基于可变下渗容量模型和Palmer 干旱指数的区域干旱化评价研究

基于可变下渗容量(Variable Infiltration Capacity,VIC)模型的流域网格划分及其对径流、蒸散发和土壤含水量变化的模拟,对Palmer干旱指数各水量平衡分量的计算进行了优化,并采用分级修正的方式,改进了Palmer干旱指数中气候特征系数K的确定方法。在此基础上,建立了基于VIC模型和Palmer干旱指数的区域气候干湿变化评价系统,并采用该系统对黄土高原进行了研究。结果表明,近40年黄土高原气候正向暖干化趋势发展,1990年以后暖干化趋势尤为明显。研究区干旱发生频率在空间上呈由西北向东南递减趋势,不同季节干旱发生频率空间分布存在一定差异。该评价系统物理机制清晰,地区适应性较强,在实时监测和评估气候干湿变化及其时空分布上存在较大应用潜力。     

黄土高原边坡特征与破坏规律的分区研究

为了研究黄土高原自然边坡的特征及破坏规律,按山系与水系或水系的分水岭、地貌单元、地层岩性特征等条件,将黄土高原划分为8个区：临洮—永靖区、天水—通渭区、兰州—会宁区、陇东区、靖边—安塞区、隰县—离石区、甘泉—吉县区和汾渭区。根据极限状态边坡的4个野外判别标准,测量了8个区510个自然极限状态黄土边坡断面,分区采用指数模型回归边坡坡高与坡宽的相关关系,计算各区20、50、100m坡高的边坡稳定系数和失效概率。结果表明：黄土高原的边坡特征与破坏形式具有分区特征,且南北差异性明显。临洮—永靖区边坡坡高与坡宽呈线性关系,表明该区边坡坡度不随坡高变化,边坡稳定性受内摩擦角控制;兰州—会宁区和靖边—安塞区高坡陡,低坡缓,高坡不稳定,易发生错落式滑坡;天水—通渭区、甘泉—吉县区和汾渭区高坡缓,低坡陡,稳定性计算结果显示高坡和低坡都较为稳定,但由于地层结构和地貌的特点,高边坡易发生低速蠕变型滑坡或高速远程滑坡;陇东区边坡整体上较为稳定;隰县—离石区受黏粒含量较高的Q1地层控制,高边坡稳定性较差;50m左右坡高的黄土边坡稳定性对强度指标内聚力、内摩擦角的敏感度都高,易于失稳。     

青藏高原不同季节地表温度变化特征分析

基于欧洲中尺度气象预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim地表温度,利用经验正交函数(EOF)等方法,分析了青藏高原四季地表温度的时空变化特征.结果发现:青藏高原春、夏、冬季地表温度变化以整体型为主,并且大部地区地表温度呈现升高的趋势;秋季地表温度略有下降趋势,并且以东部和西部地表温度的反向型异常变化最为显著.此外还发现,青藏高原不同季节地表温度的异常变化具有一定的联系,其中整体型变化可以持续3个季节.     

青藏高原东北缘尖扎盆地晚中新世地层绝对天文年代标尺的建立

位于青藏高原东北缘的尖扎盆地沉积了巨厚的新生代风成沉积物,夹杂有河湖相沉积层段,已进行了高分辨率磁性地层学和环境磁学研究,是旋回地层学研究的良好剖面。以尖扎盆地加让剖面3～361 m晚中新世沉积地层为研究对象,通过系统的旋回地层学研究,旨在建立加让剖面的绝对天文年代标尺,提取尖扎盆地中蕴含影响古气候演化的地球轨道参数的主导周期,为进一步进行海陆对比和深入研究古气候环境演化提供基础数据。加让剖面古气候替代性指标频率磁化率(χ _fd)数据序列深度域频谱分析表明:3～361 m层段存在稳定的代表长偏心率周期的26 m沉积旋回,代表其他地球轨道参数周期的沉积旋回也有所体现,但并不稳定。基于识别出的沉积旋回,利用稳定的405 ka长偏心率周期对3～361 m深度域频率磁化率数据序列进行天文调谐,结合加让剖面磁性地层年代框架,建立了11.758～5.890 Ma的绝对天文年代标尺。经过天文调谐的频率磁化率数据序列时间域与古地磁年代结果吻合较好,表明建立的天文年代标尺是可靠的。加让剖面频率磁化率与深海氧同位素记录频谱分析显示,在约7.2 Ma存在明显的周期转变。这一记录表明,东亚夏季风在7.2 Ma之前由41 ka的斜率周期主导,在7.2 Ma之后受控于100 ka的短偏心率周期。     

