气候变化下新疆及咸海流域河川径流演变及适应性对策分析

 中亚咸海流域地处全球气候变化的敏感中心,生态环境脆弱、水资源紧缺,过去百年来中亚咸海流域气候、人类活动、生态环境均经历了较为显著的变化,分析中亚咸海流域气候-水-生态-人类活动的关系,对自然与人文相近的新疆可持续发展具有重要的借鉴意义。以最新收集的资料为基础,对比研究近50 a来新疆及近80 a来中亚咸海流域的气温、降水和主要河流的径流变化情况,结合二者水资源开发利用的演变历程,分析气候变化与人类活动对研究区生态环境与持续发展的影响,最后借鉴中亚咸海流域气候变化、人类活动、生态环境的综合关系,讨论气候变化下新疆水资源开发利用的适应性对策。结果表明：近80 a来,新疆与中亚咸海流域气候呈现较为一致的变暖趋势,尤其是20世纪80年代以来,二者绝大部分地区气候呈现“暖干”向“暖湿”转型迹象,河川径流也有不同程度的增加,但由于人类活动规模与强度的迅速、持续增强,研究区生态环境呈现尚未得到有效遏制的恶化趋势。立足于有利的气候时期,强化水资源开发利用管理,提高水资源利用效率和效益,加快关键水源工程建设,完善水资源配置网络体系的建设,是未来一段时期内应对气候变化下新疆水资源开发利用的主要适应性对策。     

哈萨克斯坦跨界河流国际合作问题

哈萨克斯坦是中亚地区的“大国”,与四周比邻的国家均存在跨界水体联系,有44%的地表水来自邻国。跨界河流水资源开发利用与生态环境保护问题,是涉及国家政治、经济、安全、外交大局的重大战略问题。通过分析哈国地表水分布特点,简要回顾总结了与其邻国在跨界河流方面的合作情况;对哈国所担忧的水安全问题及采取的主要对策,进行了深入剖析,并就跨界河流管理未来的合作路径、跨界河流利用未来的分水原则、哈俄跨界河流水污染未来的解决途径、中亚国家间解决咸海危机的前提条件等问题,进行了分析讨论;指出对共享水资源的管理既可以成为中亚地区和平的力量,也可能成为冲突的因素,管理这种相互依存的资源是当今国际社会面临的一项关系人类发展的重大挑战。研究哈萨克斯坦跨界河流国际合作及其对核心利益问题的观点、认识、所采取的不同策略,对于处理好中哈跨界河流问题具有积极现实意义。     

新疆阿勒泰地区流域水生态环境的主要问题与保护对策研究（英文）

本文首先系统梳理了阿勒泰地区流域水生态环境状况,分析了阿勒泰地区水环境质量、水生态、水资源等方面存在的主要问题。阿勒泰地区主要有额尔齐斯河、乌伦古河和吉木乃县诸河三大河流水系。地区主要河流水环境质量总体保持稳定,水资源总量位于新疆前列,但还存在流域生态流量不足、水资源开发与保护矛盾未得到有效化解、水生态破坏问题仍然严重、水环境风险依然突出等问题。然后以问题为导向,结合流域水系分布,将阿勒泰地区划分为额尔齐斯河流域、乌伦古河流域、吉木乃县诸河流域和南部荒漠区共计4个区域,并将4个区域进一步划分为11个水生态环境控制单元。依据阿勒泰地区流域水生态环境现状和存在的问题,从加强水污染防治、强化水资源保障、加大水生态保护修复力度等层面,提出流域水生态环境保护的总体思路和对策建议,以期为改善阿勒泰地区流域水生态环境质量提供科技支撑。     

