降水变化和人类活动对延河流域径流影响的定量评估

利用Mann-Kendall突变检验法对延河流域1952—2008年降水量与甘谷驿站径流量进行分析,并以1952—1994年为基准期,定量分析1995—2008年降水变化和人类活动对径流的影响。结果表明：57年来延河流域正常降水发生概率达80.7%,径流年型以偏枯和枯水年为主;年降水量和径流量均呈减少趋势,突变分别发生在1995和2005年;与1952—1994年相比,1995—2008年的降水量和径流量较基准期分别减少11.1%和27.3%;降水变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为46.2%和53.8%。     

1961－2008年新疆奎屯垦区农业气候资源变化分析

根据新疆奎屯气象站1961—2008年的气候资料,采用线性回归和Mann-Kendall突变检测等方法,对近48 a的年平均气温、无霜期、≥0℃活动积温、≥10℃活动积温、日照时数、降水量、潜在蒸散量和蒸降差等农业气候要素的变化趋势和变化特征进行了研究,结果表明:(1)近48 a奎屯垦区年平均气温呈上升趋势;≥0℃活动积温与≥10℃活动积温增加;年日照时数减少;年降水量略增;年潜在蒸散量和年蒸降差显著减少。(2)奎屯垦区年平均气温于1972年以来发生了极显著的突变性升高,无霜期于1969年发生了较显著的突变性延长;≥0℃活动积温和≥10℃活动积温于1975年分别发生了显著的突变性增多;年日照时数于1983年发生了极显著的突变性减少;年潜在蒸散量和蒸降差分别于1984年和1983年发生了极显著的突变性减小,但年降水量未发生突变。     

澜沧江源区气温与降水对径流变化的影响

为研究澜沧江源区水文气候变化特征,采用线性回归拟合分析方法、M-K非参数检验法对1960—2010年间澜沧江源区的水文气候变化趋势进行分析,计算了各季节气温变化对年气温变化的贡献量,并基于Pearson相关分析法和贡献率的计算讨论了降水量和气温对径流量变化的影响。结果表明:澜沧江源区年平均气温和各季节平均气温均呈显著上升趋势,其中,冬季的增温对年平均气温增加贡献最大(38%)。澜沧江流域源区年降水量无明显增减趋势,但春季降水量显著增加。澜沧江流域源区年径流量未呈现显著变化趋势,冬季和春季径流量呈现出显著的增加趋势。年际尺度上,径流量的主控因素是降水量,降水量对径流量年内变化的影响主要发生在降水相对丰沛的6—10月份;冬季和初春季节气温上升对径流量的改变存在一定的影响,且气温的贡献率要比降水的贡献率大,原因是气温升高加剧研究区内冰雪的消融,进而导致澜沧江源区的径流增加。     

近47年哈密地区气候变化

利用新疆哈密地区5个气象台站1961~2007年气候资料,采用线性回归、Morlet小波和Mann-Kendall突变检测等方法,对哈密地区近47年的年平均气温、降水量、日照时数、年平均风速和相对湿度等气候要素以及年潜在蒸散量和地表干燥度的变化趋势和变化特征进行了研究。结果表明：①近47年哈密地区年平均气温、降水量和相对湿度呈升高趋势,日照时数和年平均风速呈减小趋势;②潜在蒸散量与年平均气温、日照时数和平均风速呈极显著的正相关关系,而与年降水量和相对湿度呈极显著的负相关关系。受上述各气候要素变化的综合影响,近47年,哈密地区潜在蒸散量和地表干燥度呈极显著的减小趋势;③突变检测表明,哈密地区年平均气温、降水量分别在1973年、1965年发生了突变性的升高,而风速、潜在蒸散量和地表干燥度分别于1980年、1980年和1975年发生了极显著的突变性减小,综合气温和地表干燥度的突变特征,可以认为,哈密地区气候在1973~1975年发生了＂暖湿化＂的突变;④各气候要素和潜在蒸散量、地表干燥度分别存在不同时间尺度的周期性变化。     

