川中丘陵区地表干湿长程相关性及影响因素研究（研究生论坛）

为探究川中丘陵区干湿动态动力学机制,提供旱涝预测的理论依据。根据川中丘陵区8个气象站点1958~2013年逐日气象资料,采用Penman—Monteith 模型计算潜在蒸散量,构建出湿润指数。在此基础上,基于去趋势波动分析方法（DFA）,对逐月、分季节、极端干湿湿润指数进行长程相关性分析,并探讨了影响湿润指数长程相关性的气象因子。结果表明：除南充、遂宁外,其余地区逐月湿润指数变化长程相关,并非完全随机;分季节与极端干湿湿润指数均具有长程相关性;对于不同季节而言,长程相关性以夏季最强,秋、冬两季次之,春季最弱,对于极端气候而言,极端湿润长程相关性强于极端干旱;通过对湿润指数与气象因子长程相关性一致性分析,降水标度指数与湿润指数标度指数呈显著正相关。     

基于ＷＡＰ指数的长江流域及其以南地区干旱气候特征分析

根据长江流域及其以南地区194站1958-2007年共50 a的逐日降水资料,利用WAP指数对该区域干旱的主要特征进行综合分析.对各季节WAP指数的多年平均分布特征、WAP指数的长期变化趋势、区域平均的WAP指数变化特征等空间分布特征进行分析,并对基于WAP指数的干旱开始时间空间分布特征和干旱持续时间的变化特征进行分析.结果表明:通过WAP指数表征的降水量具有明显的地域性差异和季节性差异;该区域夏冬季节降水量有增大趋势,不易发生持续干旱情况,而春秋季节降水量的长期趋势明显减少;该区域春秋两个季节干旱开始和持续的时间存在显著季节性差异及南北和东西地域性的显著差异.     

川中丘陵区地表干湿长程相关性及影响因素研究

为探究川中丘陵区干湿动态动力学机制,提供旱涝预测的理论依据,根据川中丘陵区8个气象站点1958—2013年逐日气象资料,采用Penman-monteith模型计算潜在蒸散量,构建出湿润指数,在此基础上利用去趋势波动分析方法(DFA),对逐月、分季节、极端干湿湿润指数序列进行长程相关性分析,并探讨了影响湿润指数长程相关性的气象因子。结果表明:除南充、遂宁外,其余地区逐月湿润指数变化长程相关,并非完全随机;分季节与极端干湿湿润指数序列均具有明显强于逐月湿润指数序列的长程相关性。此外,湿润指数长程相关性具有较为显著的季节特征,以夏季最强,秋、冬两季次之,春季最弱,对于极端气候而言,极端湿润长程相关性强于极端干旱。降水变化是川中丘陵区干湿变化长程相关性的决定因素。因此,季节性旱涝规律及水气输送特征应为研究区旱涝预测的研究重点。     

基于SPEI的安徽省干旱时空变化特征分析

安徽省降水时空分布不均,可利用水资源量较少,干旱灾害频发,为此,对安徽省近59年的干旱时空变化特征进行分析,降低干旱灾害对区域的影响。选用研究区内1960—2018年的降水与气温数据,利用标准化降水蒸散发指数(SPEI)结合干旱站次比、干旱频率等方法对全省59年干旱时空变化进行分析。研究发现：时间上,1960—2018年干旱整体呈小幅度下降趋势,春季、夏季与秋季季节性干旱无明显趋势性变化,冬季减弱趋势显著;空间上,安徽省境内的干旱发生以轻旱与中旱为主,淮河以北地区轻旱与特旱发生频率较高,淮河以南地区中旱与重旱发生频率较高,滁州市地区年际干旱减弱趋势显著,区域内季节性干旱趋势显著。SPEI指数在安徽省干旱分析研究中具有较好的适应性。     

