黄河流域80年代的干旱及其对农业生产的影响

黄河流域,在历史上是中华民族的摇蓝,现在是我国的主要工农业生产基地。区内人口密集,城市众多,人均、亩均水资源量只及全国的五分之一左右,水资源供需矛盾相当尖锐。80年代由于社会经济的迅猛发展,降水减少,水资源问题更加突出。特别是黄河中下游地区,水资源短缺己成为制约这里经济发展的主要因素。因此,在研究黄河流域80年代干旱及其影响时,重点将放在黄河中下游地区。     

中国干旱发生频率的年代际变化特征及趋势分析

利用1951年1月—2007年10月中国160站逐月降水资料计算了12个月时间尺度的标准化降水指数（ISP）。依据旱涝等级划分标准统计中国各年代干旱发生的频率,并用Mann-Kendall法分析干旱的年代际变化趋势。结果表明,20世纪50年代中国干旱集中发生在新疆南部,60年代主要发生在新疆北端至黄河上游一带地区和以长江中下游为中心的东南部地区,70年代发生在黑龙江、吉林一带以及长江中游地区,80年代发生在西南、华北的两条纬向分布带上,90年代发生在长江、黄河中游地区,21世纪初干旱主要集中在华北北部和内蒙古东部地区。和此前10a相比,趋向干旱的地区在20世纪50—60年代主要位于新疆北部、内蒙古东部以及长江下游至东南部地区,60—70年代主要位于东北地区,70—80年代主要位于山东、西南东部,80—90年代主要位于长江、黄河中游之间,90年代至今主要位于华北北部、内蒙古东部和黑龙江东部地区。80年代前后中国干旱高发区的地理分布发生了一次年代际跃变。50—70年代中国干旱主要发生在西北、东北、江淮流域以及长江中下游至华南地区,而80年代至今干旱高发区转移到以前的干旱低发区。50年代至今,吉林和黑龙江东部以及自河北至贵州的狭长干旱带的干旱化趋势增长迅速,而新疆、甘肃、青海一带的干旱化趋势显著下降。     

果洛地区太阳能、风能资源的利用

果洛地区地处青藏高原,青海省的东南部,是长江、黄河、澜沧江的发源地,其生态环境的优劣关系到三江中下游广大地区的生态安全,对我国环境、经济和社会的可持续发展有着举足轻重的影响,因此保持该地区良好的生态环境具有重要现实意义。     

西部秋雨连绵 东部依然少雨

9月,暖空气势力日益减弱南退,冷空气势力逐渐加强南侵。但是冷暖空气仍都有相当强度,两者交替影响,往往造成气温变化急剧。降雨虽不及盛夏频繁,但也有相当强度。今年9月,西部地区秋雨连绵,黄河上游遭受洪水威胁;东部的华北、东北及长江中下游流域,降水仍然偏少,干旱持续,气温变化显著。 概况 本月,西部地区的陕西、甘肃、青海三省大部地区及四川北部月降水量一般有80—130毫米,部分地区达200毫米以上,较常年同期偏多4—9成,部分地区偏多一倍以上(图1)。黄河上游继8月中旬以来持续降雨,使河水猛涨,龙羊峡、刘家峡两水库水位陡增,严重地威胁了青海、甘肃、宁夏、内蒙等省、区。东北、华北大部地区月降水量一般只有40毫米左右,     

黄河中游地区汛期严重旱涝气候特征的演变

本文利用黄河中游地区15个台站1951～1995年7～9月降水量资料讨论汛期(7～9月)的严重旱涝气候特征，发现黄河中游地区的严重旱涝年各有8年和7年，严重雨涝主要发生在盛夏7、8月份，严重干旱则多为夏秋连旱。雨涝60年代最多，随之渐少；干旱自20世纪50年代随时间而增多，进入80年代以后，气候呈变干的趋势。严重雨涝和严重干旱表现为年代际的气候振荡。严重雨涝(严重干旱)年份，亚洲范围500hPa距平场呈北负南正(北正南负)分布，副热带高压偏强、偏北且偏西(偏弱、偏南且偏东)。严重干旱年份多发生在ENSO事件的发展阶段，赤道中东太平洋海温异常偏高，西北太平洋漂流区海温明显偏低。严重雨涝年份，赤道中东太平洋海温虽为负值，但信号很弱。     

一种新的反映我国降水季节内非均匀性特征的方法

利用中国553个台站1961—2010年逐日降水资料,运用降水集中度PCD、新的集中程度方法Q和旱涝指数W分别讨论了中国夏季降水季节内非均匀特征和变化规律。结果表明:我国西北大部分地区降水相对集中,西北地区中部和西南地区降水较分散,东部整体降水并不集中,但黄河中下游地区降水相对集中。新疆和西藏地区西部、西北地区中部以及东南沿海等地降水集中程度逐渐趋于分散,Q在华北和东北大部分地区显示趋于集中,PCD则相反。我国黄河、长江中下游和华南沿海W值较大,易发生洪涝,西部地区W值较小,相对容易发生干旱。西藏、青海部分地区以及长江、黄河流域发生干旱或洪涝灾害较频繁,西南地区W年际变化很小。1960—1980年代W大多偏小于平均值,1981—1993年W变化幅度较大,1994年后W多偏大于平均值,全国大部分地区W值多为增大趋势。另外W有显著的2~3 a和7~8 a的震荡周期。      

