中国西北地区气象干旱时空演变特征

中国西北地区气候干燥,降水稀少,干旱频发。基于西北地区136个气象站1961-2016年的观测数据,以标准化降水蒸散指数(SPEI)表征气象干旱,采用线性回归、Pettitt突变检验、小波分析等方法对西北地区的气象干旱时空演变特征进行分析。结果表明：西北全区表现为不显著变湿的趋势,从行政分区来看,陕西、宁夏、甘肃均表现为不显著变干趋势,青海的春季、新疆的年和四季均表现为显著变湿趋势;西北全区及其各省(区)气象干旱的突变年份主要集中在20世纪70-90年代,仅青海的春季以及新疆的年和四季通过了显著性检验;西北全区及其各省(区)气象干旱存在3～9、10～15、17～23、25～27 a的主周期;从空间分布来看,西北地区表现为东部变干、西部变湿的趋势。研究结果可为我国西北地区防旱抗旱以及水资源规划等提供依据。     

基于SPEI干旱指数的陕西省干旱时空分布特征分析

陕西省属于生态脆弱区且旱灾频发。基于陕西省1956-2016年18个气象站点的实测气象资料,利用Penman-Monteith模型计算年尺度标准降水蒸散指数(SPEI),并结合滑动平均、MK检验、小波分析和Kring空间插值法等方法探讨了陕西省61年来的干旱时空变化特征。结果表明:从时间变化上看,陕西省SPEI指数呈现在波动中下降趋势,表明全省正在向干旱化发展,但总体变化趋势不显著;全省干旱影响范围自1986年起呈现显著扩大化趋势; SPEI指数在1980年出现突然减小的变异点; SPEI指数周期存在多时间尺度特征,具有5,16和30a的三个主震荡周期;从空间变化上看,全省有不同程度干旱发生,各站点分布差异较大且不均衡,干旱频率由大到小依次为中旱轻旱特旱重旱,重旱发生频率最低,高值中心位于延安站,中旱发生频率最高且分布范围最大,高值中心位于略阳站和汉中站。此研究可为全省防灾防旱,农业生产以及政策制定提供科学依据。     

基于SPEI的三江平原干旱时空分布特征分析

干旱监测指标是人们监测旱涝变化情况的重要参数,可为灾害预警、影响评估、应急管理及决策提供依据。基于1961—2014年的月降水量和月平均气温时间序列分别计算不同时间尺度(1月、3月、12月尺度)的SPEI值,在此基础上分析不同年、季节和月份干旱强度和干旱站次比的变化特征以及干旱发生频次的空间分布特征。结果表明:三江平原干旱强度及干旱发生范围总体呈略微上升趋势,夏季干旱强度最大,秋季干旱发生范围最广;空间尺度上,中旱及以上强度干旱发生频次较高的区域主要集中于鹤岗、富锦、佳木斯、萝北、集贤等地,呈从东南向西北增加的特点;三江平原的干旱情况在不同年代呈波动态势,1970年代和2000年代为干旱最严重的年代纪。     

长江中下游分汊河道的演变特点及稳定性

长江中下游是典型的河槽分汊型河流,主槽与支汊交替转化是最突出的演变特点。两者保持相对稳定是由于分流分沙对支汊有利;其发生转化是由于河势变化引起了主流线的摆动、汊道分流区水面横比降的变化及汊道的水、沙重新分配。经与国内外一些分汊河流对比,分析各种影响因素,指出长江属于江心洲高度发育、稳定性高的分汊河流。     

长江中下游鹅头型汊道演变及治理

长江中下游典型的鹅头型汊道有８个，其形态特征往往为多汉并存，沙洲罗列且成不对称分布，这些汊道中较稳定的有枞阳，八卦洲河段，变化较大的有陆溪口，团风，龙坪，官洲及铜陵河段。鹅头型汊道多形成于地质构造相对凹陷区两以上不同方向断裂交汇地区，并发育在自身所造成的河流冲冲物上。其演变特点是主支汊分流比不断变化；主支汊交替转化，主泓周期性摆动；主流单向汇聚，崩岸，切滩时有发生。形成鹅头型汊道的必要条件是应有适     

