寒区和干旱区水文研究的回顾和展望

寒区和干旱区水文研究冰川,积雪,冻土,高寒山区和山前地带已初步形成了较完整的观测实验和研究体系,８０年代以来,在冰川融水径流,出山径流形成的观测实验,寒区水文过程,冰川作用流域水文过程和大气过程相互关系。乌鲁木齐地区的水资源问题,气候对水资源的影响,高亚洲冰冻圈水文,冰川洪水和融雪径流以及干旱区水文等方面已取得了多项研究成果,近年来,寒区和干旱区水文水资源的研究在内陆河流域水资源合理开发利用与社会     

电测深及水文测井在塔里木盆地寻找地下淡水体的研究

本文通过对多年来积累的水文物探资料的初步分析研究,发现含水层的电性特征与地下水矿化度之间存在着幂函数的变化规律,其相关关系式为Ｍｓ＝３３．９３５３ρｓ＾－１．１４１６和ＭＪ＝３３．５８９２ρｓ＾－１．０４９６,这在近年来寻找地下淡水体方面发挥了重要作用,并取得了良好的社会效益和经济效益。     

西北干旱区的可持续发展及信息调控

我国西北干旱区是国家下世纪开发的重点区域。本文对西北干旱区可持续发展的问题与特点进行了分析,认为许多问题具有明显的空间分异特征;同时,论述了信息调控的必要性和ＧＩＳ和ＳＤＳＳ方法在区域可持续发展信息调控中的作用。     

我国极端干旱区边缘阿羌砂尘堆积剖面的地质时代

根据对昆仑山北麓阿羌地区第四纪风成砂尘沉积物的调查、地层对比和107组古地磁标本(321块样品)的测定结果认为,阿羌地层剖面记录了Brunhes时以来我国极端干旱区最完整的风成砂尘堆积序列;剖面中间冰期形成的生草层1PE和细粒风尘堆积29FGL、31FGL、33FGL、35FGL、37FGL、39FGL、42FGL在形成的地质时代上可依次与黄土高原古土壤S_0、S_1、S_2、S_3、S_4、S_5、S_6、S_7进行对比,而与1PE和细粒风尘堆积29FGL、……、42FGL互为叠覆的冰期气候形成的风成极细砂和粗粒风尘堆积则可与黄土高原黄土L_1、……、L_8进行对比。此外,在阿羌剖面砂尘堆积底部42FGL层中发现有0.7 Ma B P前的宇宙尘埃物质,这对于该地风成砂尘下限年代的确定、研究极端干旱区气候的发展历史和晚新生代地外灾变事件的对比具有重要意义。     

青藏高原多,少雪年后期西北干旱区降水的对比分析

利用１９５７－１９９０年高原地区的雪深,地面气温,地温以及西北干旱区部分站强降水量资料等,进行了高原地区多,少雪年积雪特下,地震热状况以及西北干旱区的期降水量的对比分析和相关分析。     

西北干旱区夏季强干、湿事件降水环流及水汽输送的再分析

为深入分析西北内陆干旱区夏季降水的主要水汽源地及其输送通道,首先,梳理和评述了过去50年西北干旱区水汽输送的研究进展和问题;接着,利用国家气象局信息中心近50年的实测降水及NCEP/NCAR再分析资料等,挑选更多有代表性的强干、湿日(月)事件,再进行环流和水汽输送的对比分析。主要结论如下:(1)过去西北干旱区各地的干、湿环流研究共识多,进展快;而水汽输送分析依旧众说纷纭。(2)过去的水汽输送分析联系降水环流不够;针对西北干旱区降水特点不够;还应加进数值模拟等分析手段。(3)在本文诊断分析和先前数值模拟基础上,指出西北内陆旱区夏季降水的主要水汽源地在东南沿海一带,它借助西行台风、西伸了的西太平洋副热带高压及柴达木低压等多个天气系统和西太平洋副热带高压西南侧东南风急流、西侧南风低空急流及河西偏东风等三支气流的次第密切配合,首先,水汽被输送到四川盆地;接着,被北输到西北区东部;继而,再被接力西输到河西走廊及南疆盆地东部。谓之"三支气流+两个中转站的三棒接力"式水汽输送模型。它是夏季输向西北内陆旱区的主要水汽输送通道。     

