桃江流域农业区氮平衡及时空差异性

针对桃江流域农业区氮平衡及其时空差异性问题,建立了氮平衡模型,基于该模型计算了2006～2008年桃江流域内各行政区(县)的氮平衡变化,并汇总得到流域内氮的输入量、输出量及剩余量。结果表明,2006～2008年间,氮总输入量分别为31 935、33 162、33 878t/年,年增长率分别为3.8%、2.2%,呈明显上升趋势,各种氮的输入中化肥施用占44.94%、人畜粪便返田占26.06%、生物固氮占13.91%、大气沉降占11.59%、秸秆返田占3.50%,化肥施用占明显优势;氮总输出量分别为18 109、17 982、19 048t/年,年增长率分别为-0.7%、5.9%,整体呈微幅上升趋势,各种氮的输出中作物收获占49.36%、反硝化占27.99%、氨挥发占22.65%,作物收获占明显优势;氮的剩余量分别为13 827、15 180、14 830t/年,年增长率分别为9.8%、4.3%,呈显著上升趋势。桃江流域所在的5个县中,信丰县氮剩余量占流域氮总剩余量的41%以上,且呈增长趋势,因此信丰县为桃江流域农业区氮污染重点防治区。     

萘乙二胺分光光度法测定水中亚硝酸盐氮的不确定度评定

不确定度是指测量获得的结果的不确定度程度,是对于误差分析中较好的理解和阐述。萘乙二胺分光光度法是测定水中亚硝酸盐氮的主要方法之一,根据其实验过程的操作步骤确定主要影响因素。评定该方法测定水中亚硝酸盐氮的不确定度,首先依据分析方法建立数学模型,并依据数学模型把不确定度分解为各不确定度分量,对影响测量结果的每个分量进行分析评定和计算,最后得出结果报告和评定结果分析。     

变化环境下中国不同强度降雨的时空变化特征

受全球变暖和降水的空间异质性影响,局地极端降水事件呈现出广发和频发的态势,提取不同强度降雨变化的时空特征对科学开展防洪减灾布控具有重要的实际意义.为此,以中国大陆为例,采用Mann-Kendall检验方法对各流域不同强度降雨过程进行趋势性检验,利用95％置信水平对其进行显著性判断,并利用变标度极差分析方法(R/S)揭示...     

洛阳市降水量时空变化特征分析

基于洛阳市11个代表站1956~2013年日降水量数据,运用滑动平均法、Pettitt检验、小波分析对年降水量进行趋势分析、突变检验和周期分析,研究了洛阳市时间变化特征和空间分布规律。结果表明,近58年洛阳市年平均降水量为670.60mm,降水偏少且集中在夏季;年降水量倾向率为-13.733mm/10a,且呈明显减少趋势;年平均降水量存在15年的主周期,在1985年发生突变;洛阳地区降水量大体呈现出西多东少、南多北少的分布规律,东北部降水量少且减少速率快;洛阳市降水量减少,时空分布极不平衡将成为经济发展的制约性因素。     

神定河支流水质时空变化特征

鉴于支流水质情况对河流的整体水质有着重要影响,根据神定河两条支流5个监测断面2014~2015年的水质监测数据,采用综合污染指数法(CPI)和聚类分析法研究了神定河支流水质的时空变化特征。结果表明,神定河各支流冬季的污染情况较重,春季、夏季和秋季污染情况相对较轻;百二河枯水期综合污染指数较高,显示出点源排放污染作用的影响;张湾河枯水期和平水期的综合污染指数基本持平,并显著高于丰水期,表明其主要受点源排放污染和稀释作用的影响。空间变化方面,SPSS空间聚类分析将支流水质分为轻污染区、中度污染区和重度污染区,支流水质从上游到下游不断变差,汇入干流后最终导致神定河的污染负荷不断增加。     

