赣江上游典型流域输沙过程及对降水与径流变化的响应——以贡水流域为例

论文以贡水流域为研究对象,结合流域内2010—2013年的16个气象站日降水资料和7个水文站逐日径流及输沙数据,运用统计分析法、Mann-Kendall检验等方法分析了贡水流域的输沙时空变化以及对降水变化的响应.主要结论有:(1)贡水流域年内降水分布不均,在空间上为区域性降水;(2)贡水流域径流以峡山站贡献最大(占贡水流域的59%),流域径流年内变化显著;(3)贡水流域内泥沙以贡水主河道贡献最多,占贡水流域总输沙量的74%,年内泥沙分布不均;(4)月输沙量与月降水量间关系式为Q=351+2.1P+0.008P~2+3.87*10~(-7)P~3;(5)月均输沙率与月均径流量关系式为Q=-2.771+0.007R+0.0003R~2-7.35*10~(-8)R~3;(6)降水是影响输沙的主要因素,而径流是影响输沙的直接因素.     

降水酸度时间序列的长程相关性

利用R/S分析方法分析了分别来源于美国North Dakota(1980～2000年)及我国常德市(1990～1999年)的降水酸度月均值时间序列,证实了降水酸度时间序列中存在长程相关性.其Hurst指数H>0.5,表明其变化表现为分形布朗运动,各月份降水酸度值是相互关联的.长程相关的时间可达8～9年,表明长程相关性是降水酸度趋势预测中必须考虑的重要因子。     

GMDH物价指数预测模型研究及实证

利用物价指数的月均值与年均值数据同时建模的数据处理群组方法的两水平算法,扩大了月均值数据的可预测范围,引入以三角函数求和形式的调和自组织的数据处理群组方法解决月均值物价指数的波动影响,提高了月均值数据预测的准确性。实证分析表明,数据处理群组方法的调和两水平方法预测月均值物价指数是有效的。     

降水酸度时间序列的长程相关性

利用R／S分析方法分析了分别来源于美国North Dakota (1980-2000年）及我国常德市（1990－1999年）的降水酸度月均值时间序列，证实了降水酸度时间序列中存在长程相关性。其Hurst指数H＞0.5，表明其变化表现为分形布朗运动，各月份降水酸度值是相互关联的。长程相关的时间可达8－9年，表明长程相关性是降水酸度趋势预测中必须考虑的重要因子。     

香港地区降水氢氧同位素多尺度演变特征分析

以香港站1973~2008年大气降水稳定同位素与气象资料为基础,应用线性回归、Mann-Kendall趋势检验、小波分析和Spearman相关分析等多种方法,探讨了月、季和年等不同时间尺度下降水氢氧同位素序列的演变特征及其影响机制.结果表明:1多年月均降水氢氧同位素组成与月均降水量、温度和水汽压之间呈显著的负相关关系,表明存在明显的降水量效应,而不存在温度效应;2降水氢氧同位素组成的季节变化明显:雨季(5~10月)偏低,旱季(11~4月)偏高,具有典型的季风气候降水同位素变化特征;3年均降水氢氧同位素序列年际变化大,总体呈下降趋势,下降率分别为-0.08‰/a(D)和-0.01‰/a(18 O),其变化趋势与年均降水量、温度、水汽压序列成相反关系,反映了降水同位素随长期气候变化的综合效应影响;4Morlet小波分析结果表明,年平均降水氢氧同位素序列存在4a、7~9a和16~22a等3类时间尺度的周期性变化规律,其中16~22a时间尺度表现最明显;5多年年均降水氘盈余值偏小,且没有明显的长期变化趋势.     

