疏勒河出山径流量变化特征及趋势分析

根据疏勒河出山径流量代表站－昌巴堡水文站及相邻气象台站的观测资料，采用滑动平均、逐步回归和频谱分析等方法，对疏勒河出山径流量年际动态变化特征进行了分析研究，并在此基础上对其未来变化的趋势进行了预测。     

图们江干流区间流域径流变化特征

以图们江干流区间为研究对象,应用Mann-Kendall非参数检验法分析干流区间4个水文站点径流年际与年内变化趋势。在此基础上,采用R/S分析方法分析年径流、季节径流和月径流变化趋势在未来的可持续性,利用Mann-Kendall突变检验方法分析各水文站点年径流、季节径流和月径流发生突变的年份。结果表明：图们江干流区间各水文站径流年际和年内变化趋势均与干流径流变化趋势一致,呈下降趋势,非汛期径流下降的贡献主要来自春季和冬季径流的下降;Hurst指数表明,上游径流变化趋势的持续性最强,下游的持续性相对较弱;1985年是图们江干流区间年径流发生突变的年份,且降水量也发生了变化,可以推测降水量可能是径流不断减少的重要因素。     

伊宁市主汛期降水日变化特征

基于伊宁市2007-2011年逐时自动降水资料,分析主汛期（5-8月）降水日变化特征。结果表明,降水主要集中在22:00至翌日09:00,最大值出现在02:00,其次为18:00至翌日19:00,最小值出现在13:00。降水频次的高值区在23:00至翌日11:00,降水最不易产生的时间为16:00。降水强度最高值出现在18:00,其次为19:00,此时间段也是累积降水量高值区,降水强度最低值13:00也是累积降水的低值区。降水强度和降水频次与降水量的相关性较高。在≥0.1 mm、≥1 mm和≥3 mm的逐时降水频次中,夜晚和早晨出现降水的次数较下午多,其中,≥0.1 mm的降水次数最多。降水主要以夜雨为主,且以3 h的短时间降水贡献率最大。总云量和低云量与降水量呈显著正相关。     

近20 a塔里木河干流区土地利用变化特征

基于GIS技术及景观生态学原理,利用塔里木河干流区4期（1990年、2000年、2005年和2008年）土地利用遥感影像解译数据,研究近20 a塔里木河干流区土地利用的变化特征。结果表明：塔里木河治理后的10 a干流耕地面积增加了1.03×10⁵ hm²,耕地动态度增加较大,盐碱地面积增加了7.13×10⁴ hm²,较治理前增速呈减缓态势;草地面积约减小了4.91×10⁵ hm²,林地、水域面积呈先增加后减小的趋势,但两者动态度减小。沙地、盐碱地的动态度减小,表明塔里木河综合治理基本抑制了干流区盐碱地、沙地面积增加的速度。同时,土地利用类型转移的方向主要是草地、林地、耕地、沙地之间的相互转化。塔里木河综合治理引起干流区水资源的再分配,对耕地、林地和盐碱地面积的变化影响较大;从各景观类型指标分析,聚集度指数明显降低,说明景观破碎度和连通性降低;而多样性指数和均匀度指数增加,表明区域景观异质性增加,稳定性增大。这些变化可能导致土壤表层积盐,沼泽地面积减少。本研究将有助于对综合治理工程的实施效果进行综合评估。     

新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州大气降水时空变化特征

利用新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州气象观测基本(准)站1960—2011年的降水观测资料,采用线性回归分析、趋势分析、突变检验和小波分析等方法,对降水量变化特征进行分析。结果表明:近52 a克孜勒苏柯尔克孜自治州年降水量均呈现一致的增加趋势。就年际变化而言,平原区阿图什站的降水量自20世纪末增加较为明显;山区乌恰站和阿合奇站降水量呈现快速增加趋势,在进入90年代后各地多极端天气气候事件;阿图什和乌恰站的降水变率较大,阿克陶和阿合奇站降水变率较小,各个观测站四季降水变率均在0.3以下,表明降水稳定;平原站年降水量序列在20世纪80年代末和21世纪初发生了2次明显的突变,突变时间点分别为1987年和2000年,山区站年降水量序列在20世纪90年代初发生了由少到多的突变,突变时间点为1994年;小波分析结果显示:克孜勒苏柯尔克孜自治州平原地区降水存在着3 a、7 a和8 a左右的振荡周期,而山区存在着8 a和4 a左右的振荡周期。     

