祁连山北坡与坡前走廊降水和气温变化差异对比分析

为了探索山地森林水源涵养区与山前走廊水源消耗区降水和气温变化差异,2006年在祁连山北坡、河西走廊的南边缘、北边缘建立3套自动气象站,2015年提取3个气象站的2007~2014年的降水和气温共计19.3万组数据。采用特征参数算法、相关和多元回归分析方法,研究了降水和气温的年内年际变化特征及相关回归模型。结果表明:(1)从走廊北边缘到南边缘再到祁连山北坡,随着海拔的逐增,年均降水量逐渐增大,年均气温逐渐减小,但年际变化幅度相反,则降水量的变化幅度逐减,气温的变化幅度逐增。走廊北边缘和祁连山北坡年均气温呈波动性增加趋势,而走廊南边缘的年均气温呈波动性略有减少趋势;降水量均呈波动性减少趋势。(2)从走廊北边缘到南边缘再到祁连山北坡,随着海拔的逐渐增大,月降水量都逐渐增大,气温都逐渐减小;祁连山北坡月均降水变化幅度最小,月均气温变化幅度最大;走廊南、北边缘的月均降水和气温变化幅度基本接近,变化幅度都较小。(3)降水和气温属于高度相关或者显著性相关;祁连山北坡、走廊南边缘、北边缘降水和气温的回归模型都通过了R2拟合检验、F方差检验、t偏回归系数检验。通过模型评估和分析,降水量和气温回归模型的拟合效果都较好,可预测祁连山北坡、走廊南边缘、北边缘降水量和气温在97.6%以上,且准确率可达97.1%以上。本研究可为研究土壤、植被、水资源的垂直梯度变化提供参考数据,也可为进一步解决山区林牧与川区水资源短缺双重矛盾、山区防火风险指数与川区生态环境承载力矛盾提供科学依据。     

降水与人类活动对小清河上游径流量的影响

根据小清河流域黄台桥水文站1965~2013年径流序列资料以及黄台桥雨量站的降水量数据,采用5a滑动平均法和Mann-Kendall非参数检验法,分析了小清河上游径流量和降水量的变化特征;在此基础上,利用径流量与降水量的双累积曲线对降水-径流序列进行了突变点分析,并对突变点前后径流量与降水量的Pearson相关系数进行了分析与检验。结果表明:小清河上游径流量与降水量均呈现增加趋势,但径流量较降水量的增加趋势显著。将小清河上游径流演变过程分为1965~1974年,1975~2003年和2004~2013年3个阶段,1965~1974年为天然径流阶段,1975-2013年为受人类活动影响显著阶段。在径流变化过程中,径流量与降水量的Peason相关系数逐渐减小,而人类通过排污、引水等活动加大了对径流量的影响程度,成为影响径流变化的决定性因素。科学地区分降水与人类活动对径流变化的影响,可以为研究流域水文循环过程提供借鉴,对实现水资源可持续利用也具有现实意义。     

森林覆盖率对区域降水的影响

本文通过对江淮丘陵、皖西山区和淮北平原的不同时期的森林杠益率与降水量的分析,结果表明随森林覆盖率的增加,年平均降水量呈增加趋势,森林覆盖率的增加,有得调节降水,减少旱涝灾害。森林覆盖率对过程性降水影响小,对局地性降水影响大。     

陕西省近34年汛期极端降水事件变化特征分析

利用陕西省100站自动站1985～2018年逐日降水资料,采用百分位法定义汛期极端降水事件的阈值,统计出陕西省汛期极端降水日数、极端降水量,并对其线性趋势、年代际变化、突变性和周期变化等进行了分析。结果表明:近34a来,陕西省汛期极端降水事件整体呈增长趋势,但趋势分布存在明显的空间的差异,榆林东南部极端雨日、极端降水量增长明显,关中中东部极端雨日和极端降水量的增长较小,部分地区的极端降水量还出现了下降趋势。极端雨日出现均值突变的特征,极端降水量具有显著的年代际变化特征和突变性;极端降水事件多体现年际变化特征,主要以准2a、2～3a的短周期为主。     