1988—2017年河北省干旱时空变化特征分析

为研究河北省多年来的干旱发生情况,利用1988—2017年30年间河北省20个地市的逐月降水资料,以降水距平百分率作为干旱等级的评价指标,研究河北省降水的年际、季节变化特征以及年尺度、季尺度、空间尺度上的干旱特征。结果表明:①河北省降水年际变化呈现上升趋势,春季、秋季、冬季的降水均呈增加趋势,夏季降水呈减少趋势;②秋季降水呈显著增加趋势;③1988—2017年间有7 a发生不同程度的干旱,发生干旱的平均频率为23%;④冬季发生干旱的频率最高,发生重大干旱的可能性也最大;⑤20个地市中,青龙地区最易发生干旱。该研究结果可为河北省的干旱监测、干旱评估、干旱预警和抗旱减灾提供理论依据。     

广东省雨日与降水量的气候变化研究

选取广东省1960～2005年16个测站逐日降水资料,运用趋势系数、累计距平等方法结合地理信息系统软件分析了46a来广东省年、季、月雨日的时空特征和降水量的趋势变化。结果表明：年均雨日减少2．1d／10a,降水量却明显增加．降水量与雨日的长期变化趋势并不一致,具有区域性和季节性．春季粤东北地区气候向相对干旱的趋势发展,而冬季整个区域降水强度有增大的趋势．另外,雨日减少突变发生在1984年左右．     

全球升温1.5和2℃时中国特困区干旱变化特征研究

基于15个CMIP6全球模式在4个共享社会经济路径及典型浓度路径的组合情景(SSP1-2.6,SSP2-4.5,SSP3-7.0,SSP5-8.5)下的模拟结果,对全球升温1.5和2℃目标下中国连片特困区干旱频次、强度和持续时间的变化特征进行了分析.结果表明：1)在全球升温1.5和2℃时,特困区年均温较基准期分别平均增加约1.1和1.8℃,快于全球升温速率,年降水增幅明显,在特困区西北部尤为显著;2)升温1.5℃时,特困区平均干旱强度由基准期的轻微干旱转变为中等干旱,面积占比74%地区的干旱频次减少,面积占比61%地区的干旱持续时间缩短;3)升温2℃时,特困区干旱强度仍以中等干旱为主,干旱频次整体上保持减少,部分地区减少最多可达0.6次/a,但极端干旱事件发生概率增加,干旱持续时间有南部增加和北部减少两极化的发展趋势,面积占比约55%地区的干旱持续时间预计减少1.3个月;4)全球升温从1.5℃增加到2℃时,特困区干旱变化特征在空间上存在相似性,干旱频次和持续时间在南部区域均表现为增长、北部区域为减少,干旱强度则在特困区大部分地区均有增强.相较于升温1.5℃,升温2℃时,特困区很可能将面...     

近49年来河北省干旱时空变化特征研究

基于河北省及邻近地区73个气象站1961—2009年逐季、年降水资料,应用降水Z指数、经验正交函数分解、小波分析等方法分析了河北省干旱的时空变化特征.结果表明:近49年来河北省年、各季的干旱空间分布特征,最常见的是全省一致的干旱(雨涝)型,其次是南涝(旱)北旱(涝)的南北相反分布型;小波分析方法得出年、各季干旱的出现不仅存在明显的年代际尺度变化,而且年际变化也显著;河北省年干旱指数呈下降趋势,1979年后,年干旱指数发生突变,该区域进入干旱期.     

