大凌河流域降水量时空分布规律研究

为了更好地研究水文过程和水资源受气候变化的影响,有必要掌握流域尺度降水变化规律.文章以大凌河流域为例,利用Mann-Kendall法非参数检验11个气象站点1963-2020年间的实测降雨资料,并结合GIS空间分析技术揭示了大凌河流域降水分布特征及其强弱时间周期.研究表明:大凌河流域多年平均降水量为500.1mm,降水...     

海河流域降水量长期变化趋势的时空分布特征

采用非参数统计检验方法(Mann-Kendall)对海河流域32个气象站点的48年间(1957~2004年)月降水量序列长期变化趋势进行分析,并用参数检验法进行对比;同时根据32个站点的结果,用Surfer7.0做出了12个月及年降水量的β值等值线图,年降水量的b值等值线图,对海河流域降水量进行空间变化分析。对12个月统计检验结果的分析表明,7、8两个月份下降幅度较大,以8月份最甚,b值达到-1.146mm/a,β值为-0.992mm/a,7、8月份降水量减少的趋势,造成了海河流域夏季降水量的明显减少,夏季降水量的b值和β值分别为-1.918mm/a和-1.982mm/a,即降水量每年约减少1.9mm;两种方法对年值的统计检验是相同的,均呈现明显的下降趋势,b值和β值分别达到-2.728mm/a及-2.634mm/a。从季节分布情况来看大体上,中部以五台山站为中心的地区变化剧烈,流域的北面山区变化不大;从年值的等值线图可以看出,全流域年降水量出现了明显的下降趋势,呈现以五台山站为中心的强下降趋势区。     

云南高原湖泊洱海流域年降水量时空分布特征研究

为更好地保护洱海生态环境、高效利用水资源和实现湖泊资源的可持续利用提供技术支撑,采用数理统计、趋势法和小波分析等方法,对洱海流域年降水量的地区分布和时空变化,以及年内、年际、多年变化趋势和丰枯变化情况进行分析。研究结果表明:洱海流域年降水量由南向北、由西向东递减,在流域西部和北部,降水量受地形影响较为明显,随高程升高而增大,垂直变化较为显著;全年降水量主要集中在5—10月,占全年降水量的84.9%~93.2%,说明该时段降水量较大程度地决定了年降水量,每年11月至次年4月降水量仅占全年降水量的6.8%~15.1%,最大月降水量出现在7月或8月,最小月降水量出现于12月;洱海流域年降水量年际变化相对较稳定,但呈逐年减少趋势;并存在丰→枯→丰等多个循环交替。     

岷江流域近65年降水量时空变化特征分析

基于岷江流域内50个气象站点1956—2020年的日降水量数据,运用线性趋势分析、累积距平检验和滑动t检验对岷江流域年降水量和最大季降水量进行趋势变化分析及突变检验,揭示了岷江流域及各流域单元区降水量时空变化特征。结果表明：岷江流域1956—2020年的年降水量以1.028 mm/10a的微小变化率逐年增加,且呈现出自西北高原地区向东南盆地递增的空间分布格局;岷江流域上游地区年降水量整体上以11.711 mm/10a的速率逐年增加,这一增长趋势在2017年后变得尤为显著。岷江流域中、下游地区降水量变化趋势基本一致,自20世纪60年代以来均长期保持下降趋势,降水量突变也发生在这一时期。研究结果对深入了解岷江流域降水时空变化特征,制定洪涝灾害应对措施和合理利用流域内的水资源具有借鉴意义。     

台兰河流域降水量时空分布与变化特征分析

本文以台兰河流域的2个气象站和3个水文站1961年~2013年观测资料为基础,对台兰河流域降水量的年内、年际变化;降水量随地形的垂直分布;降水量的丰枯变化规律进行分析,为当地的水资源开发利用规划方案提供科学依据。     

