艾比湖流域降水、地表水和地下水稳定同位素特征

选取艾比湖流域降水、地表水和地下水为研究对象,结合流域水文地质资料,利用野外调查、室内试验和统计分析等方法分析了流域不同水体氢氧稳定同位素的时空变化特征。结果表明:(1)艾比湖流域降水δ~2H和δ~(18)O变化范围分别为-148.2‰～-34.5‰和-20.16‰～1.20‰,流域大气降水线斜率为6.69。降水δ~(18)O值与气温呈正相关关系,与降水量在夏季表现出显著的负相关关系。(2)地表水δ~2H和δ~(18)O变化范围为-101.0‰～-17.0‰和-14.54‰～0.29‰,其中8月最大,其次为5月和10月。博尔塔拉河同位素值从上游到下游沿流程逐渐增加,而精河沿流程变化趋势不明显,河水δ~(18)O与气温存在正相关关系。(3)地下水δ~2H和δ~(18)O值的范围分别为-85.0‰～-65.5‰和-12.18‰～-9.05‰,平均值分别为-75.5‰和-11.00‰。博尔塔拉河区地下水同位素值从上游到下游沿流程逐渐增加,精河区沿流程变化趋势不明显。艾比湖流域水体稳定同位素的测定,为阐明流域水文过程提供同位素证据,对变化环境下有效利用水资源,维护流域生态安全具有重要意义。     

艾比湖近期入湖水量及其变化

1988年对文比湖进行环湖考察，结果表明艾比湖入湖地表径流来自博尔塔拉河和精河．从1988年6月～1993年12月设站观测两河入湖水量，1989～1993年平均入湖水量4．64×108m3，其中博尔塔拉河入湖水量3．31×108m3，占71．3％；精河为1．33×108m3，占28．7％．在观测的五年中，水量多年变化不大，总入湖水量最大水年与最小水年信比为1．6．两河入湖水量的年内分配不同，博尔塔拉河入湖水量集中在冬季，其原因是博尔塔拉各地有三个断陷盆地，形成三个地下水库，对径流进行调节，使下游丰水期滞后半年．精河入湖水量集中在夏季．两河入湖水量丰、枯水期相互错开，使总太湖水量年内分配均匀．     

干旱区降雨、融雪混合补给下的径流模拟研究——以博尔塔拉河上游流域为例北大核心CSCD

降雨和高山融雪是博尔塔拉河河源区重要的产流方式,以博尔塔拉河上游流域为例,综合分析流域近50 a气温、降水和径流变化趋势,引入度日模型,探索干旱区降雨和融雪混合补给径流下SCS-CN模型应用方法。为提高模型模拟精度,采用国产"高分一号"卫星数据,结合RS/GIS平台,为SCS模型参数计算提供大尺度高精度基础数据。利用流域2013-2014年实测降水数据,开展径流模拟,结果表明:修正后降水量参数可满足模型降水量的边界条件;SCS模型模拟值与实测值参数率定期和检验期相对误差系数RE分别为7.3%、12.8%,表明该方法在博尔塔拉河上游具有适用性。     

北疆西部近50 a来气候、水文变化趋势及其与北大西洋/北极涛动的关系

 根据北疆西部11个气象站点1957—2007气象资料,主要代表性河流1960—2006年流量数据以及1957—2007年NAO和AO时间序列数据,采用趋势分析,Mann-Kendall检验以及相关分析等方法,研究了北疆西部地区近50 a来气候、水文的变化趋势,分析了气候变化对径流的影响,初步探讨了NAO和AO对区域气候变化的影响。研究结果表明,近50 a来,北疆西部地区增温、增湿显著,但二者变化幅度存在季节差异。受气候变化的影响,奎屯河年径流量表现出显著增加趋势。进一步分析发现,奎屯河、四棵树河年径流量的变化主要受温度因子控制,卡琅古尔河、精河和博尔塔拉河的年径流量则主要受降水因子控制。研究表明,艾比湖水域面积同样受气候变化的影响,尤其是与年降水量增加紧密相关,二者相关系数为0.584。相关分析证实NAO和AO确实对北疆西部地区的气候变化具有显著影响。具体体现在,NAO和AO显著的影响研究区冬季温度和全年的温度变化;NAO对整个区域年降水具有显著影响。温度比降水对NAO和AO的响应更敏感。     