1961－2005年嫩江流域右岸气候变化及对水资源的影响

利用累积距平法和气候倾向率对1961－2005年嫩江流域右岸气温、降水量和径流量资料进行分析,研究嫩江流域右岸气候变化及其对水资源的影响。结果表明：近45 a来嫩江流域右岸气温显著增高,平均以0.52 ℃/10 a的速率上升,而且四季均为上升趋势, 不同季节增温幅度以冬、春、秋、夏季依次递减,1986年以来为气温升高最显著的时段;降水变化可分为3个阶段： 1961－1982年降水量呈减少趋势,1982－1998年处于增加时期,1998年以来降水量又呈现减少趋势。夏季降水量变化趋势与年降水量变化趋势趋于一致, 降水量总趋势是在波动中微弱上升;嫩江流域右岸主要控制站年径流量与年降水量保持同步变化。     

青海省 1961—2018 年侵蚀性降水时空变化特征

利用青海省41个气象站点1961—2018年逐日降水数据,采用常规统计学方法,统计逐年降水量/日数、侵蚀性降水量/日数,分析青海省降水和侵蚀性降水的时空分布特征。结果表明:青海省年降水量、降水日数、侵蚀性降水量、侵蚀性降水日数之间呈显著的幂函数关系,空间分布均从东南向西北逐步减少。从4个生态功能区分布来看,三江源地区年降水量最高,为469.3 mm,柴达木盆地全省最低,为99.4 mm;侵蚀性降水量柴达木盆地最低,为25.1 mm,东部农业区全省最高,为155.5 mm。1961—2018年青海省年降水量和侵蚀性降水量分别以8.1、4.7 mm/10a呈显著增加趋势,年降水日数表现为不显著的减少趋势,侵蚀性降水日数呈显著的增加趋势,变化速率分别为-0.5、0.2 d/10a。侵蚀性降水量和侵蚀性日数突变分别发生在2004年和2001年,突变后侵蚀性降水量和降水日数较突变前分别增加22.4 mm和0.7 d。1961—2018年青海省侵蚀性降水量和侵蚀性降水日数的贡献率平均为32.7%和6.5%,侵蚀性降水量和侵蚀性降水日数的贡献率分别以0.59%和0.21%呈显著增加趋势。     

1961—2018年中国主要江河枯季径流演变特征与成因

枯季是水旱、水生态和水资源问题的重要时期,枯季径流的变化直接影响着河流生态和流域水资源管理。基于中国网格气象数据和主要江河枯季径流资料,初步分析了1961—2018年中国气候变化趋势和主要江河枯季径流演变特征与成因。结果表明,全国枯季平均气温显著上升,北方地区升温较早,南方地区2001—2018年升温明显。全国约84%的地区枯季降水有增加趋势,其中约42.2%的地区增加显著;全国枯季降水呈现西北、东北和东南显著增加,中部变化不显著格局。黄河中游和海河枯季径流下降显著,2001—2018年黄河中游枯季径流较1961—1980年减少了34%,同时期海河流域枯季径流量减少幅度均超过80%;松花江上游和长江流域枯季径流增加显著,2001—2018年松花江上游枯季径流量增加了约67%,长江流域枯季径流量增加了约16%。枯季降水增加主导了松花江上游、辽河、淮河、长江以及珠江枯季径流的增加;气温的显著上升对黄河中游和海河等地枯季径流有显著负向作用;人类活动是松花江中游、黄河和海河枯季径流下降的主要影响因素。尽管全国枯季降水的增加对于缓解流域生态和水资源问题有积极作用,但人类活动和气温显著上升加速了水资源的消耗,加大了流域水资源脆弱性。     

