2009年塔里木盆地总悬浮颗粒物时空分布及无机离子浓度特征分析

 利用2009年塔里木盆地的塔中、铁干里克、喀什和民丰4个观测站采集的总悬浮颗粒物（TSP）观测资料,同时结合水溶性无机离子成分分析,研究了塔里木盆地TSP时空分布特征及无机离子浓度特征。结果表明:①塔中、铁干里克、喀什和民丰观测站TSP月平均质量浓度具有相同的变化趋势,峰值区都在4—5月,而低值区为11—12月,季平均质量浓度变化趋势为春季最高,夏季和秋季次之,冬季最低\.②TSP中水溶性无机离子年均总离子浓度为塔中>铁干里克>民丰>喀什;SO2-4浓度分别为总离子浓度的58％、50％、54％和51％;Ca2+浓度分别为总离子浓度的13％、16％、16％和11％;Na+浓度分别为总离子浓度的12％、13％、10％和12％;Cl-浓度分别为总离子浓度的12％、16％、11％和22％;所以硫酸盐、钙盐、钠盐及氯离子是塔里木盆地TSP中主要无机成分。③铁干里克、民丰、喀什和塔中的阴阳离子相关系数分别为0.99、0.99、0.25和0.91;阴离子平均浓度分别为阳离子平均浓度的2.57、2.12、2.15倍和3.02倍,说明4个观测站的阴阳离子都不平衡。④4个观测站SO2-4/NO-3比值远大于燃煤排放的SO2-4/NO-3的比值,所以4个观测站所在地区的固定排放源对大气环境的影响程度远大于移动排放源。     

塔里木河流域人口-经济分布不均衡特征分析

 不均衡性是人口与经济分布最基本的属性,不均衡性过大影响区域经济的协调发展。文章利用地理联系率、Pearson相关系数、基尼系数和崔王指数分析了塔里木河流域人口-经济分布不均衡的时间特征;采用重心模型和人均GDP空间分异特征探讨了人口-经济分布不均衡的空间格局。结果表明：（1）改革开放以来,塔河流域的人口、经济分布匹配程度不断减弱,不均衡特征逐渐显著,区域经济差异已超出警戒线的范围。（2）在空间格局上,经济重心显著向东北方向集中,人口重心基本不变;人口、经济重心转移使和田、喀什、克孜勒苏柯尔克孜自治州三地州逐渐成为贫困人口集聚区,巴音郭楞蒙古自治州的库尔勒市成为经济极化中心。依据增长极理论,塔河流域经济极化中心较单一,增长体系不完善,未来需培育新的极化中心。     

塔里木盆地TSP时空分布特征及影响因素分析

利用2004—2008年沙尘暴观测站网哈密、塔中与和田的TSP观测资料,同时结合铁干里克、民丰和喀什2007年4月开始的TSP、沙尘天气等相关资料,给出了塔里木盆地TSP时空分布特征及变化特征,同时分析了影响TSP质量浓度变化的主要因素。结果表明：①塔里木盆地东部TSP质量浓度最低,南缘最高,往盆地的西缘逐渐降低,塔中一直处于较高值。影响TSP质量浓度高低分布的主要因素是沙尘天气,沙尘天气日数越多,则浓度越高。②2004—2008年TSP年平均质量浓度哈密最低,其次为塔中,最高为和田。③2004—2007年哈密、塔中与和田TSP平均质量浓度春季最高,其次是夏季和秋季,冬季最低。④哈密、塔中与和田2005—2008年TSP质量浓度每年不同时间段各不相同。     

塔里木盆地区域沙尘气溶胶特征分析

沙尘天气是塔里木盆地区常见的天气现象，对大气沙尘气溶胶的分析表明，沙尘暴期间，沙尘气溶胶浓度远大于非尘暴期间。对策勒和阿克苏两地的比较分析表明，由于两地地理环境的差异，沙尘暴期间，策勒站细颗粒质量百分比呈下降趋势；阿克苏站细颗粒质量百分比呈上升趋势，说明尘暴间由于当地沙尘源丰富，细粒物质较多，细粒物质迅速被携带于高空，成为沙尘气溶胶的主要来源。阿克苏站大气气溶胶颗粒主要来源于地表沙源。富集因子分析表明，阿克苏站和策勒站沙尘暴和扬尘天气的各地壳元素含量均高于浮尘和背景大气，而且能见度能见度愈小，高出的比例愈大；各种沙尘天气发生时，均以亲地元素的浓度为最高。     

塔里木盆地南缘策勒典型下垫面水的湍流特征

基于2010年3月28日天气过程在策勒地区实测风速数据,分析戈壁、绿洲农田、灌木林三种典型下垫面3 m高度水平风速的最大脉动风速、湍流强度、阵风因子等湍流特征,结果显示:(1)近地层湍流在时间序列上具有多尺度复杂性,湍流强度、阵风因子均随分析时距增大呈对数增长;(2)以10 min为分析时距获得的各项参数都显示绿洲植被...     

