金沙江流域及邻近地区空中水资源的气候特征分析

本文研究了长江上游金沙江流域及邻近地区空中水资源的气候特征,主要结论如下:①金沙江流域大气可降水量具有明显的季节变化特征,冬季最低,夏季最高。流域主要位于高原东侧大气可降水量最大经向梯度带上,受到了高原大地形的显著影响;②冬、春季节金沙江流域水汽主要来源于中纬度偏西风水汽输送,高原南侧经过孟加拉湾北部的南支偏西风水汽的贡献尤其重要;夏季该流域上空水汽主要来源于孟加拉湾和南海、西太平洋地区;秋季则主要来源于南海、西太平洋地区;③20世纪60年代至今,金沙江流域的主要水汽源地、水汽输送通道上空大气可降水量总体呈增加趋势,尤其是20世纪90年代以来,上述区域上空增湿更是明显;1958年-2002年金沙江流域大部分地区夏季水汽输送总体呈增强趋势,主要由纬向输送增强所致;④近年来金沙江流域整体大气降水、径流量地增加以及极端天气气候事件的频繁发生都与空中水资源的变化密切相关。     

近50年西藏色林错流域气温和降水的变化趋势

利用西藏色林错流域气象观测站1961～2008年逐月平均气温、降水量等资料,分析了近50牟流域气温、降水的年际和年代际变化特征和异常年份,结果表明：近50年流域年平均气温以0．40℃／10a的速率显著升高,冬季增温最突出。平均最高气温除夏季变化趋势不大外,其它各季以0．21～0．35℃／10a的速度显著升高;年平均最低气温以0．56℃／10a的速度显著升高,明显高于最高气温的井幅。流域年降水量以20．4mm／10a的速率呈显著的增加趋势,四季降水量表现为增加趋势,为0．8～10．4mm／10a,以夏季增幅最大。20世纪60年代至90年代,除夏季外,其它3季和年平均气温都表现为逐年代增加趋势。年、季平均最高气温的年代际变化特征不明显。60年代流域降水表现为偏少的年代际变化特征;70年代夏季降水偏多,其它季节偏少;80年代夏、秋两季降水正常,冬、春季偏多;90年代,夏季偏少,秋、冬季偏多;进入21世纪前8年,秋季降水偏少,其它三季降水偏多,年降水量增幅明显。     

依安县近50年的气候变化趋势分析

利用累积距平法和线性趋势分析法对依安县气象站1961～2010年气温、降水和相对湿度3个气候要素的长期变化趋势进行分析,得出近50年来依安县的年和季平均气温均呈上升趋势,各季气温上升幅度略有不同;年降水量和相对湿度总体上有微弱的增加趋势,但20世纪90年代后期开始表现出明显的减少趋势,因此依安县的气候表现出向暖干型发展的趋势。     

青海湖北岸刚察地区近半个世纪降水变化特征分析

本文利用青海湖北岸刚察气象站1961～2008年逐月降水资料,分析了近半个世纪刚察年、季降水量及各等级降水日数的年际和年代际变化特征。结果发现：刚察年降水量有明显的波动,近19a（1990～2008年）表现为极显著的增加趋势,平均每10a增加58.6mm;夏季和冬季降水增加的趋势比较明显,平均每10a分别增加8.3mm和0.6mm;除≥0.1mm的降水日数呈减少趋势外,其他各等级降水日数均呈增加趋势;1961～2008年刚察大部分年份都属于偏湿和正常年份;从20世纪60年代至本世纪初,刚察经历了一个由干到湿的变化过程,整体降水呈增多趋势,气候向湿润化方向发展。     

柴达木盆地气温降水的长序列变化及与水资源关系

根据柴达木盆地8个气象观测站点1960年-2009年共50年的逐月平均气温及降水量资料,综合运用线性趋势分析及Mann-Kendall趋势检验等气象统计分析方法对柴达木盆地气温及降水的变化趋势进行了分析。结果表明在过去的50年里,柴达木盆地经历了明显的升温过程,且增温幅度越来越大,特别是进入20世纪90年代,总的升温幅度在0.5℃/10a左右,远大于同期全球的升温幅度;柴达木盆地降水也略有上升,变化幅度6.2mm/10a左右。从空间分布上看,柴达木盆地气温增幅从东到西逐渐增高,而降水倾向率则逐渐减小。季节分布上,盆地内冬季的气温升温幅度最为明显,增温幅度达0.72℃/10a左右,降水倾向率则夏季最大,达3.4mm/10a。累积距平曲线及Mann-Kendall趋势突变检验综合分析表明,柴达木盆地气温在20世纪80年代有一个明显的增温过程,增温起点在1987年左右。气温、降水的变化也在一定程度上影响到水资源量的变化,相关分析表明,地表水资源量与降水呈显著相关关系,但与气温关系不明显。另外,上一年降水也对地表水资源量有一定的影响。     