中国国际河流研究热点与前沿的可视化分析

随着全球气候变化及淡水资源紧张,国际河流逐渐成为国际社会关注的热点和焦点。为探寻中国学者对国际河流问题的研究热点与前沿方向,基于CNKI数据库中1957—2019年的2391篇中文文献,运用CiteSpaceⅤ等工具进行文献分析和数据挖掘。结果表明：近60年来中国学者在国际河流领域的研究经历了探索起步、较快发展、全面增长、成熟发展四个阶段,研究规模和学术影响力呈现良好发展态势;主体研究力量集中于少数优势机构,跨地域、跨机构间的合作较少,机构间的联合攻关和合作网络有待加强;发文期刊从自然科学向综合社科领域扩散,国际河流问题研究的多学科、多维度、多视角特征日益明显;从地域范围上,中国西南、东北、西北三大地区的国际河流普遍受到关注,西南地区为持续重点关注区,西北地区关注热度明显上升。研究热点和前沿呈现“水电开发—次区域合作—气候变化与生态环境—一带一路—澜湄合作”的演进特征,最近十年研究热点为气候变化影响下的国际河流水资源和水生态及“一带一路”背景下的涉水合作问题。     

中亚五国咸海流域水资源策略的博弈分析

中亚五国在咸海流域水资源分配与利用上的矛盾,随着社会经济发展对水资源需求的增加而变得日益突出,探寻各国对咸海流域水资源利用的策略,对中亚地区水资源合理分配、可持续发展和地区安全至关重要。运用博弈论方法,分析中亚各国对咸海流域水资源的分配诉求及水政策,梳理各国在咸海流域水资源问题上的合作历程,探讨中亚各国在水资源问题上采取不同策略的利弊得失。认为目前咸海流域利益得不到协调使中亚各国深陷水资源分配困局,“协调博弈”是当前令咸海流域水资源问题走出“囚徒困境”的首选,将会获得最佳报酬。各国相互信任、转变观念,以利益分配取代水量分配,实现真正意义上的国家间合作,才能从根本上解决流域水资源分配与利用的困局。     

地缘安全视角下的中国国际河流水资源开发利用

全球地缘政治竞争回潮与资源环境危机推动国际河流水资源开发利用成为影响国家地缘安全的关键变量。通过对既有文献的梳理,发现国际河流水资源开发利用在“稀缺-冲突”范式下激化流域各国的矛盾,引发的水资源冲突联合域外势力进一步作用于国家地缘安全;在地缘安全视角下,中国国际河流的水资源开发利用经历了从“弱安全化”到“强安全化”再到“去安全化”的演进;水环境治理、水量分配及水开发利益协调是水资源开发利用中的核心议题,涉及的跨境水资源污染、水权分配以及水电开发争议等问题与国家地缘安全密切相关;东北、西北及西南三大国际河流密集区水资源开发利用方式地域分异明显,在差异化的地缘环境下带来多元的地缘安全威胁;最后基于“一带一路”及“人类命运共同体”等背景对中国未来外交提出建议。     

近32 a中亚地区气温时空格局分析

中亚地区生态环境脆弱,生态系统对于气候变化的响应非常敏感,但其气候变化的时空格局并不清楚。该区域气象站点分布稀疏、高精度气象数据缺乏,利用单一数据源研究气候变化具有极大的不确定性。因此,结合站点数据和再分析数据探索中亚五国气候变化时空格局具有重要的研究价值。选取31个气象站点数据（OBS）、CRU气象插值数据和CFSR、ERA-Interim和MERRA三套高精度的再分析数据,对中亚地区1980-2011年的年、四季气温的时空格局变化进行分析。研究结果表明：（1） 近32 a中亚年均气温显著升高,增温速率为0.36～0.47 ℃·（10 a）^-1,即过去的近32 a中亚地区平均气温升高1.15～1.50 ℃。（2）四季气温变化中春季的增温速率最快（0.71～0.93 ℃·（10 a）^-1）,而冬季气温无显著性的变化。（3）中亚中部、南部、西南部、西部地区显著增温,尤其是在1990s后期至2000s前期经历了显著性地增温过程,而中亚其它地区气温无显著变化。     

中亚水资源及其农业利用

中亚水资源分为地表水和地下水。地表水又分为由季节性积雪和冰川补给的河流,由地下水补给的河流以及湖泊和灌溉渠网等组成的。地下水则可分为自由水、裂隙水、层间水、承压水或自流水。地表水在中亚农业生产中起着极重要的作用。中亚河流网的特点是没有注入大洋的径流,大部分河流属咸海流域,部分注入伊塞克湖     