京津冀地区干旱事件时空聚集性特征分析

在计算京津冀地区1961—2015年逐月标准化降水蒸散指数(SPEI)的基础上,借助SaTScan时空扫描软件,对不同程度干旱的时空聚集特征及其变化趋势进行了探究。结果表明：京津冀地区1961—2015年干旱发生频率持续增加,干旱化程度不断加剧;轻旱和中旱的时空聚集特征与总旱相似,集中发生于石家庄、保定、衡水和邢台;重旱和特旱的时空聚集特征相似,集中发生于廊坊、保定、沧州和石家庄;1961—1993年干旱聚集状态保持平稳,1994年后聚集的空间波动性增大,聚集范围和聚集程度均有所增强;随着干旱程度的加重,聚集发生的难度增加,聚集范围的差异性增大,空间波动性和不可预测性均有所增强。     

长江中下游鹅头型分汊河道的演变特征及形成条件

本文对长江中下游鹅头型分汊河道的形态特征进行了描述了对其演变及成因进行了分析，最后对治理措施提出了建议。     

山东省气象干旱的游程时空特征分析

针对近年来山东省干旱引起的经济及水安全问题,开展了干旱时空特征分析。基于1961—2011年共51 a逐月降水量资料,计算15个气象站点的月降水量距平百分率(Pa)并进行干旱等级的划分和统计,对山东省干旱的时间和空间特征进行了分析,采用游程理论应用Pa值分析了研究期内山东省的干旱特征并预测其未来的干旱趋势。结果表明:研究期内,山东省逐年干旱的变化规律并不明显,西南部及北部部分地区发生干旱特别是严重干旱事件的频率及未来发生的概率高于其他地区,东部沿海地区发生干旱概率较低,未来几十年内山东省不会发生连续大烈度的干旱。     

1959—2019年辽河流域气象干旱时空特征分析

【目的】在全球气候变化的背景下,干旱问题日趋明显,对辽河流域干旱特征进行分析可为当地的防旱抗旱工作提供指导。【方法】基于1959—2019年辽河流域40个气象站点数据,应用标准化降水蒸散指数(SPEI),结合Copula函数、重现期计算探究流域气象干旱特征,并利用交叉小波分析探究SPEI与遥相关因子的相关关系。【结果】结果显示：1959—2019年,夏、秋季流域SPEI呈下降趋势;下辽河平原、东辽河平原、辽东丘陵南部以及西北、西南山地地区气象干旱同现重现期较短,在3～10 a之间;大兴安岭山地地区、下辽河平原、东辽河平原和辽东丘陵南端联合重现期较低,在1.5～3.5 a之间;SPEI与太阳黑子(SN)、北极涛动(AO)、太平洋年代际涛动(PDO)、南方涛动指数(SOI)、北大西洋涛动(NAO)在不同时间尺度的共振周期上,有较好的相关关系。【结论】结果表明：夏、秋季流域气象干旱呈加剧的趋势;基于Copula函数进行联合概率分析,更利于全面表征干旱事件的发生和发展规律,其中Gumbel Copula和Frank Copula函数能更好地拟合辽河流域绝大多数站点干旱烈度及干旱历时的联合分布;...     

淮河流域和长江中下游流域旱涝年的划分

利用1951—2007年国家气象信息中心提供的756站逐日降水资料,通过计算6—7月降水标准差,确定淮河流域和长江中下游流域降水变率最大的站点,分别计算各站与这两个流域降水变率最大的站点相关系数,把通过显著性检验的站点分别作为淮河流域和长江中下游流域的代表站。利用两流域代表站的标准化降水指数确定了1951—2007年的旱涝年份:淮河流域的旱年为1952年、1959年、1961年等共10 a,涝年为1954年、1956年、1957年等共9 a;长江中下游流域的旱年为1952年、1958年、1961年等共11 a,涝年为1954年、1969年、1980年等共10 a。结合水文资料进行修订后,确定了1951—2007年淮河流域和长江流域因梅雨季降水而导致的洪涝年份。     

