青海德令哈地区近400年来的降水量变化与太阳活动

使用多种数学统计方法分析了德令哈地区降水量变化与太阳活动之间的关系,发现近400年来降水量的长期变化与太阳黑子周期长度(SCL)和太阳黑子周期上升支长度之间存在着较好的反相关关系,当SCL偏短、太阳黑子周期上升支长度偏短时,太阳活动偏强,德令哈地区降水量偏多,反之偏少。功率谱和小波分析发现降水量序列中存在着与太阳活动的多种周期相一致的周期,对降水量与太阳活动在不同时间尺度上周期变化之间的关系进行了详细分析。交叉小波分析发现太阳活动主要在百年左右尺度的周期变化上影响德令哈地区降水量的长期变化,太阳活动周期变化的信号越强,对降水量变化的影响越大。文章最后对太阳活动影响德令哈地区降水量变化的可能机制进行了探讨。     

中国北方地区(33°～41°N,108°～115°E)过去500年夏季降水量的周期成分分析

利用连续小波分析和经验模态分解方法,对我国北方地区(33°～41°N,108°～115°E)1470 ～2002年每年夏季降水量指数的时间序列进行了周期成分分析,探索全球气候变暖下的该地区降水量的多尺度变化特征.小波分析表明,降水量指数的可能周期有2.57a,4.83a,10.65a,23.25a,48.56a,68.30a和105.90a的周期,在95％置信水平有统计意义的周期是2.57a和23.25a的周期.这些周期和自然因素导致的周期相联系,不仅包含了气候系统内部(平流层准2a振荡和厄尔尼诺/南方涛动)的非线性作用,还包含了气候系统外(主要是太阳活动)受强迫的周期变化,且二者在原始降水量中所在比重相当,共同反映了原始降水量的绝大部分变化.降水量不只是在百年尺度上受太阳活动的驱动,在数十年尺度上也受到太阳活动的影响.我国北方地区的夏季降水量指数和夏季温度指数同相位反相关,全球增温并没有明显地改变二者之间的反相关关系.近百年来全球变暖期间,夏季降水量出现明显的新特征:短周期成分(小于30a的周期)的振幅比以往要显著大,而长周期成分的振幅比以往要显著小,同时呈现降水量逐年减少的长期变化趋势.     

基于小波分析的全新世气候千年周期及其成因

根据北大西洋、亚洲和热带大洋典型的全新世气候记录,采用小波分析方法建立太阳活动与地球气候之间的联系,揭示了过去9000年,太阳活动千年周期能量传递存在一个逐级(能级A,B和C)递减的过程.其中,北大西洋冰漂碎屑事件与太阳活动的相位差最小,揭示了由太阳活动驱动的冰漂事件是地球气候变化的起始点.在冷暖期转化过程上,亚洲石笋...     

频谱分析法在挠力河流域年降水量预报中的应用

本文介绍了用频谱分析法进行降水量分析和预报的基本方法。首先对实测序列进行趋势项分析；其次用自相关函数进行谐波模式检验；然后根据函数的傅立叶级数展开理论，分析谱参数之间的函数关系，计算傅氏系数；最后采用F分布检验法对周期进行显著性检验。确定主要周期，从而建立预报模型。并应用该方法对挠力河流域菜咀子站的年降水量进行了预报，结果表明该区年降水量存在两个主要周期（3年和9年左右），反映了该地区的气候变化规律。实例证明，频谱分析法预测效果很好．预报结果可为挠力河流域的水资源开发和管理提供依据。     

HOLOCENE CLIMATE MILLENNIUM CYCLE AND CAUSES BASED ON WAVELET ANALYSIS

根据北大西洋、亚洲和热带大洋典型的全新世气候记录,采用小波分析方法建立太阳活动与地球气候之间的联系,揭示了过去9000年,太阳活动千年周期能量传递存在一个逐级(能级A,B和C)递减的过程.其中,北大西洋冰漂碎屑事件与太阳活动的相位差最小,揭示了由太阳活动驱动的冰漂事件是地球气候变化的起始点.在冷暖期转化过程上,亚洲石笋与格陵兰冰芯呈现相反的模式,即是亚洲弱季风事件滞后而强季风事件超前;格陵兰冰芯冷期超前而暖期滞后.其机制可能是北欧淡水注入放大了弱太阳活动能量,导致亚洲季风强事件直接受太阳活动驱动,弱事件则响应于冰漂事件.     

