基于有效降水干旱指数的改进研究

基于加权平均降水量(WAP)这一有效降水指数,从两个方面对其进行改进:确定WAP指数中的两个参数以及去除区域性和季节性差异,从而发展了改进的WAP指数,即IWAP.在此基础上,将IWAP指数与多因素气象综合干旱指数Ci做了对比分析,结果显示:在全国大部地区特别是中东部地区,IWAP指数与Ci指数具有良好的相关性,其中在华中大部、贵州大部、云南南部和新疆南部的部分地区两者的相关系数超过0.7;IWAP指数对区域性气象干旱事件的识别在起止时间、影响范围和干旱中心等方面均与Ci指数十分一致.IWAP指数、Ci指数和单因素气象干旱指数降水距平百分率Pa对比分析显示,对于单站干旱过程的监测,在干旱开始时间上IWAP指数与Ci指数接近,但Pa指数则明显偏晚;对干旱结束时间的判断三个指数有较好的一致性;在干旱过程演变的判别效果上,IWAP指数表现出良好的稳定性,而Ci指数和Pa指数可能由于自身算法中的因素影响容易出现不合理的波动乃至中断现象.IWAP指数的适用也存在一定局限性,年平均降水量小于300 mm的西北地区大部至内蒙古西部这些常年干旱地区和青藏高原大部地区不适宜使用该指数.IWAP指数具有计算方法简洁、物理意义明确的特点.考虑到它基于单一降水因子这一特性,该指数不仅便于业务应用,而且在研究中,特别是在现有气候模式输出要素有限的情况下,对干旱的模拟和预估具有更加明显的优势.     

渭河上游干旱特征与降水对天水市水资源的影响

文中利用气象和水文观测资料。分析了渭河上游50a的干旱特征及降水对天水市水资源的影响，分析表明，渭河上游年降水在空间上有量的差异，但在气候变化趋势上基本一致；降水量存在17、13、11和3a的周期；水资源对气候变化有很强的敏感性。岷县降水量的年际变化对渭河水资源变化有很强的指示性；气候阶段性变化比年际变化对水资源所造成的影响严重；未来20a渭河流域降水很可能呈缓慢上升趋势。     

山东省降水量与不同强度降水日数变化对干旱的影响

采用山东省82个地面气象站1961～2004年日降水量,统计了历年的降水量、不同强度降水日数;利用累积距平及t检验法分析了干旱受灾面积、降水量和不同强度降水日数的长期变化趋势并进行了突变检验,相关分析方法研究了干旱气象灾害对降水量和不同强度降水日数变化的响应。结果表明:干旱受灾面积、年降水量及中等强度以上降水日数的转折年大都出现在1976年,微量降水日数、0.1～4.9 mm/d降水日数及总雨日数的转折年出现在1988年全球气候变暖背景下,转折年后年降水量及不同强度的雨日数异常偏少年份频繁出现;干旱受灾面积与降水量和不同强度降水日数呈显著的负相关,降水量或不同强度的降水日数异常偏少都将导致干旱的发生。20世纪70年代中期以后随着全球气候变暖,降水量和5.0～99.9 mm/d以上降水日数异常偏少年份增多是极端干旱气候事件频繁发生、干旱面积扩大的最主要原因。     

草原干旱对天然牧草生长发育及产量形成的影响

天然牧草是放牧畜牧业的主要物质基础，其生长动态和产量形成受气象条件的影响和制约，特别是水分条件在很大程度上决定着植物的地理分布和生物生产力水平。根据降水量及土壤水分条件与天然牧草生长动态及产量的关系，建立了天然牧草生长高度动态模式和草原初级气候生产力模式，以便为进一步研究草原干旱的气候指标提供理论依据。     

我国干旱半干旱区降水的特征分析

利用聚类分析对全国160站1951～1992年的年降水标准化资料做分析,结果可划分为两大区——干旱半干旱区和非干旱区,在此基础上进行降水区划及降水分布型研究,得出我国干旱半干旱区大致分成9个小区以及它的3种年降水分布型式。     