天山南、北坡典型河流出山径流对气候变化响应的分析对比

基于有关水文、气象台站的降水、气温和径流观测资料,对天山南、北坡的代表性河流——开都河与乌鲁木齐河上游山区径流变化及其对气候变化的响应进行了分析。在此基础上建立山区径流对气候变化的响应模型,假定不同的气候情景组合,就两条河流出山径流对气候变化的敏感性进行分析对比。结果表明,近40余年,两条河流山区年降水量、平均气温及径流总体上均呈波动状上升态势。一方面径流与降水、气温的变化呈明显的正相关关系;另一方面山区径流对降水、气温变化的响应的程度存在着明显的区域性差异,即乌鲁木齐河出山径流对降水变化的响应程度明显强于开都河,而开都河出山径流对气温变化的敏感性要高于乌鲁木齐河。     

干旱区降雨、融雪混合补给下的径流模拟研究——以博尔塔拉河上游流域为例

降雨和高山融雪是博尔塔拉河河源区重要的产流方式,以博尔塔拉河上游流域为例,综合分析流域近50 a气温、降水和径流变化趋势,引入度日模型,探索干旱区降雨和融雪混合补给径流下SCS-CN模型应用方法。为提高模型模拟精度,采用国产"高分一号"卫星数据,结合RS/GIS平台,为SCS模型参数计算提供大尺度高精度基础数据。利用流域2013-2014年实测降水数据,开展径流模拟,结果表明:修正后降水量参数可满足模型降水量的边界条件;SCS模型模拟值与实测值参数率定期和检验期相对误差系数RE分别为7.3%、12.8%,表明该方法在博尔塔拉河上游具有适用性。     

天山南、北坡河流出山径流对气候变化的敏感性分析——以开都河与乌鲁木齐河出山径流为例

选取开都河与乌鲁木齐河山区流域为研究区域,利用有关水文气象台站1960-2005年的观测资料,对研究区域的气温、降水与出山径流的变化特征及趋势进行了分析,并根据研究区域气候变化的特征与趋势及出山径流与山区降水、气温之间的关系,假定不同的气候情景组合,建立山区径流对气候变化的响应模型,以揭示天山南、北坡河流出山径流对气候变化的响应及其差异.结果表明,开都河与乌鲁木齐河山区径流与气温、降水量均呈正相关关系,受山区降水、气温持续增加和上升的影响,出山径流总体呈上升趋势,1990年代以后的升幅尤为显著;相对而言,乌鲁木齐河山区径流对降水变化更为敏感,而开都河出山径流对气温变化的敏感性略甚于气温.     

近50a来玛纳斯河流量变化及对气候变化的响应

玛纳斯河流域是北疆地区的一个典型流域,汇集十多条支流,河流贯穿山地-绿洲-荒漠系统,地表过程复杂。高山区的冰雪融水和玛纳斯河上游的降水是该流域的主要径流水源。笔者对玛纳斯河出山口红山嘴水文站的流量资料(1956-2003年)及石河子市的逐日降水和气温资料(1953-2003年)进行分析,介绍各自变化特点并建立它们之间的年均变化对比曲线,分析年均流量与年降水量和年均气温的关系。进一步分析表明玛纳斯河流量与夏季气温的变化和降水量有更密切的相关性。20世纪90年代以来,流量显著增加,对降水和气温的变化有明显的响应。     

乌鲁木齐河流域气候变化的区域差异特征及突变分析

利用乌鲁木齐河流域气象站的气温和降水资料,运用一元回归分析法和5年趋势滑动,进行了气候变化的趋势分析。结果表明:乌鲁木齐河流域的年平均气温在20世纪60-80年代偏低,90年代以后偏高,即80年代前呈下降趋势,90年代后呈上升趋势,并且秋、冬季升温幅度较大;60年代降水量最少,之后逐渐增多,2000年以来迅速增多;气温变化在空间上表现出上游气温低于下游,秋、冬季气候变暖明显早于春、夏季;降水变化的空间差异也明显。在此基础上,利用滑动T检验法、YAMAMOTO检验信噪比(SNR)、Mann-Kendall法、Cramer法和Pettitt法进行气候突变分析。结果表明:乌鲁木齐河流域气温降水突变不明显,不同方法检验的结果不太一致;春、夏季气温可能在1997年发生突变,而秋、冬季在80年代末90年代初发生突变。     