近10年我国荒漠化地区干湿变化分析

降水状况对于维持和稳定干旱区生态系统发挥着决定性的作用,本文运用静止气象卫星和地面气象资料,采用中国能量水平衡的监测方法来监测植物环境的变化,为我国荒漠化土地动态变化研究提供科学依据。自2000年以来,我国北方大部分地区年平均降水量比以往偏多,干旱区气候总体趋向暖湿,部分地区生态环境有所好转。北方干旱区近10年降水略显上升趋势,土壤湿润指数与降水量趋势基本一致,生态环境相对好转。内蒙古东部、阿拉善高原和河西走廊降水量和土壤湿润指数均略显增加趋势,青海北部增加趋势明显。     

北京市近57年降水变化特征研究

根据北京市1960～2016年的降水数据资料,采用线性回归方法、M-K检验、R/S分析法从不同的时间尺度分析了北京市降水的变化规律以及未来的趋势特征。实验结果表明:1960～2016年北京市降水量呈现出不断下降的趋势,57年来北京市的年降水量突变年份在1995年,并且北京的年降水量序列具有明显的Hurst现象,具有反持续性特征,且这种持续性较强,即北京未来的降水将会增加。     

西双版纳近45年来气候变化及对热带作物的影响

根据云南省西双版纳州景洪市气象站1961年1月～2005年1月的气温及降水资料,分析了西双版纳近45年来的气候变化特征:降水量呈下降趋势(-20.72mm/10年),夏季降水量(-24.28mm/10年)减少较明显,春季降水量(11.18mm/10年)呈上升趋势;年平均气温呈上升趋势(0.262℃/10年),尤以冬季变暖最明显(0.483℃/10年);年极端低温的上升趋势(0.545℃/10年)远大于年极端高温的下降趋势(-0.088℃/10年)。大致可以以70年代末为界将近45年的西双版纳气候分为之前冷期、之后为暖期。同时讨论了气候变化对热带作物的影响和相应的适用技术及对策。     

陇东黄土高原中沟小流域降水格局变化及特征研究

通过对2009—2021年陇东黄土高原中沟小流域生长季（5—10月）的降水实测数据进行研究发现：生长季年降水量为537.7 mm,年际变异系数CV=13.09%,降水事件以≤10 mm降水为主（f=65.68%）,但其对年降水贡献小;降水日数以≤10 mm的降水事件发生日数为主,年际变异大（CV=43.76%）,对年降水日数的影响大;≤10 d的降水间隔期占比最大且年际频率变化基本稳定（CV=22.43%）,>10 d的降水间隔期呈减少趋势;1～2 d的短期连续降水事件发生频率大（f=75.43%）,年际变化差异较小（CV=27.44%）;不同年降水量与降水日数在0.05水平上无显著相关性（p=0.788）,年降水总量在不同水文年份上的差异主要来源于大降水事件（>10 mm）的降水量。     

祁连山森林草原带大气降水特性的研究

本文根据1973年以来祁连山寺大隆林区降水观测资料,研究了以试区为代表的祁连山森林草原带大气降水的特性及其流域降水量的变化规律。结果表明:祁连山森林草原带年降水量呈不稳定动态变化趋势,变幅在317mm～539.7mm之间,年际差值为70.3％,其中降雪量占年降水量的3.5％;随着海拔高度每梯升100m,降水量增加4.3％,且阴、阳坡降水递增率有明显差异;森林对降水的再分配表现为不同的森林植被类型其林冠截留量迥异,其中藓类青海云杉林林冠多年平均截留率为25.86％。     

50余年来呼和浩特地区气候变化与厄尔尼诺-拉尼娜事件关系初探

选取了1961-2014年呼和浩特地区气候资料,结合同一时期发生的El Nino/La Nina事件,对气温、降水量和干旱特征与El Nino/La Nina事件的关系进行了统计分析,初步探讨了El Nino/La Nina事件对呼和浩特地区气候的影响。分析结果表明:1961年以来呼和浩特地区气温具有明显的波动升高的趋势;降水量年代际变化较为明显,20世纪60、70年代,降水为正距平;20世纪80、90年代,以及21世纪前10年,降水均为负距平,2011年以后降水开始逐渐增多。El Nino/La Nina事件对呼和浩特地区气候变化和干旱灾害具有一定的影响,El Nino年气温偏高,La Nina年气温偏低;El Nino和La Nina事件对呼和浩特地区降水都有减少的作用,El Nino事件中,降水量减少的概率和幅度更大。El Nino事件提高了呼和浩特地区发生干旱的概率;La Nina事件促使发生干旱的概率较小,但其促使发生干旱的程度可能更深一些。     

