新疆某河流域气温、降水变化趋势分析及径流响应关系

基于新疆北山区某河流域1959年～2015年以来的气温、降水和年径流序列资料,采用累积距平法、 M-K检验以及小波分析等方法,分析该流域近57年来年际变化特征。结果表明,某河流域在近57年以来,其气温和降水序列均呈不同程度的上升趋势,且分别以0.50℃/10 a和20.4 mm/10 a的速度上升;而径流序列虽有微弱的上升趋势但不显著;气温序列在1994年发生突变,降水序列在1993年、2004年、2013年发生突变,径流序列在1960年、1989年、2008年发生突变;某河流域水文气象要素均存在多时间尺度特征效应,流域气温、降水序列年代年际变化周期均以26年为第一主周期,而年径流序列则以24年为第一主周期,可为流域水资源合理开发利用以及防洪减灾提供依据。     

西安市近60年降水量和气温变化趋势及突变分析

利用西安市1951年-2008年的降水和气温资料,采用线性拟合、滑动t检验,有序聚类,曼肯德尔法对西安市近60年的降水量、气温等气象水文要素进行变化趋势及突变分析。首先,采用线性拟合与距平百分率研究了西安市降水量和气温的变化趋势,分析了降水日数和降水量变化特征,最后,采用有序聚类、滑动t检验和曼肯德尔对降水量和气温的突变性进行分析。趋势分析结果表明:西安市年降水量总体呈下降趋势,汛期降水占全年降水的58%,降水量的年内分布很不均匀;年平均气温、极端最低气温呈上升趋势。突变分析结果显示:西安市降水量的突变点出现1958、1975和1980年;年平均气温的突变点发生在1993年-1995年之间。     

河南省1961年-2014年气温和降水量的时空变化特征

通过线性倾向率法、累积距平法、M-K检验法,对河南省近54年的气温和降水的年变化和季节变化进行分析,结果表明:河南省近54年气温上升趋势显著,平均幅度为0.18℃/(10a);春秋冬增温明显,夏季气温略有下降;气温在1993年-1994发生由低到高的突变;豫东和豫中平原区增温的速率大于豫西山地丘陵区。近54年降水量在波动中略微有减少的趋势,平均降幅为-7.62mm/(10a);春秋降水量呈减少的趋势,夏冬呈增加的趋势;降水量在2011年-2012年发生由少到多的突变;中东部平原地区降水增加的趋势明显;豫西北和豫南山区及南阳西部,降水呈明显的减少趋势。     

1951—2017年通辽地区气温、降水和蒸发演变规律研究

科学分析气温、降水和蒸发的演变规律,可为地区合理利用气候资源和发展农业生产提供参考依据。以 1951—2017 年通辽气象站的气候资料日值数据集为基础,运用年份突变检验、年际趋势分析和周期震荡分析等方法研究多时间尺度下年平均气温、年降水量和年潜在蒸发量的变化特征。运用 Mann-Kendall 检验、有序聚类检验和滑动 t 检验分析气候要素的突变特征,运用线性趋势和滑动平均分析气候要素的年际趋势,运用 Morlet 小波分析气候要素的周期震荡。结果表明: 年平均气温和年潜在蒸发量呈显著上升趋势,其变化率分别为 0. 38 ℃ /( 10 a) 、41. 40 mm /( 10 a) ; 年降水量呈微弱下降趋势,其变化率为－5. 26 mm /( 10 a) 。气温、降水和蒸发的突变年份分别为 1987 年、1963 年和1995 年。上述气候要素突变年份前后 10 a 均值的变幅分别为+14. 60%、－22. 74%、+8. 43%。56 a、15 a 为气温的第一、第二主周期; 41 a、18 a 为降水的第一、第二主周期; 55 a、30 a 为蒸发的第一、第二主周期。年潜在蒸发量具有 55 a 的显著变化周期。     