塔里木盆地年平均气温的分形特征研究

根据分形理论、相空间嵌入定理、Grassberger和Procaccia提出的计算分维数的方法,对塔里木盆地22个气象台站50年(1956-2005)的年平均气温时间序列数据进行分析,计算其分维数,进一步应用普通克立格法、采用变异函数的指数模型对分维数进行了空间插值.研究结果表明.(1)该区域年平均气温的分维数为2.22～2.64,它提供了该区域气候吸引子的自相似结构的基本信息,表明模拟该区域气候系统至少需要3个独立变量,(2)分形维数的空间分布与地形地理位置密切相关,在地形地势复杂的地方及有地表径流的地方分维数的值较高,譬如在盆地边缘砾石带、盆地边缘绿洲带、盆地东部的罗布泊湖盆区分形维数均较高,约为2.55～2.57,表明这些地方气候变化较为复杂,沙漠腹地分形维数较低,约为2.51～2.55,气候系统的复杂性相对较低.     

塔里木河流域水资源变化的特点与趋势

通过时间序列分析了塔里木河流域山区1961~2002年的降水和温度变化, 源流干流水分的消耗, 并对这些指标进行了KENDALL秩次相关检验。结果显示: 塔里木河源流山区降水和温度均有增加,但是降水增加的趋势在?琢 = 0.05水平上不显著, 温度升高的趋势显著; 塔里木河流域几个源流水量增加, 特别是在1994~2002年,年平均径流量比多年平均增加了25.163×10⁸ m³/a, 而上游三源流补给干流水量只增加0.9985×10⁸ m³/a, 塔里木河干流沿程各站的径流量呈现显著的线性递减趋势, 表明连续十年的丰水期并没有改变干流生态环境恶化的局面; 如果三源流来水以正常年份计算 (1957~2003年平均来水量), 塔里木河干流来水量每年只有22.57×10⁸ m³, 那样塔里木河流域的生态安全将更令人担忧。     

风灾危险性评价-以塔里木盆地为例

考虑到大风灾害的发生与发展不仅与大风灾害天气有关，还与其影响区的自然及社会经济状况有关。因此，结合新疆的实际情况，以承灾体指数CH和灾次指数ZC的变化分析了塔里木盆地大风灾害的空间分异特点，发现ZC的变化与CH的变化在空间上存在明显的错位。在此基础上，构建出风灾灾害危险性评价模型。它是风沙致灾强度和承灾强度的综合反映。结果显示：塔里木盆地最重要的工业城市库尔勒是风灾最危险的区域，其次危险的地区是：喀什、库车、阿克苏、轮台和莎车等地，应予以高度重视。这与塔里木盆地大风灾害的实际基本一致，说明用危险性指数DX来指针研究区的风沙灾害危险性是可行的。     

塔里木盆地大气降尘变化特征及影响因素分析

利用哈密、塔中与和田沙尘暴观测站2005—2008年大气降尘观测资料,结合铁干里克、民丰等18个大气降尘监测点2007年4月以来的大气降尘、沙尘天气等观测资料,分析了塔里木盆地大气降尘变化特征,同时分析了影响大气降尘浓度变化的主要因素。结果表明：①2005—2008年3站中哈密大气降尘量最少,其次为和田,塔中的大气降尘量最多; 2006年是4 a中降尘量最多年份,其次为2005年,2008年相对较少。②春夏季是大气降尘集中季节,秋季略大于冬季。塔里木盆地中部最高,南部及西南部的站点降尘明显高于盆地的东部和西部。③在沙尘暴季节,无论是5月还是6月,2007年大气降尘量基本上都高于2008年。④2007年5月和6月,除盆地东面的哈密、铁干里克以及西缘的阿拉尔3站外,其他18个站沙尘天气较多。沙尘天气是塔里木盆地大气降尘量高的主要因素,沙尘天气越多,大气降尘量越高。     

新疆塔河流域城镇化空间格局演变及驱动因素

运用熵值法从城镇人口、经济、社会和空间方面对新疆塔里木河流域2000年和2008年两个时期的城镇化综合发展水平进行测度,并借助GIS技术,运用空间聚类法和空间自相关法对城镇化水平的空间演变及分异进行分析,结果表明:城镇化综合水平在空间分布上存在较大差异,但基本格局保持稳定,区域城镇化综合水平较高的主要集中在巴州和阿克苏...     

