近48年区域气候变化对精河地表径流的影响分析

利用精河源流区近48年的降水、气象以及径流数据,借助非参数检验、小波分析、周期性叠加趋势模型等方法分析了精河流域气候因子及年径流量的变化趋势以及气候因子对径流影响量分离。结果表明:①在未来的50年气温、降水以及径流量仍将保持原来增加的趋势。②在年际变化上,年气温、降水量和径流量均存在11、14、16年的变化周期。③利用周期性叠加趋势模型对源流来水量进行模拟和预测,1998-2008年气候变化对径流量的影响是积极的,分离出近10年气候变化对径流量的影响量知降水量变化对精河径流影响更突出。     

锦屏降水量的特征及变化趋势分析

基于锦屏水电站大水沟气象站2002~2014年观测的逐日降水量数据,采用气象倾向率、基于分形理论的R-S分析法初步分析了降水量的年值、雨季、干季的趋势性、周期性和持续性。分析结果表明:降水量年内雨季、干季分布明显;降水量的年值、雨季、干季分别呈现显著比较稳定的趋势;利用R-S分析得出降水量的年值、周期都具有较强的持续性,即未来的趋势和现有的趋势一致,对未来的降水量特性有很好的预测作用。     

近50年齐齐哈尔市气候变化特征分析及其对农业生产的影响

根据齐齐哈尔市近50年逐月气温和降水量数据,采用Mann-Kendall、累积滤波器和距平分析方法,对不同时间尺度的气温和降水量变化特征进行分析。结果表明:年平均气温总体呈现上升趋势,特别是20世纪90年代以来,气温升高的速度和幅度明显加快。降水量年际和年内变化存在较大的差异,年降水量总体上呈下降趋势。而春季和冬季降水量呈上升趋势,夏、秋两季呈下降趋势。气候变化对齐齐哈尔市农业生产产生了多方面的影响,农业气象灾害增加,作物病虫害发生和影响程度加重,农业生产成本增加,使农业的不稳定性增强,气候变化对农业生产是弊大于利。     

基于CMIP5的中国西北地区暖湿化演变研究

为了解中国西北地区历史与未来时期的气候演变趋势,以CMFD再分析数据集及CMIP5全球气候模式输出数据为基础,从时空维度详细分析了西北地区历史气候的演变特征并对区域未来气候发展进行了预估。结果表明：1979-2018年西北地区的气温、降水量以及近地面空气比湿均呈现出明显的增加趋势,且未来极有可能继续增加;此外,降水量在年内的分配过程越趋均匀化,且降水结构在2001年左右发生了较大突变。整体来看,西北地区的历史气候演变显示出高度的暖湿化倾向。未来情景下,西北地区的气候将继续朝暖湿化方向发展,同时降水量的年内分配不均匀性也将进一步减小,且在RCP8.5排放情景下表现的更为突出。本研究可为西北地区气候变化的影响评估提供参考,同时也为水利、农业、气象和生态等部门的决策提供科学依据。     

新密市气候变化特征及人为驱动力分析

根据新密市1971年-2010年气象统计资料,采用Mann-Kendall检验方法对年平均气温及降水量进行趋势变化及突变分析。结合1981年-2008年社会经济资料,确定影响新密市气温、降水量变化的人为驱动力因子指标,并运用灰色关联度分析法,综合判断人为作用影响强度的年际变化,及气温突变前后主要人为驱动力因子的时序变化情况,以对新密市气候变化人为驱动力因子进行分析、气温突变前后人为驱动力因子进行识别。分析发现新密市气候变化特征表现为年、季平均气温持续上升,年平均降水量并没有明显的增加或减少趋势,1993年发生气温上升突变;人口密度快速增长是新密市气温变化的主要动力,其次是农业发展和能源消耗。     