艾比湖流域主要河流径流量的多年变化

1 主要河流的选择历史上与艾比湖有联系的河流约有23条,较大的有塔城地区的奎屯河及其主要支流四棵树河和古尔图河,博尔塔拉蒙古自治州的托托河、精河、阿卡尔河、博河和大河沿子河.上述河流大部源于天山北坡,部分源自阿拉套山南坡:根据上述河流产流特性,本文选择博河、精河、奎屯河及其支流四棵树河为代表(以下概称四河),探讨径流变化趋势,四河均在河流出     

Reconstructing past precipitation from lake levels and inverse modelling for Andean Lake La Cocha

Knowledge of paleoclimates and past climate change is important to put recent and future climate change in perspective. In the absence of well-developed methodology to reconstruct paleoprecipitation the majority of climate reconstructions focus on temperature, whereas precipitation is an equally important climate parameter. This paper explores the possibility of inferring paleoprecipitation from lake-level records by inverse hydrological modelling. Pollen spectra of a lacustrine sediment core were used to infer changes in past temperatures and lake levels during the past 14,000 years. A hydrological model that calculates lake levels using meteorological parameters and a digital terrain model were developed for the catchment area of Lake La Cocha. After calibration the model accurately simulated modern lake levels. A sensitivity analysis shows that the model results are most sensitive to temperature and precipitation. This hydrological model was subsequently used to estimate mean annual precipitation needed to reproduce the pollen-based reconstructed lake levels (inverse modelling). The lake currently discharges through the permanent Guamués River, with a modelled mean annual discharge of 3.6 m³ s^?1. However, past lake levels and hydrological modelling results suggest that Lake La Cocha has been free of discharge during most of the Holocene, and after an intermittent phase only recently started discharging permanently. The uncertainty in the inferred precipitation during the discharge-free period is estimated at ~22 mm. Quasi stable lake levels seem to justify using equilibrium conditions when reconstructing precipitation. Early Holocene lake levels were ~10 m lower than modern values, implying that precipitation must have been 30–40 % less than today.     

基于CBERS-2遥感数据的艾比湖流域景观生态分类系统

景观生态分类是景观生态学研究的一项重要内容,是开展景观评价、规划与管理等工作的基础。应用CBERS-2遥感影像数据,以地质地貌、土地利用/土地覆被状况、地表植被等因子为分类依据,对艾比湖流域景观生态类型进行了自上而下地划分。研究认为:景观生态分类是建立在尺度的基础之上,不同尺度上的分类单元在纵向上构成了景观带至景观元的多等级景观生态分类体系;艾比湖流域景观生态类型可划分为2个景观类(4个景观亚类)、14个景观系、27个景观型,且该分类系统属于景观生态分类等级阶梯中的中尺度分类段;艾比湖流域景观生态分类系统,对进一步认识和科学合理地利用、规划及管理干旱区内陆湖泊流域的景观具有重要意义。     

艾比湖面积变化及影响因素

艾比湖是新疆典型的平原区湖泊,随着近50年来流域气候和人类扰动双重影响,艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。针对艾比湖水面面积近50年变化过程,利用入湖径流及有关水文、气象资料,分析、阐述艾比湖水面面`积近50年变化及影响因素。     

藏南羊卓雍错沉积物元素地球化学记录的过去2000年环境变化

以青藏高原南部的羊卓雍错（简称羊湖）沉积岩芯为研究对象,以较可靠的年代数据（ ²¹⁰Pb和AMS ¹⁴C交叉定年）为框架,基于高分辨率的元素地球化学记录,通过数理统计分析方法提取环境信息,结合粒度和磁化率,重建该地区过去2000年来的环境变化。结果显示,该区黑暗时代冷期（DCAP）和小冰期（LIA）气候较为寒冷,降水量较高;而中世纪暖期（MWP）和现代暖期（CWP）气候较为温暖,降水量较低,气候具有冷湿—暖干的特征。其中,重建的温度显示,中世纪暖期的温暖程度似乎持平甚至超过20世纪暖期;小冰期期间可能存在一次百年尺度的温暖事件,而17世纪和18世纪可能是过去2000中最寒冷的一段时期。分析发现,过去2000年以来青藏高原南部存在着冷湿—暖干的气候模式;过去2000年青藏高原南部地区温度的变化可能主要受到太阳辐射的影响,而小冰期期间西风环流的南移和增强可能是导致区域降水增加的重要因素。另外,该时期羊湖的湖泊水位的变化受温度和降水共同控制：当温度降低,降水增加时,湖泊水位上升,反之亦然。     