淮河生态经济带水质时空变化特征

应用统计分析Topsis和聚类分析方法分析了淮河生态经济带水质的时空分异特征,发现不同水质指标的年内波动差异较大,pH值波动较小,但DO、CODMn、NH3-N波动较大,且站点间差异亦大;苏皖豫三省pH值年内时序上具较好同步性,DO季节差异突出,冬春季偏高,夏秋季偏低,CODMn以江苏省最低,安徽省最高,河南省波动最大,江苏省NH3-N波动最小且稳定,但河南与安徽两省波动大且冬季稍偏高;空间上以淮河干流水质较好,但干流北侧支流水系的水质较差;水质站点空间上可划为三大类型,其中站点S7、S9、S10、S14、S18为水质较差类,多位于支流水系,站点S2、S4、S5、S6、S11、S12、S13、S15、S16为水质中等类,站点S1、S3、S8、S17、S19、S20属水质总体优良类。     

松花江流域蒸发量的时空变化特征及影响因子分析

基于松花江流域63个气象站点1961～2020年20 cm口径蒸发皿蒸发量逐日气象资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendal突变分析和克里金空间插值等方法分析松花江流域时空变化规律并揭示松花江流域蒸发量与气象因素间的内在关系。结果表明,松花江流域蒸发量总体呈波动上升趋势,年均蒸发皿蒸发量为1 416.54 mm,线性倾向变化率8.44 mm/10a,总体波动范围1 300～1 600 mm/a。多年月平均蒸发量5月份达到最大值(8.58 mm/d),春、夏、秋、冬季蒸发量分别占年蒸发量的36%、41%、19%、4%。突变发生在2018年。空间分布总体呈西南部最高(1 800 mm/a),中部次之,北部最低。根据相关性分析法分析9个气象因素与蒸发量的关系,表明影响年蒸发量变化的气象因素排序为相对湿度>温度>日照时数>风速>降水量。春季受风速显著下降的影响大于增温干化产生的影响,使得松花江流域春季蒸发量呈下降趋势。夏、秋、冬季升温和日照时数增加对蒸发量产生促进效应大于风速显著下降的影响,使得夏、秋、冬季蒸发量呈上升趋势。     

1960~2013年云南省降水时空变化特征分析

鉴于分析云南省降水时空变化特征对该地区旱涝灾害预警和水文模型研究具有重要意义,基于云南省29个气象站点1960~2013年的逐日降水资料,采用滑动平均、线性倾向估计、Mann Kendall突变检验、滑动t检验和普通克里格插值等方法分析了该地区降水变化特征、降水变化趋势及空间分布情况。结果表明,年际降水量以7.7 mm/10a的幅度逐渐减少,在2008年发生突变;空间分布不均,整体由东北向西南呈带状递增分布,并形成2个孤岛状的降水集中区。夏、秋、冬三季降水量均逐渐减少,春季增加;季突变时间存在差异性;夏、秋两季空间分布情况与年际类似,春季自南向北逐渐减少,冬季自中部分别向东南和西北呈带状递增分布,同时还具有自南向北呈带状递减分布的特征。     

1972～2017年河北省夏季降水的时空变化特征

利用河北省1972～2017年(不含2014年)135个地面观测站的逐日降水资料,对河北省夏季(6～8月)降水过程的时空变化特征进行诊断分析。结果表明,近45年河北省夏季年均降水量、降水强度和降水极值均呈现出从东南沿海向西北内陆逐渐递减的分布形势,降水频率的分布则与其相反。降水的年均降水量在河北省北部呈下降趋势,南部呈上升趋势,年均降水量的减少主要是降水频率的减少造成的。暴雨的空间分布与地形分布关系密切,年均降水量与降水强度增强的区域均位于张家口、承德北部、太行山西侧的高原区和秦皇岛东部的沿海地区,其他地区二者均呈下降趋势。各类2、3、4、5d及其以上降水过程的频数均具有年际和年代际变化特征,且以下降趋势为主,持续2、3d降水过程频数的空间分布较为均匀,而持续4d及其以上降水过程频数的年际变化明显。     

