西藏高原降水变化趋势的气候分析

利用西藏1971~2000年月降水量、降水日数资料,分析了近30年高原降水的变化趋势。结果发现,西藏大部分地区年降水量变化为正趋势,降水倾向率为1.4~66.6 mm/10a,而阿里地区呈较为明显的减少趋势。年降水日数变化阿里地区、林芝地区东部为负趋势,正趋势以那曲地区中西部、昌都地区北部最为明显。20世纪70年代高原西部为正距平、东部为负距平,20世纪80年代大部分地区为负距平,20世纪90年代高原西部为负距平,东部为正距平。近30年来西藏高原平均年、四季降水量均呈增加趋势,年降水量以19.9 mm/10a的速率增加,尤其是20世纪90年代增幅较大,1992年以来春、夏季降水明显增加。阿里地区出现了暖干化趋势。年降水异常偏涝年主要出现在20世纪80和90年代。     

不同源降水数据在天山南坡阿克苏河流域适用性分析

降水是水热循环以及气候变化研究的重要环节,降水资料的准确与否直接影响流域尺度的水文过程研究。本文基于2000-2015年天山南坡阿克苏河流域气象站点观测降水数据,对比分析了Tropical Rainfall Measuring Mission（TRMM）降水数据集和Global Land Data Assimilation System（GLDAS）两种具有代表性的降水格网数据集在阿克苏河流域的适用性。结果表明：TRMM3B43数据在阿克苏河流域的整体表现优于GLDAS-2数据。两种数据的精度在月尺度上表现最优,相关系数分别为0.938和0.901,通过了0.01的显著性检验;在季节尺度,TRMM3B43数据各季节与站点插值的拟合度要优于GLDAS-2数据,但二者均呈现出高估冷季降水而低估暖季降水的趋势;在年尺度上,两种数据表现较差。在空间分布上,两种数据类型均能够反映出阿克苏河流域降水自西北向东南递减的空间分布趋势。并且两种数据在平原区的表现均优于山区,低估高海拔地区降水而高估低海拔地区的降水。     

汾河流域水环境地理信息系统设计

该文结合汾河流域水环境地理信息系统设计的具体实践，论述了系统所采用的三层结构体系、设计的技术策略，重点对系统的功能特别是数据库设计和应用系统功能进行了详细的描述，是地理信息系统在水环境管理领域应用的有益探索。     

1956-2010 年甬江流域降水变化特性分析

近几十年气候变化加剧了一些地区的水资源时空分布不均匀性, 使水灾害事件呈突发、频发、并发、重发趋势。本文选取中国东南沿海的甬江流域为研究对象, 基于近55 年日过程降雨资料(1956-2010 年), 采用集中度分析和Mann-Kendall(MK)趋势检验等统计学方法, 分析甬江流域降水的变化特性。结果显示, 甬江流域20 世纪80年代后, 年降水集中度呈现显著(置信水平95%)的下降趋势, 汛期降水量占年降水量比重减少, 其中5 月份降水量比重下降最为明显;而非汛期降水量占年降水量比重增加, 1 月份降水量比重增加最为明显;50~100 mm/d级别的暴雨总量稳定且有增加趋势。总体上, 甬江流域降水年内分布呈现坦化趋势, 不同量级暴雨变化趋势有利于洪水资源化, 因此结合合理的工程措施可以有效地增加该区域的水资源可利用量。     

汾河水库以上流域径流变化与洪水频率分析

根据1970—2004年的实测水文资料,采用水文学及统计方法分析了汾河水库控制流域的径流量变化及其原因,同时还计算了不同重现期的控制站的洪峰设计值。结果表明,入库控制站静乐和上静游站丰、平和枯水水平年不同步,在20世纪70和80年代发生丰水和平水年份比较多,在90年代后枯水年份比较多,多干旱年份。水库控制流域洪水主要集中在7月、8月,同时极端洪涝和干旱事件出现的频次增多。以静乐站为代表分析降水对径流变化的结果表明,高强度降水在量级和次数上存在波动变化的态势,年径流的时序变化主要是受年降水量的变化影响。     

1960-2005年澜沧江流域极端降水变化特征

极端降水事件是气候变化的一个重要方面。澜沧江流域纵贯13个纬度,最大相对高差近5000 m,跨6种气候带,是全球少见的南北向大江,它在气候、水文、地理、生态学等多方面都具有重要的科学研究价值。自1960年以来,流域经历了显著的气温上升。探讨在气候变暖背景下这一复杂流域的极端降水变化具有重要意义。本文利用澜沧江流域及其周边35个气象站1961-2005年的日降水资料,分析了小于5 mm、5～10 mm、10～50 mm以及大于50 mm 4个不同量级降水的降水量、降水日数和日平均降水强度的变化趋势。并计算了每种量级降水占总降水量的百分比及降水频率。结果表明,各量级各项指标均存在明显的区域变化特征,流域总体上极端降水频率的增加态势明显。对典型地区站点分析表明,极端降水的增加可能与气候系统随机性变强有关。     