气象卫星资料应用研究和服务进展

气象卫星资料应用研究和服务进展陈乾，陈添宇（兰州干旱气象研究所７３００２０）气象卫星是干旱半干旱地区经济命脉──水资源监测的现代化手段。自８０年代以来，兰州干旱气象研究所围绕“水”字作文章，先后开展用气象卫星资料估算降水、积雪、蒸散、土地覆盖分类、监...     

20世纪80和90年代华北干旱特征及成因分析

在全球气候变暖背景下,20世纪80年代和90年代几乎有一半的年份出现干旱,90年代华北的干旱频率比80年代更高。本文从干旱基本状况、干旱强度和干旱空间分布出发,对华北地区这两个年代的干旱进行了比较,并从对全球气候变暖的响应和大气环流场特征等方面,探讨了这两个年代干旱的成因。研究表明,在干旱强度和空间分布上,90年代明显强于80年代。对全球气候变暖的响应90年代明显强于80年代,表现了更显著的增暖趋势。80年代的干旱年中北极涛动显著增强,中高纬度地区为气压正距平带控制;90年代的干旱年中北半球中高纬度地区为正负距平波列相间分布,存在EU和PNA遥相关型。本文还定义了西伯利亚高压指数,该指数90年代显著高于80年代,且与华北地区降水显著相关,可以作为华北地区旱涝预测的指标。     

乌鲁木齐地区一种新的干旱指标的探讨

试用一种新的指标方法来揭示乌鲁木齐地区的干旱,该方法具有计算简单、物理意义明确、能反映客观实际等特点。根据该指标的变化分析得出:用该方法反映出来的干旱程度与实际干旱比较一致;乌鲁木齐地区的干旱程度有减小的趋势,20世纪80年代初期为转折点,与气温变暖发生转折的时间基本一致,这对该地区生态环境的好转和农牧业生产都有好处;虽然80年代以后的干旱程度比六七十年代有所缓解,但由于降水和蒸发的量级差别,该地区降水增加和蒸发减少这种变化趋势在短期内并不能有效改善本地区的干旱状况,未来一段时间内干旱仍将是我们面临的很严峻的问题。     

2004-11-28～12-04华北等地大雾天气的中尺度分析

对2004年11月28日~12月4日发生在华北及黄河中下游地区的持续性大雾天气进行了中尺度分析,结果发现,地面中尺度辐合线(区)与辐射降温有利于形成辐射雾。此次大雾在持续过程中性质发生了改变,由辐射雾转变为平流雾。若东北地区的地面冷高压中心西侧或南侧另有一小高压环流,通常为一种有利于华北及中东部地区产生或维持大雾天气的环流型,在其南侧及西南侧产生的准地转流和非地转流在华北及黄河中下游地区的交汇为该地区带来了丰沛的水汽。     

1951-2006年黄河和长江流域雨涝变化分析

 根据1951-2006年黄河和长江流域雨涝灾害灾情统计资料,分析了两个流域雨涝灾害发生频率的时空分布特征,结果表明：近50 a以来,特别是20世纪80年代以来,受气候变化影响,黄河和长江流域雨涝灾害不断增加,农作物受灾、成灾面积呈增加趋势,损失日趋严重,且长江流域受雨涝灾害影响范围较大,灾害发生频率大于黄河流域。受暴雨影响,夏季两个流域雨涝发生频率最高、范围最广。20世纪80年代末以来,黄河流域雨涝灾害增加趋势较为明显,而长江流域80年代初雨涝受灾面积和成灾面积显著增加。两个流域雨涝灾害的受灾率均自上游至下游逐渐增加,其中长江流域中下游地区受雨涝灾害影响较大。     

2004-11-28～12-04华北等地大雾天气的中尺度分析

对2004年11月28日～12月4日发生在华北及黄河中下游地区的持续性大雾天气进行了中尺度分析,结果发现,地面中尺度辐合线(区)与辐射降温有利于形成辐射雾.此次大雾在持续过程中性质发生了改变,由辐射雾转变为平流雾.若东北地区的地面冷高压中心西侧或南侧另有一小高压环流,通常为一种有利于华北及中东部地区产生或维持大雾天气的环流型,在其南侧及西南侧产生的准地转流和非地转流在华北及黄河中下游地区的交汇为该地区带来了丰沛的水汽.     