近45年山西省降水变化特征

利用山西省108个地面气象站1961-2005年降水量资料,研究了近45年来山西省降水变化.结果表明:东亚季风对处于季风边缘带山西省年降水量空间分布的影响十分明显,进一步分析夏季降水,发现了更为精细的山西省季风边缘带;1964年和1965年仍然是山西省降水量最多和最少的年份;年降水量的下降趋势十分显著,下降最显著的地区出现在阳泉以西的喇叭型中部区域内;20世纪70年代末发生了降水突变,北太平洋海温导致东亚季风的年代际变化是山西降水突变的可能原因;降水存在准3年、准6～7年的年际和准11年、准16年的年代际周期振荡.     

新疆北部汛期降水的变化特征

基于新疆北部1961-2007年43站逐日降水资料,分析汛期降水的变化特征。结果表明：小雨、中雨和大雨的降水日数和降水强度均呈增加和增强的趋势,大雨日数和强度变化显著,尤其在2000年以后。进一步的研究发现,湿时期（1987-2007年）相对干时期（1961-1986年）,新疆北部汛期的总降水量均是增多的,北疆西北部降水量的增多主要是由于小雨和中雨的增加所致,而天山山区及其北麓,伊犁河谷地区降水量的增多是由大雨增加主导。极端干旱事件呈减少趋势,尤其在近10 a处在低发期,极端湿润事件呈增多趋势。     

近50年来渭河干流中段径流变化特征研究

利用渭河干流咸阳站1960—2009年径流及降水数据,采用Kendall秩相关系数、R/S分析法、M-K突变检验法等数理统计方法,分析了渭河干流中游四季径流变化趋势及突变特征,得出结果：(1) 渭河干流中游四季径流均呈极显著递减趋势,尤其是秋季径流减少最为明显,并且未来流量变化与现在保持相同的态势,即有持续递减的特征;(2) 渭河干流中游段年均流量的集中期主要分布在8月中旬左右,年降水量集中期主要分布在7月底左右,径流从降水开始经过停蓄、漫流、河槽集流,然后汇流至下游河道大概需要32 d左右的时间,径流对降水的滞后期在不断延长,50年来渭河干流中游径流系数呈下降趋势;(3) 采用M-K突变检验法和滑动t检验法得出年均流量的突变时间点 为1987年,春季与秋季突变时间一致,夏季突变时间与年均突变时间较为接近。     

近50 a青海黄南州降水变化特征

选取青海东南部黄南州4个气象观测站近50 a（1961-2010年）降水资料,运用气候诊断分析方法,对黄南年降水量变化特征进行研究。结果表明：研究区域内各地年平均降水量有较大差异,在空间分布上自南向北逐渐减少,变异系数自南向北呈增加趋势,各地年降水量皆呈正态分布;区域内年降水除泽库外都呈减少趋势,各地变化趋势并不显著;黄南四季降水各地变化不同,但冬季都呈增加趋势,南部增加显著。突变分析表明,河南年降水量在1985年发生了一次由多到少的突变,尖扎、同仁、泽库可能在20世纪90年代初存在突变;周期分析表明,4站年降水量都存在10 a的周期性变化规律,此外,尖扎、同仁、泽库、河南还存在2～4 a、准2 a、3～5 a、3～5 a的短周期变化。     

阿勒泰地区冬季降水变化特征及雪灾趋势判断

利用1961～2010年北疆阿勒泰地区的气象数据,对研究区大冬季的气温和降水特征进行分析。结果表明:1)阿勒泰地区年平均气温以0.43℃/10a的速率呈增温趋势,与此同时降雪量也以126.4mm/10a的速度呈上升趋势。2)通过可公度法判断出2012a及2013a发生下一次中-重度雪灾的信号较强。并采用蝴蝶结构图法及可公度结构系法对雪灾发生年份进行了验证。3)太阳黑子及ENSO事件对雪灾的发生均具有一定的影响。     