青岛市降水酸度的相关性分析

为了摸清青岛市酸雨形成过程,以1997～2001年青岛市降水观测数据为样本,分析了降水酸度与降水内各种离子浓度、电导率和降水量的相关性。研究表明,降水酸度与单一离子浓度无关,与离子总量不明显相关,而是诸离子综合效应的结果,其中,SO4^2-,NO3^-,C1^-是当地降水成酸的主要来源。又以历年青岛市降水pH年均值和各种大气污染因子浓度年均值为样本,分析了降水酸度与各种大气污染因子浓度的相关性,研究表明,降水酸度与致酸气体SO2,NOx地面浓度不明显相关,与TSP、降尘显著负相关,即当地土壤偏酸性对降水酸度起加剧作用。     

焉耆县1951—2010年分季节降水序列变化的小波分析

基于Meyer连续小波变换,分析了焉耆县60 a来降水的季节变化和年际变化,揭示了焉耆县降水变化的多时间尺度的复杂结构,研究了不同时间尺度下降水序列变化的周期(并确定了各序列中存在的主要周期)和突变点。结果表明,焉耆县年降水和各季节降水均呈现明显的周期特征,并存在两个时间尺度的多少交替:10~12 a和4~8 a,表现出明显的周期特征。     

宁夏环香山地区降水特性分析

通过分析中卫环香山地区兴仁气象站1961—2008年48 a降水资料,探讨不同降水年型降水量及其年内分布,得到香山地区降水年际、年内变化规律,为该地区农业发展提供基础理论数据.结果表明,该地区丰水年（P=20%）、平水年（P=50%）和枯水年（P=75%）年降水量分别为309,242,194 mm;该地区降雨量年际变化大,在一个丰、枯周期内,丰水期只有2~3 a,而枯水期则有3~4 a,甚至更长;在48 a降水序列中出现连枯、连丰期的次数相同,但连枯期的历时长,最长可达8 a;降水主要发生在6—9月4个月,其降雨量占全年降水量的72.5%,并与该地区主要栽培作物西瓜的需水高峰期吻合.     

中国南方高度城市化地区气象干旱时空演变规律分析——以深圳市为例

在变化环境下,中国南方湿润地区干旱事件呈多发趋势。以高度城市化的深圳市为例,选取10个气象代表站(1965—2010年)逐日降雨数据计算不同时间尺度的标准化降水指数(Standard Precipitation Index,SPI),采用M-K趋势分析法及小波分析法分析深圳市干旱变化趋势及周期以辨识其干湿时空变化特征;采用随机森林算法定量分析混合ENSO指数(Multivariate ENSO Index,MEI)、太平洋年代际振荡指数(Pacific Decadal Oscillation,PDO)、太阳黑子等7个影响因子对深圳市干湿变化的影响程度。结果表明:深圳市的气象干旱多发于1月份,于1—3月呈干旱趋势,8—10月则呈湿润趋势;12个月尺度的SPI序列变化周期集中在2.0~6.5 a;城市中心区为近年干旱主要发生地区,其干旱趋势明显;ENSO现象及PDO是影响深圳市干湿变化的主要影响因素。     

全球变化下东北地区降水时空特征研究

通过选用东北地区200个气象站1961～2000年的夏季降水和冬季降水资料,建立了东北地区40年来夏季和冬季的降水时间序列,利用比较成熟的复Morlet小波分析方法分析了东北地区夏季和冬季降水时间序列的周期性特征.结果表明,东北地区夏季和冬季降水主要存在16年左右的周期;东北地区夏季降水和冬季降水在丰枯变化周期上表现出反位相分布,夏季降水偏多的年份,冬季降水偏少;夏季降水偏多,则冬季降水偏少.通过Arcview软件分析了东北地区夏季和冬季降水量变化的空间分布特征.结果表明,不同地区降水量增加值不同,对于夏季降水量的变化,总的趋势是随着纬度的增加,夏季降水量增加值增大;对于冬季降水量变化的空间分布与夏季降水量变化的空间分布有相似的地方,也是随着纬度增加,冬季降水量增加值增大,在东西方向土东北地区西部冬季降水量增加值大于东北地区东部地区的降水量增加值.     