黑龙江省年降水量时空分布分析

降水作为水资源的收入项,决定着不同区域和时间条件下地表水资源的丰枯程度和空间分布状态,制约着水资源的数量与开发利用条件。黑龙江省降水量年际变化不大,年内分配不均,存在连丰连枯及丰枯交替的变化规律,地区分布存在山区大平原小、中部和南部大、西部和北部小的特点,水汽入流方向、地理位置和地形等因素,对降水量地区分布起着决定性作用。     

皇甫川流域降水量时空变化特征分析

以观测资料为基础,采用多种统计分析方法研究了皇甫川流域最近几十年的降水量变化特征。结果表明:①皇甫川流域多年平均降水量自东南向西北逐渐减少,冬、夏两季降水量空间分布略有差异;②皇甫川流域19世纪60—70年代降水量较大,80—90年代降水量较小,2001—2005年降水量略有增加,降水量变化呈南增北减的特点;③皇甫川流域降水变化受多种因素影响,周期特点比较复杂,20世纪90年代以来周期信号逐渐变弱;④海子塔、皇甫、沙圪堵3站在20世纪70年代的暴雨频次稍大一些,总体无明显趋势性变化,2001—2005年暴雨均值虽略有增大,但暴雨量级变化不大。     

基于Mann-Kendall的嘉陵江流域降水量时空分布规律研究

了解流域尺度降水的变化,对于研究气候变化对水资源和水文过程的影响具有重要意义。本文对嘉陵江流域9个气象站点的1961—2018年58年间的实测降雨资料,进行Mann-Kendall非参数检验,并结合GIS空间分析技术,探讨了嘉陵江流域降水强弱时间周期及降水分布特征。结果表明:流域多年平均降水量为954.1mm, 1984年发生明显突变之后开始明显减少;流域降水呈梯度变化,由东南至西北方向逐步下降。研究表明,流域降水区域性明显,东南部整体偏涝;从时间上看1984年后整体偏旱。     

基于GIS的抚仙湖流域土地利用时空变化研究

高原湖泊是流域内生产生活的重要水源地,维系着当地经济社会的发展,对于调节气候和美化环境起着不可替代的重要作用。由于城镇化的推进和旅游产业的发展,湖泊流域空间格局发生变化,高原湖泊环境污染加剧。以云南省抚仙湖流域为研究对象,运用GIS空间分析技术和数理统计方法,基于2005～2015年3期遥感影像从土地利用幅度变化、土地利用转移类型和土地利用动态度3个方面分析了流域10 a来土地利用时空变化特征。结果表明:①抚仙湖流域土地利用类型以湖泊水面、有林地、旱地、水田和草地为主,水田、有林地和建设用地面积增长,旱地、草地和灌木林地面积减少,园地、湖泊水面和未利用地面积先增后减,水库坑塘先减后增;②土地利用转换类型以农用地向建设用地转移、耕地内部转移和耕地向林地转移3类为主;③不同时期不同地类不同区域的土地利用动态度存在较大差异,2010～2015年与2005～2010年相比,变化更为剧烈,其他建设用地动态度最高,湖泊水面动态度最低,动态度较高的区域分布于湖泊北岸以及西岸中部,而流域北部边缘、西部边缘的动态度较低。研究成果可为该流域生态环境的保护和土地资源的可持续利用提供理论参考。     

平凉市泾、渭河流域降水量时空分布与短历时雨强特征分析

为研究近10 a来平凉市泾、渭河流域降水量时空分布与短历时雨强特征,结合水文学资料整编方法,统计分析2008-2019年45个气象站的逐时降水量资料,研究流域降水结构变化趋势及不同降水量等级的空间变化特征.结果表明:①年平均降水量在空间上以关山山脉为中心,周边地区随距离增大逐步减少,泾河流域多于渭河流域,东部地区多于西...     