兰江流域近43年气候变化及对水资源的影响

利用累积距平法对兰江流域近43年（1961-2003年）气温、降水量和径流量资料进行分析，研究兰江流域气候变化及其气候变化对水资源的影响。结果显示：兰江流域近43年来气温、降水量总的趋势是上升的；1990年代是兰江流域气温上升和降水增加最显著的时段，主要表现在冬春气温明显上升，夏季降水量明显增加：兰江流域年径流深与年降水量基本保持同步变化。兰江流域过去43年的气候变化对流域内水资源产生了较大的影响，而且由于兰江流域内水资源空间分布差异较大，致使流域内人均水资源占有量较少的金华地区易受气候变化影响而出现供水紧张。     

气候变化对汉江上游径流的影响

根据汉江上游安康以上流域1961-2005年历年逐月气温和降水量资料,统计分析了近45 a流域气候变化的基本特点。同时,通过对各站气温、降水量与安康站径流量的相关计算,建立了天然径流量气候模型,并分析了径流量对气候变化响应的敏感性。结果表明：1) 近45 a来汉江上游安康以上流域的年平均气温呈上升趋势;降水量呈递减趋势,90年代以后减少更为显著。2) 在过去45 a中,汉江上游径流量总体呈下降趋势;1961年以来,汉江上游径流量大体经历了两个丰水段和两个枯水段;1985年发生跃变,以前呈微弱的上升趋势,以后呈下降趋势。3) 径流量与区域年平均气温呈负相关,而与年降水量呈较显著的正相关,年径流量对降水变化的响应较其对气温变化的响应更为敏感。     

秦淮河流域气象水文要素变化特征及径流变化归因分析

研究秦淮河流域气象水文要素变化特征及径流变化归因对该流域水旱灾害防御工作具有重要指导意义。利用秦淮河流域气象水文观测数据和遥感资料，采用β-z-h三参数综合指示法、联合突变检测法等分析该流域气象水文序列时空变化趋势、变异点和变异度，采用弹性系数法定量评估气候变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明：（1）秦淮河流域年平均气温和年径流深呈显著增加趋势，且未来仍将保持显著增长趋势；年降水量和参考作物蒸散量呈不显著增加趋势，且未来仍将维持微弱上升；年平均相对湿度呈显著减少趋势，且未来仍将维持显著减少。年降水量未发生变异，年平均相对湿度在2004年发生巨变异，年平均气温在1994年发生强变异，年参考作物蒸散量在2003年发生中变异，年径流深在2002年发生弱变异。（2）基准期（1981—2002年）和变化期（2003—2019年）秦淮河流域径流深与降水量呈显著正相关，与参考作物蒸散量、下垫面指数呈负相关；变化期较基准期参考作物蒸散量和下垫面指数弹性系数增大，而降水量弹性系数减小，下垫面指数的变化对径流增加贡献量较大（91.20%），表明人类活动引起的下垫面变化是径流增加的主要因素，起正贡献作...     

沁河流域实测径流对环境变化的定量响应分析

根据1956-2000年沁河流域降水、耗水量和入黄武陟站实测径流资料,采用趋势分析、Mann-Kendall法和滑动t检验法分析了武陟站实测径流变化的事实,辨析了影响实测径流变化的原因,并在确定基准期的基础上,建立了降水径流双累积曲线关系,分离出了由降水、人类活动中引耗水及下垫面条件变化引起的实测径流变化量。分析结果表明：沁河入黄实测径流减少趋势明显,1972年为突变年份,且降水的减少、人类活动引耗水的增加和流域煤矿开采、地下水超采和水土保持措施等综合作用致使实测径流减少。人类引耗水、气候变化及下垫面条件变化对径流的影响总量为70.6 mm,其中,引耗水致使实测径流减少为17.6 mm,贡献率为24.9%;气候变化影响量为35.6 mm,贡献率为50.4%;下垫面条件变化影响量为17.5 mm,贡献率为24.7%。     