气候变化对汉江上游径流特征影响预估

为了预测水文站逐月径流,对该流域水资源变化进行评估,运用小波神经网络建立汉江上游流域气象因子与径流过程模拟预测模型,并依据未来气候变化增量情景,对石泉水文站以上流域径流变化响应过程进行不同时间尺度分析。由已知汉江上游流域的月降水量和月平均温度,经小波神经网络自动“学习”训练获得石泉水文站精度较高的逐月径流数据。模拟计算结果表明:在不同未来气候变化设定情景下,该区域径流变化过程较为明显,年平均径流量最大变化范围为-34.7% ~ 21.4%。在降雨量不变、气温升高的情况下,年平均径流的响应变化范围为-5.1% ~ -13.3%。温度升高引起冬季径流增加较为明显,春季及秋季径流则存在减小趋势,秋季明显减少,而降雨量变化对夏季径流的影响最显著。     

基于CORDEX区域气候模式的大渡河流域径流模拟

研究气候变化下大渡河流域的径流预测可有效提高未来该流域的水利资源利用率,为水电调度提供决策参考。首先利用逐步聚类算法对6套CORDEX区域气候模式1970—2005年数据进行校正和验证,模拟大渡河流域2030—2065年的气候变化趋势。之后建立了大渡河流域年尺度的SWAT(Soil&Water Assessment Tool)模型,使用SWAT-CUP对其进行率定和验证,最后以校正后的未来气象数据驱动SWAT模型,进行未来大渡河流域径流模拟。结果表明,在未来RCP4.5和RCP8.5情景下,该流域降水量变化幅度较小,最高温度、最低温度整体呈增长的趋势,未来径流将大致呈增加的趋势,且在2050年前后,径流波动趋势不一致。在2050年之前径流变化量较小,之后2种气候情景下的径流变化趋势明显变大,预报的不确定性也增加。     

妫水河流域未来气候变化下的水文响应研究

通过HadCM3降尺度数据与HSPF水文模型耦合,探讨了未来气候变化情景下妫水河流域日最高、最低气温与降水量的变化情况。基于统计降尺度模型SDSM,将1961—2099年数据降尺度到各站点,生成了两种气候变化情景下的日最高气温(T max)、最低气温(T min)和降水量(P)数据。同时,构建了HSPF水文模型,分别用2005—2006年、2007—2008年数据进行了有效率定和验证,模拟了该流域在未来气候变化下的水文响应。结果表明:妫水河流域未来90 a的气温总体呈升高趋势,而降水量和地表流量呈减小趋势;高温室气体排放情景下日最高气温、最低气温、降水量和地表流量的10 a变化率分别为0.462℃、0.453℃、-0.010 mm、-0.051 m3/s,低温室气体排放情境下分别为0.263℃、0.264℃、-0.014 mm、-0.044 m3/s,流域干旱加剧的可能性进一步加大。     

玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析

选取玉龙喀什河同古孜洛克站实测径流及气象因子,采用Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ趋势性检验、小波分析等方法,系统分析了径流及其气象因子的演变规律及趋势性,利用霍尔特模型预测了未来５年径流量及气象因子变化趋势。结果表明:径流、降水及气温均呈现显著增加趋势,蒸发量表现为显著减少趋势;相关性分析得出气象因子中气温与径流相关性最大,其次是降水,蒸发与径流呈负相关;未来５年径流量、降水量和气温呈增加趋势,蒸发量呈减少趋势。玉龙喀什河１９８０年—２０１８年径流和降水在研究时间内变化趋势具有一致性,气温在未来将继续主导径流变化。     

基于P_a指数的汾河流域气象干旱评价

在全球气候变化引起流域降水量时空分布改变的大背景下,研究汾河流域气象干旱现状具有十分重要的意义,因此,在文中研究结合汾河流域1957-2012年降水量资料,选用P_a指数分析汾河流域干旱情况,并采用Mann-Kendall非参数统计检验方法分析了汾河流域的P_a指数变化趋势,对汾河流域的气象干旱现状进行了评价,结果表明在汾河流域境内,交城区域的气象干旱加重程度最为明显,交城与洪洞区域的气象干旱加重最为迅速,未来需要对汾河流域境内交城及洪洞区域进行气象干旱重点监测。     

2011~2060年长江上游流域降水变化 预估问题的探讨

对IPCC 第四次评估报告中12个全球气候模式集合平均制作的中国地区气候变化预估数据集（Version2.0）和长江上游流域逐日的降水观测数据进行了比较验证,结果表明：全球气候模式对长江上游流域的降水的时空变化具有一定的模拟能力,可以用来对长江上游流域未来的气候变化进行预估研究。在此基础上,进一步利用国家气候中心多模式模拟结果的降水数据开展了该流域未来50年降水的时间和空间分布变化的预估研究。结果表明,就2011~2060年整体而言,长江上游流域降水呈增加趋势。     