怒江流域云南区段降雨时空变化分析

利用怒江流域云南区段及其毗邻地区77个站点1980~2009年雨量资料,以及怒江干流道街坝站1957~2015年和南汀河支流姑老河站1960~2015年降雨、径流资料,研究该流域降雨区域分异特征及变化趋势。结果表明:怒江流域云南区段多年平均面雨量达1 336.7 mm,远大于全省平均降雨量;怒江干流云南区段上游贡山地区和下游支流苏帕河流域,以及支流南汀河流域下游多年平均降雨量达1 500 mm以上,而干流的中游怒江坝干热河谷不足1 000 mm,降水空间分布格局与西南季风强弱及纵向岭谷地形密切相关;怒江流域云南区段降水量呈下降趋势,与怒江上游西藏区域相反,支流南汀河流域面雨量减少速率(56 mm/10 a)大于怒江干流云南区段(29 mm/10 a);怒江流域云南区段夏季降水占全年降水量的51%,怒江干流云南区段与支流南汀河流域降水量差异主要表现在夏季;怒江流域云南区段春季降水量呈增加趋势,夏季、秋季和冬季降水量呈减少趋势;怒江干流道街坝站、支流南汀河姑老河站降雨量长周期分别为36 a和33 a左右,从降雨变化长周期来看,2002年以来的少水期将持续到2018~2020年。怒江干流云南区段降水量变化的Hurst指数值为0.69,表明其未来趋势与过去一致,仍将延续降水量减少的变化趋势。     

马海盆地近 40 年以来气温、 降水演变规律

为研究在全球气温变暖条件下以马海盆地为代表的青藏高原北缘地区的气候变化特征,运用累积距平法、Mann-Kendall检验法、小波分析法对马海盆地的年降水量和年平均气温时间序列变化进行了多周期分析。研究表明,1970年-2010年马海盆地年降水量基本处于稳定状态,而年均气温有升高的趋势;在2001年之前,马海盆地降水呈减少的趋势,之后降水有增多的趋势,而年均气温在1995年之前呈现下降的趋势,之后开始回升;这一地区降水量变化震荡周期主要为15a、30a,气温变化则以26a为主周期;研究区降水和气温在不同的时间尺度上经历了不同的多-少及冷-暖的循环变化过程。对于不同的尺度周期,同一时段的降水量、气温变化会有所不同,时间尺度越小,气温、降水变化位相差异越小。     

金沙江流域降水空间分布特征及变化趋势分析

依据金沙江流域25个气象站点1961~2010年的降水观测数据,采用Mann-Kendall非参数检验及经验模态(EMD)趋势拟合等方法,分析了流域降水时空分布特征及其近期变化趋势。结果表明,金沙江流域年季降水量存在明显的区域差异。高程4 000 m以上的区域降水总体呈显著增加趋势,面平均年降水量变幅达1.68 mm/a;高程4 000~3 000 m的区域降水量总体呈不显著增加趋势,面平均年降水量变幅为0.8 mm/a;高程3 000 m以下的区域降水量总体表现为不显著下降趋势,面平均年降水量降幅为-0.59 mm/a。年降水量变化主要体现在夏秋季降水量变化上;高程4 000 m以上和3 000 m以下两个区域降水集中性和降水强度存在增加趋势,其干旱现象也愈发严重;近期流域极端降水可能存在增加趋势。     

1960-2016年冀西北地区降水时空变化特征研究

区域尺度的降水量时空特征研究对干旱半干旱地区的生态保育工作具有重大的现实意义。根据冀西北地区14个气象站点1960-2016年逐日降水资料,运用Mann-Kendall非参数检验法和反距离权重插值法,分析了该地区降水量时空变化规律。研究表明:1960-2016年研究区气候的季风性减弱,年内降水呈现秋、冬、春季增加,而夏季减少的趋势;平均年降水量呈增加趋势(Z=0. 13,β=0. 08 mm/a);区域内部干湿趋势空间差异较大,地处半干旱区的北部坝上地区4个站点皆呈减少趋势,地处半湿润区的南部坝下地区则各有5个站点分别呈增加和减少趋势;降水空间分布上呈东多西少、南多北少、自东南向西北递减趋势,并在中东部及西北部分别出现降水高值和低值中心。     

巴江流域R值时空分布特征

以巴江流域5个气象站的降雨资料为基础,运用DPS软件结合日、月降雨侵蚀模型分析了巴江流域降雨侵蚀力及其时空分布变化规律。结果表明：巴江流域降雨侵蚀力年际变化明显。最大年降雨侵蚀力是最小年降雨侵蚀力的3．6倍;降雨侵蚀力的年内变化与降雨量的年内变化情况基本一致,主要集中在5—10月,占全年降雨侵蚀力的91．53％;空间上呈北低南高分布,变化幅度西大东小。     

