云南省干旱及演变趋势分析

在收集云南省历史旱情、灾情资料以及1949—2009年的旱灾统计资料的基础上,分析云南省干旱周期的年际变化规律,空间分布规律以及干旱演变趋势,提出工程和非工程的抗旱措施,为云南省的抗旱减灾、制定抗旱调度方案提供科学依据。     

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。     

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SPI的辽宁省庄河市近35年干旱演变特性研究

庄河市是辽南地区的重要水源地,分析其干旱演变特性有利于该地区水资源的合理开发与利用,对于防旱减灾、合理布局产业结构具有重要的现实意义。本文根据庄河市1984年1月1日至2018年12月31日的逐日降水数据计算了1个月、3个月、6个月、12个月共4个不同时间尺度下的标准化降水指数(SPI),并基于SPI对该地区近35年的年际与季节干旱演变特征进行了分析。结果表明:在年际变化方面,庄河市的SPI在2000年以前波动幅度较小,说明该地区的降水在时间上分布较为均匀;但自2000年以来,SPI序列出现较大的波峰与波谷,说明降雨的分布不均匀性有所增强;SPI的时间序列趋势线斜率为负值,说明该地区整体上呈现偏旱趋势,因此其水资源压力不断增大。在季节演变特征方面,夏季干旱和秋季干旱呈现增强趋势;秋旱的发生频率最高,而夏旱的出现频率最低。本研究结果可为庄河地区的抗旱减灾与水资源规划提供科学依据。     

近60年杂木河流域径流长期演变规律及趋势研究

甘肃河西内陆河流域水资源严重短缺,已成为制约区域经济发展的主要因素,如何规划利用及优化水资源配置、实现最严格监管是目前面临的主要问题。研究径流的变化,掌握其演变规律及趋势,对水资源定量监管具有重要意义。本文采用不均匀系数法、极差分析法、线性回归法、滑动平均法、Kendall秩次相关法、累积距平法、有序聚类法、Spearman秩次相关法及Mann-Kendall检验法等多种方法对杂木河的径流年内分配、年际变化、丰枯情况、演变趋势、变化显著性作了分析。结果表明：杂木河径流量年内分配极不均匀,极值比在逐渐缩小;年际变化较大、呈逐年减小趋势,减小量平均值为0.004亿m³/a。径流丰枯未出现显著的周期性变化;径流序列在1959年、2003年、2005年、2008—2010年发生突变且趋势变化显著。本次研究成果可作为杂木河流域农业灌溉、企业生产用水调度的依据,为当地最严格水资源管理提供有力的支撑。     

西北地区地下水干旱时空演变趋势及对气象干旱的动态响应

为分析西北地区地下水干旱时空演变趋势及对气象干旱的动态响应,利用GRACE和GLDAS数据定量评估地下水储量变化,构建地下水干旱指数GRACE-GDI分析地下水干旱的时空演变特征,并利用Pearson相关系数分析了地下水干旱对气象干旱的动态响应关系.结果表明:西北地区地下水储量总体上以0.25 cm/a的速率枯竭;河西...     

2009-2011年云南干旱时空演变特征分析

本文构建了逐月自修正PDSI指数模式,并根据PDSI指数分析了云南省干旱的时空演变特征,结果表明:①云南省2009-2011年间,干旱从西向东逐渐加重,形成不同等级的旱区;②PDSI指数的时间变化过程表明,云南省2009-2011年3年间都处于干旱状态,而且旱情不断加剧;降水率R值的变化趋势表明3年来云南省降雨严重不足,干旱受降雨不足的显著影响,为缺水性干旱。     

30年来中国干旱时空规律演变特征

气候变化背景下,不断摸清我国干旱时空演变规律和新变化,对干旱防灾减灾应对、水资源开发利用和生态环境保护有着十分重要的作用。基于历史逐日气象干旱综合指数（MCI）,采用特征指标及统计方法,对30年来全国及十大流域干旱气候特点、年代际及总体变化趋势、极端特征等进行分析,主要结论如下：(1)1991—2020年平均年干旱强度全国有两个高中心,分别位于黄淮、江淮、江汉大部一带,以及华南南部和云南、四川东南部、贵州西部等地;干旱日数多发区与强度高中心基本一致。(2)虽然近3个年代干旱强度总体呈现逐渐减少态势,但干旱极端偏强年份时有发生,干旱强度高中心空间位置及范围存在明显的年代际变化,以20世纪90年代范围最广。(3)空间变化趋势,西南南部、江南南部、华南东部等地干旱呈现增强趋势,而长江以北大部分地区及华南西部则呈减弱趋势,仅部分站点趋势显著;就十大流域而言,北方流域干旱减弱,南方趋强,西南诸河流域趋重明显。(4)云南中东部、广西西北部、贵州西南部、海南等地为最强连续干旱强度和最长连续干旱日数高值中心;北方大部分流域年干旱强度和日数极端最强、最多的年份主要出现在20世纪末和21世纪初,而南方长江...     