榆林珍稀沙生植物保护基地降水变化特征

依据陕西省榆林珍稀沙生植物保护基地1961~2014年的逐月降水量,利用多种统计学方法分析并探讨了降水量的时间分布特征、长期变化趋势、突变及未来趋势性分析。研究结果表明:植物保护基地内多年平均降水量为402.4mm,年际降雨量呈缓慢下降趋势。降水年内主要集中在7~9月,但较其他各月变异程度较大。Morlet wavelet小波变换分析表明植物保护基地内降水量存在着5a和7a等中短周期变化。MannKendall检验表明降水量分别于1977、1986、1996和1998年发生突变,年降水量逐步进入少雨期。R/S分析表明未来降雨量呈平缓下降趋势,但无明显持续性特征,与过往降雨量相关性较小,受外界因素影响变大。     

湟水河谷夏季云和降水的日变化特征

利用青海省湟水河谷地西宁、平安、乐都、民和4站2005-2007年夏季(6～8月)的逐日逐时云状、云量、降水、风向、风速资料,统计分析湟水河谷地云和降水的日变化特征,并结合河谷局地环流特征进一步分析山谷风对地形云和降水的作用。结果表明:湟水河谷降水量、各级降水频次都表现为夜间多于白天,降水峰值出现在下午、前半夜和清晨,谷值出现在12:00～14:00时和18:00时左右。湟水河谷总云量、低云量均表现为白天比夜间多。层积云大部分在后半夜生成,5:00时开始逐渐增多;对流云的日变化表现为午后对流活动的加强和云量的增加。谷风风速峰值出现时次与对流云峰值出现的时次非常吻合,两者呈线形分布。     

塔里木河综合治理前后干流环境变化

采用TM卫星遥感影像数据,对塔里木河干流2000年和2010年的环境变化信息进行提取,分析了塔里木河近期综合治理工程实施前、后干流区土地覆盖/利用类型的变化状况,构建了塔里木河干流环境质量评价模型,对其治理前后环境状况进行了综合评价,并对比分析了塔里木河上、中、下游变化的差异性。结果表明:2000—2010年,塔里木河干流区耕地、草地、水域面积显著增加,林地和未利用地的面积显著减少,而建筑用地面积变化幅度较小;其中,林地、草地与未利用地向耕地的转化,林地向草地的转化,以及天然草地与未利用地向水域的转化是土地覆盖类型间的主要方向;塔里木河干流上、中、下游区各类型变化程度和速率存在显著差异。综合治理工程实施后,塔里木河干流环境质量总体表现出一定程度的好转,除上游处于一般级别外,其他地区仍然处于较差的环境级别;其中上、中游区环境质量评价指数(ecological index,EI)变化不明显,而下游区EI指数则显著增加,说明治理工程的实施使下游绿色走廊来水量增加,生态输水区的环境得到显著改善,地下水得到补充,两岸植被恢复明显。     

石家庄市暴雨变化特征及降水极值重现期研究

利用石家庄市17个地面气象观测站建站以来至2011年的逐日降水资料,在分析了石家庄市暴雨日数时空分布特征的基础上,根据耿贝尔极值Ⅰ型分布型理论,讨论了该地区在不同重现期降水极值的分布情况。结果表明：石家庄市暴雨日数由西北和东南向内部逐渐减少,其中西北部山区暴雨发生的次数最多;近几十年来,石家庄大部分地区年暴雨日数呈减少趋势,唯有北部地区呈增加趋势;石家庄市暴雨日数具有明显的年际、年代际变化特征,自19世纪70年代以来出现两个暴雨偏多时期,分别为70年代中期至80年代初和90年代中期前后;石家庄市暴雨日数存在准6 a和准16 a左右的振荡周期。在10 a、30 a和50 a不同重现期各站年最大日降水量和年最大过程降水量相差较大,其中西北部和西南部山区较大,东部平原相对较小,各站年最大日降水量均在100 mm以上,达到大暴雨的标准。     

秃尾河流域径流对降水变化的响应特征

利用双累积曲线法、相关分析法分别对年和季降水径流关系进行了分析,探讨了径流与不同时段降水的响应关系,并通过多元线性回归法定量分析了径流对降水变化的响应程度。结果表明:(1)秃尾河流域年径流呈显著减少,年降水呈先减少后增加的趋势。(2)秃尾河流域四季径流均显著减少,夏季径流变化与年径流变化趋势一致;降水量则春季增加,夏季减少,而秋季和冬季降水先减少后增加,年降水变化主要受夏季和秋季降水变化的影响。(3)秃尾河流域夏季径流对同期降水的相关程度最强,冬季最弱;年径流与最大一个月降水的相关程度最高,其次为夏季。(4)相比于基准期,水土保持效应时期(1978—1998年),径流对降水变化的响应比重为27.4%,人类活动等其他因素的比重为72.6%,其中取用水比重为13.9%;资源开发期(1999—2000年),年径流对降水的响应比重为21.4%,人类活动等其他因素比重78.6%,其中取用水活动比重为17.4%。自人类大规模活动以来,人类活动始终是径流减少的主要影响因素,其中取用水比重有所增加;降水因素对径流减少的作用减小。     

