1956-2012年黄河源区流量演变的新特征及其成因

利用黄河源区唐乃亥水文站1956-2012年的逐月流量实测资料,通过趋势分析、小波分析以及不均匀系数和贡献的计算,分析了1956-2012年57 a来黄河源区流量的趋势、年内双峰型变化新特征及其主要成因.结果表明：近57 a来黄河源区流量演变包括2个上升时段（1956-1967年和2002-2012年）、1个下降时段（1989-2002年）和1个振荡调整时段（1967-1989年）.流量年内分配不均匀性最大的是1980年代,最小的是1990年代.流量年内分配主要表现为双峰型,峰值点主要出现在7月和9月,但出现月份存在年际、年代际变化,且峰值点的月份也随着丰、枯水年存在着变化.降水对流量的正贡献呈7、9月双峰型,温度的负贡献则使9月峰值消失.当夏季高原附近区域,尤其是高原北侧低层600 hPa位势高度场降低,高原夏季风偏强时,有利于黄河源区降水增加、流量增大,出现流量年内分配的峰值点,且夏季高原高度场的变化对流量年内分配第二个峰值点（秋季）的出现有一定的指示意义.     

器测和树轮资料对厄尔尼诺-南方涛动指数的响应特征

厄尔尼诺-南方涛动是影响全球年际（1~10年）气候变化最显著的海气因子,是现代气候和古气候的热点研究对象。目前有多个指数能够刻画厄尔尼诺-南方涛动特征与演化,树轮资料是重建其过去千年以来演化历史所使用的最为广泛的代用资料,然而系统对这些指数与器测温度、降水和树轮资料在不同时间尺度上关联的研究尚未开展。本文研究了东亚和北美的器测与树轮资料对6种厄尔尼诺-南方涛动指数的响应差异,发现器测和树轮资料对描述多气候变量耦合变化的多变量厄尔尼诺-南方涛动指数（MEI）的响应均最高。厄尔尼诺-南方涛动Modoki指数（EMI）与器测资料的相关偏低,但是该指数与树轮资料的相关偏高,这可能是由于该指数和树轮所关联的多个气候因子的协同变化相似。不同厄尔尼诺-南方涛动指数与东南亚和印度次大陆以及加拿大中西部的温度相关显著,在年际尺度上更明显;这些指数与中亚和美国西北部的降水的相关最显著,但在年际尺度上的相关提升不明显。厄尔尼诺-南方涛动指数除了与上述区域的树轮资料显著相关以外,该指数还与部分湿润地区（如喜马拉雅南麓）的树轮资料显著相关,这可能是这些湿热地区的树轮往往受到多个气候因子共同影响,而这些气候因子的协同变化与厄尔尼诺-南方涛动指数的关联显著。研究指出,进行厄尔尼诺-南方涛动指数重建时,不仅要考虑指数与树轮之间的关系,还需要详细建立树轮、区域气候因子和厄尔尼诺-南方涛动这三者之间的关联。

     

黄河源区基流量的变化规律及影响因素

选用改进的加里宁方法计算出源区的基流量,利用小波变换、小系数方差等方法分析了1955—1999年基流量周期变化规律,同时利用显著周期振幅的不稳定性,计算同周期基流量与气象要素的小波系数的相关系数,判定了基流量变化趋势及显著周期的气象成因,确定了三次断流的原因。计算结果表明:源区基流量存在一个强趋势项、7~8a与3~4a两个显著周期。强趋势项决定了基流量的总体变化规律。受其影响,20世纪50年代以来,源区基流量呈现枯—丰—枯的变化规律。强趋势项与两个显著周期的叠加是基流丰枯变化的本质,是历史上三次断流的根本原因。计算结果还表明,基流量的强趋势项为气温所致,两个显著周期为降水所致。源区植被覆盖率与基流指数成负相关关系,当植被覆盖率增加20%时,基流指数将减少10%以上。     

澜沧江云南德钦古水一带第四纪堰塞湖的沉积特征及其环境意义

在云南省西北部德钦县古水一带深切的澜沧江河谷中,发现了一套第四纪湖相沉积物,以纹层状粘土、粉砂质粘土和粉砂的互层组合为特征,构成了第三和第四级阶地的基座.笔者对该湖相剖面进行了U系、孢粉和若干地球化学指标的分析测试,并以这些结果讨论了古湖的形成时代和成因,以及古湖堆积时期的古植被和古气候.剖面顶部、中部和中下部粘土的U系法年龄测定结果分别为52.3±3.4 ka、64.2±5.6 ka和81.9±6.5 ka,说明古水古湖形成于晚更新世早中期的末次间冰期晚期和末次冰期的早冰阶与间冰阶早期,很可能是大型冰川(如下游的明永冰川等)或巨量的冰水沉积物堰塞了澜沧江河谷而造成的结果.     

黄河源秋季洪峰对西风指数的响应

分析了1961—2010年黄河源的水文气象要素的演变过程。由于丰水期（7月、 8月、 9月）降水减少而温度升高, 导致黄河源年径流及降水总体上呈非显著减少趋势, 且1990年代以来9月份秋季洪峰消失。以30年为一个时间窗口, 使用偏相关方法, 分别计算了黄河源丰水期的降水、 径流与WCI（西风指数）、 ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）和IOD（印度洋偶极子）的偏相关关系并排除了ENSO、 IOD与WCI之间的共同作用, 发现WCI对黄河源丰水期径流影响要高于ENSO与IOD, WCI的增强可能是黄河源8月降水减少及9月洪峰消减的主要因素。     