基于IEM模拟的干旱区多时相数据含水含盐量反演模型及分析

根据干旱区的一些自然地理特征，利用IEM模型生成干旱区的多时相（少雨期、多雨期）后向散射数据，然后对数据进行统计分析。一方面印证了多雨期与少雨期后向散射差（αwet^0-αdry^0）与土壤介电常数高度相关的实验观察；另外一方面根据大量的模拟数据找到确切的（αwet^0-αdry^0）与土壤介电常数的关系。最后对盐渍化干旱区的情况（有的干旱区有严重的盐渍化）进行了探讨，发现后向散射系数差（αwet^0-αdry^0）与大介电常数虚部差成较好的线性关系，这为反演土壤含盐量提供了一定依据，但由于介电常数虚部是由含水含盐量两个量决定的，所以要直接反演出含水含盐量还需要进一步研究。     

干旱半干旱区土壤含水量反演与验证

基于MODIS遥感影像和表观热惯量法,以新疆为研究区,建立了适用于干旱半干旱区1 m土体的土壤含水量反演模型。模型根据高表观热惯量,高土壤含水量,低表观热惯量,低土壤含水量这一理论,通过日地表温差和宽波段反照率确定土壤含水量的时空变化。假设通过1 m土体的土壤水通量正比于上下底层土壤含水量的差值,利用水平衡方程建立土壤表面和底层土壤含水量关系方程,并利用中国土壤类型特点确定优化模型。通过验证结果表明,壤土和壤质粘土这两类土壤含水量接近真实值,砂土在区域验证中,模拟与实测差值为2.16%,整个模型模拟精度较好,能够准确地从时空上反演干旱半干旱地区1 m土体的土壤水分情况。     

干旱区坎儿井与山前凹陷地下水库

在分析研究坎儿井主要技术特点的基础上,结合河流冲洪积扇地形地貌特征、储水构造以及水资源转化特点,提出了建设山前凹陷带"横坎儿井式"地下水库的具体思路,并以台兰河地下水库示范工程为例,对构筑"横坎儿井式"地下水库的可行性及其"引渗回补"调蓄系统、"横坎儿井"集水系统、"自流虹吸"输水系统三大工程组成部分的结构设计原理进行了初步的探讨.山前凹陷地下水库是非常理想的应急抗旱水源工程,其研究和示范工程,为干旱区内陆河流域地表水与地下水联合调度、水资源高效利用探索出了一种新模式.     

西北地区晚第四纪沉积地层一元正脂肪酸酰胺分布特征及古气候意义

利用气相色谱质谱联用仪在中国西北地区晚第四纪沉积地层中检测出一类特殊的类脂物分子--一元正脂肪酸酰胺.根据其碳数分布特征及前人的研究成果,认为一元正脂肪酸酰胺来源于各种生物体,产生于生物的某些生理活动过程,而不是来源于石油残余物及各种可能的污染.通过对比3个不同区域相近时期古湖相及黄土沉积地层中的脂肪酸酰胺分布特征,认为柴达木盆地可能不是黄土沉积的主要物源区,而额济纳盆地及邻近区域对黄土堆积有着重要的贡献或具有相同的物源.典型黄土沉积地层中UFAA值(不饱和与饱和脂肪酸酰胺相对含量的比值)与粒度、磁化率等指标具有很好的可对比性,特别是在相对暖湿阶段UFAA值呈现了明显的低值.这一现象表明脂肪酸酰胺在沉积地层中的变化受控于气候变化所导致的成岩作用强度的变化,从而记录了气候变化信息.通过研究,认为生物生理活动过程中所产生的一元正脂肪酸酰胺与构成细胞膜的类脂物分子一样,可记录古气候变化.