未来50年东北地区旱涝演变规律预估

基于东北地区89个气象站点观测数据及IPCC AR4中ECHAM5/MPI-OM模式降尺度的0.5°×0.5°分辨率的月平均降水格点场资料,结合统计学相关系数以及干旱评价指数Z指数,评估了气候模式对该地区降水变化的模拟能力,并对其未来50年东北地区旱涝时空演变规律进行了预估。结果表明:(1)东北区及其各省实测年降水与模拟值时空上拟合度较差,修正后的数据模拟能力有较大提高;(2)未来50年全区及东三省降水呈上升趋势,内蒙古东部地区则呈减少趋势,且具有2015~2034年降水持续减少,2035后干湿交替发生特征;(3)未来东北地区旱涝依然呈广发、频发态势,且洪涝更为突出,旱涝多发区主要集中在三江平原、松嫩平原以及辽河平原等地。     

丰满水库运行对局地气候的影响回顾

以我国最早建成的位于松花江上游大型水电站丰满水电站为例,统计了水库周边代表性气象站1961—2009年间的温度、降水量和相对湿度等数据,分析了建库后近50年来气候要素变化趋势和特征,并与建库前8年历史文献记录进行对比,以期揭示大型水库建设对局地气候变化的影响。结果表明:丰满水库年均和季均气温呈持续上升趋势,与吉林气象站年平均气温的差值也呈明显上升趋势,冬季的平均温度升高显著;丰满水库库区内年均降水量略有减少,近库区和远库区的年降水量比值呈明显上升趋势;丰满水库运行可能对局地气候中年均最低气温产生影响,并在一定程度上促进近库区降水量增加;年均相对湿度略有减小,总体呈暖干趋势;总云量变化不明显,且水库运行对雾凇景观的影响也不明显。     

气候变化对河川径流量的影响——以皇甫川流域为例

基于非参数检验方法 Mann-Kendall法,对黄河中游皇甫川流域的降水、平均气温和径流量的长期变化趋势和序列突变情况进行了检验,并运用水文敏感性分析和降水—径流相关关系分析两种方法探究了皇甫川流域径流锐减的原因。1985—2006年,皇甫川流域的气候暖旱化趋势显著。其中,年降水系列呈减少趋势,但减少趋势不显著;年平均气温呈明显的上升趋势,远远超过了α=0.05的显著性水平。年径流量也表现出显著的减少趋势,显著性水平α=0.1。径流突变性检验结果显示,在1998年前后皇甫川径流出现显著变化,天然时期(1985—1998年)和径流变化时期(1999—2006年)相比,年均径流量减少了60%。归因分析表明,气候变化因素对年均径流变化的贡献率为46%,说明气候变化是导致径流减少的重要因素。     

气候变但对石羊河流域水资源影响分析

本文研究了石羊河流域气候变化对水资源和干旱的影响,旨在为将来的水资源配置提供了决策依据。研究采用了Mann-Kendall秋序检测方法对石羊河流域气候变化趋势进行了分析。在变化趋势的分析中,同时引入一种适合非线性和非平稳时间序列突变检测的新方法一B-G分割算法来检测其趋势的突变性。研究结果表明:石羊河流域上游降水存在突变;而整个流域的气温均存在突变;上游和中游潜在蒸发量(PET )均存在突变;而整个流域的有效降雨不存在突变。特别是进入20世纪90年代后期以后,年平均温度增加幅度更为明显,潜在蒸发量(PET )也在增加,而降雨增加却不明显。     