气候变化对汉江上游径流的影响

 根据汉江上游安康以上流域1961-2005年历年逐月气温和降水量资料,统计分析了近45 a流域气候变化的基本特点。同时,通过对各站气温、降水量与安康站径流量的相关计算,建立了天然径流量气候模型,并分析了径流量对气候变化响应的敏感性。结果表明：1) 近45 a来汉江上游安康以上流域的年平均气温呈上升趋势;降水量呈递减趋势,90年代以后减少更为显著。2) 在过去45 a中,汉江上游径流量总体呈下降趋势;1961年以来,汉江上游径流量大体经历了两个丰水段和两个枯水段;1985年发生跃变,以前呈微弱的上升趋势,以后呈下降趋势。3) 径流量与区域年平均气温呈负相关,而与年降水量呈较显著的正相关,年径流量对降水变化的响应较其对气温变化的响应更为敏感。     

2050年前南水北调中线工程水源区地表径流的变化趋势

以南水北调中线工程水源区为研究流域,采用线性回归法、Mann-Kendall非参数检验等方法,分析了1961—2000年的水文气象要素变化特征;基于数字高程模型、土地利用和土壤类型等资料,研究了SWAT模型在研究流域的适用性;根据IPCC第四次评估报告多模式结果,分析了IPCC SRES A2和A1B情景下2011—2050年的降水、气温、径流的响应过程。结果表明：1961—2000年南水北调中线工程水源区降水量无显著变化趋势,气温呈缓慢上升趋势,径流量呈缓慢减少趋势。与基准期（1961—1990年）相比,未来40年A2和A1B两种气候情景下水源区降水量、气温和径流量都呈现出增加趋势,A2情景下增加趋势明显,但径流量增幅小于降水量的增幅,这可能与蒸发量的增加有关。未来气候变化对南水北调中线工程水源区径流变化影响不大,总体有利于南水北调中线工程的调水。     

1961—2009年辽河流域气候变化特征及其对水资源的影响

辽河流域是中国七大流域之一,长期以来一直存在水资源严重不足的问题。采用1961—2009年辽河流域境内水文、气象观测数据,研究气象、水文要素历史变化特征,并采用同期和滞后相关分析,建立气象要素与水文要素的最优相关关系。结果表明：辽河流域气候变暖明显,增温幅度远高于全球和中国的同期增温幅度;辽河流域降水量增减趋势不明显,总体上为略减少趋势,但存在明显的少—多—少—多—少5个阶段性变化。辽河流域蒸发量为略减少趋势,春季、夏季是蒸发量较大季节。近50 a辽河流域径流量为减少趋势,经历了偏多—偏少—偏多—偏少4个阶段的变化,1996—2009年经历了年径流量最少阶段,平均年径流量仅为16.2亿m3,只达到多年平均径流量的58%、径流量最多年代的32%。一年之中,7月和8月径流量最大,两个月径流量占全年的50%。辽河流域降水量与径流量有较好的相关关系。在年尺度,径流量与铁岭、法库等地区降水量相关系数为0.60;在日尺度,日降水量与降水发生后第2日经流量相关程度最好,在所有等级上两者相关系数为0.70或以上;在日降水量大于等于25 mm等级上,相关系数最高为0.85。     

大理州潜在蒸散量的计算及应用

利用云南大理州12个气象站1961—2010年气温、日照、风速、蒸发量等观测资料,运用彭曼—蒙蒂斯公式计算大理州潜在蒸散量及湿润度指数,并对大理州潜在蒸散量的时空分布特征进行分析,对干旱情况进行评价。结果表明,大理州潜在蒸散量东部大,南部次之,北部最小。月潜在蒸散量5月最大,12月最小,1—5月递增,5—12月递减。1994—2010的平均潜在蒸散量明显大于1961—1993年。大理州潜在蒸散量与降水量、水汽压、气温、净辐射呈显著正相关关系,与风速没有明显的相关关系。正常年份大理州11月至次年5月都存在不同程度的干旱。     