气候变化和人类活动对汾河流域径流情势影响分析

在人类活动和气候变化的影响下,汾河入黄径流量锐减,加剧了山西省水资源短缺的现状,并引起生态环境的恶化,同时入黄径流量的减少致使黄河干流流量的减少,加剧了黄河中下游的水资源短缺。以汾河流域为研究区,采用水文变异诊断系统分析了汾河流域入黄控制站河津站1956-2012年的径流情势的变化情况,入黄径流有显著下降的趋势,并且在1971年左右发生了突变减少。然后采用多元分析方法,分析造成径流突变减少的影响因子,其径流受到降水量、潜在蒸散发量和人类活动引起的流域属性改变的影响。随后采用Budyko公式分析其敏感性,在相对较长的时间尺度上,气候变化对径流的影响比人类活动更加敏感。最后采用累计斜率法分析上述参数对径流的影响比率,得到径流量受降水量、潜在蒸散发量和流域属性的影响比率分别为16.29%、-4.86%和88.57%。     

上海降水百年变化趋势及其城郊的差异

采用上海龙华中心气象站1893-1999年降水资料及上海周边郊县1960-1999年降水资料，分析上海降水的时空特征，研究结果表明：（1）上海年度降水存在着2a、3.2a、35.2a的准周期振动；上海百年气候按干湿状况可分为6个时期，1982年开始的这次多雨偏湿期周期趋向延长；上海降水的年际波动显著，旱涝灾害年发生概率为18.7%，上海气候特征在长江和钱塘江之间平原地区有相关广泛的代表性。（2）上海城郊降水存在着显著性差异，近40a市区降水增长率为郊县的1.5倍，城郊降水差异呈扩大趋势，上海城市雨岛效应主要存在于6-9月的梅雨和台风雨期间，有明显的雨岛中心，全市降水北片稍大于南片；多年降水有明显的长期趋势。而秋末到春季并无雨岛现象，全市降水南片略大于北片；多年降水表现为较强烈的波动性。     

清代汾河上游自然灾害时空研究

通过整理和分析清代汾河上游灾害的频次、类型和等级,运用小波分析、相关性分析等方法对其时空特点及原因展开探讨。结果表明:研究区在清代共发生自然灾害111次,灾害类型包括水灾、旱灾、冰雹、地震、蝗灾和霜冻,灾害等级分为重度、中度、轻度。中度水灾频次最多。水灾、旱灾、霜冻之间有显著的相关性。自然灾害的年际变化呈现出高—低—高3个时段,整体呈递减趋势,10 a频次在公元1690—1699年最高,主周期变化为37～38 a。灾害种类的空间分布较为一致,阳曲最多。其原因与明清小冰期、ENSO事件和区域内的小气候、落后的农业条件、人口增多导致的植被破坏、水土流失等有关。     

汾河流域城市化与水资源耦合协调关系研究

通过构建汾河流域城市化与水资源系统指标体系,利用综合评价法对2010—2019年汾河流域城市化和水资源综合水平的变化趋势进行分析,在此基础上构建耦合协调度模型,分析汾河流域城市化与水资源的耦合协调关系。结果表明：汾河流域城市化综合指数整体呈上升趋势,城市化子系统重要程度表现为经济城市化>社会城市化>空间城市化>人口城市化;水资源综合指数呈波动上升趋势,水资源子系统重要程度呈现出水资源利用>水资源水平>水资源保护,水资源环境不断优化,2013年出现短期下降,主要受水资源量和用水量等要素的影响;从时间上看,2010—2019年汾河流域城市化与水资源耦合协调度不断提高,经历了从2010年低水平轻度失调到2019年高水平协调发展过程;空间上,2010—2019年汾河流域六市城市化与水资源耦合协调度不断提升,吕梁、太原、忻州达到良好协调水平,临汾、运城处于勉强协调水平,而晋中则处于磨合阶段的濒临失调水平。     