陕西省气温和降水时空变化特征

利用陕西省1960-2013年气象资料,分析了气温和降水时空变化特征。结果表明:(1)在时间尺度上,陕西省的年平均气温的上升速率约为0.23℃/10 a,1990年代后期以来,气温显著升高。四季气温也呈上升趋势,其中春、冬季上升速率较大。年降水量以8.78 mm/10 a的速率下降,1980年代后期以来,降水量明显减少。春、秋季降水量呈下降趋势,夏、冬季呈上升趋势。年平均气温在1996年发生突变,1996年以来为高温期,年降水量在1970年和1975年发生突变,1970年以来为相对少雨期。在10年尺度上,陕西省气候依次经历了冷湿—冷干—冷湿—暖干—暖干的变化过程,暖干化趋势明显。(2)在空间尺度上,年平均气温由南向北递减,呈现出明显的纬度地带性特征。年降水量整体由南向北递减,部分山地形成地形雨。(3)北半球中高纬度的环流系统的变化和ENSO事件是影响陕西省气候变化的重要因素。     

基于频率计算法的毕节市气象站降水量分析

指出了随着经济和社会的快速发展,人类对水资源的需求越来越高,如何调配水资源、高效地利用水资源成为地区当下发展急待解决的关键问题,特别是在喀斯特这种特殊的地表水循环二元结构中,水资源的循环利用和保护更显得尤为重要。收集了毕节站1961~2015年降水数据,选用皮尔逊Ⅲ型理论曲线进行多年不同频率下降水的拟合,旨在得出经验频率曲线,拟合出了一条最优的毕节站降水频率理论拟合曲线。结果表明:X^-=888.37,Cv=0.15,Cs=1.5Cv。利用该条拟合曲线可计算出毕节地区不同频率条件下的降水量,能为该地区水资源利用提供依据及为相关水利部门管理水资源提供科学的指导。     

论森林生态系统与降水的关系

降水与森林生态系统是作用与反作用的关系。因为降水量决定森林植被的存在与否 ,其次才是森林生态系统的水文功能发挥调节降水。但这种反作用是有限的 (如增加降水频率 ,减弱雨强而对年降水量无显著影响 )。事实上 ,规律性的大气环流与大地形及局部地形共同决定水汽的输送路径和输送量 ,从而决定降水总量。植树造林的根本目的是利用森林生态系统的水文生态功能和森林植被—土壤系统的水分涵养功能而产生的“时滞”效应 ,为水资源的有效利用创造条件。     

1990-2012年山东济南市气候变化特征分析

根据济南市1990-2012年气象数据,运用均值、线性倾向估计等统计分析的方法,对济南气温和降水的季、年变化特征进行了分析。结果表明：济南市近25年平均气温为14．96℃,并以0．153℃／5a的速度下降,与全球气温上升趋势不一致,各季节平均气温变化不一,但整体均呈现下降趋势,降温幅度冬季〉夏季〉秋季〉春季;20多年来其平均降水量为850．58mm,以22．86mm／5a的速率递减,秋季和冬季降水量趋于平衡,春季有明显上升趋势,夏季呈现减少趋势,极值之差为187．2mm。     

章古台地下水位与降水量变化动态相关性分析

利用辽宁省章古台气象观测站1999—2017年地下水位和降水量连续观测数据,结合2017年应用CTD水位传感器和sl3型雨量传感器对章古台2块樟子松人工固沙林生长季地下水位和降水的测定结果,对章古台地下水位与降水量变化动态相关性进行分析。结果表明:章古台地下水位变动与降水关系密切,年际间地下水位变动滞后于降水量1~2a,地下水位上升或下降有3~5a为一周期的现象。月际间地下水位变动滞后于降水量,不同埋深的地下水水位变化受降水量影响不同,8m埋深的地下水位变化受降水影响小于4 m埋深。近19年降水量未下降而地下水位呈下降趋势,这与近10年来人工大量抽取地下水及森林蒸散消耗等多种因素有关。     