The atmospheric circulation patterns influencing the frequency of spring sand-dust storms in the Tarim Basin

Using NCEP/NCAR reanalysis data and the sand-storm frequency data fi＇om 37 weather stations in the Tarim Basin for the period 1961-2009, the relationship between the frequency of spring sandstorms in the Tafim Basin and the associated atmospheric circu- lation pattems is analyzed in this study. We found significantly negative correlations between sandstorm frequency and the 500-hPa geopotential height over the Paris Basin and midwestem Mongolia, while there were positive correlations over the Ural River region. The rising of the 500-hPa geopotential height in midwestem Mongolia and its falling over the Ural region corre- spond to a weakening of the large-scale wave patterns in the Eurasian region, which directly causes the frequency of the sand-dust storms in the Tarim Basin to decline. Also, the abrupt decline in the spring sandstorm frequency in the Tarim Basin observed in the last half-century is associated with profound changes in the atmospheric circulation in these key regions. At the interannual scale, the strengthened cyclonic atmospheric circulation patterns in the western part of Mongolia and the anticyclonic patterns over the East European plains at 500-hPa geopotential height, are responsible for frequent sandstorm occurrences in the Tarim Basin.     

塔里木盆地水汽含量的计算与特征分析

利用1976-2009 年塔里木盆地的和田、库车、若羌、喀什和民丰5 个探空站的实测资料计算了逐月平均水汽含量,并建立了与地面水汽压的关系式;利用这种关系式计算了盆地及周边地区28 个站水汽含量,进行了EOF分解,得出了水汽分布形式;分析了地表水汽压随高度的变化;对在盆地腹地及周边地区进行的GPS观测资料进行了水汽含量的反演,并与探空计算值进行了对比。结果表明：盆地内水汽含量有两个高值区,主要分布在盆地西部和北部的边缘地带,中心水汽含量在13~14 mm,均位于塔里木河干流、叶尔羌河流域、阿克苏河支流周围的绿洲地区。塔克拉玛干沙漠腹地是水汽的低值区中心,水汽含量仅为7~8 mm,塔中是所有站中水汽量最少的,由中心向外逐渐增加,在环塔里木盆地的西部、北部绿洲区达到最高,然后由于海拔高度的影响又逐渐减小。塔里木盆地地基GPS反演水汽数据与探空计算值存在良好的线性关系。     

塔里木盆地春季沙尘暴频次与大气环流的关系

使用1961-2009年春季NCEP/NCAR再分析资料和塔里木盆地37个气象站沙尘暴频次资料,分析了塔里木盆地春季沙尘暴频次与大气环流的关系。结果表明:①近40 a,在500 hPa高度场上,两者在巴黎盆地和蒙古国中西部存在显著负相关,在乌拉尔河附近存在正相关,蒙古国中西部500 hPa高度场在升高,而乌拉尔地区的在降低,两地间经向环流的减小引起盆地沙尘暴减少。②塔里木盆地春季沙尘暴频次突变与显著负相关区蒙古国西部500 hPa高度场突变相联系,两者的变化趋势基本是相反的,盆地沙尘暴频次突变出现在1985年,500 hPa位势高度突变提前于沙尘暴频次突变,出现在1980年和1984年。③在年际、年代际尺度上,春季500 hPa位势高度场上蒙古国西部气旋和东欧平原反气旋增强的环流形势配置是塔里木盆地沙尘暴多值年的典型背景。     

近25 a来塔里木盆地灌区土壤盐渍化时空变化特点与改良治理对策

依据科学和可操作性原则,建立研究区土壤盐渍化等级分类体系和解译标志.通过对三期塔里木灌区土壤盐渍化信息数据的对比研究,结果表明了该区土壤盐渍化是自然和人为因素共同作用的产物,人类活动促进了盐渍化的发展;塔里木灌区土壤盐渍化主要分布于盆地的北部和西部,危害重点地区是喀什、叶尔羌河流域等地.并由老灌区向新灌区、中重度向轻度...     

2000—2018年塔里木河流域植被覆盖时空格局

选取2000—2018年MODIS-NDVI数据,采用Sen+Mann-Kendall趋势分析、变异系数法、Hurst指数、偏相关分析及残差分析等方法,分析塔里木河流域植被覆盖时空格局及气候因子和人类活动对植被变化的影响。结果表明:(1)塔里木河流域植被覆盖总体呈明显增加趋势,以2008年为转折存在明显阶段变化。(2)植被分布存在明显地域差异,"北高南低,西高东低",植被覆盖高区分布于山体多的地带、绿洲及绿洲荒漠交错带。(3)全区植被覆盖趋势以基本不变居多。山体等植被覆盖高区,植被活动响应显著。全区大部分区域将保持现有的稳定趋势。(4)气温和降水量对NDVI的综合影响从东北向西南逐渐增强,且降水量对NDVI的影响更为明显。人类活动对植被变化产生积极影响的区域主要分布于绿洲、绿洲荒漠过渡带以及塔里木河下游附近。     