辽宁省典型河流近60年水沙演变特征分析研究

结合辽河、浑河、太子河3河8站水沙数据,对其近60年的水沙演变特征进行分析.结果表明:辽河干流三站整体水沙均呈现下降变化,但变化趋势性较弱,浑河干流3站水沙递减趋势性明显,太子河水沙变化较为平稳.各河水沙变化的主因为人类活动.     

近50年雷州半岛干旱历时和烈度的时空特征分析

在全球气候变暖背景下,干旱灾害频发,对自然生态系统及人类生产生活、社会经济发展造成严重影响,因此对区域干旱特征进行分析评估,对当地的抗旱减灾决策及气候变化研究有重要意义。基于雷州半岛1970—2019年的12个站点气象、水文资料,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)及游程理论对干旱事件进行识别与评估,并结合适线法、反距离权重空间插值等方法,分析雷州半岛地区近50年干旱历时和烈度的时空变化特征。结果表明:(1)雷州半岛近50年来的月尺度SPEI指数呈波动中逐渐下降趋势,且在近50年的时间尺度上呈现以约10年为一个周期的波动特征,其波动与ENSO影响相关,在ENSO冷事件年SPEI指数相对偏大,相反在暖事件年SPEI指数偏小,旱情凸显;(2)雷州半岛发生干旱灾害的烈度越大概率越小;(3)干旱情况地域差异较大,干旱频次、次均烈度高低及历时长短等指标在空间上均呈现为东北部地区向西南部地区逐渐加强的分布规律;(4)不同等级干旱的发生频率地域差异总体表现为雷州半岛中南部和东北部地区发生中旱及以上干旱的频率高于中北部地区,其中雷州市南部及徐闻县旱情突出;(5)春冬季干旱易发,空间上春夏两季雷州半岛东北部和中南部地区旱情影响较为突出,秋旱则在中北部地区较为严重,冬旱严重影响区域为中南部。     

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。     

中国主要湖泊演变趋势及成因分析

湖泊是淡水生态系统的主要组成,系统全面地摸清我国湖泊演变情况,对于动态掌握湖泊资源本底台账,科学有序推进湖泊治理修复,具有重要意义。结合最新有关基础调查工作,对近60 a来中国主要湖泊分布特征、演变趋势及成因进行系统分析。结果表明:近60 a来,我国主要湖泊演变趋势发生较大变化。1956—1979年时段至1980—2000年时段,湖泊萎缩趋势比较明显;1980—2000年时段至2001—2016年时段,萎缩趋势得到逐步扭转;以2000年为分界点,湖泊萎缩态势由部分湖泊大面积萎缩向众多中小湖泊小面积萎缩转变,面积增加湖泊分布从以东北地区为主逐渐向西南和东部地区为主转变。泥沙淤积、围湖造田等是导致湖泊萎缩的主要影响因素;天然来水增加、生态补水实施、生态空间恢复等是2000年之后湖泊空间恢复的主要原因。     

1961—2015年淮河流域气象干旱发展过程和演变特征研究

为刻画连续性干旱事件的时空动态演变过程,本文在时空维度下构建干旱事件发展时空特征变量并进行特征分析,对干旱发展过程和演变特征开展研究。首先确定干旱指标和阈值,然后判别干旱事件的时空连续性,进而建立涵盖干旱逐月集中点、干旱时空集中点、干旱时空迁移速率等12项干旱事件发展时空特征变量,使干旱事件发展时空特征可视化,最后对1961-2015年淮河流域气象干旱事件开展实例研究。结果表明：淮河流域夏旱和春旱发生频率较高,夏秋冬三季连旱年发展过程呈现出起源于沂沭泗河流域,再转向淮河中游,并逐渐向淮河上游迁移的规律,并存在秋旱较为严重的特点;干旱迁移方向对干旱逐月强度大小有一定的影响;受干旱影响最严重的地区主要分布在流域北部;过去干旱强度呈增大趋势,干旱面积呈下降趋势,整体向西北方向迁移,预计未来将向流域东北方向迁移。该研究为全面、精细解析干旱发展过程和时空演变特征提供了新的方法和技术。     