云南省气候干湿状况时空变化特征研究

为研究云南省气候干湿变化特征,将云南省分为五个分区,并采用云南省31个气象站点1970~2014年的逐日气象水文资料,计算了云南省区域潜在蒸散量,并结合M-K法和小波分析法研究了云南省各区干燥指数的时空变化特征。结果表明,近45年云南省各区气候呈变干趋势,其突变年份主要集中在1972年左右和2009年以后,除春季呈变湿趋势外,其他季节均呈变干趋势,其中秋季最为明显;云南省湿润和半湿润区主要集中在滇西南、滇东南和滇西北,半干旱区主要集中在滇东北和滇中,各季节基本上均表现出中间干四周湿的分布特征,气候最干燥区均集中在滇中和滇西南靠近干热河谷的地区;云南省气候变干趋势由西北向东南越来越明显,春季中西部呈变湿趋势,东部呈变干趋势,夏季变干趋势由中部向东部和西部越来越明显,秋季变干趋势由西向东越来越明显,冬季与秋季相反;云南省干湿变化普遍呈现约为2、28年的干湿周期。研究结果为云南省区域水资源配置提供支持。     

新疆博斯腾湖1997~2010年水质及硝态氮变化研究

评价水环境质量对严格控制水体污染、实现流域水资源的可持续利用具有重要意义。根据新疆博斯腾湖1997～2010年主要水环境质量指标数据,采用改进灰色关联分析法与趋势分析法分析了水质与硝态氮变化情况。结果表明,1997~2010年期间,博斯腾湖水环境质量呈现波动变化趋势,大多数年份为Ⅱ类水质,个别年份为Ⅲ类水质;水体质量关联度值总体呈现递减趋势,递减率为0.009 4/a,回归方程相关系数为0.666,通过了置信度为0.01的极显著检验,表明水质有逐渐恶化的趋势;水体中硝态氮浓度总体呈现递减趋势,递减率为0.021 1 mg/(L·a),回归方程相关系数为0.569,通过了置信度为0.05的显著性检验。研究结果为博斯腾湖流域水环境保护及水资源开发利用提供了重要参考。     

基于信息熵的湖北省降雨时空变化规律研究

基于1951～2006年湖北省各气象站点的月降雨资料,采用信息熵方法分析了湖北省各站点的降雨时空变化规律,并通过了经验正交函数分解、Mann-Kndall秩次相关检验法的验证.结果表明,1951～2006年湖北省年平均降雨量总体呈下降趋势,但下降趋势不明显;西部地区降雨时空变异性较大,但全省的降雨时空变异性小,可为未来的农业和水文预测预报工作提供参考.     

海河流域极端降水事件时空变化特征分析

为研究气候变化背景下海河流域的极端降水事件变化规律,基于流域内30个气象台站1960~2008年的逐日降水资料,选取不同的降水指标,应用M-K趋势检验和滑动t检验方法分析了海河流域极端降水的时空变化特征。结果表明,海河流域的极端降水事件的发生频率和强度在年际变化中均呈减小趋势;在空间大部分范围内,降水频率和强度指标也均呈负趋势,仅滦河上游山区、子牙河山区和胶东沿海部分地区呈微弱上升趋势,但趋势并不显著。总体而言,海河流域趋向于干旱化,流域内洪涝灾害发生的概率有所减小。     

广州市近年降雨时空变化规律分析

受全球气温上升影响,广州市区水文要素出现了明显的变化.为揭示广州市降雨时空变化趋势,采用Mann-Kendall检验法从不同方面分析了降雨时间序列的演变规律,可知市区年降雨量逐年增加,暴雨中心由市郊向市中心转移,降雨时段更为集中.并采用不均匀系数结合Mann-Kendall检验法分析了降雨的时空分布及其变化趋势,发现广州市降雨量年内分配不平衡,且降雨空间分布不均匀.     

洞庭湖流域极端降水指数变化特征分析

基于洞庭湖流域17个气象站1961～2009年逐日降水资料,采用Mann-Kendall检验法和滑动t检验法对洞庭湖流域四种极端降水指数进行趋势分析和突变检验。结果表明,四种极端降水指数在洞庭湖流域不同测站表现出不同的变化趋势,但变化均不显著,基本上未通过置信水平检验,非常湿天、极端湿天在西北和东南方向的各测站均表现为上升趋势,雨日数在位于北部的部分测站表现为上升趋势,日最大降水量在大部分测站均表现为上升趋势;各指数突变年主要集中于20世纪后期,2001年后明显减少,表现突变减少年的测站数量明显多于表现突变增加年的测站数量。     

