黄淮海流域实际蒸散发时空演变规律分析

蒸散发是气候系统能量循环和水分循环的关键要素,探究黄淮海流域实际蒸散发的演变规律及其影响因素对深入理解该区域水循环对气候变化的响应具有重要意义。基于1980—2018年黄淮海流域的GLEAM蒸散发产品数据、气象数据和NDVI数据,采用线性回归法、Mann-Kendall检验及相关性分析等方法,分析了实际蒸散发的时空演变规律及其影响因素。结果表明：GLEAM产品的计算值在黄淮海流域的验证精度较好,流域内多年平均实际蒸散发量为474 mm,呈显著上升趋势。实际蒸散发的空间变化范围是183～708 mm,空间差异显著,呈现从东南向西北方向递减的趋势,季节的空间分布与年际分布特征基本一致。实际蒸散发与NDVI均呈显著正相关关系,与降水和气温以正相关关系为主。黄淮海流域降水变化不明显,气温显著升高,NDVI增加是流域内实际蒸散发量显著上升的主要原因。     

汉江流域降水时空演变特征研究

为研究汉江流域降水时空演变规律,基于汉江流域内23个气象站点1959～2019年的降水资料,采用线性趋势法、小波分析法、滑动平均差法和反距离权重法等多种统计分析方法,分析该流域的降水演变规律。结果表明：1959～2019年,汉江流域降水量呈现出不明显的上升趋势,在1978年、1989年和2001年检测出突变点,降水变化的主周期为26 a;汉江流域的多年平均降水量整体呈现出“东高西低、南高北低”的分布特征,不同年代降水量的空间分布特征差异较大。     

浑南新区降水量时空演变规律分析

选取邻近降水观测站沈阳站与陈相屯站为代表站,采用均值差和均值差积过程线,分析了浑南新区降水量年际波动及时空变化规律,旨在为规划设计部门提供科学依据。     

近60年辽宁省极端气候事件时空演变规律分析

全球变暖导致极端气候事件频发，给自然和人类社会带来极大的危害。基于RclimDex模型和去趋势波动分析法（DFA），分析了辽宁省1960年～2019年10项极端气候指数的时空分布特征和未来一段时间内的变化趋势。极端降水指数研究表明，辽宁省近60年极端降水指数年际间波动幅度较大；空间分析显示辽宁省东部山脉地区极端降水强度高于西部地区；5日最大降水量的DFA值达0.713，表明区域集中降水事件将持续增多。极端温度指数研究表明，辽宁省近60年来气候明显变暖；持续无雨加上高温使辽西地区更易遭遇干旱灾害；DFA分析中4项极端温度指数均具有较好的长程相关性，表明辽宁省未来20年气候将保持持续变暖趋势。研究成果对于今后辽宁省科学应对极端气候具有重要意义。     

近10 a阿克苏流域植被覆盖时空演变特征及影响因素

植被覆盖度是指示地表植被分布及生态环境变化的重要指标。为深入了解阿克苏流域植被覆盖度的时空演变特征及驱动机理,基于Landsat TM和高分1号遥感影像,采用NDVI像元二分模型和差值运算方法,对阿克苏流域2005—2015年的植被覆盖动态变化进行了监测分析及评价。结果表明近10 a来阿克苏流域植被覆盖整体呈良性发展趋势,8月份植被覆盖最丰富,植被覆盖度空间分布不均,差异较大;影响阿克苏流域植被覆盖的主要因素有降水、气象灾害、土地利用以及生态工程。阿克苏流域植被覆盖的时空演变研究结果能够为流域未来生态空间重构等提供重要的参考借鉴。     

长江上游流域地表干燥度指数时空变化特征及其对气象因子的响应研究

长江上游流域作为我国重要的水资源区,在全球气候变暖背景下揭示其地表干燥度演变规律,对于流域水旱灾害防治、生态环境保护及水资源合理开发利用具有重要意义。采用长江上游流域67个气象站1961-2019年逐月气象数据,利用Penman-Monteith模型计算潜在蒸散量,进一步计算地表干燥度指数(AI),采用气候倾向率、累积距平法、滑动t检验、Mann-Kendall检验法及Morlet小波方法分析AI时空变化特征,采用气候敏感系数法评估AI对主要气象因子的敏感性,进而量化各气象因子对AI变化的贡献率。结果表明:长江上游流域年平均降水量以0.809 mm/10a的速率显著下降(P 0.05),潜在蒸散量以0.946 mm/10a的速率显著上升(P 0.05),流域平均AI值以0.014/10a的速率减小,且存在23 a左右的主周期,在1998年发生突变; AI季节性变化显著,冬、春季干燥,夏、秋季相对湿润;长江上游流域多年平均AI分布大致呈东南向西北增加的趋势,半干旱和半湿润区域面积占比分别为47.8%和40.7%;日照时数与平均气温是研究区西北部AI变化的主控因子,风速和相对湿度是东南部AI变化的主控因子。     