黄河流域近50年降水变化趋势分析

本文简要分析了黄河流域降水空间分布规律,用非参数检验方法（Mann-Kendall法）对流域内77个气象站近50年的降水资料进行了年月降水序列趋势检验,并用线性回归方法与其进行了比较。结果表明,对于年降水序列,有65个气象台站呈现下降趋势,典型月（包括1月、4月、7月、10月）中4月、7月和10月对年降水下降趋势贡献较大,但其趋势空间分布情况存在差异。对于所有月降水序列,全年4⁵月以及7¹2月降水呈现下降趋势。而其趋势空间分布,黄河上游北纬35°以南地区除7⁹月外其余月份降水呈现增长趋势。渭河上游及呼和浩特地区降水趋势随月份时有变化,流域内其他地区降水则呈减少趋势。对比两种方法,Mann-Kendall方法在冬季（12月至次年2月）的检验结果中无变化趋势气象站数明显多于线性回归方法,且后者估计出的趋势变化幅度略大于Mann-Kendall方法所估计出的结果。     

Responses of landform development to tectonic movements and climate change during Quaternary in Fenhe drainage basin

Tectonic movements and climate changes are two main controllers on the development of landform. In order to reconstruct the history of the evolution of the landform in the Fenhe drainage basin during middle-late Quaternary comprehensively, this paper has provided a variety of geomorphological and geologic evidences to discuss how tectonic movements and climate changes worked together to influence the landform processes. According to the features of the lacustrine and alluvial terraces in this drainage basin, it is deduced that it was the three tectonic uplifts that resulted in the three great lake-regressions with an extent of about 40-60 m and the formation of the three lacustrine terraces. The times when the tectonic uplifts took place are 0.76 MaBP, 0.55 MaBP and 0.13 MaBP respectively, synchronous with the formation of paleosol units S8, S5 and S1 respectively. During the intervals between two tectonic uplifts when tectonic movement was very weak, climate changes played a major role in the evolution of the paleolakes and caused frequent fluctuations of lake levels. The changes of the features of lacustrine sediment in the grabens show the extent of such fluctuations of lake level is about 2-3 m.     

Changing features of extreme precipitation in the Yangtze River basin during 1961-2002

The total precipitation of the highest 1 day, 3 day, 5 day and 7 day precipitation amount (R1D, R3D, R5D and R7D) in the Yangtze River basin was analyzed with the help of linear trend analysis and continuous wavelet transform method. The research results indi-cated that: 1) Spatial distribution of R1D is similar in comparison with that of R3D, R5D and R7D. The Jialingjiang and Hanjiang river basins are dominated by decreasing trend, which is significant at >95% confidence level in Jialingjiang River basin and insignificant at >95% con-fidence level in Hanjiang River basin. The southern part of the Yangtze River basin and the western part of the upper Yangtze River basin are dominated by significant increasing trend of R1D extreme precipitation at >95% confidence level. 2) As for the R3D, R5D and R7D, the western part of the upper Yangtze River basin is dominated by significant increasing trend at >95% confidence level. The eastern part of the upper Yangtze River basin is dominated by decreasing trend, but is insignificant at >95% confidence level. The middle and lower Yangtze River basin is dominated by increasing trend, but insignificant at >95% confidence level. 3) The frequency and intensity of extreme precipitation events are intensified over time. Pre-cipitation anomalies indicated that the southeastern part, southern part and southwestern part of the Yangtze River basin are dominated by positive extreme precipitation anomalies be-tween 1993–2002 and 1961–1992. The research results of this text indicate that the occurrence probability of flash flood is higher in the western part of the upper Yangtze River basin and the middle and lower Yangtze River     

汾河流域地貌发育对构造运动和气候变化的响应

Tectonic movements and climate changes are two main controllers on the development of landfrorm.In order to reconstruct the history of the evolution of the landform in the Fenhe drainage basin during middle-late Quaternary comprehensively,this paper has provided a variety of geomorphological and geologic evidences to discuss how tetonic movements and climate changes worked together to influence the landform processes,According to the features of the lacustrine and alluvial terraces in this drainage basin,it is deduced that it was the three tectonic uplifts that resulted in the three great lake-regressions with an extent of about 40-60 m and the formation of the three lacustrine terraces.The times when the tectonic uplifts took place are 0.76 MaBP,0.55 MaBP and 0.13 MaBP respectively,synchronous with the formation of paleosol units S8,S5 and S1 respectively.During the intervals between two tectonic uplifts when tectonic movement was very weak ,climate changes played a major role in the evolution of the paleolakes and caused frequent fluctuations of lake levels.The changes of the features of lacustrine sediment in the grabens show the extent of such fluctuations of lake level is about 2-3m.     