1961～2006年我国水面蒸发时空变化特征分析

根据20cm蒸发皿蒸发量和E601蒸发器蒸发量资料,采用月折算系数,获取全国499个气象站1961~2006年月水面蒸发量,对其时空变化特征进行分析。结果表明,近46年来,全国及七大流域年水面蒸发量均具有减少的趋势,且自20世纪80年代起减少趋势显著;除松花江流域不存在突变现象,辽河流域突变点发生在1967年外,全国及其他流域突变点均发生在20世纪70年代中期;水面蒸发量年内分配不均匀,主要集中在4~9月,且北方的不均匀性大于南方,松花江流域最大,珠江流域最小。受气候变化和人类活动的影响,1980年以后水面蒸发的年内不均匀性有所减小。     

澜沧江流域近51年来极端降水事件的变化趋势和突变特征

基于澜沧江流域1960～2010年31个气象站点的逐日降水资料,采用百分比阈值法定义了不同站点极端降水事件的阈值,应用Mann-Kendall检验方法分析了极端降水事件的降水量、降水频率、降水强度和严重干旱频率等的时空变化特征。结果表明,澜沧江流域极端降水阈值的空间分布呈西北至东南逐渐增大的分布趋势;极端降水事件整体上呈显著上升趋势,且在空间上存在差异,各指标均呈西北向东南逐渐增加的趋势,尤其是德钦站以南的澜沧江中下游地区为干湿事件发生较频繁的区域;极端降水事件在气候的长期变化过程中还存在突变现象。     

甘肃省气象干旱的多尺度时空变化综合分析

为给甘肃省抗旱减灾提供理论和决策依据,选取甘肃省境内的52个气象台站1951~2010年的月降水数据,基于标准化降水指数（SPI）,采用干旱强度分析、干旱频率分析及小波分析等方法对不同时间尺度的气象干旱强度、频率、空间分布、周期分析等时空变化特征进行了研究。结果表明,不同时间尺度的SPI对干旱表征效果有差异;干旱频率和强度呈规律性的时空变化,年代际变化呈现大旱大涝的特征;中旱以上频率分布在26%~60%之间,极端干旱以上频率分布在2.01%~18.00%之间;雨季和旱季干旱强度均呈现下降趋势;干旱以13年为主周期变化;全省旱情分布呈现出从西北地区向东南地区逐渐减弱的趋势,局部湿润地区有变旱的趋势。     

基于相对湿润度指数的贵州省近十年干旱特征分析

为分析贵州省干旱分布特征,基于贵州省均匀分布的30个气象站点2010～2019年的逐日气象数据,以相对湿润度指数为干旱监测指标,利用反距离权重插值分析及相关分析研究贵州省近10年的干旱特征.结果 表明,贵州省不同月份的干旱强度和干旱发生范围有所不同,且总体上呈干旱等级越高,干旱范围越小的态势.不同时间尺度的干旱强度和干...     

京津冀空中水资源的时空变化特征及成因

强化分析空中水资源有助于合理利用水资源。基于1960～2015年NCEP/NCAR月平均再分析数据集,采用一元线性方程等方法,计算了京津冀区域水汽总量和水汽通量,并分析了该区域空中水资源的时空变化特征及成因。结果表明,1960年代以来,京津冀区域四季及年平均水汽总量均呈显著减小趋势,且夏季最为明显;受由东南向西北递减的水汽输送强度的影响,京津冀区域四季及年平均水汽总量均呈现由东南向西北随纬度增大而减少的趋势,且南北分布差异夏季最大,冬季最小;孟加拉湾和西风带纬向环流为该区域水汽输送的主要通道,其中夏季水汽输送最大,主要来自孟加拉湾、南海和西太平洋;京津冀区域西、北面环山,东部为平原的特殊地形造成其水汽总收支以弱流出为主;虽然该区域水汽输送以纬向为主,但经向流入的显著减少是造成该区域水汽收支随时间增加而减少的主要原因。研究成果可为京津冀地区水资源的开发利用提供参考。