基于分布式大流域径流模型的中国西北黑河流域水文模拟

水资源短缺是中国西北干旱地区长期的问题,区域人口增加、城市化扩张,加之气候变化的影响进一步加剧了西北地区水资源短缺,也使生活用水、灌溉用水、工业用水和维持生态系统稳定的用水危险加剧.采用分布式大流域径流模型(DLBRM)模拟黑河流域水文(中国第二大内陆河,流域面积128 000 km2)来理解区域的冰川和积雪融化水、地下水、地表水、蒸散发等方面的分布,评估气候变化对水文的影响和冰川退缩对中游和下游来水量的影响.模拟结果表明,黑河流域的大部分产流那源于黑河上游地区的祁连山.模拟1990-2000年黑河河流日流量变化结果认为,黑河中游正义峡给下游的供水为10×108m3,其中地表径流占51%,层间流占49%.中游地区沙土具有较高的蒸腾发能力,近一半的地表水被蒸发掉.模拟实践证明,分布式大流域径流模型可以结合气候变化、水资源管理方面的成果,改进流域水文模拟的精度.     

基于MATLAB平台的遥感影像沙丘脊线提取与地貌格局表征参数计算

随着现代科学技术的发展,遥感影像为区域风沙地貌形态的研究提供了可靠的资料。近年来,有地貌学者提出了沙丘地貌格局分析法,通过在遥感影像上绘制沙丘脊线,量测和计算得到沙丘地貌格局表征参数,分析沙丘概率分布和空间变化规律、影响因素及形成时间。本文选取腾格里沙漠典型横向沙丘区域为研究对象,发展基于MATLAB平台的遥感影像沙丘脊线提取方法,利用沙丘迎风坡与落沙坡在遥感影像中成像的灰度差异, 对沙丘的沙脊线进行提取, 继而获得沙丘脊线长度、沙丘间距、走向、缺陷密度等沙丘地貌格局表征参数。结果表明,该方法快捷、可靠,为沙丘脊线的绘制提供了一种新方法。     

“蒸发悖论”在黑河流域的探讨

利用黑河流域12个气象站点1960-2010年的气象资料,运用FAO Penman-Monteith模型计算潜在蒸散量,采用旋转经验正交函数、Mann-Kendall检验等方法系统分析了过去51 a间潜在蒸散量及气温的变化趋势,重点对"蒸发悖论"在黑河流域的规律进行分析.结果表明:根据潜在蒸散量的旋转经验正交函数分区结果,黑河流域可以划分为4个子区."蒸发悖论"仅于1960-1993年存在于黑河流域河西走廊区(Ⅱ区、Ⅲ区);其它各区无"蒸发悖论".1994-2010年由于潜在蒸散量的显著上升,河西走廊区"蒸发悖论"消失.1993年是黑河流域潜在蒸散量变化趋势的一个转折点,1994-2010年黑河流域的潜在蒸散量表现为统计显著的上升趋势.风速的变化是影响黑河流域河西走廊区"蒸发悖论"出现和消失的重要因素.     

“水资源域”概念在美国五大湖的应用(英文)

"水资源域"为在某一时段向河口或某一地点,传送水、水中营养物、泥沙或其它物质的空间范围。这一新概念与"流域"概念既相似又不同:1)流域边界以地貌特征来确定,相对稳定。而水资源域的边界以水文事件中的水和物质传播范围来确定,随时空而变化;2)流域强调给定空间范围内水和物质的时间分布,而水资源域强调水和物质随时间和空间二者相互变化的动态分布;3)水资源域综合考虑了不同尺度的时空即时变化对水资源及物质传播的影响。这一新概念应用遥感、空间分析、追踪及模拟技术分析流域空间模式与过程,为水资源探索、分析、模拟及预测提供了一种全新的方法与途径。该文以美国伊利湖茅密河为例,应用分布式大流域模型计算了水资源域的分布。     