水文预报加法模型在甘肃省主要河流年径流预测中的应用研究

加法模型是长期及超长期水文预测预报常用方法之一。本文阐述了水文预报加法模型原理,以甘肃省主要河流年径流超长期预报为例,建立起水文预报加法模型,并对各主要河流2018年径流预报情况进行对比研究,预报精度满足规范要求。并提出水文预报加法模型应用中的具体建议,以提高模型的预报精度。     

黑龙江省主要江河水文要素的周期分析

黑龙江省主要江河水文要素的周期分析王恩荣，耿鸿江（黑龙江水利高等专科学校）１引言河川年径流量及洪水的多年变化规律对于水利工程的规划设计、旱涝趋势预测及长期洪水预报有着重要意义。周期性变化作为年径流量及洪水多年变化规律之一已被国内外学者所揭示。本文利用...     

基于WA、ANN和水文频率分析法相结合的中长期水文预报模型的研究

针对传统中长期水文预报方法模拟预测结果精度低、未考虑水文不确定性因素的影响等问题,本文将小波分析(WA),人工神经网络(ANN)和水文频率分析法联合使用,建立了不确定性中长期水文预报模型:即在应用WA揭示水文序列变化特性的基础上,将原序列分为主序列和随机序列两部分,然后利用ANN对主序列进行模拟预测,对随机序列进行水文频率分析,最后将两部分结果叠加作为最终预测值.将该模型用于黄河河口地区作中长期水文预报,并与传统方法作对比,进行模型验证.结果显示:该模型能同时揭示序列的时、频结构和变化特性;预报值结果精度高;且合格率高;能定量分析和描述水文不确定性因素对预报结果的影响,可得到不同频率对应水文序列的模拟预测值.因此该模型的预报结果更加合理有效,对实际生产应用更具有指导意义.     

兴隆河流域水文及生态特征变化探析

通过对研究区实测水文资料的计算分析,揭示兴隆河流域水文要素及生态环境时间演变规律。研究表明:兴隆河流域年最大30 min、1 h暴雨量及年最大洪峰流量、含沙量呈明显减小趋势;流域生态环境持续改善;时段降水量和生态环境是影响流域洪峰流量及含沙量的主要因素。     

基于贝叶斯理论的水文不确定性分析研究进展

水文过程受众多自然和人为因素影响,决定了其变化的极端复杂性,表现为确定性的动态规律与不确定性的统计规律共存。水文不确定性分析的理论和方法在认识水文规律中发挥着重要作用,其中贝叶斯作为一种主要理论方法在水文水资源相关问题的研究中得到了较广泛的应用。本文评述了贝叶斯理论在水文频率分析、水文预报、确定性和不确定性方法耦合等研究中的进展,对基于贝叶斯理论的水文不确定性重点研究内容进行了展望。     

沱江上游长期洪水预报初探

沱江上游洪水属典型天然河道洪水特性,采用历史洪水系列,分析了厄尔尼诺现象和太阳黑子活动对沱江上游洪水的影响,并通过分析周期变化规律及数理统计分析预报等多种方法,综合分析了各种相关因子对沱江上游三皇庙水文站历年最大流量的影响,从而提高了沱江上游长期洪水预报精度。     

ENSO事件对长江上游1470-2003年旱涝灾害影响分析

对长江上游旱涝灾害时间序列(1470-2003年)及SST指数序列(1868-2003年)作统计相关与谱分析,探讨了长江上游旱涝灾害与ENSO事件的遥相关关系.结果表明:长江上游旱涝灾害主周期要大于ENSO事件的主周期,前者主周期主要为16.69a,5.09a以及10.47a,而后者主周期主要为5a,～10～12年以及～10a.交叉谱分析结果表明,长江上游旱涝灾害与SST在约5a以及约10～12a周期上呈现出显著的相关性.可以认为ENSO事件发生周期与生存周期的长短直接影响着长江上游旱涝灾害发生的周期与频率,并在5a以及10～12a的周期上表现出高的统计相关性.SST指数与长江上游旱涝灾害相关分析表明,ElNiño事件的发生使长江上游发生旱灾机率增大,而LaNiña事件的发生则使长江上游发生涝灾的机率增大.     