甘肃省近48年春旱时空变化趋势分析

甘肃省春旱频发,针对已有的文献对春旱趋势特征研究的不足,选取甘肃省境内的30个气象台站1962—2010年的月降水数据,基于标准化降水指数,采用Mann-Kendall非参数趋势检验法和小波分析等方法对甘肃省春季SPI的时空变化特征和周期特征进行研究.结果表明:甘肃省春季SPI以-1.16/10 a的速度下降,春季干旱呈加快趋势;甘肃省春季干旱发生频率为41%,中旱以上发生频率约为20%,重旱以上发生频率约为3.6%;春季SPI以13 a为主周期变化;全省春旱呈现自西北地区向东南地区加速的趋势,其中以陇南地区春旱加速趋势最为明显.研究结果可为甘肃省抗旱减灾提供决策参考.     

西北地区农村水窖集雨场表面土壤离子释放特征研究

基于提升窖水水质的目标,实验研究了渭北半旱塬区窖水集雨过程中,集雨场表面土壤离子释放的过程和速度变化.结果表明土壤离子释放主要集中在遇水30～60s时间范围,离子释放总量与接触的土壤总量成正比例关系,随着降水酸度的增加,离子释放总量增大,但释放速度与降水pH值相关性不明显.根据研究结果提出了水窖收水口改进的措施,以期为提升西北农村饮用型窖水水质提供参考.     

大伙房水库流域降水及径流变化特征分析

采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法对大伙房水库流域1951-2006年年降水、入库年径流及天然年径流序列进行了分析.结果表明:三者变化趋势及周期以1980年为转折点呈阶段性变化.1980年以前均呈明显下降趋势并体现出4a的变化周期,年降水序列下降趋势及周期性较为显著;1980年以后均体现出10～11 a的变化周期,入库年径流序列周期性相对明显,但年降水及入库年径流序列呈微弱的上升趋势,天然年径流序列呈微弱的下降趋势;1980年以后多年平均径流系数降低.分析其原因,降水变化主要源自气候变化,径流变化与降水、蒸发、下垫面变化及人类活动等影响因素有关.上述分析可为未来水情预报及水资源合理利用提供参考.     

1951—2017年丽江极端气温和降水事件的变化特征

为系统弄清丽江极端气温和降水事件的变化特征,基于丽江气象站1951—2017年逐日最高气温、最低气温和降水量资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验和Morlet复小波的方法对16个极端气温指数和11个极端降水指数的变化趋势、突变和周期特征进行了分析.1)变化趋势分析表明:月最低气温极大值、月最低气温极小值、夏季日数、暖夜日数、暖昼日数、热日持续指数呈显著增加趋势,霜冻日数、冷夜日数、冷日持续指数、月平均日较差呈明显减少趋势,月最高气温极大值、热夜日数、作物生长期呈不显著增加趋势,月最高气温极小值、冷昼日数呈不显著减少趋势,冰封日数在研究期内均为0 d;极端降水指数日降水≥1 mm的降水日数呈显著减少趋势,特强降水量呈显著增加趋势,中雨日数、持续湿期、年总降水量、5日最大降水量均呈不显著减少趋势,大雨日数、强降水量、持续干期、1日最大降水量、降水强度均呈不显著增加趋势.2)突变检验分析表明:部分极端气温指数和降水指数的突变年份显著,大部分指数的显著突变年份集中在20世纪80年代至21世纪初,其余指数的显著突变年份在20世纪50至70年代,并且极端冷事件指数霜冻日数、冷夜日数和冷昼日数在显著突变年份后呈现减少趋势,而极端暖事件指数夏季日数、暖夜日数和暖昼日数在显著突变年份后呈现增加趋势,热夜日数在研究期内只有2015年为1 d,其余年份均为0 d.3)周期分析表明:极端气温指数除冰封日数外的15个指数存在2~6个准周期,介于3~56 a之间,存在1~3个主周期,介于10~56 a之间;11个极端降水指数存在4~6个准周期,介于4~56 a之间,存在1~3个主周期,介于12~56 a之间;部分极端气温指数或降水指数具有相同或相近的主周期.     