1957年至2007年淮北平原气候变率及气候基本态特征

运用1957年-2007年淮北平原23个气象站的逐月气温和降水资料,从平均值和变率等方面分析了淮北平原近51a的气候变化。结果表明:①近51a来淮北平原春、秋、冬季及年气温增温趋势显著,尤其是春、冬季;降水呈不显著的增长趋势。气温和降水由低基本态向高基本态过渡,目前均处于高气候基本态下;②无论是气温还是降水,其变率随时间而变,目前均处于大气候变率时段,要注意高气候基本态和大气候变率结合易导致的高温、洪涝等极端气候事件;③20世纪60年代、70年代异常低温(寒冬)和异常高温(酷暑)出现频率高;80年代呈"凉夏"特点,极端气温事件较少;90年代以来持续"暖冬",异常高温(酷暑)有所增加。20世纪60年代、70年代和90年代以来降水极端事件发生频率较高,但前者以少雨(干旱)为主,后者以多雨(洪涝)为主。     

柴达木盆地的降水及其特性

通过对柴达要盆地的降水量,水气来源,分布规律,年内年际变化规律研究探讨,认为柴达木盆地主要水汽来源为孟加拉湾和印度热带西南季风暖湿气流,降水量为１１５．９ｍｍ属干旱地区,降水趋势由东南向西北,由四周山区向盆地中心逐渐递减,降水年内分配比较集中,年际变化大。     

青海省降水变化对水资源的影响评估

本文利用青海省43个代表站196l～2003年的降水资料，对全省的年降水资源、水资源总量进行了分析、评估。分析得出：年降水资源、水资源总量在20世纪60～90年代中，年代际变化均为“多～少～多～少”的波动．异常丰水年、丰水年分圳有4a、8a，枯水年、异常枯水年分别有11a、4a，其余年份为正常年；进入90年代以来，青海省短时强降水的发生频率、降水量级呈明显的增加趋势，而降水量却是减少的，干旱化程度加重。     

藏东南土壤水分盈亏量的气候变化特征

利用1981—2008年藏东南3个气象站点月平均最高气温、最低气温、降水量、风速、相对湿度、日照时数等资料,应用Penman—Monteith模型计算了农田潜在蒸散量和土壤水分盈亏量,分析其年际和年代际变化特征。研究表明：近30年藏东南主要农林区年蒸散量以-21．2mm／10a的速度呈显著减小趋势,四季蒸散量也表现为减小趋势,以夏季减幅最大。年、季蒸散量20世纪80年代均为正距平,90年代到21世纪前8年为负距平。土壤水分年亏缺量呈增后减的变化趋势,80年代至90年代末土壤水分由亏缺转为盈余,90年代末到21世纪8年土壤水分盈亏量表现减少趋势。     

1960-2014年东北地区大雨和暴雨事件的变化特征

本文基于东北地区87个气象站点1960-2014年逐日降水资料,运用趋势分析法、IDW空间插值法、Morlet小波分析及斯尔皮曼相关分析等方法,分析了近55a东北地区降水事件的时空变化特征。结果表明：近55a,东北地区年降水日数和强度存在明显的年代际变化,年降水日数总体呈极显著减少趋势,自东南向西北呈多-少-多的分布格局,年降水强度呈不明显的增加趋势,由南向北不断减小。大雨和暴雨降水日数均呈减少趋势,在空间上自东南向西北逐渐递减,且随着降水等级的提高,高值中心逐步向辽东南地区移动;强降水强度由南向北逐渐递减,大雨强度在各地差异不大,暴雨强度的差异较为明显。大雨和暴雨不是东北地区的主要降水方式,但对年降水量的贡献较大;降水量与强降水事件之间存在着显著的正相关关系,其中大雨降水量和日数的减少对研究区降水量的响应最显著,贡献率最大。大雨和暴雨日数变化的主周期分别为22a、5a,降水强度主周期均为28a。该研究有利于全面认识东北地区极端降雨天气,对区域农业发展等具有重要意义。     

近12年来黄土高原植被覆盖对年内水热条件的响应

基于1999-2010年SPOT-VEGETATION旬值NDVI数据,通过经改进的时滞偏相关等方法,并结合该地区降水量和气温数据,解释植被覆盖年内变化对气候要素的响应.结果表明: ①年内植被覆盖变化与气温的变化较为一致,气温较降水对年内植被生长影响强烈;②植被覆盖低、降水量小、气温低的地区与降水量的年内相关强,滞后时间集中于0旬~3旬;③植被覆盖与气温的年内相关程度不受降水量与气温空间分布的影响,滞后时间集中于2~3旬与8~9旬;④水热组合较好的植被覆盖高的地区,植被覆盖均对降水量与气温的年内响应敏感,相反则敏感程度降低,气温对黄土高原植被覆盖的年内影响占主导地位,农业生态区与山地森林生态区植被覆盖年内变化主要受气温的影响,降水影响不明显;⑤黄土高原西北部和西南部降水或气温的单独影响不利于植被生长,黄土高原西北部,环境干旱,植被稀疏,其植被覆盖与降水量的年内相关较强,但是植被生长相对于其他地区较为迟缓;黄土高原西部,植被覆盖与气温的年内相关程度相对不明显且迟缓.主要是由于黄土高原西北部和西部,降水或气温远低于黄土高原平均水平,而在单气候因素影响下植被生长会受到抑制造成的.     