金衢盆地旱涝统计特征初步分析

根据527年的旱涝史料分析,得出金衢盆地(金华-衢州盆地)的旱涝具有如下一些统计特征:(1)17世纪是金衢盆地旱涝的频繁期;(2)旱涝存在着多种周期;(3)旱涝具有时间分形结构;(4)旱涝对太阳黑子活动和厄尔尼诺现象具有较好的响应。     

A hybrid drought index combining meteorological,hydrological, and agricultural information based on the entropy weight theory

Drought assessment would be insufficient and unreliable when using the existing indicators based on a single variable (e.g., precipitation) or a combination of two variables (e.g., precipitation and runoff). Therefore, the entropy theory was utilized to develop a hybrid drought index (HDI) that combines meteorological, hydrological, and agricultural information based on precipitation, runoff, and soil moisture data, respectively, and it was applied to characterize the drought condition in Northwest China. Furthermore, the linkages between the atmospheric circulation anomaly/sunspot activities and the HDI series in Northwest China were explored through cross wavelet analysis. The results indicated that (1) HDI has a good performance to capture drought in Northwest China due to its consideration of multiple variables; (2) the annual HDI series in Northwest China was dominated by an insignificantly upward trend, except for Xinjiang, and this trend will be the opposite in the near future; and (3) generally, all of the sunspot activities, El Niño-Southern Oscillation (ENSO) events, AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation), and PDO (Pacific Decadal Oscillation) had strong associations with the HDI series in Northwest China, in which sunspot activities had the strongest effects on drought conditions, whereas the AMO had the relatively lowest impacts. This study sheds new light on developing the hybrid drought index, and the findings are valuable for local drought mitigation.     

1950-2009年洞庭湖流域农业旱灾演变特征及趋势预测

洞庭湖流域为我国重要农业生产区,频发的旱灾始终是制约农业可持续发展的障碍因素.以1950-2009年的旱灾资料为依据,运用定量与定性相结合的方法,系统分析了该流域农业旱灾的演变特征及其发展趋势.结果表明：20世纪70年代、80年代和21世纪初期,不同等级的旱灾频发率均相对较高,其中特大旱灾频率最高的岀现在2000-20...     

The evolution analysis of flood and drought in Huai River Basin of China based on monthly precipitation characteristics

Based on the daily precipitation data of 38 weather stations in the Huai River Basin from 1961 to 2010, this study used SPI index, P-III curve to determine the flood/drought years, under what situations for droughts and floods easily happen, and to analyze the evolution law of flood and drought during inter-annual and intra-annual based on the characteristic of monthly precipitation. The results showed that: (1) annual rainfall of the Huai River Basin presented decreasing trend, maximum rainfall appeared from June to August, and multi-year average precipitation increased gradually from north to south; (2) the variation of monthly precipitation during flood years was more severe than other typical years, and precipitation in drought years showed nearly 50 % decline compared with normal years; (3) high rainfall of flood years was mainly caused by the increase in rainfall in flood season, and the strategy of flood control and drought relief was “short-term flood prevention and long-term drought relief”; (4) while precipitation of most months in drought year was reduced, the relevant strategies “annual basin-wide of long-term drought prevention” should be carried out; (5) combination events of floods and droughts occurred frequently. Persistent drought dominated in spring and summer while droughts and floods that happened alternately were mainly in summer and autumn.     

Evaluation of drought and flood risks in a multipurpose dam under climate change: a case study of Chungju Dam in Korea

The purpose of this study was to evaluate the effects of climate change on the drought and flood risks of a multipurpose dam. To achieve this, A2 climate change scenarios of RegCM3 were collected about Chungju Dam in Korea. To analyze drought risks, weather data obtained by the statistical downscaling method were entered to produce runoff series by runoff modeling and water balance was analyzed based on water use scenarios to review changes in the storage volume under climate change. To analyze flood risks, changes in water levels of the dam in future flood seasons were reviewed based on the current dam operation method. The results of the review indicated that both the drought and the flood risks of the dam would increase in the future. The reason was considered to be the movement of the flood season’s runoff characteristics from July and August to August and September because of climate change. Therefore, for climate change adaptation planning, not only quantitative changes in hydrologic values but also changes in temporal characteristics should be considered and given importance.     