挠力河流域河流径流量对气候变化的敏感性分析

流域径流量对气候变化的敏感性分析是理解气候变化对流域水资源影响的重要手段。本文利用非更新式人工神经网络(ANN)模型,以年平均降雨、年最低气温和最高气温为输入参数,年平均径流量为输出变量,构建了三江平原挠力河流域的径流量预测ANN模型;并根据IPCC第四次报告的气候变化模式,设定了9种不同的气候变化情景,利用构建的ANN模型分析了流域径流量对气候变化的敏感性。结果表明:构建的人工神经网络模型能够较好的模拟径流量,可用于气候变化的敏感性分析;挠力河流域上游径流量对气候变化的敏感性要大于中游区域的,降水变化对径流量的影响大于气温对其产生的影响。     

黑河流域张掖市近38 a以来气候变化特征分析

 目前黑河流域气候变化研究多集中于流域系统气候变化与区域水资源变化之间的关系、区域沙漠化、沙尘暴发生的气候动因等研究方面，而对人类活动强度大、活动最为密集的流域绿洲区域张掖市气候变化所作研究较少。通过对张掖市六县（区）6个气象观测站近38 a以来的逐月平均气温、降水、大风频率资料的系统分析，认为张掖市近38 a来气温升高幅度较之全国其他区域更为明显。多年降水变化相对不大，但冬春两季降水出现缓慢增加的趋势，大风天气与沙尘暴发生频数近38 a来出现了明显的下降趋势，这与区域气温升高及冬春两季易发生沙尘暴的期间降水增加有明显的相关性。同时人类对干旱区内陆河流域绿洲开发的加深也一定程度上对这种生态环境敏感地区的气候产生影响。     

黑龙江流域水文地理研究综述

本文主要从地理环境、地表水、地下水和水环境4个方面集中对黑龙江流域水文地理研究进行综述。地理环境的研究从气候变化、湖泊湿地、流域区划和流域开发进行说明,近年来该流域气候呈现变暖的趋势,湖泊湿地资源丰富,中俄两侧有众多的保护区和保护对象,水库对其水资源开发利用起到了关键作用。地表水的研究从径流特征和洪水特征进行说明,该流域可以划分为7条支流和1条干流,大气环流异常是2013年其干流出现连续暴雨的直接原因。地下水的研究从水文地质、地下水位和跨国界含水层进行说明,该流域可以划分为9个水文地质分区,地下水位动态变化特征有其特殊性,跨国界含水层问题有待于研究。水环境的研究从地表水环境和地下水环境进行说明,加强流域污水防治工作,提出流域地下水防治措施及应急处理方案。最后对寒区特色水问题等热点问题进行简要探讨。     

澜沧江—湄公河流域的水资源及其开发利用现状分析

世界大河澜沧江—湄公河流跨亚洲中国、老挝、泰国、柬埔寨、越南和缅甸６ 国, 是亚洲第一国际大河。流域内有多种气候区和地理环境,其水文特征和水资源分布地域差异极大。文中着重对该区流域内的河川径流特征和水资源时空分布规律进行全面的分析,同时对该区流域内的水资源利用现状及其影响进行初步分析。为国际河流的国际合作开发和流域内水资源的可持续利用提供最基本的依据。     

基于模糊综合评价模型的中亚水资源开发潜力评估

定量评估水资源开发潜力对掌握区域水资源开发现状、提高水资源利用率具有重要意义。通过选取水资源利用率、灌溉率、地表水控制率、人均占有水量、重复利用率、生活用水定额、供水量模数、生态环境用水率等8个重要指标,借助模糊综合评价模型对中亚五国水资源开发潜力进行定量分析。结果表明：中亚地区整体水资源开发利用处于中级阶段,开发潜力综合评分值为0.502 7,表明开发潜力较大。其中,哈萨克斯坦水资源综合评分值最高,为0.712 4,有很大的开发潜力,但要注意摒弃不合理的水资源利用方式;吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦综合评分值分别为0.591 1、0.488 7,有较大的开发潜力,但应注意由广度开发逐渐向深度开发转变。下游国家土库曼斯坦和乌兹别克斯坦处于开发利用的高级阶段,综合评分值分别为0.352 6、0.315 0,水资源开发潜力较小。今后应注意发展节水型经济,注重水资源综合管理。     