渭河源区水文气象要素演变趋势及阶段性分析

研究渭河源区水文气象要素变化特征,并进一步分析各个要素之间的相互关系,为渭河源区水资源的合理开发利用提供科学依据与技术支撑。采用坎德尔秩次相关、斯波曼秩次相关、线性趋势回归检验法对渭河源区水文气象要素变化趋势进行检验,利用M-K检验法找出各要素的突变年份,运用多元线性回归分析法分析不同阶段降雨、蒸发量对径流量的影响程度。结果表明:近30年来渭河源区年降水量与四季降水量均呈不显著减少趋势,年蒸发量与春、夏季蒸发量呈显著增加趋势,年径流量与夏季径流量呈显著减少趋势,冬季径流量呈不显著增加趋势。年降水量和年径流量均在1993年发生显著性突变,年蒸发量在1990年发生显著性突变。分析得出:1981-1993年年径流量变化主要受降水量变化影响,1994-2010年径流量变化主要受蒸发量变化影响。     

巴音河流域德令哈市气象站近60年来降水变化特征分析

基于1956-2013年德令哈气象站逐月降水资料,借助标准化降水指数(SPI)表征干旱,运用线性趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、Mann-Kendall突变检测、滑动t突变检验、Morlet小波变换、R/S分析等方法,分析近60年来其降水及干旱特征。结果表明:20世纪80年代之前处于降水偏少期,20世纪80年代至今处于降水偏多期,且呈现出上升趋势,冬季降水变化相对平稳,秋季降水波动较大;近60年来,年及各季节降水量呈显著上升趋势,年降水量上升率为21.16 mm/(10a),夏季降水量上升趋势明显,上升率为12.35 mm/(10a);年及各季降水量存在显著的3~9年的短周期和18~28 a的长周期变化;降水距平和SPI显著相关,干旱呈减弱趋势,干旱变化的周期为5 a和18 a。巴音河流域降水量的变化具有持续性,未来降水将保持增多趋势,干旱呈减弱趋势。     

山西省孝义市近40年气候变化特征分析

为了深入研究山西省孝义市气候变化特征,采用Mann-Kendall检验、滑动T检验及Morlet小波变换等方法对孝义市1975-2015年气候要素进行趋势估计、突变检验、周期分析及发展趋势预测。结果表明:近40年来,孝义市年平均气温呈显著上升趋势,突变年份为1996年,存在32、9 a长周期;年降雨量呈不显著下降趋势,突变年份为1990年,存在32、6 a长周期;年蒸发量呈显著性上升趋势,突变年份为1997年,存在32、10 a长周期;年平均相对湿度呈显著下降趋势,突变年份为1982、2003年,存在15、32 a长周期。孝义市1975-2015年年代际气候经历了"冷湿-暖湿-暖干"的变化过程,预测全境2017-2030年年代际气候将经历"冷湿-暖干"的变化过程。     

黑龙江省降水、径流、土壤水趋势变化及突变分析

本文利用多种检验方式对黑龙江省年和季节时间尺度的降水、径流、土壤水变化特征进行分析。结果表明：黑龙江省年降水、径流、土壤水序列突变年份分别为1998、2003、2000年。在1981—2019年间,黑龙江省年降水、径流、土壤水序列呈下降趋势;春、冬季降水序列呈先下降后上升趋势;夏、秋季降水序列呈下降趋势;春、夏季径流序列呈下降趋势;秋季径流序列呈先下降后上升再下降的趋势;冬季径流序列呈先下降后上升的趋势;春季土壤水序列显著下降;夏、秋、冬季土壤水序列均呈下降趋势。本研究可为黑龙江省年和季节水资源优化配置提供参考。     

50年来灞河流域降水变化特征分析

为了更加深入地了解灞河流域气候变化特征,利用灞河流域近50 a的降水观测数据,运用滑动平均法、R/S分析法、Mann-Kendall突变检验法及小波分析法分析了灞河流域年内、年际降水的变化趋势、突变时间及降水的变化周期。结果表明:1958—2012年降水呈波动下降趋势,未来几年降水仍然呈下降趋势;年内降水分配极不均匀,主要集中在7—9月份,春季和秋季降水呈明显下降趋势,夏季和冬季降水呈微弱上升趋势;四季降水Hurst指数均＜0.5,降水序列具有反持续性和负相关性;年降水有明显突变特征,突变时间为1989年,春、夏和秋季有明显的突变点,突变时间分别为1994,1979,1985年,冬季降水无明显突变点;年降水及四季降水序列的变化周期基本在22～29,13,4～8 a的时间尺度上浮动,不同尺度上周期性变化差异较大。     