长江中下游分汊型河段的模糊分类

 应用模糊聚类方法讨论分汊型河段的进一步分类问题，建立了相应的分汊型河道分类、识别模型， 并对长江中下游分汊型河段作了分类和识别的计算，结果表明与实际情况是相符的。     

The Sustainable Utilization of Lake Resources in the Middle and Lower Reaches of Yangtze River

1　ＭａｉｎＰｈｙｓｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＬａｋｅｉｎｔｈｅＭｉｄｄｌｅａｎｄＬｏｗｅｒＲｅａｃｈｅｓｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒ　　ＴｈｅｌａｋｅｓｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎｏｆｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｓｔｒｅａｍｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｄｅｎｓｅｌｙ．ＴｈｅｗａｔｅｒａｒｅａｗｉｔｈｉｎｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｂａｓｉｎｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｉｓａｂｏｕｔ 8× 10 4ｋｍ2 ａｎｄｔｈｅｌａｋｅａｒｅａｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎｏｆｍ…     

引江济汉工程对汉江中下游生态环境影响

引江济汉工程作为南水北调的配套工程,将在改善汉江中下游生态环境方面发挥不可忽视的作用.基于河流水质模型及河流综合水质生态模型从水文、水质、鱼类、藻类及血吸虫病传播等方面,论述了引江济汉工程的实施对汉江中下游生态环境的影响.研究结果表明:引江济汉工程在一定程度上提高了汉江中下游的水位和流量,降低了汉江中下游水体的污染物(COD)浓度,能够在一定程度上控制"水华"现象,改善鱼类的生存空间,但同时也存在造成血吸虫病传播的潜在风险.     

1961—2017年长江中下游冬季降雪气候特征及其变化分析

气候变化引起局地气象灾害频发,降雪事件导致交通、电力、农业等严重受损.以1961—2017年长江中下游地区118个常规气象站数据为基础,采用气候倾向、累积距平、非参数M-K趋势分析以及旋转经验正交函数(REOF)分解4种方法,对长江中下游地区冬季降雪变化特征进行分析.结果表明长江中下游大多数区域降雪量随年际变化呈现递减...     

长江中、下游干流磷的沿程分布特征研究

为了解长江中下游磷营养盐的分布特征及磷素的污染状况,2014年5月29日至6月7日沿长江中、下游干流在湖北武汉,江西九江,安徽安庆,江苏的南通、镇江、南京,上海等地设置采样断面,现场监测表层、中层和底层水体中总磷（TP）、溶解性总磷（TDP）、颗粒态总磷（TPP）、溶解性正磷酸盐（SOP）的含量,分析干流磷的沿程分布特征。研究结果表明：长江中、下游干流各采样地TP平均含量范围在0．15～0．25 mg／L,各采样地下游TP平均含量高于上游,各采样地下游左岸及右岸TP平均含量较中泓处高,且左岸TP平均含量较右岸高;各采样地TDP平均含量范围为0．02～0．13 mg／L,且采样地下游TDP平均含量较上游高;各采样地TPP平均含量范围为0．10～0．20 mg／L,沿长江中下游沿程方向TPP占TP百分比逐渐减小,但TPP仍是长江中下游TP的主要贡献者,TPP分布与叶绿素a的分布极为相似,二者呈显著正相关;各采样地SOP平均含量范围为0．02～0．11 mg／L,且 SOP平均含量沿长江中、下游沿程方向显示出增加趋势,SOP是TDP的主要组成部分,SOP平均含量占TDP平均含量70％以上。总体上,长江中下游水体中各形态磷含量较低,水质良好。     

