6 000 a BP以来长江下游地区古洪水与气候变化关系初步研究

通过对埋藏古树、泥炭、以及海相贝壳测年资料进行搜集和整理，结果表明：长江下游地区6000 a BP以来古洪水的发生与气候变化有着密切的联系。由于长江下游地区地势低平这一地貌特点，使得海面变化对于研究区洪水发生有着重要的影响，气候变化导致的海面上升对长江下游河段径流的顶托作用导致河流上溯以及地面排水不畅，致使洪水发生频率加大以及洪水危害的程度加强，出现“小水大灾”的现象，长江三角洲地区古洪水发生频率与美洲地区古洪水发生频率的对比研究表明，长江三角地区乃至整个长江流域在大的气候变化趋势上与全球其它地区是相似的，既有全球气候变化特点的同时又具有区域响应的特点，这对于未来研究区洪水发生的预测有着重要意义。     

中国区域性极端降水事件及人口经济暴露度研究

基于中国1960-2014年771个气象站的逐日降水资料,选取有效降水序列95百分位数作为极端降水阈值,将既定持续时间尺度和连续面积上超过阈值的降水事件定义为区域性极端降水事件。采用强度-面积-持续时间（Intensity-Area-Duration,IAD）法,根据极端降水事件空间和时间上的连续性特征,对不同持续时间的区域性极端降水事件演变趋势及暴露于极端降水事件下的人口和国内生产总值进行研究。结果表明:（1）相对强度最大的区域性极端降水事件主要集中在1960-1968、1991-1999和2006-2013年3个时段;（2）区域性极端降水事件最强中心主要分布在长江以南和东北地区,发生在北方的多为单日极端降水,南方多为持续多日的极端降水;（3）1960-2014年区域性极端降水事件影响面积有所增大,相对强度变化不明显;（4）暴露于极端降水事件影响区域内的人口和国内生产总值均呈显著增大趋势,暴露人口最多的年份在1983年,达到2408万人/d,暴露国内生产总值最多的年份在1998年,达到20亿元/d。      

CMIP5多模式集合对南亚大河气候变化模拟评估及未来情景预估

利用英国东英格利亚大学CRU(Climatic Research Unit)逐月气温、日本高分辨率亚洲陆地降水数据集APHRODITE(Asian Precipitation-Highly-Resolved Observational Data IntegrationTowards Evaluation)逐日降水资料以及耦合模式比较计划CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project phase 5)多模式集合逐月气温、降水格点数据,评估了CMIP5多模式集合对包括印度河、恒河、湄公河、萨尔温江、伊洛瓦底江和布拉马普特拉河全区域(简称南亚大河流域)气候变化的模拟能力,并对流域2016—2035、2046—2065和2081—2100年气候变化可能趋势进行了预估。结果表明:CMIP5多模式集合对流域年平均气温的时间变化和空间分布特征有较强的模拟能力,时间空间相关系数都达到0.01的显著性水平,尤其对夏季气温的模拟要优于其他季节;对降水而言,模式对其也有较好的模拟能力,尤其是降水的季节性波动。预估结果表明:RCP2.6、4.5、8.5情景下,相对于基准期(1986—2005年),21世纪前期(2016—2035年)、中期(2046—2065年)和末期(2081—2100年)全流域年平均气温都有上升,且上升增幅随排放情景增大而增大,流域高海拔地区增幅较大;降水除21世纪前期RCP4.5、8.5情景下的增长趋势较小外,全流域年降水量都将增大;未来上述三段时期夏季持续升温将引起北部高海拔地区冰川的进一步消融;春季降水未来将持续增加,对全区水资源的贡献将增加;流域冬季降水的少量增加有助冰川累积和高海拔地区水资源的增加;三段时期夏季降水都有增长,洪涝发生的风险加大,极端降水事件可能增多。     