近50年汾河流域气候变化特征分析

根据汾河流域8个气象站的季节和年降水、气温气象资料，通过线性趋势估计方法分析了汾河流域降水和气温的长期变化趋势，并利用距平累积曲线和滑动T检验方法讨论了气候年代际变化。结果表明：在过去的50年里，汾河流域降水有干旱化趋势，夏季降水变化最明显，但没有突变发生；气温有明显的上升趋势，暖冬现象比较明显，夏季和年的气温跃变发生在1993年，冬季气温跃变发生在1985年。因此，气温的上升和降水的减少加剧了汾河流域的干旱化。     

抚河流域水文要素演变特征与驱动因素分析

气候变化和人类活动导致流域水循环过程发生改变,对水文过程的变化进行检测与归因,能够为流域水资源开发利用、防洪减灾等提供技术支撑。以抚河流域为研究区,利用非参数检验、回归分析等方法,分析了1955—2008年流域降水、径流等水文要素的演变特征与突变节点,定量分析了气候变化和人类活动对径流影响的贡献率。结果表明:近60 a来,抚河流域年均降水量呈弱增加趋势,年径流量呈弱减少趋势;1967年之前,人类活动扰动较小,年径流量相对比较稳定;1968—2002年间,年径流量呈弱上升趋势,该阶段人类活动对径流量的改变占主导作用,贡献率为78.6%;2002年以后,径流量呈减小趋势,该阶段气候变化对径流量的改变占主导作用,贡献率为76%。     

邯郸市水资源时序变化及其与气候因子关系

基于1971～2015年邯郸市统计资料与气象数据,采用一元回归分析、Maan-kendall突变分析、小波方差和Pearson相关性分析方法,阐释了近55年来区域水资源变化趋势,探究了邯郸市水资源变化趋势及其与气候环境因素的关系。结果表明;近50年来邯郸市水资源呈弱的减少趋势(y=-0.0242x+65.024,F,2.32,R2=0.1904),但并不显著(P0.05);水资源年际特征在1973年发生突变,但未通过5%水平检验;其主要时间变化周期为3,10a,并且与降水、蒸发等因素存在复杂嵌套关系。区域水资源总量与降水量呈高度相关,与温度、蒸发未表现出线性相关性。     

中亚瓦赫什河上游源区气候水文要素演变特征

为研究全球变化背景下中亚河流源区气候水文变化,基于中亚跨境河流瓦赫什河上游源区1955—2017年气象水文数据,分析了流域内气候水文要素演变特征及流量变化主要控制因子。结果表明:瓦赫什河上游源区近1955—2017年气候呈现暖湿化趋势;瓦赫什河上游源区气温在1994年发生突变现象,降水在2007年与2012年发生突变现象,流量则在2003年发生突变现象;小波分析显示瓦赫什河上游流域气温、降水、流量的第一主周期分别为28 a、20 a、28 a,周期性振荡明显;瓦赫什河上游源区在气候水文要素关联上,气温与流量变化相较于降水紧密,但受全球升温停滞影响,温度对于流量作用并没有持续增强。     

铜川市降水变化及趋势预测分析

基于铜川气象站1961-2013年的逐月降水数据,主要利用Morlet小波法和Mann-Kendall检验法对铜川市的降水变化和趋势预测进行分析。结果表明:年降水变化呈减少的趋势,且年降水量的减少主要集中在春季和秋季;而夏季和冬季的降水量呈增加的趋势;年、春季、夏季、秋季和冬季降水的典型突变年份分别为1986、1983、1985、1983、1987年,表明在20世纪90年代降水发生突变;年降水量和季节降水量都存在多时间尺度的丰枯变化。在2013年以后,年降水进入偏少期,春季、秋季降水进入强烈的偏少期,而夏季和冬季降水进入偏多期。年降水和季节降水均存在10年左右的主变化周期。     