2000年以来夏季长江流域降水异常研究

根据1880年以来中国夏季的雨型、1890年以来长江中下游梅雨以及1951年以来北半球大气环流等资料,利用物理统计分析的方法,研究了2000年以来夏季长江流域降水异常特征及东亚大气环流背景。结果表明,20世纪50年代至70年代后期我国夏季主要多雨带位置偏北,黄河流域、华北一带降水偏多,长江流域降水偏少,长江中下游梅雨偏弱;70年代后期到90年代末我国夏季主要多雨带南移,长江流域进入多雨期,长江中下游梅雨偏强,黄河流域、华北地区则转入少雨期;但是2000年以来的夏季,在黄河流域、华北地区仍维持少雨的背景下,主要多雨带却徘徊在黄河与长江之间及华南、江南长江流域降水显著偏少,梅雨异常偏弱,空梅频繁出现,长江流域、黄河流域及华北地区同处在持续少雨位相和干旱频发阶段,这种同步振荡的异常现象历史上极为少见。夏季东亚环流型的特殊配置是2000年以来夏季长江流域持续少雨的主要原因之一,这与2000年以前长江流域夏季少雨的环流背景不一样。     

黄河中下游夏季降水时空分布及演变特征

利用黄河中下游地区44个测站1978-2005#夏季(6-8月)降水资料,采用EOF和REOF方法分析了黄河中下游夏季降水时空分布及演变特征,结果表明,黄河中下游地区夏季降水可分为全地区一致、陕西省北中部和晋陕两省交界处为中心、晋陕豫三省交界处为中心、晋陕两省北部为中心、河南省西北部为中心等多种分布型.     

遥感干旱应用技术进展及面临的技术问题与发展机遇

干旱是全球各地区普遍存在的一种气候现象,也是对人类社会影响最为严重的一种自然灾害。全球气候变化和社会发展加剧了干旱的影响程度,增强了干旱灾害的风险,给全球农业、水资源、生态环境安全以及社会可持续发展造成巨大威胁,提高干旱监测和早期预警技术水平是应对、管理干旱和减轻干旱脆弱性的基础。近30 a来随着全球对地观测技术的迅速发展,卫星遥感监测干旱技术取得很大进步,在全球干旱监测和早期预警中发挥着不可替代的作用。但是,干旱是多学科交叉的复杂问题,其发展过程缓慢、时间和空间表现特征差异很大,遥感监测干旱技术在应用中还存在许多技术问题,对抗旱防灾提供支撑的力度仍不够。本文在简要总结卫星遥感监测干旱应用技术的基础上,对各种指数(模型)应用中存在的问题进行评述,指出卫星遥感干旱监测面临的主要技术问题和未来发展机遇;针对我国卫星遥感干旱应用现状,提出了亟待解决的主要问题和应该努力的方向。     

长江中下游盛夏持续性高温干旱对短期降水影响的数值试验

应用IAP 2-L AGCM模式,并考虑了下垫面异常,模拟了长江中下游盛夏不同强度的持续性地表高温干旱对短期天气的影响。结果表明,这种持续性高温干旱对长江中下游及我国东南沿海短期降水有十分明显的影响,持续高温干旱的强度不同,其影响结果不同。持续性适度高温和严重干旱造成短期降水减少,高温干旱仍继续维持达1个月的正反馈过程。在此持续过程中,土壤湿度变化起主导作用,而土壤热力状况的影响相对较小。     

锡盟地区干旱指标的探讨

对锡盟地区上世纪80年代、90年代及21世纪以来所使用的干旱指标进行了对比分析,得出了一种新的干旱分析工具—干旱曲线分析法。此方法简单、直观、快捷,可以对某一地区的干旱情况进行逐日跟踪动态监测,为决策服务中的旱情分析提供了依据。     

华北东北干旱高温 闽皖苏黔暴雨洪涝—2000年6月—

6月份 ,东北、华北、华南、长江中下游沿江地区、四川盆地、西南南部降水偏少 ,部分地区旱情持续 ,天津、河南、山东、山西等省发生大面积高密度蝗虫灾害。西北大部、华北西部、淮河流域、江南中东部和西部、西南地区中部降水偏多。福建、安徽、贵州等省部分地区出现强降雨过程 ,局地发生洪涝灾害。全国大部地区气温偏高 ,华北东北部、东北大部偏高 1～ 4℃ ,部分地区出现高温天气。1　江南中东部、淮河流域、贵州等部分地区出现暴雨洪涝6月 ,秦岭至黄河中下游以北大部地区月降水量一般有 1 0～ 5 0 mm,部分地区有 80～ 1 40 mm。江淮、江南…     

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。     

黄河上游和源区气候、水文的年代际变化及其对华北水资源的影响

利用我国气象观测站1951~2000年降水、气温资料以及黄河上游有关水文测站1960~2003年的径流资料,分析了黄河上游和源区气候的年代际变化及其对径流变化的影响,并分析了黄河上游径流变化对华北水资源的影响。分析结果表明:黄河上游和源区降水从20世纪90年代有所减少,气温明显上升,导致了黄河源区和上游径流量锐减。黄河上游径流的减少是90年代黄河下游流量锐减、黄河断流天数增多的重要原因,并表明了黄河上游来水量的多少是影响华北地区水资源的重要原因。