气候变化对西藏雅鲁藏布江中游地区潜在蒸散量的影响分析

本文利用西藏雅江中游地区1961～2009年逐日气象资料和Penman–Monteith公式,计算并分析了PE（潜在蒸散量）的时空分布特征,运用多元回归方法定量计算各气候因子变化对PE变化的贡献率。研究表明：近49年来,拉萨年潜在蒸散量呈明显增加趋势,增幅为8.21mm/10a,日喀则和江孜呈不显著的减少趋势,而泽当减少趋势显著,减幅最大达-24.71mm/10a。PE变化趋势的季节差异较大,年潜在蒸散量在1993年发生突变,在全球气候变暖的背景下,平均风速明显减少从气候因子角度解释了潜在蒸散减少的原因。     

青海湖水位波动对气候暖湿化情景的响应及其机理研究

利用1961—2015年青海湖水位资料及其流域气温、降水量、蒸发量等气象观测资料,高原季风、西风环流气候等指数及植被数据,分析青海湖水位波动的基本特征,揭示高原季风、西风环流、植被覆盖、径流以及冻土退化对湖泊水位波动的影响机理,建立基于水量平衡的青海湖水位变化的定量评估模型。研究表明：2004年前后,青海湖水位出现由降到升的突变,自2005年以来持续回升;水位波动具有8 a和21 a的显著性周期;全球变暖背景下高原季风增强、西风环流趋弱、气候趋于暖湿、流域植被恢复、冻土退化和径流量显著增大,引起了2005年以来青海湖水位的持续回升。基于湖泊水量平衡原理建立的气候变化对青海湖水位影响定量评估模型,能够客观反映青海湖流域上年及当年降水量、流量和蒸发量对湖泊水位的效应。     

博斯腾湖流域气候变化对开都河径流量的影响

利用线性回归分析法、突变检验法等分析博斯腾湖流域1980～2018年的年均气温、年降水量、年蒸发量等气候因子变化趋势和突变现象及其对开都河径流量的影响.结果表明:1980～2018年博斯腾湖流域年均气温呈波动中上升趋势,其变化速率为0.15℃(10a)-1,年降水量则以0.765mm(10a)-1的速率增加,而年蒸发量...     

哈萨克斯坦北部伊希姆河径流对气候变化和人类活动的响应

基于1933-2016年哈萨克斯坦北部伊希姆河彼得罗巴甫洛斯克水文站流量观测数据以及流域内格点气象数据，利用线性趋势法、Mann-Kendall检验、相关普查法和累积量斜率变化率比较法等方法，探讨了气候变化背景下伊希姆河流量变化及其主要驱动因子。结果显示:（1）伊希姆河流域近84年来气温和降水呈上升趋势，且在20世纪70年代后增加趋势更为明显。（2）伊希姆河流量年内分布不均，年际流量变化总体呈下降趋势，但趋势不明显。（3）伊希姆河流量受流域内降水和气温共同影响，其中降水与流量相关性最大，且降水的变化对流量补给具有滞后性，6-9月气温对同时期流量影响较大。（4）T1时段（1969-1996年）和T2时段（1997-2016年）与T时段（1933-1968年）相比，气候变化对流量减少的贡献率分别为16.09%和44.83%，而人类活动对流量减少的贡献率为83.91%和55.17%。流域内水资源的开发及利用、人口数量和土地利用方式的变化等人类活动因素在很大程度上影响了伊希姆河流量。     

德州湿润指数变化及影响因子分析

利用德州市1951—2017年平均气温、平均气压、平均风速、降水量和相对湿度,分析湿润指数、潜在蒸散量和影响因子的敏感系数、贡献率。结果表明：1951—2017年德州市湿润指数气候年均值为055,气候倾向率为-0018/10 a,四季均呈减少趋势;潜在蒸散量气候倾向率5325 mm/10 a,春、夏季减少,秋、冬季增加;降水量气候倾向率-1102 mm/10 a,春、秋季增加,夏、冬季减少;年潜在蒸散量对相对湿度的敏感性最大,其次是平均气温、平均气压、平均风速;平均气温对年潜在蒸散量变化贡献率最大,其次为相对湿度、平均风速、平均气压;平均气温、相对湿度、平均气压的贡献率为正,平均风速的贡献率为负,表明潜在蒸散量随气温升高和相对湿度与气压减小而增加,随风速减小而减少。