长治地区干旱分析和降水预报

对长治、沁县等11个测站1960~2000年3~8月逐月降水资料进行统计分析,根据旱月出现个数、发生月份、干旱程度、持续时间和对农业生产危害程度,将长治地区的春旱和夏旱各分6个等级,从中寻找春夏两季干旱发生的规律。利用最优子集回归方法建立了春夏两季降水预报方程,对长治地区春夏两季降水定量预报进行了初步研究,并初步确定了影响长治地区春夏两季降水的主要因子是西北太平洋平均海温、长治县的地温等因子,2001~2004年预报准确率达87.5%。     

围栏封育下藏北高寒湿地和高寒草原水热通量特征研究

围栏封育作为直接有效的退化草地恢复治理模式,广泛应用于青藏高原退化草地恢复。围栏封育显著提升植被覆盖并改变地表与大气之间的水热交换,然而当前对其如何影响高寒生态系统水热通量的定量研究不足,缺乏对影响机制的认识。本研究以藏北腹地典型高寒湿地和高寒草原为研究对象,采用涡度相关技术开展禁牧-放牧配对观测,并基于围栏内外2019年7月至2021年6月连续两年的观测数据,探究围栏封育后的地表水热平衡变化,以提升对围栏封育改变地表水热通量机制的认知。结果显示：高寒草原和高寒湿地生态系统水热通量均表现出明显的单峰型日变化特征,且分别以感热作用(波文比为1.60)、潜热作用(波文比为0.31)为主导向大气传输能量。围栏封育降低了高寒草原地表通量值,感热通量减小5.99 W·m^-2,潜热通量减小4.84 W·m^-2;围栏封育提升了高寒湿地的地表通量值,感热通量增加3.04 W·m^-2,潜热通量增加30.95 W·m^-2,围栏封育后高寒草原感热通量和潜热通量日均值均下降,高寒湿地则增加。围栏封育对地表能量通量影响强度集...     

1951-2003年中国气温和降水变化及其对干旱的影响

利用1951-2003年606个台站的气象观测资料,对中国53 a来的气候变化和干旱特征进行了分析。结果表明：我国的干旱面积在气候变暖背景下总体上趋于增加,但变化趋势不显著。干旱变化的区域差异较大,东北、华北和西北东部干旱呈显著增加的趋势。降水量是我国干旱变化的最主要的因素。     

西南地区不同地质灾害影响区的降水阈值研究

根据1961~2010年西南地区(四川省、云南省、贵州省、重庆市)重大地质灾害资料和全国重大地质灾害年鉴资料统计不同地质灾害(滑坡、坍塌、泥石流)事例,确定其影响区域。利用西南地区77个气象观测站逐日降水资料,根据降水阈值的定义和计算方法,运用线性回归法研究西南地区各灾害影响区的降水阈值。结果表明:我国西南地区是地质灾害多发的地区;1961~2010年西南地区重大滑坡、泥石流灾害具有密集成群、成片或成带的规律,有明显的稀疏区和密集区;且主要发生在6~9月,其中7月份发生最多,与降水的时空分布具有很好的一致性,降水是诱发地质灾害的主要因素。西南地区不同区域内诱发重大滑坡、泥石流灾害的降水阈值存在差异。西南地区的重大滑坡灾害主要是持续性强降雨型的。      

青藏高原典型高寒草地水热条件及地上生物量变化研究

利用海北州海晏县1979—2009年地面气象观测资料和1997-2009年地上生物量资料,分析了1979年以来青藏高原的气候变化和水热条件变化,以及气温和降水量与地上生物量之间的响应关系。结果表明,1979—2009年该地区的年平均气温和降雨量均呈增加趋势,年平均气温的增加速率达0.33℃.(10a)-1,年降雨量增幅为33.1mm.(10a)-1;>0℃的有效积温、生物温度和实际蒸散量均呈明显的增加趋势,而湿润度则呈明显的减少趋势。海晏县高寒草地牧草草地地上生物量呈波动增加,且与冬季降雨量呈显著的正相关,与春季降雨量相关性不显著,与夏季平均气温相关性最高。     

