河西走廊春末夏初降水的空间异常分布及年代际变化

利用河西走廊19个气象代表站建站至2002年5～6月降水量资料, 分析了河西走廊春末夏初干旱的基本气候特征; 在利用EOF和REOF方法进行降水空间异常变化分析和气候分区的基础上,讨论了第一时间系数(PC1)及各区代表站降水量的年代际变化规律. 结果表明, 河西走廊春末夏初降水量在第一空间尺度上为全区一致; 在第二空间尺度上可分为3个气候区; 在第三空间尺度上可分为5个自然气候区. 1980年代为近50 a来降水最多的10 a, 1990年代有所减少, 20世纪末至21世纪初有明显增加. 前期冬季欧亚径向环流加强, 亚洲区极涡面积扩大、强度加强, 冷空气活动频繁, 将有利于次年春末夏初河西走廊降水偏多. 欧洲青藏高原华北西太平洋的波列, 特别是东亚大槽的填塞和青藏高原低值系统频繁活动, 造成了500 hPa高空场上"东高西低"的典型多雨流型.     

1961-2011年西北地区春季降水变化特征及其空间分异性

利用西北地区121个气象站1961-2011年降水量资料, 分析了西北地区春季降水的基本气候特征;通过EOF、REOF、功率谱等方法, 对西北地区春季降水的时空特性进行了研究, 用Mann-Kendall检验法检验西北地区春季降水序列是否存在突变现象.结果表明: 西北地区春季降水空间分布极不均匀, 其空间分布特征是东南部和西北部为多雨区、中间为少雨区.西北地区春季降水在第一空间尺度上为全区一致, 在第二空间尺度上可分为2个自然气候区, 在第三空间尺度上可分为6个自然气候区.从年代际变化来看, 1980年代是近半个世纪来降水最多的10 a, 1970年代是降水最少的10 a;西北地区春季降水的年际变率十分显著, 降水最多的年份是最少年份的3倍多. 1961-2011年间西北地区春季降水发生了明显的突变: 1973年出现了一次趋于减少的突变, 1985年出现了一次趋于增多的突变. 18~19 a的长周期是其主要周期, 其次是5 a和7 a的短周期. 未来20 a西北地区春季降水量呈缓慢下降的趋势.     

陕西省降水时空分布与变化特征分析

基于陕西省1961—2005年97个县市的逐月降水资料采用经验正交函数分析(EOF)方法对降水空间分布进行研究;利用降水集度法表示降水的年内分异情况;并通过求各降水量场时间系数的变化趋势系数探讨降水时间变化特征。结果表明,全省降水呈南多北少的特点,主要有4种雨型,大部分地区降水呈季节性变化,降水量整体缓慢下降,季节上变化为春、秋下降,夏、冬上升。     

黑河流域上游降水精细化分布与总量年际变化

利用黑河流域100 m×100 m地理地形资料及气象测站多年降水和风向资料,依据坡度、盛行风向与迎风坡对地形抬升速度影响的数学模式,对主导风向效应指数进行了扩展,构建了新的耦合坡度、坡向和主导风向的局地地形因子.通过回归分析,建立了逐年6-9月降水量与地理和局地地形因子的回归方程,通过GIS空间分析技术扩展得到了黑河流...     

珠江流域降水集中度时空变化特征及成因分析

基于珠江流域内43个常规气象站点1960~2012年的逐日降水资料,计算了流域内各站点长期降水集中度(LCI)和逐年降水集中度(ACI);采用Mann-Kendall趋势检验法和Sen’s坡度检验法检测ACI时间上的变化趋势;同时采用反距离权重插值法(IDW)对LCI的区域特征和ACI的变化趋势进行空间插值以分析降水集中度的时空分布规律;采用随机森林(RF)算法对降水集中度的影响因子进行重要度分析。结果表明:(1)珠江流域逐年降水集中度ACI的年际变化不明显,东南部呈上升趋势,西北部呈下降趋势;(2)珠江流域西北部长期降水集中度LCI值偏小,即降水分布较平均;东南部长期降水集中度LCI值偏大,即降水较集中,表明该地区降水极值情况发生的几率相对较高,该空间分布趋势可能是受距离海洋的远近及海拔的影响;(3)众多气候影响因子中,东亚夏季季风(EASMI)对珠江流域的降水集中度影响最明显。     