雅鲁藏布江流域降水时空变化特征

雅鲁藏布江流域是全球气候变化的敏感区,该流域降水变化对青藏高原的水系统、生态系统和山地灾害系统的演变具有重要影响。本文通过流域水文分析,将雅鲁藏布江流域的三大水资源区细分为9个分区。基于雅鲁藏布江流域1979—2018年降水数据,综合分析了雅鲁藏布江流域及9个分区的年、干湿季、月降水量以及日、小时尺度极端降水的时空变化特征,探讨了降水和典型大尺度大气环流因子的相关性。结果表明：① 1979—2018年间,在流域尺度上,各时间尺度降水整体上均呈上升趋势。其中,年降水量上升趋势最大,为2.5 mm·a^-1;年、干湿季降水量以及典型小时尺度极端降水（Rx3hour、Rx12hour）均在95%信度水平下显著上升。在水资源分区尺度上,各分区不同时间尺度降水的变化趋势呈现更明显的非一致性,所有分区除小时尺度极端降水均呈上升趋势外,其余时间尺度降水的趋势变化方向各异。② 雅鲁藏布江流域降水存在明显的空间分异性,且降水空间分异性会随着降水指标时间尺度的缩短而增强。各时间尺度降水整体上均呈现出自东部向西部逐渐减少的趋势,流域东南部（分区Ⅲ-2）始终是高值中心,流域中西部（分区Ⅰ-2、Ⅱ-1）存在区域性高值中心。③ 北半球副热带高压和北半球极涡对雅鲁藏布江流域降水变化具有显著影响。研究结果有助于掌握当地降水的多尺度变化特征,可为雅鲁藏布江流域和青藏高原地区的水循环研究、水资源开发利用和山洪灾害防治等提供科学基础。     

基于GPD分布的黑河流域极端降水频率特征分析

采用广义帕雷托分布(GPD)对黑河流域极端降水的频率特征进行了分析。采用百分位数法、Hill图法、年交叉率法选取了极端降水阈值,借助L矩法对GPD分布的参数进行了估计;采用Mann-Kendall和Pettitt方法对超阈值日极端降水序列的平稳性进行了检验。结果表明：① 采用百分位数法和Hill图法得到的日极端降水阈值差别很大,在综合考虑以上两种方法的基础上,结合年交叉率法,最终确定了流域各站点日极端降水的阈值;② 根据Mann-Kendall和Pettitt方法,超阈值日极端降水序列基本满足平稳性假定;通过Kolmogorov-Smirnov检验以及理论频率曲线和经验频率曲线的拟合程度可以看出,GPD分布能够很好地拟合研究区极端降水的分布特征;③ 通过分析理论累积频率达到90%以上的极端降水可以发现,黑河流域20世纪60年代发生极端降水的次数最多,其次是90年代以后,70年代、80年代发生极端降水次数较少;在过去51年间,下游发生极端降水的次数最多,其次是中游和上游。     

汾河流域上游人工林地深层土壤干燥化探讨

以汾河上游环境生态重点治理县静乐、娄烦和岚县的近30年主要人工林杨树、杏树林为例,在14个采样点分别取0~600cm深度共820个土壤样品,测得各取样点土壤水分数据序列,分析不同林龄以及不同植被在不同地点生长期内的耗水情况。研究得出:娄烦10a龄杨树林200~400cm土壤平均含水量为9.89%,娄烦20a杨树林地200~400cm土壤平均含水量为7.88%,岚县18a龄杨树林200~400cm土壤平均含水量在7.27~8.83%之间,静乐30a龄杨树林阳坡200~570cm土壤平均含水量为9.02%、阴坡200~400cm为9.72%。表明:静乐、娄烦和岚县人工林各土壤剖面均存在干燥化现象,有中度或轻度干层发育。汾河流域上游人工林地干层发育具有普遍性,发育深度一般达到了600cm或更大深度。该区干层发育的自然现象,是降水量较少决定的。地形、植被等对干层发育有重要影响,梁峁地段人工林干层强于低洼冲沟地段,阳坡强于阴坡。从植被的适宜性角度提出汾河上游流域区作为生态建设重点地域,应遵循演替规律,科学实施退耕还林还草。在轻度干层发育区可以发展较为耐旱、低耗水的人工林;在中度干层发育区应先发展草灌为主的植被,水分条件改善后再恢复乔灌草相结合的植被。本研究为该地区的生态恢复提供了理论依据。     

黑河流域中上游地区降水中氢氧同位素与温度关系研究

根据黑河流域中上游地区所取得的降水水样和降水气象资料,分析了该区域降水中氢氧同位素随温度的变化特征,研究了内陆河黑河流域中上游地区降水中氢氧同位素与温度的关系,揭示了降水中氢氧同位素随温度的变化规律。降水中氢氧同位素与温度有很好的正相关关系,且与降雨前后平均气温之间的相关性优于与降雨前和降雨后气温之间的,温度与δ~(18)O之间的相关性优于与δD的。在黑河流域,局地性降水的增加影响降水中氢氧同位素与温度之间的关系,在山前或山前盆地,因局地性降水增加,所以降水中氢氧同位素与温度的关系与山区相比较差。