珠江流域实际蒸散发与潜在蒸散发的关系研究

采用水量平衡模型和Penman公式分别计算了珠江流域七个子流域1961—2000年实际蒸散发(I_(ETa))和潜在蒸散发(I_(ETp)),并对供水条件变化下I_(ETa)与I_(ETp)的关系进行了定量化分析,对各子流域I_(ETa)和I_(ETp)关系的理论从属性进行判定,主要结论如下:1)珠江流域年实际蒸散发量远低于潜在蒸散发量,多数子流域I_(ETa)值不到I_(ETp)值的1/2。7个流域面积加权平均I_(ETa)为681.4 mm/a,I_(ETp)为1 560.8 mm/a。从蒸散发的变异性来看,则实际蒸散发I_(ETa)的变异性明显要高于潜在蒸散发I_(ETp)。2)东江、西江、北江、柳江和盘江等5个流域实际蒸散发I_(ETa)都与降水量呈现正相关关系,韩江、郁江两个流域I_(ETa)随降水变化的变化趋势不明显。各子流域的潜在蒸散发I_(ETp)与降水量呈现显著负相关关系。7个子流域平均情况下,随着降水量的增加,I_(ETa)呈现明显的增加趋势,而I_(ETp)呈现明显的下降趋势。3)通过对降水量P与实际蒸散发I_(ETa)及潜在蒸散发I_(ETp)的联合回归方程P-IET回归系数的T检验,判定韩江、柳江和盘江等三个子流域以及七流域面积加权平均I_(ETa)与P和I_(ETp)与P的关系满足理论意义上的严格互补相关;东江、西江、北江等三个流域I_(ETa)与P和I_(ETp)与P的关系满足"非对称"互补相关。4)基于极端干旱和极端湿润的边界条件,推导出非对称条件下的实际蒸散发互补相关理论模型。     

南阳膨胀土抗剪强度的现场剪切试验研究

膨胀土的抗剪强度是膨胀土地区路基、边坡设计的重要依据,其参数选取一直是膨胀土研究领域的重要课题。结合南阳地区膨胀土的抗剪强度研究,对其现场剪切试验的试样制备及试验方法进行探讨,提出了膨胀土抗剪强度的修改计算公式。通过反算证明,文中的现场剪切试验方法及抗剪强度的计算公式是合理的。     

Decreasing Reference Evapotranspiration in a Warming Climate—A Case of Changjiang (Yangtze) River Catchment During 1970–2000

This study deals with temporal trends in the Penman-Monteith reference evapotranspiration estimated from standard meteorological observations, observed pan evaporation, and four related meteorological variables during 1970–2000 in the Yangtze River catchment. Relative contributions of the four meteorological variables to changes in the reference evapotranspiration are quantified. The results show that both the reference evapotranspiration and the pan evaporation have significant decreasing trends in the upper, the middle as well as in the whole Changjiang (Yangtze) River catchment at the 5% significance level, while the air temperature shows a significant increasing trend. The decreasing trend detected in the reference evapotranspiration can be attributed to the significant decreasing trends in the net radiation and the wind speed.     

天目山地区山地丘陵的合理利用问题——以浙江省安吉县为例

天目山位于浙、苏、皖三省交界处,主体位于浙江省西北部的临安、余杭、安吉、长兴、德清等县境内。向西南方向延伸至安徽广德、宁国等县境,向东北伸至太湖之滨。山体呈西南——东北方向,延绵200—300公里的中山山地。主峰龙王山、东西天目山海拔1580m左右,最高峰位于天目山主体西端的清凉峰,海拔1787.4m,为东南沿海地区较高的一座山峰。 安吉县地处天目山北麓,三面环山。全县面积1882平方公里,其中山地丘陵占74.7％。人口40.9万人,农业人口占89.7％,人口密度217人/平方公里,是一个典型的山地丘陵县。本县濒临长江三角洲的经济发达地区、山地开发历史悠久,特定的山区自然资源生产了大量毛竹、茶叶、木材等农副产品。但长期以来,由于水土资源利用的不合理,山区生态环境逐步恶化,水土流失日益加重,不仅严重阻碍了山区经济发展,而且通过山地的下游效应,影响了平原地区的农业生产。笔者依据天目山地区的自然环境特征和生产潜力,全面分析了山区开发利用中的不足之处,对于山地丘陵的合理利用方向和途径提出看法。     