长江黄河源区积雪空间分布与年代际变化

应用长江黄河源区及其周边地区16个气象站逐日积雪资料,分析了长江黄河源区积雪的空间分布和年代际变化特征.结果表明:以巴颜喀拉山主峰为中心的黄河源头和长江源东南部地区是年积雪深度高值中心,黄河源头以西和五道梁以东的长江源东北部和黄河源西北部广大地区是低值中心.冬春累积积雪深度占年累积积雪深度的比例>71.0%,夏半年(6~9月)对其的贡献小,但夏半年的积雪日数占年积雪日数的1/3.曲麻莱达日一线以南地区积雪主要发生在1月份,以北地区一年有两个高值期:前冬10~11月和春季3~5月.长江源和黄河源头地区积雪建立早,积雪季节长,结束晚,消退过程缓慢;而黄河源东部地区,积雪建立稍晚,积雪发展比较缓慢,消退过程迅速.近40 a来长江黄河源区积雪呈确定的增长态势,长江源区冬春积雪增长了62.11%,黄河源区增长了60.18%.但二者积雪变化位相基本相反,变化幅度长江源大起大落,而黄河源比较平缓,多雪年份出现也不一致.整个源区20世纪60年代至70年代初为积雪偏少期,70年代中期至90年代是积雪偏多期.从20世纪70年代中至80年代末,积雪明显增加,90年代积雪增加速度有所放慢,近40 a江河源区平均冬春累积积雪深度增加了60.95%.长江源区对整个源区积雪变化起主导作用,源区平均冬春累积积雪深度变化主要表现长江源的特征.     

云南省蒸发量时空分布及年际变化分析

根据56个蒸发站E－601型蒸发器的蒸发观测资料，分析了云南省蒸发量的时空分布规律及年际变化特点。云南省东部和西部边缘地带年蒸发量较小，滇中一带以及金沙江流域河谷地带年蒸发量较大。蒸发量年际变化具有春夏季较大、秋冬季较小的特点。近30年来，云南省蒸发量有普遍减小的趋势，20世纪90年代蒸发量普遍减小的可能原因是日照时数减少和风速减小。     

40余年来中国地区季节性积雪的空间分布及年际变化特征

利用全国700余个气象站的地面积雪观测资料,分析了中国地区季节性积雪年际的时空变化特征.结果表明:新疆北部,东北-内蒙古地区和青藏高原西南和南部地区为我国季节性积雪的3个高值区,也是积雪年际变化变化大的地区,也即为中国积雪年际异常变化的敏感区.综合积雪深度和积雪日数的变化趋势,可大致分为3种变化类型:1)增加和减小同步,主要在新疆天山以北、青藏高原东部地区、内蒙古高原中东部到大兴安岭以西的地区,减少区人体在内蒙古西部、黄土高原和长江中下游地区;2)积雪深度增加但积雪日数减少,主要在东北平原东部的部分地区,长江上游的部分地区;3)积雪深度减小而积雪口数增加,主要位于青藏高原中部的部分地区.中国地区积雪总体上呈现出平缓的增长趋势,积雪深度和积雪日数的年代际变化趋势在20世纪60年代呈现为稍有增加;70年代有所下降;80年代又增加;90年代又有略有增加的趋势.     

黑龙江省降水混沌识别及空间分布研究

为更好地研究降水时间序列的非线性特征,基于不同时间尺度0-1测试方法识别黑龙江省30个气象站1958~2011年降水时间序列的混沌特性。分别以三个不同时间尺度月系列、季系列、半年系列的渐进增长率中位值最小的北林站、漠河站、牡丹江站为代表说明黑龙江省各气象站均存在混沌特性,月系列和半年系列混沌特性较强,季系列混沌特性较弱。为研究全省范围内降水混沌特性空间分布规律,对各气象站K值进行克里金插值。空间分布结果表明,混沌特性在月降水系列呈现较为明显东西向的分带性,在季系列和半年序列并未呈现出明显的分带性;得出结论:不同时间尺度降水系列均产生混沌现象,混沌识别结果与气候类型、地形特征、人类活动特征相互支撑,为降水系统非线性特征提供一定参考。     