导致塔里木河流域土地沙漠化扩展的深层次原因分析

就塔里木河流域的总体情况而言,在人类历史之前,沙漠化形成是一种完全受气候变化制约的自然过程,在现代干旱环境背景下,超载放牧、滥挖滥采、毁林毁草开荒以及水资源的不合理利用是导致目前塔里木河干流沙漠化持续扩展的几种主要的不合理人为活动。那么,又是什么原因促使人们在与自然相处过程中,采取了这些显然违背自然规律的活动？在实地考察基础上,结合前人研究的成果资料,对导致塔里木河流域沙漠化扩展的深层次原因进行分析。认为,主要是人口压力、政策失误和利益驱动促使人们在与自然相处过程中,采取了这些显然违背自然规律的活动。因此,控制人口增长、采取正确的政策引导、正确处理经济利益和生态环境之间的关系是促进当地土地沙漠化逆转所必须的。     

塔里木盆地风蚀气候侵蚀力的计算与分析

利用塔里木盆地周边及腹地13个气象站1961～2007年的观测资料,选择联合国粮农组织给出的风蚀气候因子指数计算公式,计算了塔里木盆地风蚀气候因子指数值,以此阐述了风蚀气候侵蚀力的基本特征。结果表明,多年平均风蚀气候因子指数C值的分布范围为6.3～39.6,整个盆地的平均值为17.5;从空间分布来看,C值由盆地西部向东部呈增大趋势,最大值出现在盆地东南缘的若羌;风蚀气候因子指数具有显著的季节变化,春季最大,夏季次之,秋季再次之,冬季最小;近50 a来,风蚀气候因子指数总体上呈减小趋势,说明风蚀气候侵蚀力在降低;风蚀气候侵蚀力主要受风速的作用,与降水的关系不显著。     

塔里木河流域生态功能区划研究

生态功能区划为流域生态保护与修复提供重要的科学参考。而塔里木河流域由于缺少生态功能区划导致目前生态修复工程缺乏针对性,生态引水工程布局欠佳,以及生态修复和水资源管理的成效低下。为此,在对区域生态环境特征分析的基础上,将流域内不同区域的水文过程与生态结构、服务功能及生态环境敏感性相结合,依据生态功能区划原则、方法和指标体系,形成了塔里木河流域生态功能区划方案,即将该流域分为2个生态大区、4个生态区、28个生态亚区。研究成果不仅为流域实现水资源的优化配置和生态环境保护提供参考依据,也可为相似流域的生态功能区划研究提供示范和借鉴。     

塔里木河下游垦区绿洲生态系统服务的价值

生态系统服务价值的评估研究是生态学结合社会发展所面临的环境挑战而出现的一个新的研究热点 ,是建立绿色国民经济核算体系的基础工作。以Constanza等对全球各类生态系统服务单位公顷价值的平均估算结果 ,根据对 1986年、1990和 2 0 0 0年的塔里木河 (以下简称塔河 )流域 1 10万的陆地卫星TM图像解译数据为基础 ,在分析塔河下游土地利用与植被覆盖变化的同时 ,对塔河下游以塔里木垦区为主的人工及部分天然绿洲区生态系统服务的价值予以估算 ,结果表明 :按当前价计算 ,研究区生态系统服务的年价值 1986年为 77.84× 10 6＄ ,相当于6 4 6 .0 72× 10 6元人民币 ;1990年为 10 5 .93× 10 6＄ ,相当于 879.2 19× 10 6元人民币 ;2 0 0 0年为 183.77× 10 6＄ ,相当于 15 2 5 .2 91× 10 6元人民币。由于缺乏对盐碱荒地、居民点用地、沙丘 /戈壁等的相关研究信息 ;因此 ,该结果是对研究区生态系统服务总价值的保守估计。     

塔里木盆地红外增温现象与地震关系的初步探讨

利用NOAA卫星热红外遥感图像对新疆塔里木盆地进行研究,对比分析发生在塔里木盆地周边的2次中强地震,结果发现在震前1个月内均有不同程度的红外增温现象。这两次增温现象的分布范围、异常持续时间和地震三要素的关系不明确。2003年2月在巴楚县东部上空出现的增温现象,形态呈放射状,地点相对固定,在时间上具有连续性,分析认为该现象可能和伽师-巴楚MS6.8地震有关。而1999年1月托克逊MS5.6地震前出现的增温现象主要表现为边界清晰、色调均匀的高温雾状物,其分布地点与未来震中位置无关,却始终沿塔里木盆地边缘分布,认为很可能是与地震无关的大气逆温现象。以上震例说明塔里木盆地出现的红外辐射增温现象,并不完全与孕震机制有关。如何对震前红外辐射异常与大气自然现象进行有效甄别,还需要根据增温出现的季节、地形地貌环境,以及增温区演化特征来判断。