海河流域不同等级降水时空变化特征及其影响

利用1961-2012年海河流域35个气象台站的逐日降水资料,采用连续复小波(Morlet)、正交函数分解法(EOF)、线性回归分析法、滑动t检验及空间差值法等,研究不同等级降水的时空变化特征及其影响。研究结果表明:(1)海河流域年降水量存在5a、15a、25a左右的周期变化;降水变化场表现出全区一致多雨或少雨、南-北向降水分布相反、东南-西北向降水分布相反的空间分布特征;(2)海河流域夏季对年降水量、年降水日数和年平均降水强度的贡献最大,各时间尺度降水日数均以小雨为主,各级别降水强度也均呈夏、秋、春、冬季依次递减。其中,年暴雨量和暴雨强度、夏季暴雨量和暴雨日数均呈明显减小趋势,夏季大雨量和大雨日数也有明显减少趋势;(3)永定河系对全流域降水量和降水强度的贡献最小,各子流域降水日数也均以小雨为主。其中,永定、子牙、大清河系的暴雨量和永定、大清、北三河系的暴雨强度均呈明显减少趋势,北三河系的大雨量和大雨日数减少趋势明显,子牙河系的中雨量、中雨日数和中雨强度均呈明显减少趋势;(4)海河流域降水的时空变化会引起地表径流减少和地下水位下降,导致海河流域水资源短缺现象恶化。     

嫩江流域径流量多时间尺度特征分析

目前在全球气候变化与人类活动的双重影响下,陆地水文循环发生了深刻的变化,近50年来,嫩江流域径流过程发生了巨大变化,加剧了水资源的短缺和时空变异性,并带来一系列突出的水与生态环境问题.本文根据嫩江、石灰窑、同盟、江桥、大赉水文站1956年～2006年51a的径流资料,采用Morlet小波对嫩江流域径流序列进行了多时间尺度研究,结果表明:流域径流演变过程存在明显的多时间尺度特征,具有8a、20a、45a多尺度的周期变化规律,且以45a尺度的年代周期信号最强,表明45a尺度的年代周期变化最为明显;嫩江、江桥气象站的降水周期与上述径流资料基本一致,说明降水的变化是流域径流演变过程的重要自然控制因素.     

近50 年河西地区降水量变化特征及时间分布均匀度变化

根据河西地区13个气象站点的月降水资料,利用线性倾向估计法和反距离加权法,研究了河西地区50a来降水的时空变化特征,在此基础上运用基尼系数对河西地区降水时间分布均匀度进行了分析。结果表明：河西地区年降水在20世纪60年代较少,进入70年代降水量有所增加,从2000年开始,降水量较80年代、90年代逐渐增多。河西地区的年降水、春季降水、夏季降水、秋季降水、冬季降水倾向率分别为-3．88mm／l0a、2．33mrrd10a、5．25ram／l0a、-3．27mm／l0a、-2．32mm／l0a,其中东、中部地区的冬季倾向率通过了显著性检验。河西地区降水均匀度年际变幅较大,60年代、70年代、80年代降水不均匀的区域主要集中在西部地区,步入90年代,降水不均匀的区域逐渐转移到了中东部地区,其中东部是降水不均匀度变化较为显著的地区,从长期趋势来看,河西地区降水量均匀度在时间上和空间上的波动依然会很大。     

气候变化下石羊河流域径流模拟与影响量化

石羊河流域是河西走廊水资源利用率最高、供需矛盾最突出的地区.本文选取石羊河中上游流域为对象,基于流域水文模型SWAT,研究1988年-2005年以及未来多种气候情景下出山口径流的变化特征,探讨气候变化对其中上游地区水文情势以及水资源的影响.研究表明:①采用SWAT模型对石羊河各条支流径流模拟已能够体现该流域中上游地区的降水径流特性,模拟精度满足未来气候变化对流域水文情势影响分析的要求;②通过调整历史降水和潜在蒸散发驱动SWAT模型对比分析未来A2和B2情景下2020s(2020年-2037年)、2050s(2050年-2067年)和2080s(2080年-2097年)三个时间段径流过程.未来A2和B2情景下石羊河流域降水和潜在蒸散发持续增加,但降水增幅略高.由此导致径流呈持续上升趋势,但增幅较小.A2与B2情景相比,A2情景下降水和潜在蒸散发的增幅均略高于B2情景.气候变化影响下未来石羊河流域径流量将略微增加,杂木寺断面增幅为1.37％～9.03％,而西营断面增幅为0.12％～5.04％.研究可为气候变化环境下的石羊河流域水资源综合管理规划提供技术支撑和依据.     