明末清初华北夏季降水年代际变化的模拟研究

明末清初中国社会动荡加剧, 王朝更迭, 伴随着华北地区较为明显的年代际气候变化。本研究使用CESM-LME(CESM Last Millennium Ensemble)模拟数据, 结合重建证据, 对明末清初华北夏季降水年代际气候变化特征和原因进行了分析。重建证据显示, 1644年华北夏季降水发生由少到多的年代际转变, 中国东部夏季降水呈"南旱北涝"的变化格局。CESM-LME集合试验成员012能够模拟出这样的年代际转变, 但模拟的变化幅度偏弱且转变发生时间略晚。模拟显示, 北太平洋出现类PDO(Pacific Decadal Oscillation, 太平洋年代际振荡)正位相的海温年代际异常, 引起日本海附近低压异常。同时, 热带太平洋呈现类拉尼娜型海温异常, 使得菲律宾以东洋面对流增强、降水增加, 通过北传罗斯贝波激发类东亚-太平洋遥相关, 导致西北太平洋副热带高压增强西伸和日本海附近异常低压的加强。对应于这样的环流异常, 华北有北风异常, 长江以南有南风异常, 华北地区南部水汽辐合增强, 有异常的上升运动, 华北夏季降水年代际增多, 并伴随着东亚副热带西风急流的向南移动。伴随华北夏季降水年代际转变, 华北土地承载力提高, 社会系统逐渐恢复和稳定。     

降水对陇西黄土滑坡的诱发作用及时空影响分析

以现场调查、试验测试数据为依据,从降水（主要指大暴雨或连阴雨）改变地形地貌促使滑坡形成、改变滑坡土的成分构成、改变滑坡的土体结构及稳定性、改变滑坡土的力学强度4个方面阐述了对黄土滑坡的诱发作用。选择典型城市的系列降水资料及发生滑坡数量,从多年降水、年内降水过程及降水的空间变化3个方面阐述了对黄土滑坡的时空影响。年际上,同一区域滑坡发生的频次与多年降水过程呈现良好的相关性,存在丰水年发生滑坡次数多、规模大而枯水年发生滑坡次数少、规模小的规律,丰水年发生滑坡数量一般是枯水年的3~5倍、平水年的1~2倍;年内滑坡集中出现于6-9月份和2-3月份,占全年滑坡数量的80%以上;不同区域,年降水量及降水强度越大,黄土滑坡发生频率越高,规模也越大;自东南向西北,随着降水量及降水强度的递减,依次划分为黄土滑坡强发育区、较强发育区和一般发育区。     

Spatial and temporal pattern of precipitation and drought in Gansu Province, Northwest China

Drought is one of the most harmful natural hazards in Gansu Province in Northwest China. The changes of precipitation affect the severity of drought. In order to recognize the trend of precipitation and understand the effect of rainfall change on water resources management and drought severity, Mann–Kendall test was used. Standardized Precipitation Index (SPI) was calculated to reconstruct the drought at different time scales and analyze the frequency of drought occurrence in the recent 50 years. The results show that the SPI is applicable in Gansu Province. The number of severe droughts differs among regions: it is more obvious as a 3-month drought in the Yellow River Basin and the Yangtze River Basin than in the Inland River Basin, and other droughts at 6-, 9-, and 12-month time scales have the same effect in the three regions. Mann–Kendall test results show that there is an upward trend in the summer periods and a downward trend in the autumn-winter-spring intervals ranging from 10.5 mm/10 years to −37.4 mm/10 years, which affect the local water resources management, droughts mitigation, and agriculture decision making. This situation poses challenges for future study.     

基于克里金插值估算区域降水量的抽样方法对比分析——以甘肃省为例

降水数据的空间插值精度由降水的空间变异特征、插值方法和降水观测站分布决定的, 其中, 降水观测站及插值方法的选择尤为重要. 利用空间随机抽样、空间分层抽样和空间三明治抽样等空间抽样方案, 以甘肃省境内的气象站点为研究对象进行抽样分析, 在抽样结果的基础上进行区域降水量克里金插值, 并对比了插值结果精确度. 结果表明: 在较为丰富的先验知识的前提下, 空间三明治抽样所得的区域降水量插值结果的误差项ME(1.97)、MSE(0.0066)和RMSSE(1.0184)都是最优的, 空间分层抽样次之, 空间随机抽样最差. 与另外两种抽样方案相比, 空间三明治抽样是一种使区域误差最小, 适用范围更广, 精确度更高的抽样方法.     