长江中下游江段泥沙对Pb2+的吸附特征

以长江中下游武汉至上海崇明岛江段河床泥沙样品为研究对象,通过振荡吸附试验研究了泥沙对Pb²⁺的吸附特征,分析了泥沙浓度、泥沙粒径、有机质含量等对Pb²⁺吸附的影响。结果表明:泥沙对Pb²⁺的吸附平衡时间为20 h,吸附动力学过程可以用准一级动力学、准二级动力学、Elovich方程对试验数据进行分析拟合,拟合系数均在0.85以上,尤以准二级动力学方程为佳,其拟合系数高达0.997 8。Langmuir模型对Pb²⁺的等温吸附的拟合系数R²均达到0.9以上,Pb²⁺的等温吸附过程为单分子层吸附,吸附大多发生在泥沙表面,主要为物理吸附过程。随着泥沙浓度的增加,吸附效率显著提高,当泥沙浓度增加为1 g/L时,吸附效率达到最大值(≈99.8%)。泥沙对Pb²⁺的吸附热力学参数ΔG<0,ΔH>0,表明该过程可以自发进行,升高温度有利于提高泥沙对Pb²⁺的吸附量;泥沙中有机质含量越高,平均吸附键能越大,两者呈显著正相关关系(R²=0.968 2, p<0.01)。泥沙对Pb²⁺吸附量总体呈现出随泥沙的粒径减小而增大的趋势,泥沙对Pb²⁺的吸附主要发生在粒径<0.074 mm的粒径分组中。应该加强对长江中下游水体含沙量及颗粒级配的监测,以随时掌握水沙变化对Pb²⁺等污染物迁移转化的影响。     

黄河上游截流对中下游河道的影响

根据河龙区间实测洪水泥沙资料和高含沙紊流输沙理论,论证黄河上游引水或截流不可能减少黄河中游输往下游的泥沙量,中游河道不会发生明显淤积,下游河道在上游来水减少、中游来沙不减的情况下会出现增淤的趋势。     

长江流域气象干旱演变特征及未来变化趋势预估

基于长江流域及周边范围在内的318个气象站点1956—2018年的实测资料和CMIP5全球气候模式在3种RCPs情景下的预估数据,以标准化降水蒸散发指数作为干旱等级的划分指标,对流域历史气象干旱时空演变特征进行了分析,并预估了流域未来不同排放情景下的气象干旱时空变化趋势。结果表明:①近60 a,流域干旱率年际变化较大,平均干旱率为18.21%。从年代变化来看,近20 a干旱影响范围普遍较大;干旱频发地区主要位于岷江流域,干旱次数呈从上游向下游递减的趋势;高强度的干旱多发生于金沙江中下游地区和成都平原地区,平均场次干旱强度也呈从上游向下游递减的趋势;②在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,2020—2050年长江流域多年平均干旱面积分别为74.1万km²、75.7万km²和126.4万km²;流域上、中、下游干旱频次多年平均值分别为1.1~1.2次/a、1.0~1.1次/a、1.0~1.1次/a。预估时段内上、中、下游干旱频次较历史时段分别增加38.4%~50.7%,33.7%~45.3%和32.6%~49.6%;预估时段内上、中、下游干旱强度多年平均值分别为-1.68,-1.64,-1.60,与历史时段差别不大。研究结果可为相关部门制订科学合理的干旱灾害防范措施和对策提供科学依据。     

近55年以来漳卫河流域干旱演变特征分析

以漳卫河流域11个气象基准站1957-2011年降水日值资料为基础,基于标准化降水指数选取干旱发生频次、干旱影响范围、干旱强度与历时、干旱重心等指标,分析了流域降水突变前后气象干旱演变特征。结果表明：流域降水在1976年发生突变,降水突变前后,年尺度干旱发生频次和影响范围显著增加,分别由20%、23.2%增加到40%、34.1%;在季尺度上,春旱发生频次和影响范围均有较大程度减少,夏旱和秋旱的发生频次和影响范围有所增大,冬旱的发生频次和影响范围分别有小幅度的增大和减少;年尺度和季尺度干旱的平均干旱历时和强度增加显著,而月尺度干旱的干旱历时和强度略有下降;流域干旱重心在降水突变前后未发生明显的变化。