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。     

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。     

黄河源区湖泊水环境特征及其对气候变化的响应

为了掌握青藏高原东北部湖泊水环境状况和气候变化特征,特地开展了青海境内黄河源区湖泊现状调查,结果发现黄河源区湖泊呈现水位升高和水量增大现象。收集近50年来气候资料得到:区域气候整体处于气温升高,降水趋减的态势,近几年降水呈现增多;区域内部有效降水存在差异:东部有效降水逐步减少,西部玛多有效降水呈逐年增大。湖泊水位升高的水源主要来自气候降水。应与区域气候波动周期的丰水阶段有关。     

2000-2010年黄河源区植被覆盖率时空变化及其影响因素

黄河源区是对环境变化敏感的重要冻土区,监测黄河源区内植被的动态变化,并分析其对相关环境影响因子的响应机制,对了解该区近年来冻土及水资源变化机理有着重要意义.基于2000-2010年的MOD44B植被盖度(Vegetation Continuous Field-MOD44B)产品对黄河源区内植被覆盖率的变化进行分段线性回归及趋势转折分析,从时间和空间角度揭示植被覆盖率的变化特征,探讨降水、坡度、高程等因素对植被覆盖率变化的影响,并选择主要影响因素建立模型对黄河源区内的植被覆盖率进行预测.结果表明:2000-2010年黄河源区内植被覆盖率呈现较强的纬度地带性,并在年际间表现出波动上升趋势;植被改善区域主要分布在扎陵湖和鄂陵湖以南地区,退化区域则主要分布在两湖以北,空间上存在明显的分界线;研究时间段的气温和降水均呈波动上升趋势,线性增长率分别为0.09℃·a-1和8.9 mm·a-1,整个区域内植被变化对于气温更加敏感.与植被改善区相比,植被退化区平均坡度和海拔更低,表明人类活动可能对植被退化产生了影响.     

渭河源区气候变化及其对水资源的影响

利用渭河源区气象观测资料和水资源定位观测资料,分析气候变化特征、水资源变化特征,及其二者的关系,建立水资源气候模式.分析表明:渭河源区降水量年际变化呈下降趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率在- 10.442～- 10.417 mm/10a之间,降水量递减以秋季、夏季降水量递减为主.气温年际变化趋势呈显著上升趋势,气温变...     

黄河源区现代沙漠化过程影响因素定量分析

以青海玛多县为例,通过数学模型和因子分析法对黄河源区现代沙漠化过程的影响因素进行了定量分析.基于对该区的实际调查,认为年平均相对湿度、年均气温、年降水量、年均风速、总人口、牲畜数量和工业总产值可能是影响该区沙漠化的因素.1976-1994年期间,研究区沙漠化总面积呈迅速扩展趋势,沙漠化程度呈加重趋势.研究表明:研究区沙...     

黄河源区径流波动变化对气候要素的响应特征

黄河源区径流属典型的寒区径流,降水、冰雪冻土融水等共同成为径流量的补给来源,径流量的变化同时受到区域内降水量和气温变化的影响。采用互谱分析方法研究表明,黄河源区降水与径流周期波动间的关系明显好于气温与径流之间的关系,降水对径流量的主要周期波动变化有较明显的控制作用。气温虽然对径流量的部分周期波动变化有一定的影响,但明显不如降水的影响。黄河源区径流量的波动变化对区域内生态环境有显著的影响,1980年代后期以来径流大幅下降使与河流水体相连并进行水量交换的湖泊、沼泽湿地疏干退化,生态环境明显恶化。     

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...     

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。     

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%。     

天山南北气候变化特征比较

根据新疆天山南北典型气象站1951～2008年气温、降水资料,运用回归分析和趋势分析,比较天山南北近58年的气候变化趋势和特征,结果表明：近58年来,天山北部气候总体呈暖湿趋势,年平均气温均升高,年降水量也不断增加;天山南部气候总体呈暖湿趋势,各站点气候因地而异,表现出不同的变化趋势和特征。总体来说,新疆气候趋于暖湿变...     

澜沧江源头杂多县1985～2000年土地利用变化分析

利用三期(1985、1995和2000年)Landsat TM图像解译结果,应用GIS技术,分析了杂多县土地利用的数量变化和时空变化特征。结果表明:15年期间杂多县土地利用变化具有稳定微动性,但在1985~1995年和1995~2000年两个研究时段的变化特征存在明显差异。1985~1995年,土地利用转移面积为5 954.00 km2,占该县总面积的16.47%,转移主要发生在草地内部及草地与未利用地之间,占总转移的93.87%,以高、中覆盖草地输出、低覆盖草地输入为特征,表现为草地数量增加,质量下降;1995~2000年,土地利用变化面积为6027.75 km2,占全县总面积的16.67%,主要转移类型为中低覆盖草地—未利用土地、中覆盖—低覆盖草地、低覆盖草地-中覆盖草地、沼泽地-草地,占总转移面积的90.87%,低覆盖草地向高、中覆盖草地正转移,草地数量减少,质量好转。两个研究时段的土地利用变化集中分布在杂多县东部、西南和西部。     

Quantitative distinction of the relative actions of climate change and human activities on vegetation evolution in the Yellow River Basin of China during 1981-2019

Under the combined influence of climate change and human activities, vegetation ecosystem has undergone profound changes. It can be seen that there are obvious differences in the evolution patterns and driving mechanisms of vegetation ecosystem in different historical periods. Therefore, it is urgent to identify and reveal the dominant factors and their contribution rates in the vegetation change cycle. Based on the data of climate elements (sunshine hours, precipitation and temperature), human activities (population intensity and GDP intensity) and other natural factors (altitude, slope and aspect), this study explored the spatial and temporal evolution patterns of vegetation NDVI in the Yellow River Basin of China from 1989 to 2019 through a residual method, a trend analysis, and a gravity center model, and quantitatively distinguished the relative actions of climate change and human activities on vegetation evolution based on Geodetector model. The results showed that the spatial distribution of vegetation NDVI in the Yellow River Basin showed a decreasing trend from southeast to northwest. During 1981-2019, the temporal variation of vegetation NDVI showed an overall increasing trend. The gravity centers of average vegetation NDVI during the study period was distributed in Zhenyuan County, Gansu Province, and the center moved northeastwards from 1981 to 2019. During 1981-2000 and 2001-2019, the proportion of vegetation restoration areas promoted by the combined action of climate change and human activities was the largest. During the study period (1981-2019), the dominant factors influencing vegetation NDVI shifted from natural factors to human activities. These results could provide decision support for the protection and restoration of vegetation ecosystem in the Yellow River Basin.     

黄河上游流域近49a气候变化特征和未来变化趋势分析

利用25个气象站近49a月气温、降水资料,运用气候线性趋势分析、滑动平均、距平和R/S分析等方法对黄河上游流域气候变化趋势进行了分析。结果表明:1)近49a黄河上游流域年、季均温呈现逐年上升趋势,其中20世纪90年代以来上升趋势更为明显,且以冬季增温最为突出;2)20世纪60年代降水量较多,之后逐渐减少,2000a以来又显著的增多,且四季变化趋势存在明显差异;3)在此基础上,进行了趋势预测,结果表明:气温、降水量表现出明显的Hurst现象,并且未来气候变化趋势与过去49a气候变化趋势相同。