桂林干旱风险评估及人工增雨抗旱研究

利用灾害风险评估方法,对桂林干旱的致灾因子和承灾体脆弱性进行分析,对干旱灾害风险进行综合评估。评估结果是桂林东南为全市干旱高风险区,西北为干旱低风险区。根据干旱发生情况及风险评估结论,对人工增雨作业方式进行研究。由于不同季节降水云系的云体负温区的高度和厚度差异,作业方式可分为夏秋季节和冬春季节两种,总的目标是要将AgI成冰核播撒到云体内的负温区,才能达到对云体催化,增加地面降水的目的。     

Responses of Grassland and Forest to Temperature and Precipitation Changes in Northeast China

Using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) as an indicator of vegetation growth, we explored the characteristics and differences in the response to drought of five vegetation biomes in Northeast China, including typical steppe, desert steppe, meadow steppe, deciduous coniferous forest and deciduous broad-leaved forest during the period 1982-2009. The results indicate that growing season precipitation may be the primary vegetation growth-limiting factor in grasslands. More than 70% of the temporal variations in NDVI can be explained by the amount of precipitation during the growing season in typical and desert steppes. During the same period, the mean temperature in the growing season could explain nearly 43% of the variations in the mean growing season NDVI and is therefore a dominant growth-limiting factor for forest ecosystems. Therefore, the NDVI trends differ largely due to differences in the vegetation growth-limiting factors of the different vegetation biomes. The NDVI responses to droughts vary in magnitude and direction and depend on the drought-affected areas of the five vegetation types. Specifically, the changes in NDVI are consistent with the variations in precipitation for grassland ecosystems. A lack of precipitation resulted in decreases in NDVI, thereby reducing vegetation growth in these regions. Conversely, increasing precipitation decreased the NDVI of forest ecosystems. The results also suggest that grasslands under arid and semi-arid environments may be more sensitive to drought than forests under humid environments. Among grassland ecosystems, desert steppe was most sensitive to drought, followed by typical steppe; meadow steppe was the least sensitive.     

西藏不同气候区域旱涝特征分析

提出有效降水的概念,并将有效湿润度(有效降水与可能蒸发量的比值)的异常程度作为判别指标,对西藏高原不同气候区域的旱涝特征进行了研究.     

锡林郭勒盟近50a降水变化及早涝年分析

利用1961—2010年锡林郭勒盟15个气象站的年及夏季（6—8月）逐月降水量资料,分析了锡林郭勒盟降水的时空变化特征和夏季旱涝年。结果表明：锡林郭勒盟降水量总体上呈南多北少,东多西少的分布特征;近50a降水量没有明显的增减变化趋势,但年际波动特征明显,近10a降水量显著减少。用区域夏季降水指数确定出1998年为涝年,而1980、2001、2005和2010年为夏季旱年。     

湖北省近45年降水气候变化及其对旱涝的影响

从气候倾向率、旱涝倾斜度以及强降水过程次数与强度等方面,对湖北省72个气象台站近45年雨量观测资料及来自于中国农业部信息中心网站洪涝干旱受灾面积等数据进行了分析。研究结果表明:近45年来,随着全球气候变化,湖北东部,尤其是江汉平原东南部的年雨量呈增加趋势,而年降雨天数有减少的趋势;年雨量的增加主要是大雨或强降水增多造成的;湖北省强降水过程及其中心强度呈增多和加强趋势。雨量增多、雨强加大、围湖造田、江河水位高出江汉平原地表以及江汉平原自然下沉等因素加大加快了旱涝灾害程度与频率,应当引起当地政府的高度重视。