新疆塔城地区近54年气温变化特征及趋势分析

[目的]分析塔城地区气温的变化特征.[方法]利用塔城、和布克塞尔、托里、乌苏4个典型气象站点1955～2008年的月平均气温资料,运用小波分析、气候趋势系数等方法,对塔城地区气温多时间尺度特征及其未来的变化趋势进行了分析.[结果]塔城地区多年平均气温为5.88℃,气温年际变化相对平稳,变差系数为O.130～O.265,极值比在1.73～3.79;气温序列分布呈现平顶峰型,年均气温相对较为离散.塔城地区气温存在5年、准9年扣准14年的主周期;20世纪70年代处于冷期,平均气温仅为3.77℃,80年代是近54年来最暖年代.均温达8.10℃,90年代以来,相较80年代,塔城地区气温有所下降,但仍高于70年代,预计未来气温仍将会有所升高.塔城地区各区域年及四季平均气温均呈显著升高趋势,冬季升温最明显,幅度达1.15～2.05℃/10a,夏季升温速率最小为0.16～0.45℃/10a,年均气温变化速率为0.40～O.78℃/10a.[结论]塔城地区的气温变化对气候变暖呈现正响应趋势.     

基于加权马尔可夫链的榆林地区年降水状态预测研究

根据榆林地区1951年—2008年的年降水量资料,采用均值—标准差分级法将其分为枯水年、偏枯年、平水年、偏丰年和丰水年五个状态。验证了该序列的马氏性,针对降水量为相依随机变量的特点,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。对榆林地区2009年,2010年的降水状态进行了预测。结果表明,预测结果与实测情况一致。该马尔可夫链的平稳分布显示,榆林地区年降水量处于平水年的可能性最大、偏丰年的可能性最小。     

不同水肥耦合对宁夏枸杞生长、产量及品质的影响研究

为了探讨不同树龄枸杞的生长量、产量及品质对水肥供给差异的响应特征并提出合理的水肥制度,2017—2020年连续开展大田试验,以宁夏中部干旱区宁杞七号枸杞为研究对象,设置灌水量和施肥量2因素3水平试验处理,定位监测各处理枸杞的基径、株高、新梢茎粗与条长等生长指标,以及干果产量、百粒重、粒度等产量指标和营养成分含量的品质指标,分析不同水肥供给对枸杞长势、产量及品质的影响,并提出合理的水肥耦合制度,为干旱区枸杞的田间水肥管理提供科学依据。结果表明：2017—2020年,各处理枸杞基径年均增长量为3.5~5.8 mm/a,BF2处理（中水中肥）基径的4 a累计增量最大,为19.9 mm,较对照组（CK）大31%;株高年均增长量为13.4~26.2 cm/a,CF2处理（高水中肥）的株高年均增幅最大,为30.9 cm/a;新发枝条茎粗增长量平均为2.3 mm/a,BF2处理的新梢条长4 a累积增长量最大,为148.8 cm;枸杞鲜干比为3.89~4.55,平均百粒重为20.77 g,2017—2019年粒度为305~330粒,果品均达到特级;BF2处理枸杞甜菜碱含量最高,为9.0%,CF3处理（高水高肥）枸杞多糖含量最大,为7.4%;蛋白质平均含量为11.09%~12.08%,氨基酸含量平均为7.35%。通过综合分析提出宁夏中部干旱带4~7年龄宁杞七号枸杞最优水肥制度：灌溉定额为3 750 m³/hm²（其中春灌为450 m³/hm²,生育期灌水为2 700 m³/hm²,冬灌为600 m³/hm²）,施肥量为720 kg/hm²（施肥8次,单次施肥量为90 kg/hm²）。     

新疆地区降水空间结构特征及其变异性分析

根据新疆地区1951—2008年月降水资料,运用(旋转)经验正交函数分解(REOF/EOF)、主成分分析、分形理论及地统计学等方法探讨了降水的空间结构及空间变异性。结果表明:降水空间分布以南疆—北疆相反型、北疆—东疆一致与南疆相反的复杂型为主;北疆降水有增加,而南疆则有相对减少的趋势。20世纪50年代和2001—2008年两个时段变异函数曲线符合指数函数,其余时段与球状模型拟合较优;随机因素引起的空间异质性占0.06%~0.17%。20世纪60年代和80年代新疆地区空间变异性最强,21世纪以来空间变异性有所增强。     

洛河径流典型解集模型研究

洛河是黄河的一条重要支流。本文采用洛河氵状头水文站1965~2003年共计39年的实测径流资料,依据线性平稳随机模型的理论建立了一阶自回归模型;运用季节性随机模型的理论方法建立洛河氵状头站月径流量典型解集模型。经实用性检验,模拟序列与实测序列各项估计参数吻合良好,符合精度要求。该模型可为洛惠渠灌区进行河源来水量预报和用水管理提供决策依据。     