青藏铁路高原轨道车的研制

介绍了为青藏铁路研制的高原轨道车总体布置、性能及结构特点,并对试验和运用情况进行了总结。     

藏东高原浅丘红层区泥石流发育特征及活动性研究

藏东贡觉县高原浅丘红层区降雨条件有限,泥石流发生、发展主要受控于物源条件及沟道条件,属“物源控制型”泥石流。通过地质调查及统计分析的方法,详细分析了泥石流形成条件、形成机制及活动特征,得出了以下结论：流域面积<1.0 km²、沟道纵比降100‰~300‰的沟道容易发生泥石流;受构造、冻融风化及含石膏岩的影响,泥石流物源相对丰富,物源类型以坡面侵蚀为主,具有“点多面广”的分布特征,补给形式表现为“零存整取”的特征;受控于物源补给形式,泥石流形成主要包括：坡面冲刷起动→沟床汇聚堆积→揭底侵蚀3个阶段;受物质来源的影响,区内泥石流流体性质以粘性-过渡型为主,泥石流具有多期次、中低频率、单次泥石流规模较小的活动特征。     

拉萨河流域水循环要素演变趋势分析

采用Mann Kendall秩次相关检验法、线性回归分析等方法对拉萨河流域水循环要素长期变化趋势进行了分析研究。结果表明,拉萨站的年平均气温总体上均呈上升趋势,每10年增加0.33℃,气温上升趋势显著;年蒸发能力总体上均呈上升趋势,但上升趋势并不显著;年降水量长期变化趋势不明显;拉萨站的年平均流量总体上呈上升趋势,但上升趋势并不显著;自2000年以来,拉萨站出现中水年的机会较少,出现丰水年的机会较多且丰枯变化剧烈;拉萨站径流年内分配不均匀系数和7—9月降水量占全年比例年际间较稳定。     

黄土高原重力侵蚀产沙研究进展

重力侵蚀在黄土高原土壤侵蚀中占很大比例.介绍了黄土高原地区重力侵蚀产沙的现状,指出重力侵蚀主要受黄土的岩性、土坡结构等内部条件和降雨、温度变化等外部条件影响,提出应加强重力侵蚀机理方面的基础研究,对重力侵蚀进行系统观测,并重视小型重力侵蚀的监测和研究.     

基于生态约束模拟评价浩勒报吉水源地的地下水可开采量

浩勒报吉水源地位于内蒙古自治区鄂尔多斯市,通过集中开采白垩系砂岩地下水用于给工业项目供水。大规模开采地下水若干年后,周边出现了湖泊萎缩、乔木枯萎现象,对生态环境产生了不利影响,水源地因此被关闭。本文考虑植被、湖泊的生态保护目标对地下水位降深进行约束,建立区域尺度三维地下水流模型,重新评价了水源地的可开采资源量,优化了群井开采布局方案。根据生态水文地质调查分析,确定湖泊生态保证率应达到80%、植被生态保证率应达到80%~90%。模拟结果表明,浩勒报吉水源地的可开采量应为2.7万m³/d,在当地民井的用水需求之外,可供工业用水集中开采的地下水量为2.1万m³/d,低于以往的评价值。     

青藏高原土壤冻融对地表辐射特征的影响分析

利用黄河源区气候与环境综合观测研究站.2006年10月1日～2007年4月30日的辐射和5cm土壤温度和湿度资料研究了土壤冻融对地表辐射特征的影响,结果表明:土壤冻结降低了土壤中的液态水含量,致使冻结阶段地表反照率大于冻结前的值,也大于土壤融化后的值;受总辐射和地表反照率共同作用,整个冻融过程中反射辐射可区分为两个比较明显的阶段;土壤冻结减缓了地表温度降低的速率,相应地减缓了地表长波辐射和大气逆辐射降低的速率;整个冻融过程中净辐射变化与总辐射的变化比较相近,在冻结阶段,地表反照率大于冻结前的值,也大于融化后的值,因此冻结阶段的净辐射值也更小一些。