1961—2010年松花江流域实际蒸散发时空变化及影响要素分析

采用1961—2010年松花江流域60个气象站逐日资料,基于平流-干旱模型(AA模型)计算并分析了流域实际蒸散发时空变化特征,采用相关分析方法研究了影响实际蒸散发变化的主要气象要素。结果表明,1961—2010年,松花江流域年均实际蒸散发为420.8 mn,总体呈现增加趋势,增加速率为4.9 mm/10a,呈"减-增-减-增"年代际波动变化。季节上,春、冬两季实际蒸散发增加趋势较明显,夏、秋两季则呈现与年实际蒸散发类似的年代际波动。春、夏、秋三季和年实际蒸散发的空间分布特征基本一致,高值主要出现在流域南部,低值区主要分布在流域西部。冬季绝大部分区域的实际蒸散发呈现微弱上升趋势。1961-2010年,松花江流域年和四季的平均气温、最高气温和最低气温都呈上升趋势,其中平均气温和最低气温上升显著,日照时数和风速大都呈现显著下降趋势。相关分析结果表明,松花江流域实际蒸散发的时空变化是各气象要素共同影响的结果,而且各气象要素在不同时期对实际蒸散发的影响是有差异的。总体上看,松花江流域实际蒸散发的增加主要是由平均气温,特别是最低气温的增加引起,特别在春、冬季体现得较为明显。夏、秋季节,影响实际蒸散发的要素包括气温日较差、实际水汽压、平均风速及降水量等气象要素,但夏、秋季节这些要素的多年变化趋势不明显,导致夏、秋实际蒸散发的总体变化趋势并不明显。     

基于CMIP6模式的黄河上游地区未来气温模拟预估

利用第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）提供的5个气候模式,并结合基于地面气象站的CN05.1气象资料,评估了CMIP6模式对黄河上游地区1961—2014年气温变化的模拟能力。基于7个共享社会经济路径及代表性浓度路径（SSP-RCP）组合情景,结合多模式集合平均预估了2015—2100年黄河上游地区年均气温和季平均气温的时空变化规律。结果表明：多模式集合平均能较好地模拟黄河上游地区历史平均气温的空间分布格局与年变化。7个未来情景一致表明,2015—2100年黄河上游地区年平均气温呈现波动上升趋势［0.03～0.82 ℃?（10a）^-1］。其中,低辐射强迫情景下（SSP1-1.9、SSP1-2.6及SSP4-3.4）气温先呈现增加趋势,21世纪中期到达增幅峰值,之后增温呈现放缓趋势;而中、高辐射强迫情景下（SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP4-6.0及SSP5-8.5）气温表现为持续上升态势。空间上,未来气温增幅显著的区域位于黄河上游西部地区;时间上,呈现夏季增温快,春季增温慢。四季增温的空间分布呈现出一致特征,表现为西部增温强于东部,北部增温强于南部。研究结果可为黄河流域水资源管理及气候变化的适应性研究提供科学依据。     

谢自楚先生纪念专刊·编者按北大核心CSCD

我国著名冰川学家谢自楚先生辞世两年余,Sciences in Cold and Arid Regions曾组织谢先生英文纪念专刊,受到了学术界的重视和欢迎。为了表达对谢先生的深切缅怀,在《冰川冻土》主编和编委倡议下,再组织一期中文专刊(第44卷第3期),希望以此推动相关领域的学术交流和进步。谢自楚先生1937年出生于湖南衡南县,冰川学家、地理学家,国家有突出贡献专家,国际欧亚科学院院士。1960年毕业于苏联时期莫斯科国立大学地理系极地与冰川专业。