金沙江流域近55a降水时空分布特征及变化趋势

利用金沙江流域内44个气象站点的逐月降水数据资料,采用5 a滑动平均法、Mann-Kendall法、克里金插值法以及空间分布格局法,研究了该流域近55 a降水时空分布特征及变化趋势。结果表明:流域年降水量和非汛期降水量均呈不显著的增加趋势,汛期则呈不显著的减少趋势;流域年内降水分布不均匀,主要集中在汛期5~10月,降水量约占全年的89%;流域降水空间分布特征主要表现为由上游向下游呈逐渐增加的趋势;流域降水的空间格局具有较大差异,主要呈现出流域河源及其中游地区降水量增加,下游地区降水量减少的变化特征。     

基于云模型的降雨时空分布特性分析

本文将云模型引入到降雨量时空分布特性的研究中,并对广东省东江流域内57个站点1956—2000年降雨量在时间和空间分布上的特性进行了研究。结果表明：该流域降雨量在汛期的降雨最为稳定,枯季次之,而年降雨量的稳定性最小;降雨量在空间上的分布比时间上分布较为离散、较为不稳定,在此期间空间分布则离散度逐渐减少,而稳定性逐渐增强;基于云模型的降雨时空分布特性分析是有效的,可直观地研究降雨量在时空上的变化特点。     

基于多源数据同化融合的尼洋河降水时空分布特征

地理位置处在我国高寒山区的尼洋河流域地面气象观测站点极少,是典型的缺资料地区,卫星降水数据产品是降水数据的重要补充。由于卫星降水数据在获取上的间接性及本身的不确定性,数据精度问题一直是阻碍其有效应用的主要因素。基于集合卡尔曼滤波(EnKF)同化算法,选取TRMM、CHIRPS、Cmorph_V1.0、PERSIANNCDR及Gldas_Noah 5种卫星降水产品,在对其与林芝站网格区域实测降水进行精度分析的基础上,进一步进行多源降水数据同化与融合。结果表明:同化后5种卫星降水产品与实测降水量的相关系数CC均在0.98以上,BIAS均在10%以下,ME在同化后均小于0.2mm/d,RMSE均小于0.6mm/d,EnKF的同化效果显著。将同化后的5种降水与原卫星降水之间的误差序列推广至全流域,从而获得全流域的5种同化降水用于融合,融合后的降水数据综合了5种降水数据产品在精度指标的各自优势,其精度和可靠性更高。利用克里金插值法对融合后的降水进行尼洋河降水时空分布特征分析,结果显示年降水量空间上由中部向四周逐渐递减,时间上呈现逐年增加的趋势。通过对卫星降水数据进行同化及融合,在提升降水数据产品精度的同时提供了满足水文模拟及水资源管理需求的时间序列数据,具有重要的应用价值。     

长江流域极端降雨事件时空分布特征

近年来,许多学者对中国的极端降水进行了研究,但对长江流域极端降水的研究多集中在日时间尺度强降水事件,从不同子流域极端降水事件入手的研究较少。利用1961～2017年长江流域各子流域面雨量资料,根据面雨量的分布曲线确定长江流域各子流域极端降雨事件判断的阈值,得到各子流域极端降雨年份,分析极端降雨事件的时间变化特征,以及不同子流域间极端事件的相关关系。研究表明:①20世纪60年代长江上游极端多雨事件频发,70年代以全流域极端少雨为主,80年代极端多雨事件中心转移至长江中下游,90年代长江上游变为极端少雨事件中心,2000年以来,长江流域处在由少雨向多雨转变的年代际背景中。②当子流域发生极端少雨事件时,流域其他流域大部也是以降雨偏少为主,空间的一致性较好。但是子流域发生极端多雨事件时,存在大部分地区少雨的情况,会出现旱涝并存的情况。