1:40万《腾格里沙漠地貌图》的编制

腾格里沙漠虽经过多次小规模专题考察,始终未见有沙漠专题地图编制出版,多数只作为专著中的插图加以表现。为此,编制《腾格里沙漠地貌图》显得十分重要,不仅能反映出腾格里沙漠的全貌,还能体现沙漠发展规律、演变特点、分布特征等。依据腾格里沙漠的图幅范围、地貌类型以及印刷纸张规格的要求,将《腾格里沙漠地貌图》的比例尺定为1∶40万。选用1∶25万地形图作为地理基础底图,采用1∶10万地形图作为沙丘符号编绘过渡性的工作底图,专题内容编绘以Google Earth影像资料为主。《腾格里沙漠地貌图》的地貌类型包括风积地貌、风蚀地貌以及其他地貌,其中风积地貌是重点展示的内容。根据腾格里沙漠地貌类型,在编图过程中共设计了16种形态结构类型符号,采用分层设色表示沙丘相对高度,用箭头符号表示沙丘移动方向。     

兰州市空中水汽含量和水汽通量变化研究

利用历年的高空和地面资料,深入分析了兰州市空中水汽含量和水汽通量的变化特征。结果表明:(1)夏季空中水汽含量和水汽输送相对较多,冬季相对较少;2~7月是水汽含量的增长期,9~1月是递减期,8月与7月持平;97%的水汽集中在400 hPa以下;(2)兰州市空中水汽变化与降水量、降水日数、气温的变化有明显的一致性,也存在一定的差别;(3)兰州市空中水汽输送强度中心接近500hPa高度;冬季水汽日变化最大层位于700~600 hPa,这与我国东部地区空中水汽输送高度和边界层水汽日变化特征有明显的区别。     

基于Internet平台的灾害性天气预警信号及气象信息发布系统

全面介绍了基于Internet平台的灾害性天气预警信号及气象信息发布系统,该系统为绿色免费软件,其实现的功能是可让任何已连接在Internet的用户在任何时间、任何地点,可自动实时获取气象部门最新发布的重大灾害性天气预警信号和其他常规天气预报,也可以获取卫星云图资料和雷达拼图资料,从而极大地提高了预报信息的覆盖面,目前使用人数接近10万人,系统用户包括乡镇、学校、企业和社区,具有很好的推广价值和业务实用价值。     

黑河流域土壤参数修正及其对大气要素模拟的影响

根据Cosby等1984年总结的土壤特征参数计算方法和基于黑河流域53个土壤剖面数据,得到对应于美国农业土壤分类标准的黑河流域6类土壤的平均粘、砂含量,计算了黑河流域各类土壤的特征参数,分别采用Cosby等计算的土壤参数以及黑河土壤剖面数据计算的土壤参数,运用耦合了NOAH陆面过程模型的大气中尺度模式(Mesoscale Model version 5,MM5)模拟土壤参数变化对黑河流域中上游大气要素模拟的影响。结果显示:b参数和饱和导水率改变对局地能量变化影响很大,饱和土壤水势以及孔隙度对局地水分传输变化影响较大。特征参数变化引起的温度场变化位于砂质土壤和粉壤土覆盖范围,而湿度相关要素场变化则主要位于中游绿洲粉壤土、粉土覆盖区。通过与观测值的比较发现,除阿拉善右旗外,使用Heihe数组土壤参数后模拟的气温、湿度及风场都有一定改进。     

流域科学与水资源管理

流域是水资源管理的基本单位。基于水资源文献的综合分析,讨论了自20世纪以来水资源管理概念、目标及途径的变迁,提出建立流域科学,以流域为研究对象,以揭示流域生态水文过程的客观规律为前提,采用现代管理科学理论和方法,应用先进工程技术手段优化配置水资源,满足人类活动及生态系统的多种需求,促进社会、经济及环境的可持续发展。并且指出流域科学的内涵应包括:①水资源的调查、监测和模拟;②水资源利用多目标设定;③水资源分配机制;④水资源管理指标的确定与评价;⑤水资源管理决策机构;⑥水资源管理反馈分析与人类活动调控。     

青藏高原东北侧夏季降水异常与澳大利亚东侧海温异常的关系研究

利用青藏高原东北侧地区15个地面观测站1960—1999年逐月降水资料和全球SSTA资料,采用相关分析,发现青藏高原东北侧夏季降水与澳大利亚东侧海温存在显著而稳定的负相关关系。在此基础上选取了海温影响(165°～175°E,31°～21°S)进行分析。结果表明:青藏高原东北侧夏季降水与前一年1～3月关键海区SSTA及其分布型存在较好的对应关系,关键海区SSTA是影响青藏高原东北侧夏季降水异常的主要因子之一。