长链烷基二醇及其指标在南海北部粤东沿海上升流地区的环境指示

本文以南海北部粤东沿海夏季上升流三个短柱状岩心为研究对象,通过二醇化合物分布分析测试和二醇环境参数的定量化重建,初步探讨了过去80年来海水表层温度(SST)、上升流活动和沉积环境演变过程及其交互关系。二醇温度指标(LDI)在粤东沿海地区较好地指示了年均SST,在三个岩心中均显示了整体增加的分布特征和相似的多年尺度变化趋势。此外,LDI SST和二醇参数2具有非常好的线性关系(R2=0.85,n=49),其整体分布、多年尺度变化均和ENSO旋回一致,并且大部分高/低值和ENSO暖/冷年、南海夏季风强/弱年具有很好的对应关系,表明了二醇参数2可以作为粤东上升流强度变化(多年/单年尺度)的替代性指标。而1,14 二醇含量和ENSO指标在多年尺度上显示了相似的波动特征,但大部分高/低值和南海夏季风指数、ENSO指标呈反相分布,说明了仅用1,14 二醇含量不可反演粤东上升流。据此,利用二醇参数2初步重建了过去80年来粤东上升流演变信息：上升流强度整体上显示加强的分布趋势,大体上呈约2~5年周期变化。此外,三个岩心中1,15 C30(二醇/二醇+酮醇)比值和二醇参数2在整体上和多年尺度上均呈现相反的分布特征,可能与上升流活动导致的1,15 C30二醇母源再悬浮再氧化有关,而普遍较高的1,15 C30二醇比值(≥0.82)反映的强还原环境则和上升流地区水体中含氧量普遍偏低相关。     

我国水文资料整编和数据库技术发展综述

水文是水利和国民经济建设与发展重要的基础工作。经过整编的水文资料是国家重要的基础信息资源之一, 它被广泛应用于防汛抗旱、水工程规划设计、水资源管理与开发利用、水环境保护、水科学研究及其他国民经济建设。长期以来,水文资料为我国水利和国民经济建设与发展提供了科学决策依据。随着经济社会发展和人民生活水平不断提高,对控制水旱灾害、水环境监测与保护、水土保持与生态、水资源管理等方面要求越来越高,对水文资料分析处理、存储、应用服务要求也相应提高。本文主要从技术角度,对我国水文资料整编主要技术方法和水文年鉴发展进行了总结与分析;对水文数据库有关技术标准制定、水文数据库建设成就进行回顾;同时结合水文信息共享和应用服务需求,对相关技术发展进行了展望。     

传统旱涝急转评估指数的局限和改进

针对传统旱涝急转指数存在错漏判及无法统一旱涝急转等级划分的局限, 在明晰旱涝急转定义基础上, 提出了一种改进的标准化旱涝急转指数。通过理论模拟和案例实践, 结果表明: ①传统的旱涝急转指数变化范围较大, 且随着权重参数增大, 错判率减小但漏判率增大, 因此无法避免错漏判问题;错判情形发生在正常状态转为较为严重的涝或较为严重的涝转为正常状态, 漏判发生在相邻的旱和涝等级均较轻的情形。②改进的标准化旱涝急转指数与旱涝指数的变化范围差别较小, 旱涝急转评估可与旱涝评估(如基于气象或水文干旱指数)的分级及阈值设置保持一致, 且通过先识别相邻事件是否分别为旱、涝而避免了旱涝急转的错判, 构建的新权重项避免了旱涝急转的漏判。③作为粤港澳大湾区供水水源的东江流域旱转涝主要发生在前汛期开始的4—5月, 发生比例为33.8%;涝转旱主要发生在后汛期结束后的10月, 发生比例为18.5%;旱转涝和涝转旱并存的年份有12 a。