黄土高原近30年降水集中度分析及时空演变特征

选取近30年的黄土高原地区58个气象站点的降水数据,分析了黄土高原年降水以及降水集中度(PCD)和集中期(PCP)的时空变化特征,结果表明：(1)黄土高原地区年均降水量在50～900 mm,空间分布上东南高西北低。降水高值区分布在三门峡站与武功站附近以及五台山站,年均降水量为900 mm;低值区位于临河站附近,年均降水量为50 mm;(2)黄土高原地区的降水集中度分布于0.43～0.76,自东南向西北递增;而降水集中期的变化则不太明显,多集中于夏季的7-8月份。因此在降水集中的7-8月份,水土流失会比较加重,应加强水土流失防治工程,在降水量大的月份做好灾害防护,为工农业生产提供预警,减少工农业生产损失与经济损失。     

四川省气候变化及其影响研究

指出了区域气候变化影响评估是科学应对气候变化的重要前提。基于大量研究梳理了近50～60年四川气候变化趋势,归纳了气候变化对四川极端天气气候事件及其诱发灾害、水资源、生态系统、基础设施、粮食生产、人体健康、旅游资源等重点领域的影响,结果表明:近50～60年,四川气温不断升高,降水持续减少,气候趋于暖干化,但区域差异明显,四川盆地趋向暖干,川西趋于暖湿;干旱范围、强度和频次增加,极端降水日数略微减少、频数增加、强度微弱增加,川西地质灾害风险增大;水稻增产潜力下降,玉米全生育期有效降水量减少,冬小麦潜在产量下降,玉米、小麦、油菜全生育期和关键生育期水分亏缺;水资源分布改变,山区尤其溶岩地区缺水加剧,冻土融化加剧;近20～30年,总植被净初级生产力略有上升,川西高原植物生长期提前,大熊猫栖息地向更高海拔扩展;城市潜在不宜建设用地有所增加,城市高温热浪、内涝风险加大;高坝群等基础设施服役环境恶化;气候变化为传染病传播提供有利环境,增加疾病传播风险;以水、气为主的旅游地可持续发展面临挑战。为此,提出了区域适应气候变化影响的对策,以期为理解和适应气候提供科学参考。     

黑龙江省近40年夏季季风的变化规律

为了分析黑龙江省夏季季风的变化规律和夏季季风与年降水之间关系的变化,采用Samel发明的方法,用逐日降雨量数据计算每一年夏季季风到达、离开、停留在黑龙江省的时间。研究结果显示:在1960年至2000年间,黑龙江省的年降水量变化趋势是每10a增加2.229mm,这一变化趋势不显著;夏季季风停留的时间和季风期间的降水量呈显著减少的趋势,分别为每10a减少6.9d和17.5mm。夏季季风这一变化主要原因在于1960–1975期间是夏季季风离开该省的时间提前,1990–2000年间是到达该省的时间拖后。夏季季风在过去40a的减弱使它对年降水量的贡献率每10a减少4.4%。     

木麻黄沿海防护林林内降水特征的研究

对木麻黄沿海防护林的林内降水特征的研究表明 :惠安木麻黄沿海防护林的林外年降水总量为 2 0 0 1 1mm ,年穿透降水量为 16 0 9 4mm ,占林外年降水量的 80 4% ,年树干径流量为 171 7mm ,占林外降水量的 8 6 % ,年林冠截留量为2 2 4 0mm ,占年降水量的 11 2 %。穿透降水与降水量以及树干径流与降水量之间存在着明显的直线相关关系 ,可分别描述为 y =0 8972x - 4 4974和 y =0 10 5 4x 0 2 5 4。     

天然华北落叶松径向生长对气候变化的响应

在气候暖干化趋势下,进行森林经营树种对气候变化的响应研究,有助于适宜的经营技术构建以及森林经营对气候变化的应对。选取围场县龙头山林场天然华北落叶松,建立年轮宽度年表,应用相关分析、Mann-Kendall检验、逐步回归等方法,研究华北落叶松径向生长对气候变化的响应。结果表明:1)近60年来,本地区气温显著升高,在1980年发生升高突变;降水量有减少趋势,但变化趋势不明显。2)华北落叶松径向生长受气温与降水的双重影响,与多数气温因子呈显著负相关,与多数降水因子呈显著正相关,当年3,4月份降水是树木径向生长的重要限制因素。3)生长季极端高温与径向生长呈显著负相关,湿润指数与径向生长呈极显著正相关。4)利用当年生长季平均温度及3,4月份降水量和湿润指数模拟华北落叶松径向生长,发现在暖干化趋势下,研究区华北落叶松的生长将呈现减缓趋势。