哈萨克斯坦水资源利用

哈萨克斯坦水资源总量丰富,但分布差异较大。在低地平原河网较密集,并从北向南逐步递减,东部山区降水丰富,河流分布也较多。常年大型河流多分布在边远地区,中部则多为季节性河流。在开发利用方面,该国引水量主要来自河流等地表水,农业用水占据了总用水量中的绝大部分,是影响全国用水变化的主要因素。由于水资源分布不均、气候变化和地表水过度开发、耕地面积增加、浪费等自然与人为因素,哈萨克斯坦存在着水资源供应相对紧张、局部水体面积缩小、污染状况严重以及与跨境水资源分配等亟待解决的问题。     

3 万年来亚洲降水与大气环流变化重建和模拟综述

区域性的湖泊水位能反映有效降水及气候变化,已成为重建第四纪降水和水量平衡最重要的指标。亚洲分布着几乎全球各种成因类型的湖泊,第四纪湖泊演化在全球第四纪研究中占有重要地位。多年来通过对地貌学、沉积学、生物地球化学和考古学的研究重建了各个区域的湖泊水位变化,并据此建立了湖泊演变数据库,作为研究第四纪亚洲区域气候变化的重要基础。本文介绍湖泊水位气候理论的发展历程,回顾晚第四纪亚洲湖泊水位研究的历史;分析晚第四纪亚洲从西到东不同区域湖泊水位变化历史和地域特征,并根据晚第四纪冰期和间冰期的两个特征期湖泊空间变化特征,从古气候模拟的角度探讨了气候驱动机制下湖泊水位变化的成因。     

1948—2018年国际河流跨境水冲突的时空演化规律

随着全球气候变化和人类社会经济高速发展,水资源供需矛盾日益突出,国际河流流域跨境水冲突不断加剧,其时空演化规律成为当前跨学科研究的热点和难点。为此,从水冲突“事件—关系”视角,对1948—2018年间全球跨境水冲突的时空演化规律进行系统分析发现：① 1948—2018年全球跨境水冲突规模总体呈非单调波动增长态势,在1987年前后发生显著突变,表现出兼具趋势性、突变性和波动性等多维特征的非单调动力过程;② 全球跨境水冲突事件以围绕水文干预和资源权属争夺的低强度事件为主,大坝等水利工程建设引发的冲突显著增加,南亚、西亚和东非地区成为主导全球跨境水冲突趋势演化的“序参量”;③ 全球跨境水冲突呈现由单中心向多中心格局转变的空间扩散趋势,但“北多南少、东多西少、相对集中”的总体不均衡格局基本锁定,形成以30°N为中心、横跨南亚—中亚—西亚—东非高水资源压力区的水冲突密集带;④ 国家间跨境水冲突关系趋于普遍化、复杂化和网络化,发育多个流域性网络社团,但水冲突关系的“马太效应”和极化分布特征持续显著,产生“路径锁定”效应;水冲突“规模—强度”关系存在一定的空间错配。     

气候变化对中亚天山山区水资源影响研究

本文结合资料分析和文献阅读,对全球气候变化背景下的中亚天山山区水文、水资源变化进行了讨论分析。在全球升温滞缓背景下,中亚天山山区在过去的10余年,气温却一直处于高位态波动状态;气候变暖及持续高位态波动加剧了山区冰川和积雪等固态水体的消融,导致山区降雪率降低,天山山区降雪率从1960-1998年的11%~24%降低到2000年以来的9%~21%,有97.52%的冰川表现为退缩状态,水储量呈明显减少趋势,减小幅度约为-3.72 mm/a;气候变暖直接影响区域水循环和水系统的稳定性,引起径流补给方式和水资源数量的改变,加大了水资源时空分布的不确定性。天山山区在短时期内因冰雪融水增多,会出现径流量增加现象。但在未来气候持续变暖、降水条件维持不变的条件下,河川径流量将会出现减少趋势。