甘肃省含钾岩石分布特征及找矿方向浅析

我国是世界上钾肥消耗最大的国家之一,已探明的钾盐资源储量仅占全球资源储量的2%左右,钾盐资源相当贫乏,供需矛盾十分突出。因此,目前在加强钾盐矿普查的同时开展非水溶性钾矿资源的开发利用研究,是解决我国钾肥短缺的有效途径。根据国内对含钾岩石的研究,通过对省内含钾岩石岩石化学资料的收集、整理与分析研究,初步总结了省内含钾岩石的分布特征,将含钾岩石划分为岩浆岩型和沉积岩型两类,并对钾含量较高的岩石的分布进行了概略性研究,初步探讨了找矿前景,提出了可供勘查的矿化潜力较大的地区。     

甘肃省干热风的气候特征及其对气候变化的响应

对全省80个站1961-2006年资料统计6-7月干热风次数,采用小波分析其演变周期,用相关方法研究干热风对气候变化的响应.结果表明:甘肃干热风可划分为最重区、较重区、最轻区和无干热风区;近46 a来全省和河西的干热风次数随时间的变化呈增加趋势,小波分析显示出存在准6 a周期演变;干热风气象灾害对气候变化的响应十分敏感,在气候暖干时期干热风强度强,次数多,危害重,而在气候凉湿期强度弱,次数少,危害轻.     

甘肃通渭黄土滑坡二维形变时序监测

时间序列合成孔径雷达干涉测量技术能有效反应滑坡形变过程。2019年9月14日,甘肃省通渭县发生山体滑坡,但该滑坡灾前是否已经发生缓慢形变以及滑坡原因值得追溯和探讨。文中基于欧洲航天局发布的哨兵一号升/降轨数据,利用SBAS-InSAR技术分析甘肃通渭滑坡灾前二维形变特征以及滑动的因素。结果表明,2018年9月—2019年9月此滑坡存在连续形变,且随时间推移形变量不断增大,因此该滑坡为非突发型事件。在滑坡发生前,垂直向与东西向上最大累计形变量分别达18.25 mm和32.85 mm。基于二维时间序列结果进行距离分析与降雨量对比分析,显示苦水河与降雨量是该滑坡发生的两大诱因。该InSAR追溯结果进一步验证了星载雷达干涉测量技术在滑坡探测方面的应用潜力,是滑坡灾前识别、预警、防灾等减灾工作的有力工具。     

甘肃道路冰锥病害及防治技术

甘肃省大部分地区位于寒冷地区,各种道路冻害十分严重.通过调研,分析了甘肃省道路冰锥分布、发生机理及危害,针对冰锥类型提出了相应的防治措施.甘肃省道路冰锥主要分布在甘南高原、祁连山区及东段的乌鞘岭地区.冰锥类型多样,威胁道路安全的冰锥类型主要为工程活动诱发冰锥,其次是天然形成的山坡冰锥.在213国道合作-郎木寺改建工程中利用了提高路基、排水沟与涵洞结合、渗水盲沟及改变水流方向等方法防治道路冰锥,效果理想.     

浅析甘肃小流域分布特性及山洪灾害成灾特点

暴雨洪水是自然界的主要灾害之一,它是水文现象的极端事件。山洪给国民经济和人民的生命财产造成很大损失,它是甘肃经济社会发展的重要制约因素之一。随着经济发展,人口增加,山洪给国民经济和社会发展带来的损失将越来越大,因此,防洪减灾任务仍十分艰巨。本文对甘肃省小流域分布特性及山洪成灾特点进行了分析,并提出了山洪灾害防治的建议。     

甘肃省河流等级划分及特征值分析

为掌握甘肃省河流特征与径流及水文现象之间的关系,根据Horton理论,运用地理信息技术对境内河流进行4级划分、特征定性分析及定量计算。结果表明,河道等级与相应面积序列等级服从有序性表现,河流的平均宽度和形状系数也有明显的地域和区域特性。