逐年下降(冬半年植物蒸腾水汽的贡献率在年际上呈上升趋势)的特点。外来水汽对降水的贡献率存在空间差异,山区附近的值往往较高,荒漠平原区的值则较低。就地表蒸发与植物蒸腾而言,地表蒸发对降水的贡献率整体低于植物蒸腾,但在小范围地区也有相反的规律。外来水汽和地表蒸发水汽的贡献量与其贡献率的空间分布特征基本一致,而植物蒸腾水汽在山区的贡献量高于荒漠平原区。     

PDSI和Z指数在西北干旱监测应用中差异性分析

利用西北地区137个气象台站1961～2003年气象资料,分别计算了西北地区的Z和PDSI两种干旱指数,并对其结果进行了对比分析.结果认为:两种指数在多数地区多数季节可以互相兼容,但Z指数适宜于在雨季表征干湿事件,而PDSI则适宜于西北的所有地区和所有季节,并对当地干旱事件的反映更为敏感;在对不同程度干旱面积的表征上,PDSI对轻旱的表征反映较为敏感,而Z指数对重旱的反映更为敏感;对于中等程度的干旱而言,两种指数表征下的干旱面积较为统一;从西北地区的实际情况出发,PDSI对干旱的表征更为客观.