50a来宁夏中宁沙尘天气发生规律及气候成因分析

为了研究宁夏沙尘天气发生的规律和成因,根据中宁站1957—2006年的常规气象资料,分析了中宁沙尘天气的年际变化、春季发生规律及气候成因和气象要素特征.结果表明,该地区特殊的地理位置和地形地貌以及干旱少雨的气候是沙尘天气多发的主要原因.近50a来,中宁沙尘天气呈下降趋势,扬沙和浮尘减少的趋势更显著;沙尘天气多出现在春季的午后至傍晚,此时扬沙发生频率最高;沙尘天气的发生频率和强弱与大风的风向有直接关系,与春季的降水呈明显负相关,沙尘暴与大风频率呈明显的正相关.沙尘天气的发生与气温、湿度也有一定的对应关系.对于提高沙尘天气的预报水平有重要意义。     

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。     

汉中旅游气候资源浅析

通过选取汉中市各县区1971---2010年40年逐日的平均温度、平均相对湿度、平均风速等资料,利用人体舒适度指数公式对汉中各县区历年的气候资料进行计算和分析,发现汉中市除了冬季12月和1月舒适度为冷,属于不适宜期外,2月到10月都比较适合旅游活动,属于最佳旅游期。为旅游部门实施综合开发、分类指导时提供必要的理论依据,也为人们在汉中旅游活动提供参考。     

Paleoclimate record and paleohydrogeological analysis of travertine from the Niangziguan Karst Springs,northern China

Travertine deposited around the Niangziguan karst springs was used as a new type of paleoclimate record in this study. Five stages of climate change in northern China from 200± ka to 36± ka before the present (B. P.) were reconstructed using the¹⁸O and¹³C isotope record of the travertine. Tendency of the change was towards a more arid climate. Coupling the temporal-spatial evolution of the springs with climate change, the hydrogeological evolution could be divided into four major periods since middle Pleistocene: (1) No spring period; (2) The initial period of spring outcropping as the predominant way of discharge; (3) The culmination period of spring development; and (4) The spring discharge attenuation period. The attenuation is partly related to the decrease of recharge as a result of the dry climate after 90±kaBP.

     

土壤湿度的空间变异特征及尺度效应分析

基于遥感信息分析了土壤湿度的空间变异及尺度效应问题.利用多尺度遥感数据获得了归一化植被指数和地表温度,并基于此参数提取了干旱/半干旱地区的土壤湿度指数;基于分形理论,利用表面积计算方法,通过计算一系列不同尺度窗口像元的曲面面积,研究了三维曲面面积随尺度变化的规律,即定量描述了不同尺度遥感图像提取的土壤湿度指数值的变化特性,随着尺度的增加,驻点像元数减少,说明其空间异质性降低;并利用半变差函数研究了不同空间分辨率下土壤湿度的异质性特征.结果表明:空间分辨率越大,其整体空间异质性程度越小,与实际情况相符,说明利用分形几何学和地统计学方法分析土壤湿度指数的空间异质性特征是可行的.通过该研究可以有效地确定土壤湿度遥感监测的尺度,更好地了解区域尺度的土壤干旱程度及水资源情况.     

含水率对花岗岩残积土邓肯-张模型参数影响

制作了不同含水率花岗岩残积土击实试样,进行一系列固结排水三轴试验.得出在不同围压和不同含水率条件下,花岗岩残积土击实试样在三向应力作用下均呈现鼓胀破坏的变形特征,其固结排水应力-应变曲线均为加工硬化型,与邓肯-张模型的条件式基本吻合.通过邓肯-张模型参数的计算与分析,得知含水率对花岗岩残积土的邓肯-张模型参数整体上影响较大,其中粘聚力受影响最显著,无因次指数n和低围压时的初始变形模量受影响较显著,基本规律为:抗剪强度指标粘聚力、内摩擦角值,初始变形模量及无因次基数K均随着含水率的增大而减小;无因次指数、破坏比随含水率的增大而增大;各参数与含水率关系曲线均在最优含水率处出现拐点,且当含水率大于最优含水率时,其对各参数的影响不同程度地加大.     

初始含水率对城市污泥压缩及强度特性的影响

城市污泥具有含水率高、有机物含量高等特点,对污泥的处理及资源化利用影响较大.本文对不同初始含水率的污泥进行标准固结与无侧限抗压强度试验,研究初始含水率对污泥一维固结及强度特性的影响.结果表明:污泥的初始含水率越高,压缩性越大;初始含水率低于最优含水率(约45％)时,压缩指数随含水率增大显著增大;含水率超过最优含水率后,...     