青海湖水量变化模拟及原因分析

为了探讨气候变化和人类活动对流域水文过程的影响,以分布式水文模型SWAT为基础,结合湖泊水量平衡模型,建立了青海湖水位(水量)模型,模拟了青海湖过去几十年水位变化过程。水文因子分析表明,20世纪80~90年代青海湖流域径流和湖泊水位变化的主要原因是气候变化。根据不同气候情景,对未来青海湖水位变化进行了预测。结果表明,未来30年径流增加的可能性比较大,青海湖水位下降速度将会减缓甚至出现上升趋势。这一结果将会缓解青海湖流域水资源日益紧张的局势,并有利于植被的恢复,减少土地沙化面积,对流域生态环境的改善和社会经济的发展将会有极大的帮助。     

Observed precipitation trends in the Yangtze river catchment from 1951 to 2002

The monthly, seasonal, and annual precipitation trends in the Yangtze river catchment have been detected through analysis of 51 meteorological stations' data between 1950-2002 provided by National Meteorological Administration. Results reveal that: 1) Summer precipitation in the Yangtze river catchment shows significant increasing tendency. The Poyanghu lake basin, Dongtinghu lake basin and Taihu lake basin in the middle and lower reaches are the places showing significant positive trends. Summer precipitation in the middle and lower reaches experienced an abrupt change in the year 1992; 2) The monthly precipitation in months just adjoining to summer shows decreasing tendency in the Yangtze river catchment. The upper and middle reaches in Jialingjiang river basin and Hanshui river basin are the places showing significant negative trends; 3) Extreme precipitation events show an increasing tendency in most places, especially in the middle and lower reaches of the Yangtze river catchment.     

1951-2002年长江流域降水特征

The monthly, seasonal, and annual precipitation trends in the Yangtze river catchment have been detected through analysis of 51 meteorological stations‘ data between 1950-2002 provided by National Meteorological Administration. Results reveal that: 1) Summer precipitation in the Yangtze river catchment shows significant increasing tendency. The Poyanghu lake basin, Dongtinghu lake basin and Taihu lake basin in the middle and lower reaches are the places showing significant positive trends. Summer precipitation in the middle and lower reaches experienced an abrupt change in the year 1992; 2) The monthly precipitation in months just adjoining to summer shows decreasing tendency in the Yangtze river catchment. The upper and middle reaches in Jialingjiang river basin and Hanshui river basin are the places showing significant negative trends; 3) Extreme precipitation events show an increasing tendency in most places, especially in the middle and lower reaches of the Yangtze river catchment.     

贵州麦岗水库小流域降水变化特征的小波分析

利用1960-2007年月平均降水和年平均降水数据,采用墨西哥帽小波连续函数,对贵州省紫云县麦岗水库流域近48年来降水时间序列的季节变化和年际变化进行多尺度分析,揭示了麦岗水库流域降水变化多时间尺度的结构特征,并提取各季节和年降水序列的周期变化及突变点。结果表明,不同季节和年降水存在不同时间尺度的变化周期。春季降水的变...     

艾比湖水面蒸发量及生态环境保护

本文在论述了艾比湖水面８０年代以来趋于动态稳定状态的基础上，用两种方法分析论证了艾比湖水面蒸发量，并就艾比湖及其生态环境的保护提出相应措施。     

3 万年来亚洲降水与大气环流变化重建和模拟综述

区域性的湖泊水位能反映有效降水及气候变化,已成为重建第四纪降水和水量平衡最重要的指标。亚洲分布着几乎全球各种成因类型的湖泊,第四纪湖泊演化在全球第四纪研究中占有重要地位。多年来通过对地貌学、沉积学、生物地球化学和考古学的研究重建了各个区域的湖泊水位变化,并据此建立了湖泊演变数据库,作为研究第四纪亚洲区域气候变化的重要基础。本文介绍湖泊水位气候理论的发展历程,回顾晚第四纪亚洲湖泊水位研究的历史;分析晚第四纪亚洲从西到东不同区域湖泊水位变化历史和地域特征,并根据晚第四纪冰期和间冰期的两个特征期湖泊空间变化特征,从古气候模拟的角度探讨了气候驱动机制下湖泊水位变化的成因。