松辽流域近50年来降水演变规律分析

采用传统统计分析方法和小波分析方法,分析了松辽流域1956—2006年的降水量演化规律及其未来的演变趋势。结果表明:松辽流域年降水量呈整体下降趋势,主要原因为每年8—9月、20世纪70年代及21世纪初降水量均大幅下降;流域年降水量基本呈现30 a左右和12 a左右丰枯交替的周期变化,且枯水期相对较长;估计未来6～10 a,松辽流域绝大部分区域将逐渐进入下一个多雨阶段。     

布哈河流域水资源的气候演变特征

布哈河是青海湖最重要的径流补给河流,其流域水资源气候演变分析对于青海湖生态安全有重要意义。通过天骏、刚察、茶卡气象站长系列气温、降水数据分析布哈河流域气候变化特征。结果表明,近50年来,流域内气温均显著升高,海拔越高升温越明显,冬季升温较其它季节明显。采用Mann-Kendall趋势分析法和累计距平曲线对各时段的升温趋势变化进行了分析,升温自1986年开始至1997年有一个10年左右的波动期,随后在1997出现显著的突变过程,在与青藏高原整体趋势一致的基础上表现出区域自身的增温特点。降水呈增加趋势,但不如温度明显。海拔越高降水增加越明显,夏季降水增加较其它季节明显。根据气温和可利用降水变化特征,流域20世纪80年代开始进入增温增湿期,在20世纪90年代进入相对暖干期,21世纪前10年复转为暖湿期。     

近10年丹江流域土地利用时空动态演变

根据 1990,2001 年 2 期 TM 卫星影像资料,通过 3S 技术手段,获取了丹江流域 20 世纪 90 年代的土地利用变化时空数据。结果表明：丹江流域土地利用类型以林地、草灌和耕地为主,林地、草灌和耕地在 1990 年和2001年2个时期占研究区面积比例分别为 71.73%,14.12%,9.15% 和 76.29%,10.57%,7.49% 。 1990-2001 年间,丹江流域土地利用年变化率最大的是林地,达到 34.73 ％,其次是草灌地,为-27.01% ;未利用地和水域的年变化率较小,分别为 0.24% 和 -0.32% 。园地的空间动态度最大,其次是未利用地,说明这二者的空间转化相对比较频繁,尤其是近期园地的转化。这主要与土地利用程度下降,耕地减少,园地、林地、建设用地等的比重增加有关。     

近50年重庆市气候干湿变化时空特征

以重庆市34个气象站点1961—2011年降雨、气温、相对湿度等资料为基础,计算了近50 a全市的湿润指数。运用Kriging法将年均气温、降雨和湿润指数的倾向率和倾向系数进行空间插值,并对反映气候干湿变化的年气温、降雨量和气候湿润指数等时空特征进行了分析。结果表明:①近50 a,重庆年均气温呈波动上升趋势,上升速率为0.09 ℃/(10 a),空间分布上年均气温呈现由西南向东北升高,但整体差异不显著;②降雨量呈波动下降趋势,年均降雨量倾向率为15 mm/(10 a),空间上有从东南向西北递减的趋势;③重庆市湿润指数总体上略有下降,其空间特征表现为由东南向西北逐渐趋于干旱,下降幅度呈由东南向西北递减趋势,但总体差异性不显著;④气温、降雨与湿润指数相关系数分别为-0.465和0.950。     

海河流域近50年气候变化特征及规律分析

为应对气候变化带来的各种影响,深入分析并把握区域气候变化特征及规律显得越来越重要。本文选取气候变化的两个主要表征参数——降水量和气温作为研究对象,采用趋势检验、突变点检测以及小波分析等方法,对海河流域1956—2005年降水量和气温系列进行研究,并从趋势性、突变性和周期性等多个角度分析海河流域近50年气候变化特征及规律。研究表明,近50年来海河流域年降水量(尤其是夏季降水量)呈显著减少趋势,突变点为1979年,主要周期为2年和13年;而年平均气温(特别是冬季和春季气温)呈明显升高趋势,突变点为1986年,主要周期为5年和14年。相关成果可作为该流域水资源演变规律分析的基础。     

天山西部地区近50年干旱指数的演变特征

利用天山西部地区9个县市气象站近50年的降水、气温和水面蒸发观测资料,确定适合该区的干旱指数计算方法,分析了该区干旱指数的主要特征和演变趋势。结果表明,按行政分区和流域分区两种方法统计,研究区的气候类型为半湿润—半干旱区,其年干旱指数具有明显的地区分布特性和年际变化。近50年来,各行政分区和流域分区各分级年干旱指数发生的频次及频率也不尽相同,半湿润区湿润化程度较高,而半干旱区的年度和夏季的干旱化程度高,春、秋两季干湿化程度则基本相近。研究区50年以来的平均年干旱指数总体呈下降趋势,尤以夏季干旱指数的下降趋势明显,可以初步认为,水面蒸发量的显著减少是主要影响因素之一。     