祁东煤矿煤质变化特征及主要影响因素分析

对祁东煤矿32、61、9三个煤层的煤质变化特征及其主要影响因素进行分析,结果表明：从32、61到9煤层,煤的挥发分明显减少,而粘结指数略有增加,煤质呈现有规律的变化,从气煤和气肥煤向1／3焦煤和肥煤方向转化。同时,9煤层出现挥发分急剧减少、粘结性完全丧失的热变煤。分析认为：祁东煤矿从32、61到9煤层,从无到有、从弱到强的岩浆侵入活动是形成煤质变化的主要原因,区域岩浆热变质作用导致了这三个煤层煤质的规律性变化,而接触变质作用导致了9煤层热变煤的形成。     

冻结作用下非饱和黄土水分迁移试验研究

首先自制了冻结作用导致水分迁移的试验装置,采用未设置格栅试验装置得到了液态水和气态水混合迁移结果,采用设置格栅试验装置得到了阻断液态水迁移通道情况下水分迁移结果.试验结果表明,土样密度、含水量、时间对冻结作用导致的水分迁移进程均有影响.冻结过程冻结锋面的推进使冻结区域含水量明显增大,未冻结区域含水量明显减小,冻结锋面处含水量增加最大.相对于未冻结区域水分迁移进程,水分向冻结锋面的迁移是比较缓慢的.干密度较小土样冻结区域含水量增加值小于干密度较大土样,干密度大,冻结锋面处的含水量增量相对较少.初始含水量越大,冻结锋面土体含水量增加值越大,并形成冰层.随着时间增加,冻结锋面处的含水量增加,但后期含水量随时间的增加值明显小于前期,在冻结锋面冰层形成初期,未冻结区域水分向冻结锋面迁移量大,冰层形成以后水分迁移量小.当土样初始含水量比较小时,设置格栅阻断液态水通道对冻结作用导致的水分迁移进程影响不大,向冻结锋面迁移水量主要来源于气态水迁移.当土样初始含水量比较大时,和混合迁移试验结果相比较,设置格栅阻断液态水迁移通道后向冻结锋面迁移水量明显减小.     

西北干旱区近50年气候变化特征与趋势

20世纪后期全球增暖趋势越来越明显,受全球增暖的影响,西北地区的气候也将受到不同程度的影 响。选取了西北干旱区1951～2000年的21个代表站点气温、降水量资料,采用趋势系数法对西北干旱区近 50年气温和降水变化进行分析,找出各分区的变化趋势。结果表明:近50年西北干旱区气温呈上升趋势 (0.22℃/10a),1986年后气温明显升高;柴达木盆地和新疆北部升温较大;各季都有增温趋势,贡献最大的 是秋冬两季。降水变化有增加的趋势(3.2mm/10a),年降水量贡献最大的是夏季;各区降水都有增加,其 中新疆北部降水增加最多。西北干旱区近50年气温升高趋势是南北高,中间低;降水量增加趋势从东南向西 北呈现递增的格局。     

不同石灰配合比对昔格达土性能的影响试验研究

针对攀西地区昔格达土结构颗粒分散、凝聚力小、抗剪强度低、遇水易膨胀软化等不利工程性质,在昔格达土中加入不同配合比的石灰,通过界限含水率试验、击实试验、三轴试验,探究对昔格达土的塑液限、最大干密度、最优含水率、抗剪强度指标的改性效果,并结合工程实际分析了该掺石灰高回填昔格达土边坡多年的使用状况。通过试验发现,随着掺灰量的增加,灰土的塑液限增大,塑限指标减小,最优含水率增大,最大干密度减小,凝聚力和内摩擦角先增加后减小。最后得出结论,石灰土抗剪强度最大值的灰土最佳配合比约为3：7。