气候变化下黄河流域未来水资源趋势分析

开展流域水资源变化趋势研究是水资源规划和开发利用的基础工作。基于RCPs（Representative Concentration Pathways）排放情景下7个全球气候模式的气候情景资料,分析了黄河流域未来气温及降水的变化趋势;采用RCCC-WBM模型动态模拟了黄河流域未来水资源情势。结果表明:黄河流域在未来30年（2021—2050年）气温将持续显著升高（线性升率为0.24～0.35 ℃/（10 a））;与基准期（1961—1990年）相比,流域降水总体可能增多,但对降水变化预估的不确定性较大;受气候变化影响,黄河流域未来水资源量较基准期的可能会略微偏少,流域水资源供需矛盾可能进一步加剧;不确定性及其带来的评估风险是目前及未来气候变化影响及水资源评估中需要加强研究的重要内容。     

气候变化和人类活动对黄河流域内蒙古段典型支流径流变化的贡献

以黄河流域内蒙古段典型支流旗下营、准格尔站点控制流域为基础,采用累积量斜率变化率比较法,定量分析了径流变化、气候变化和人类活动对径流变化量的贡献。结果表明,径流量多年来呈减少趋势,随降水的增加而增加,随平均气温的升高而减少。径流量2000 s最小,相对1990 s减少了45.67%~58.26%。径流突变点为1981年。1981~2010年与1957~1980年相比,旗下营、准格尔两个水文站点控制流域气候变化对径流减少的贡献率分别为12.80%和23.46%,人类活动对径流减少的贡献率分别为87.20%和76.54%。     

基于标准化降水指数的淮河流域干旱 演变特征分析

利用淮河流域35个气象站点的降水资料,采用标准化降水指数(Standardized Drecipitafion in- dex , SP1)分析了淮河流域近50年(1961 } 2010年)的年度干旱指数,并利用干旱发生频率、干旱站次比和干旱强度三项干旱指标分析了淮河流域的干旱演变特征。研究结果表明,近50年来,淮河流域以轻旱、中旱为主,重旱、特旱相对较少,有干旱发生面积有逐年递减而发生强度呈增强趋势。在当前气候变化背景下,淮河流域干旱对农业生产的不利影响有减小的趋势。     

鄱阳湖流域气候变化及其对入湖径流量的影响

为分析鄱阳湖流域气候变化特征及评估其对流域径流的影响,研究利用1961-2010年间鄱阳湖流域29个气象站和入湖"五河"水文控制站观测数据,分析该时段内流域气候和径流量变化趋势,建立统计模型分析其对流域径流量的影响。研究结果表明:鄱阳湖流域年气温呈显著性(99%置信度检验)波动上升趋势,流域降水总体呈略上升趋势,降水天数呈下降趋势。受气候变化的影响,鄱阳湖流域径流量呈上升趋势。统计模型计算结果表明,径流量与降雨变化呈非线性关系,径流量对降雨变化有着较强的敏感性,相同的气温变化情景下,降水增加比降水减少对径流量的影响更加显著,表明降水变化对径流量有着不同程度和方向的影响作用。气温对径流的影响呈线性,但其影响不明显。未来气候变化情景下,2050年前鄱阳湖流域在高排放A2和RCP8.5情景下呈现明显增长趋势,但其径流量低于其他排放情景。     

Impact of Climate Change on Water Resources in the Tarim River Basin

The plausible association between climate change and the variability of water resources in the Tarim River basin, west China is investigated in this study. The long-term trend of the hydrological time series including temperature, precipitation, and streamflow are detected by using both parametric and nonparametric techniques. The possible association between the El Niño/Southern Oscillation (ENSO) and these three kinds of time series are tested. This study enhances the knowledge of the climate change impact on water resources in the Tarim River basin. The conclusion obtained in this investigation shows that the temperature experienced a significant monotonic increase at the 5% level of significance during the past 50 yr, and precipitation also exhibited an upward tendency during the past several decades. A significant jump is also detected for both time series around 1986. This may be resulted from the possible impact of climate change, although the interior climate mechanism needs further investigation. Although precipitation and the streamflow from the headwater of the Tarim River exhibited significant increase, decreasing trend has been detected in the streamflow along the mainstream of the river. It implies that anthropogenic activities instead of the climate change dominated the streamflow cessation and the drying-up of the river. Results also showed that no significant association exists between the ENSO and the temperature, precipitation and streamflow in the study area. This conclusion shows that the water curtailment, river desiccation, and ecosystem deterioration in the Tarim River basin may be mainly resulted from the impact of human activities.