赣江上游章水流域极端降水时空变化特征

以赣江上游章水流域内15个雨量站1957-2016年逐日降水资料为基础,获取了12个极端降水指数。分别采用线性趋势、Modified Mann-Kendall非参数检验法、累积距平法、Pettitt突变检验法、小波分析、Hurst指数分析和克里金插值等方法对12个极端降水指数的时空变化特征进行探讨。结果表明:1957-2016年间,暴雨量及日数、强降水量及贡献率和最大湿润日数均呈现上升趋势,极强降水量及贡献率、最大干旱日数、年最大雨量、连续5日最大雨量呈现下降趋势,且其未来趋势均将得到加强;大雨量及日数呈现上升趋势,但未来趋势将可能减弱;所有极端降水指数的过去趋势均不具有显著性,同时未发生显著的突变,并且普遍存在以1988年为中间轴的33～34a主周期;大雨量及日数、暴雨量及日数、强降水量、最大湿润日数、年最大雨量、连续5日最大雨量的高值中心均在流域西南区域的内良站附近,并呈上升趋势,低值区域主要分布在流域的东部区域,并呈现下降趋势,且其整体空间分布大致相同,均为西南向东北递减;而强降水贡献率及极强降水贡献率为东南向西北递减,最大干旱日数是从东向西的递减趋势。未来章水流域极端降水的变化趋势可能还会增强,加强流域极端降水事情的预防对流域水旱灾害防治意义重大。     

黄河流域气候与水资源演变特点研究

以观测资料和前人研究成果为基础,阐述了气候变化对黄河流域水资源总量、极端水文事件、水生态环境等的影响;指出气候变化已经影响到了黄河流域水资源系统的各个环节,这种影响是否是趋势性的．未来影响程度如何,有待进一步研究。黄河流域气候变化对水资源影响评估研究正在兴起．黄河流域气候变化研究应该着重极端气象水文事件变化对流域水沙调控体系建设、水资源统一管理和调度、黄土高原区和河口区生态环境等的影响及其适应性管理对策研究,以促进流域综合管理。     

海河流域降水时空演变特征及其驱动力分析

选取海河流域35个气象站点1961-2018年逐日降水数据,采用创新趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和Pettitt突变检验法综合分析了海河流域不同量级降水量的时空演变特征,并采用交叉小波探究了太阳黑子和大气环流异常因子对年降水量的影响.结果表明:1961-2018年海河流域降水整体上呈现出减少趋势,其...     

近60年气候与土地利用变化对金沙江径流的影响

气候变化与土地利用变化会对流域降水径流过程产生影响,如何定量区分气候变化和土地利用变化对径流过程的影响,一直是国际水文水资源领域研究的热点和前沿问题。为了定量研究金沙江流域土地利用与气候变化的径流响应,构建了金沙江流域SWAT模型,采用情景模拟的方法,对土地利用变化与气候变化对径流的影响展开了研究。研究结果表明:(1)过去57 a金沙江流域实测降水量和气温的上升趋势显著,而径流量的变化趋势不明显;(2)相较于金沙江流域气温的显著升高,各种土地利用变化很小;(3)由于过去30 a间土地利用变化很小,因此其对径流量的影响微小;(4)气候变化是影响金沙江流域径流的主要因素,然而,取用水、水库建设等人类活动对径流的影响也较为显著。     

近60年石羊河流域降水径流演变趋势分析

通过对石羊河流域近60年降雨径流序列资料进行统计分析,结果表明:按单站或区域分析,降水量存在增加或减少趋势,但流域面平均年降水量无明显变化趋势;流域出山口径流过程总体与降雨过程对应,但受人类活动致下垫面条件改变的影响,出山口径流整体存在减少趋势;旱多涝少、连枯多于连丰是石羊河流域径流的主要特征;极端不利的径流过程在一定程度上对流域水资源紧张状况起了推波助澜的作用。     

石羊河流域水资源演变规律分析

针对石羊河流域特殊的自然条件,结合水资源开发利用状况,以多年实测资料为依据,对流域水资源演变规律及变化趋势进行了分析。结果表明,地表水年内分配变化较大,年际分布呈衰减的趋势,空间上垂直和水平方向上都呈梯度分布;地下水持续下降,民勤近期尤为明显。研究结果对于流域水资源可持续利用具有指导作用。     

变化环境下清水河流域径流演变特征及驱动力

海河上游清水河流域地处我国北方半干旱半湿润过渡带,水资源短缺且生态环境极为脆弱,对气候变化和人类活动高度敏感。明晰变化环境下清水河流域的径流演变规律及气候变化和人类活动的贡献,对实现流域内水资源的可持续利用以及确保本流域作为首都地区生态屏障的功能定位具有重要的意义。根据清水河张家口水文站和啕来庙水文站近70年的实测径流资料,利用有序聚类分析、小波分析和双累积曲线等方法,系统分析了清水河流域径流演变特性及气候变化和人类活动的影响。结果表明:(1)近70年清水河流域径流呈显著减少趋势,径流深年均减少0.6mm;各月径流亦均呈显著减少趋势,其中以春夏两个汛期的减少最为显著;(2)径流在1979年前后发生突变,径流变化的第一、二主周期分别为27a、8a;(3)径流年内分布的不均匀程度明显增加,春汛(3月-4月)占全年径流总量的比例增加,而夏汛(7月-8月)占全年径流总量的比例则呈现减少态势;(4)双累积曲线分析结果表明径流演变的主要驱动因素为人类活动(89%)。