近60年福建地区降水及时空演变特征研究

基于1961—2020年福建省年降水和季节降水数据,采用线性回归、M-K突变检验、Morlet小波等方法,分析福建省近60年年均降水变化趋势、突变特征、时空序列周期的降水特性。结果表明：近60年福建省年降水整体表现为上升趋势,倾向率为1.2695mm/a;春、秋季年均降水整体都表现为不显著下降趋势,夏季降水呈现显著性上升趋势,冬季降水表现为不显著上升趋势,突变检验以及线性回归趋势分析结果显示1961—2020年年降水整体呈现不显著上升趋势,倾向率和趋势变化及结果一致。年降水55年为第一主周期,6、19、12年为次周期,55年主周期整体变现为枯-丰-枯-丰-枯循环交替周期变化,目前在正处在偏枯周期,未来在5～6年降水表现为减少趋势。该研究为福建省季节降水和年均降水变化趋势和空间分布提供参考依据。     

焦作市1951—2010年气候变化特征分析

根据河南省焦作市1951—2010年的年、季平均气温、蒸发量和降水量气象数据资料,采用水文序列中常用的线性趋势拟合、Kendall秩次相关检验、t检验法和Mann-Kendall突变检验方法,分析研究焦作市近60 a来气候变化特征。结果表明:1951—2010年焦作市年平均气温呈显著上升趋势,在1993年发生突变,四季平均气温持续升高,春、冬两季升温幅度最大;年蒸发量呈显著减少趋势,在1971年发生突变,四季蒸发量呈波动式减少趋势,夏季蒸发量减少幅度最大;年降水量呈不显著减少趋势,分别在1960年和2002年发生两次突变,四季降水量持续减少,夏季降水量减少幅度最大。     

1961-2012年蒸水流域径流演变规律研究

利用湘江一级支流蒸水流域控制站神山头水文站近50 a的径流量实测数据和流域内及邻近的7个气象站同期日降水观测数据,应用Mann-Kendall趋势检验和突变分析、距平累积曲线、双累积曲线等方法分析了1961—2012年蒸水流域径流量和降水量变化的趋势性及阶段性,定量评价了降水和人类活动对流域径流量变化的影响程度。结果表明:蒸水流域径流量和降水量变化阶段性明显,都经历了枯水期和丰水期2个时期;年径流量和年降水量整体呈上升趋势,但径流量上升趋势较降水量更为显著,径流量的突变年份为1988年,降水量的突变年份为1991年,突变年份之后在降水和人类活动的共同影响下径流量明显增大,人类活动对径流量增大的贡献率为75.74%,降水对径流量增大的贡献率为24.26%。目前人类活动是蒸水流域径流变化的主要影响因素,人类可以通过合理的活动在一定程度上调节径流量。     

铁岭市近60年来降水的多时间尺度分析

利用线性回归分析、Morlet小波分析和M-K突变分析三种方法,分析了铁岭市近60来降水的多时间尺度变化特征。结果表明:铁岭市年降水、夏季降水和秋季降水呈减少趋势,春季降水基本不变,而冬季降水略有增加;年降水和四季降水均存在27~28年时间尺度的干湿期转换;年降水和四季降水变化均存在突变现象,年降水和夏季降水突变开始时间为1965年,秋季为1974年,这与年降水的逐年变化曲线是一致的,春季降水在1973年和1987年前后发生突变,冬季降水在1972年和1982年前后发生突变。     

鄂尔多斯市径流变化及原因分析

采用Mann-Kendall趋势检验及突变诊断方法分析了鄂尔多斯市径流变化情况,并探讨了降水、气温、人类活动等环境因素变化对径流变化的影响。结果表明:近50多a来,鄂尔多斯市径流呈显著减小趋势,且在1993年左右发生明显突变;气候变化对径流减少的贡献率约为29%,其中降水减少占19%、气温升高占10%;人类活动对径流减少的贡献率约为71%,其中水土保持建设、水利工程建设、地下水开采分别占18%、10%和22%。     

雅砻江流域近60a径流趋势特征分析

为揭示雅砻江流域年径流趋势变化特征,综合运用Mann-Kendall法、累积距平曲线检验法、滑动t检验法以及R/S法等方法对锦屏水文站近60 a(1954~2013年)年径流量进行计算分析,总结出年际径流突变年份以及趋势特征,并采用线性回归法对突变年进行突变成因分析。结果表明:受降水和下垫面等因素影响,1967年为突变年,该年前后径流趋势呈显著突变,且在未来年份中年径流有递增趋势。研究结果可为调度人员掌握雅砻江流域水文特性提供参考,进而指导下游水库群联合调度工作。