农林生态系统中茎流的水文及生物化学特性研究综述

茎流是大气降水与溶解物在植物茎干上的汇集与运移,它对森林和农业生态系统具有重要的水文学和生态意义。本文总结了前人研究成果,加深了对茎流的理解并找出缺陷与误区,以促进对薄弱环节的研究。探讨了气象条件,季节变化,覆被结构,冠层空间型及植被种别等多个复杂易变因素对茎流量和其化学成分的影响。     

中国北方荒漠区降水多时间尺度变异性研究

依据我国北方荒漠区35个站点1951-2005年月降水资料，运用PCI降水集度、游程检验、功率谱、Morlet小波分析、Mann-Kendall秩次相关及气候趋势系数等方法，分析了北方荒漠地区降水多时间尺度下的变异规律及其变化趋势。结果表明：我国北方荒漠区降水存在5 a、9 a及准14 a主周期，1988年以来以9 a及14 a周期为主；各地单独丰水年的概率要高于单独枯水年，而发生连枯年的概率则高于连丰年；降水年内分配的差异将变缓，北方荒漠区的西部和东部降水年际波动呈增加趋势，中部地区有变缓的趋势；东亚夏季风及西风环流的强弱显著影响着研究区降水的时空分布及丰枯变化，70年代以前，东亚夏季风强度偏强、北进明显为河套及内蒙古地区带来丰富降水，新疆地区受西风气流控制降水相对偏少；80年代以来，东亚夏季风强度偏弱并急速南退，内蒙古地区降水逐渐减少；西北地区中西部（河西、新疆地区）在西南气流、北冰洋的冷空气形成的纬向环流及西风环流等辐合影响下降水逐渐增加。主要表现为：降水年增幅较大的地区由内蒙古东部逐渐向西北偏移，年代尺度下，以多年均值衡量，21世纪内蒙古高原东部地区降水将减少，平均减幅为15~40 mm/a，北疆大部分地区平均增幅为10~40 mm/a，南疆以0~10 mm/a小幅减少；各年代，春（秋）季降水占全年百分率变化不大，维持在14.4%~17.5%（17.3%~21.2%），夏季是主要降水期占全年降水的58%~62%，冬季所占比例较小，最高为5.1%；预计未来：春、夏季降水将增多，冬季降水逐渐减少，年降水有增加趋势；极端干旱区和干旱区的降水有增加趋势的地区概率分别为83%和70 %，而半干旱地区降水有明显减少趋势的概率为58%，西部有向暖湿变化、中部地区趋于暖干、而东部地区趋于干旱的可能。     

银川市水资源管理存在问题及其对策分析

随着银川市城市建设规模迅速扩大、工业化进程加快,对水资源的需求不断增加,水资源供需矛盾日渐突出。为此,2002年银川市政府施行了机构改革,建立了相关水资源管理法规,推进了水资源有偿使用制度,制定了较合理的用水价格和阶梯水价。然而,在水资源统一管理中仍然存在法律依据不足、执法力度不够、水资源管理体制和运行机制不合理、基础工作薄弱、公众意识不强等问题,未来还需要在法制法规建设、水管体制改革、合理水价机制、水资源优化配置、管理队伍建设、公众参与等方面加强工作。     

基于SPEI指数的京津冀地区干旱特征分析

为明确不同尺度的干旱特征及其对气候变化的响应,选取1961—2016年京津冀地区24个气象站逐日气象观测数据,计算不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI),应用Mann-Kendall突变检验、干旱评价指标、气候倾向率、旋转经验正交函数(REOF)等方法,分析了京津冀地区近56 a来的干旱特征,结果表明:从年际变化看,京津冀地区呈干旱减轻趋势;从季节变化看,除夏季具干旱化趋势外,春、秋、冬季均呈湿润化趋势,秋季湿润化显著;干旱范围呈全域性,干旱强度以轻旱和中旱为主;从空间分布上看,京津冀地区总体表现出西部湿润化、东部干旱化的趋势;根据载荷向量的空间异常分布,京津冀地区可分为北部中区(Ⅰ区)、北部东区(Ⅱ区)、北部西区(Ⅲ区)和南部区(Ⅳ区),其中Ⅰ、Ⅱ区干旱加剧,Ⅲ、Ⅳ区则呈现湿润化趋势。     

基于隶属度修正的加权马尔可夫链的降水预测

应用Fisher最优分割法将榆林地区1951—2015年的年降水序列划分为9个状态,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。以属于同一状态的所有降水量的均值作为聚类中心,应用模糊C均值聚类(Fuzzy C-Means,FCM)算法中的隶属函数计算隶属度,以隶属度向量作为预测时的初始状态向量。该模型逐年预测了榆林市2006—2015年的降水状态,结果全部与实际情况一致。基于马尔可夫链的预测结果,采用模糊集中的级别特征值理论分别预测了2006—2015年的降水量,所有预测结果的相对误差都在10%以内,初步表明基于隶属度修正的加权马尔可夫链模型是合理可行的。