青海高原东部边坡地带降水变化特征及突变分析

利用青海高原东部边坡地带9个地面气象站1961-2000年的降水资料,分析了区域内近40a来降水变化的时空分布特征、变化趋势及突变,结果表明近40a来,区域内东南部和西北部降水存在相反的相位变化,在降水趋势上存在西北部略增加,东南部明显减少的现象;夏季和冬季区域内大部分地方的降水量是增加的,春季和秋季表现为明显的减少趋势;秋季降水在70年代末到80年代初发生突变,80年代后秋季降水量表现为明显的减少趋势,年降水量减少的主要原因是秋季降水量的减少。     

1951-2012年科尔沁沙地气温、降水变化特征

科尔沁沙地是中国沙漠化典型区域,生态与环境问题突出,研究其驱动力之一的气候变化特征十分必要.利用1951-2012年62 a气温和降水资料,对科尔沁沙地空间和区域平均气温、降水变化特征进行了分析.结果表明:空间多年平均气温以开鲁、通辽为中心向东西方向递减,自北向南逐渐升高,且各站点均呈显著增加趋势;空间多年平均降水量以开鲁、阿鲁科尔沁旗为中心向四周逐渐增加,除库伦站降水量显著减少外,各站点降水量变化均不显著.区域平均气温上升速率为[0.319℃·(10a)-1],区域平均最高气温的上升速率[0.223℃·(10a)-1]低于区域平均最低气温[0.525℃·(10a)-1],春季气温增幅最大,冬季次之.最低气温的升高可能是导致总体气温上升的主要动力之一.区域平均降水量年际间波动较大,但总体无明显变化趋势;各季节区域平均降水量均无显著变化.年区域平均降水量与年区域平均气温、夏季区域平均降水量与夏季区域平均气温呈显著负相关,整体呈阶段性对称变化.     

树轮记录的中天山150年降水变化特征

位于伊犁河谷东端的巩乃斯河源区,是新疆乃至中国西北地区降水最为丰富的地区之一。利用位于巩乃斯河源区的雪岭云杉树轮宽度资料,分析了树轮宽度对山区气候要素的响应关系,发现制约树木径向生长的主要因子仍然是水分条件。利用一元线性回归模型建立树轮宽度标准化年表与巴音布鲁克站和天山积雪雪崩站上年7月到当年6月降水平均值的转换方程,重建了这一区域150年来的降水变化历史,该转换方程的方差解释量达到55.8%,较好地通过了统计检验,重建降水序列与伊犁地区旱灾历史记录吻合。对150年降水序列的变率特征分析表明,降水变率在1910年前后明显增大,表明极端降水事件发生频率增加。研究区降水变化趋势与整个天山山区的降水变化趋势一致,但没有记录20世纪20年代发生在我国北方大范围的干旱事件。     

1957-2012年讨赖河流域降水变化特征

在气象观测数据基础上,运用数理统计方法对讨赖河流域1957-2012年降水变化进行研究.结果表明:①20世纪60、80、90年代秋季降水量偏少,70年代及2000年以后偏多,其他季节20世纪70、90年代相对较少,80年代相对偏多;夏季降水2000年以后明显增加,年降水量60、70、90年代偏少,80年代及2000年以后偏多.②除春季降水略有下降、冬季无明显变化外,其他季节降水均呈增加趋势,夏季上升幅度最大且通过了显著性检验,秋季次之.③1957-2012年研究区降水量均存在26～30 a的长周期变化,此外,还存在15 a以及8 a左右的周期变化.④年、夏、秋、冬季降水量分别在1980、1972、2003、1970年突变增加,均通过了0.01的置信度水平检验,再次表明了讨赖河流域从暖干向暖湿转型的气候特征.