基于三角多项式拟合的RCS数据实现研究

为了利用实测的RCS数据对回波脉冲进行幅度调制产生逼真的雷达目标回波,采用正交多项式拟合及三角多项式拟合法将提取RCS数据拟合成为一个多项式函数或包含正余弦的三角函数,运用CORDIC算法使这些数据集成于DSP等芯片用于回波幅度调制,最后应用Matlab软件对2种拟合方法从数值和直方图进行仿真比较.仿真结果表明:三角多项式拟合方法能高精度地拟合RCS数据,对RCS数据的硬件实现及雷达目标回波模拟有一定的参考价值.     

固原市隆德县降水特性分析

基于1961—2019年宁夏固原市隆德县降水数据,通过滑动平均法、M-K检验法、Sen’s坡度法、R/S分析法、小波分析法以及多元线性回归法等方法,研究隆德县降水在不同时段的变化特性及影响时段内降水量变化的主要因素。结果表明：隆德县多年平均降水量为519.67 mm,年降水量以8.94 mm/（10 a）的速率减少,降水整体呈现不显著下降趋势且该趋势具有持续性;各季降水中,夏、秋季降水量呈减少趋势,冬季降水量上升趋势显著;年内降水量主要集中在夏季,春、秋季次之,冬季最少;此研究时段内主要存在28 a,22 a和12 a的周期变化,其中28 a为第1主周期;年降水总量及夏季降水量年际间的变化主要受降水强度的影响,而春、秋、冬3季降水量年际间的变化则受降水频率和降水强度的共同影响。研究成果可为隆德县农业生产、自然灾害防御及水资源规划提供科学依据。     

1956～2000年降水系列代表性分析

文章根据安徽省16个雨量站点长系列资料与1956～2000系列对比分析结果,从统计参数、丰枯周期变化和年降水频次三个方面进行系列代表性分析,探讨1956～2000年降水系列的代表性.     

852农场51a降水序列多时间尺度分析

采用Morlet小波分析方法,对852农场1958~2008年51 a的年降水变化进行多尺度分析,分析其中存在的主要周期振荡和突变点。结果表明：该农场年降水存在多时间尺度的周期变化特征,年降水存在3 a和9 a的主周期。852农场年降水变化存在着明显的多时间尺度,即年代际尺度和年际尺度的周期性变化。同时也表明,自2008年以来,852农场降水量有逐渐增多的趋势。因此,可以充分利用降水,缓解地下水资源危机。     

长江三角洲地区大气气溶胶柱单次散射反照率特性研究

利用OMI卫星资料2006—2017年的483.5 nm波长的气溶胶柱单次散射反照率日均数据,分析了整层大气气溶胶单次散射反照率在长三角地区的时空分布特征,特别是其年际、月、季节变化特征.长江三角洲地区的大气气溶胶柱单次散射反照率越靠近海洋越大,而越靠近内陆越小.日均气溶胶柱单次散射反照率在0.881～0.971范围内变化,多年的平均值为0.939±0.024,最大分布概率出现在0.965～0.970区间,其值约为25%.长三角地区大气气溶胶柱单次散射反照率的年平均值集中于0.938～0.940之间,年际变化很小,变化值小于1%;月均柱单次散射反照率在6、8、9月有最大值,其值为0.968,而在2月有最小值,其值为0.915;季节平均单次散射反照率在夏季最大,其值为0.968,而在冬季最小,其值为0.919.     

江淮分水岭区域植被总初级生产力时空特征及驱动力分析

为探究2000年以来江淮分水岭区域植被总初级生产力(GPP)的时空变化特征及其影响因素,基于MODIS卫星MOD17A产品数据、区域土地利用/覆盖、气温、降水等数据,利用线性相关、线性正弦趋势拟合、变异系数等方法研究2000—2018长时间序列江淮分水岭区域GPP时空变化特征及气温、降水、土地利用对其的影响。结果显示:GPP呈现年周期性变化,全年1月最小,7月最大,年均增长速率约2.28,秋季均值最大,春季均值最小。山地GPP值普遍大于平原,面积约占17%,平原约占83%,耕地GPP变化主导研究区总GPP的变化。排除城市发展因素,研究区GPP大部分趋于稳定,变异系数介于0～4.1,与气温、降水呈显著线性正相关,相关系数分别达到0.97、0.78。