九寨沟、黄龙风景区的降水特征及其变化

利用九寨沟、黄龙地区附近代表站的降水资料及NCEP/NCAR 1959年～2002年共44年月平均再分析资料采用小波分析、合成分析等方法对九寨沟、黄龙地区降水以及水汽输送特征进行了研究。结果表明，九寨沟、黄龙地区的年降水总量为693.7 mm,降水主要集中在5月～9月，干湿季明显，7月份降水最多。44年来本区年降水量呈减少趋势。降水的减少主要发生在夏季，尤其是7月。九寨沟、黄龙地区的水汽输送有着明显的季节变化，这种差异和季风环流演变有密切的关系。冬、春季本区的水汽主要来源于中纬度偏西风水汽输送，夏、秋季节主要来源于孟加拉湾和南海、西太平洋地区。夏季风的异常变化引起的南来水汽向北输送的减弱，是造成九寨沟、黄龙地区降水减少的重要原因之一。九寨沟、黄龙地区多雨年和少雨年来自西太平洋、东海的水汽输送特征有显著差异，多（少）雨年来自西太平洋、东海地区的水汽输送显著偏多（少）。     

基于HIMS的黑河上游山区径流模拟分析

基于HIMS（Hydro-Informatic Modeling System）,构建了黑河上游山区的分布式水文模型,取得了较高的模拟与验证精度,并在不同的气候变化情景下模拟分析黑河上游山区莺落峡水文站径流,结果表明：①HIMS在黑河上游山区具有适应性,日过程模型率定期和验证期Nash-Suttcliffe效率系数均达0.80,月过程模型率定期和验证期均高达0.97;②莺落峡站年径流量与气温呈负相关关系,与降水量呈正相关关系,气温升高和降水量减少都会减少年径流量;③降水不变情景下,气温对不同月份径流量影响不同,气温降低2℃时会加剧径流年内分配不均的程度;而在气温不变的情景下,月径流量均随降水增加而增加,但径流量年内分配格局未受到降水变化的显著影响;④不同气候变化情景下年径流量差异明显,对年径流量最不利的气候变化情景是气温升高2℃,降水减少20%;最有利的情景是气温降低1℃,降水增加20%。     

淠河流域汛期降水集中度和集中期的变化特征

降水集中度和集中期能定量地表征降水量在时空场上的非均匀性。运用淠河流域12个雨量站点1956年-2010年的逐日降水资料,基于降水集中度和集中期分析了淠河流域近55年来汛期降水的时空特征和变化规律。研究结果表明：淠河流域汛期降水集中度变化于0.69~0.11之间,多年平均值0.31,多年平均降水集中期在40~41候。汛期降水量和集中度呈比较显著的上升趋势,增大了汛期发生洪涝灾害的风险。汛期降水量和降水集中度分别在1983年、1962年发生增多突变,集中期无明显突变。汛期降水量、集中度和集中期序列近55年来都具有显著的3~4年周期振荡。汛期降水量和集中度呈比较显著的正相关,和降水集中期呈微弱负相关,即降水量越大,降水越集中,最大降水量出现的日期越有可能提前。     

近10 年黑河流域上游积雪时空分布特征及变化趋势

基于黑河流域上游1960年-2011年降水、气温数据及2000年-2011年MODIS（Moderate-resolution ImagingSpectroradiometer）积雪产品,采用Mann-Kendall非参数检验和累积距平曲线,研究了降水、气温序列的变化趋势和突变点,分析了黑河流域上游积雪面积的年内分布过程和年际变化趋势,探讨了近10a来降水、气温变化对积雪覆盖面积的影响。结果表明：①黑河流域上游年平均气温呈显著的上升趋势,年降水量也呈微弱增加趋势;②黑河流域上游积雪面积年内分布呈双峰型,峰值分别出现在秋季和春季,夏季积雪面积最小;③2000年-2011年积雪面积呈微弱上升趋势,但各季变化不同。春、秋季积雪面积呈上升趋势,夏季为减少趋势,冬季没有明显的变化;④积雪频率有3个高值区,分布在黑河流域上游西岔札马什克水文站周围及以上区域。积雪频率与流域内高程存在显著的相关性;⑤各个季节积雪面积与气温呈负相关的关系;除秋季外,与降水呈正相关的关系。也即较大的降水在较低的气温条件下,有利于积雪的增加,温度的升高则使积雪面积减少。