基于CMIP6耦合WRF的黄河上游复合干旱热浪事件演变规律

复合干旱热浪事件较传统极端气候事件破坏性更强,近年来在全球范围内发展迅速,黄河上游作为气候敏感区受其影响尤其突出,刻画其特征并分析未来可能气候条件下的演变趋势对事件防控有重要意义。本文提出了一种基于第六次国际耦合模式比较计划CMIP6耦合天气预报研究模式WRF的未来气象数据动力降尺度方法。识别了黄河上游不同情景下的复合干旱热浪事件及其特征,揭示了复合事件与单一事件的区别,分析了复合干旱热浪事件的未来演变规律。结果表明：（1）历史期、SSP245和SSP585情景下复合干旱热浪事件较单一事件的温度升高3.8%、13.1%、13.5%,干旱指数降低5.8%、2.6%、2.6%,极端特征更加显著。（2）SSP245情景下复合干旱热浪事件特征呈西南高、东北低的空间分布形式,而在SSP585情景下以北部、东部区域分布最高。（3）未来各情景下区域整体复合干旱热浪事件特征呈显著上升趋势,其中SSP585的上升趋势高于SSP245。     

近60年塔里木河三源流径流演变规律与趋势分析

气候变化对全球水文及其循环特性产生了不同程度的影响,以塔里木河流域三条源流为研究对象,基于1956—2016年径流实测数据,运用趋势分析、突变检验和周期分析等方法研究多时间尺度下径流变化特征,探讨变化环境对径流变化过程的影响机理,以期为塔里木河流域水资源合理开发提供理论基础。研究结果表明:阿克苏河和叶尔羌河径流量增长趋势明显,和田河径流量呈现轻微增长趋势;三源流Hurst指数大于0.5,径流量在未来仍将保持增加走势,可做长程预测;三源流的突变点均处于1990s,突变点之后径流年代际变化日趋均匀。在年际尺度上,阿克苏河具有明显3 a和5 a准周期,叶尔羌河与和田河的3a准周期较为明显。在年代际尺度上,三源流的主要周期分别为准31 a、准24 a和准25 a;阿克苏河径流变化以年代际波动为主导,而叶尔羌河、和田河呈现相反的结果。     

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。     

基于多模式情景的长江中下游未来气象干旱时空演变特征分析

为了分析未来时期(2020-2099年)长江中下游区域气象干旱演变特征,选取跨行业影响模式比较计划(ISI-MIP)的4个全球气候模式,基于不同代表性浓度路径(RCP)的排放情景(RCP-2.6、RCP-6.0和RCP-8.5),分别计算了标准化降水指数(SPI)和标准化蒸散发指数(SPEI),探讨了两种指数对研究区气...     

黄河近百年径流演变特征分析

为探究黄河流域径流演变特征,对花园口水文站1919—2016近百年的天然径流资料进行分析,采用有序聚类分析法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t平均法分析了花园口水文站径流时间序列的突变性,利用线性趋势回归检验法、Mann-Kendall趋势检验法、Spearmann秩次相关检验法分析了突变点前后径流时间序列的趋势性。结果表明:1933—1934年、1989—1990年径流突变较为明显,前者突变主要是自然因素(气温、降水)大尺度的变化引起,后者主要是人为因素(用水增加、下垫面改变)流域尺度的变化引起;1919—1933年的趋势显著,通过0.10的显著性检验,表现为下降趋势;1934—1989年、1990—2016年的趋势较为平稳。     

辽河流域近60年极端气温指数时空变化特征分析

结合世界气象组织推荐的8个极端气温指数,对辽河流域1954—2018年的极端气温指数时空变化特征进行分析。结果表明:受气候变暖影响,辽河流域冰冻日数及冷夜指数呈现较为明显的递减变化,暖昼指数呈现递增变化,其他指数变化较为平稳。除日较差指数外,其余极端气温指数突变点较为集中,均分布在2000年以后。夏季日数及暖夜指数从南向北逐步递减。气温日较差从东向西逐步递增,且递增幅度增加显著。     

深圳市近57年来降水时空演变特征分析

分析区域降水的时空演变特征,对了解区域水文水资源未来情势变化、制定科学的水资源利用和防汛抗旱决策具有重要意义。基于1960—2016年共57年深圳市水文测站降水量系列资料,采用经验正交函数分解分析了深圳市年降水量的空间分布特征,并借助Mann-Kendall,Spearman非参数检验、累积距平和小波分析等多种方法,从趋势变化、突变特征和周期波动等方面研究年降水量时程演变特征,初步分析了变化成因。研究结果表明:57年来深圳市年降水量空间上具有较明显的两种分布型态,时程上不存在显著的趋势变化,但在局部时段上呈现出以1991年或2004年前后为突变点、先降后升的阶段性变化;深圳市年降水量普遍存在17~20年、5~7年的显著准周期,未来深圳区域年降水量在2016年之后将会维持一段时间的偏丰状态。