湖北永兴洞降水对2015年厄尔尼诺的响应

通过对湖北永兴洞为期3年（2013年6月至2016年7月）的地表降水δ¹⁸O观测,发现该地点降水δ¹⁸O在2015夏季显著偏正。利用HYSPLIT后向轨迹方法对永兴洞降水水汽来源进行分析,结果表明在厄尔尼诺事件的影响下2015年夏季来自远源印度洋的水汽显著减少,而近源太平洋水汽相对增多,即降水δ¹⁸O因"环流效应"而偏正。本研究提供的观测证据表明永兴洞石笋δ¹⁸O记录在重建ENSO主导下的亚洲季风大气环流方面具有重要潜力。

     

滇西澜沧江构造带南段沙乐花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

沙乐花岗岩位于滇西思茅地块南涧县南西沙乐乡一带,主要由黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩组成,被少量正长斑岩侵入。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年得出黑云母二长花岗岩的形成年龄为246.4±2.6 Ma,花岗闪长岩的形成年龄为245.7±3.6Ma,表明该花岗岩体的形成时代属于早三叠世。岩石SiO₂含量71.44%~76.39%,Al₂O₃含量12.72%~16.15%,K₂O/Na₂O=0.1~1.30,均属高钾钙碱性过铝-强过铝花岗岩。根据地球化学特征和微量元素构造判别图解,样品点主要落入“火山弧花岗岩”、“板内花岗岩”区域,少量落入“碰撞花岗岩”区域,表明其形成于俯冲-碰撞岩浆弧转换环境。在Sr-Yb花岗岩分类图解中,主要属常见的低Sr高Yb花岗岩,少数样品属低Sr低Yb花岗岩,其物质来源为含砂质的变质泥质岩。结合锆石定年结果及岩体产出的区域地质背景,认为沙乐花岗岩形成于缅泰马陆块与思茅地块大陆碰撞造山过程的初始阶段,同时表明昌宁-孟连洋碰撞最早时限为早三叠世。     

基于多元线性回归的甘池泉流量 对降水响应特征分析

以房山长沟镇甘池泉流量为研究对象,采用多元线性回归方法,分析泉流量-降水的响应特征。自相关性及互相关性分析结果表明,泉流量对降水表现为短期滞时(快速响应)和长期滞时(5~6个月)。建立大气降水-泉流量的多元线性回归模型,将输出结果与实测过程曲线相拟合,纳什效率系数NSE为0.72,表明建模效果较好。经分析,所建模型用于4个月之内的泉流量预测较为可靠。结合甘池泉域含水层特性分析,泉流量在降水后产生快速响应,其径流主要来自于表层岩溶带裂隙水流;而5~6个月的长滞时响应来源于深远部岩溶带裂隙水流。     

叶尔羌河源流区近50年来年径流变化及其对气候变化的响应

  基于新疆卡群水文站和塔什库尔干气象站1959～2005年的观测资料,运用小波分析和统计分析相结合的方法,从多时间尺度研究叶尔羌河源流区近50年来年径流的非线性变化趋势,以及径流对气候变化的响应。结果表明: 1）年径流、气温和降水的主要变化周期几乎一致,年径流和年降水量都存在24年的主要变化周期,而年平均气温则是23年。2）年径流量表现出具有时间尺度依赖性的非线性变化趋势,与区域气候变化密切相关。3）年径流变化是区域气候变化响应的结果,从8（2³）年、4（2²）年和2（2¹）年时间尺度上来看,年径流量与年平均气温和年降水量之间存在显著的线性相关关系。     

滇西澜沧江构造带中段中生代岩浆岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

滇西澜沧江构造带被认为是古特提斯洋的闭合位置,该带南段完好地保存了蛇绿岩及与俯冲消减和闭合相关的大量岩浆记录.然而这些记录在澜沧江构造带中段鲜有报道,导致区域构造格架的划分产生了分歧,严重影响了对青藏高原发展演化的认识.我们最近在澜沧江构造带中段崇山变质带内发现了印支期岩浆记录.通过开展系统的锆石U-Pb年代学和Lu-...     

滇西北澜沧江结合带的边界断裂和主要特征

澜沧江结合带的东、西边界断裂分别为位于澜沧江西岸的吉岔断裂和位于碧罗雪山主峰的碧罗雪山断裂.澜沧江结合带由上古生界吉东龙组（P1j）、沙木组（P2sm）组成,形成于浅海陆棚-陆棚边缘盆地环境.其中,沙木组上段（P2sm2）的火山岩形成于岛弧环境.沿吉岔断裂出露的超镁铁-镁铁岩划分为2个部分：吉岔超镁铁-镁铁-斜长花岗岩具蛇绿岩特征,很可能属澜沧江洋壳的零星残片,在澜沧江洋消亡过程（早中三叠世?）中迁移定位;维登镁铁岩属阿拉斯加型,是兰坪-思茅中生代沉积盆地消亡过程（白垩纪）中沿吉岔断裂上侵的产物.     

南海北部1987～1988年颗粒物质和硅藻通量的季节性变化:季风气候与 El Nino的响应

南海北部1987年9月～1988年10月沉积物捕获器中颗粒物质和硅藻通量的季节性变化受到季风气候的控制.颗粒物质与硅藻在东北和西南季风盛行期增加,在季风转变期减少.浅层和深层的颗粒总通量、蛋白石通量、碳酸钙通量、蛋白石/颗粒总通量比值、碳酸钙/颗粒总通量比值、有机碳/磷的比值以及浅层硅藻Thalassionema nitzschioides、Coscinodiscus excentricus、Coscinodiscus nodulifer、Nitzschia marina和Rhizosolenia bergonii的通量在东北季风期间明显地增加了,这些变化可能与1987年～1988年发生的EINino事件相关.     

南海北部沉积物特征及其对珠江演变的响应

采用沉积地球化学、沉积物矿物成分分析等手段研究发现,自渐新世以来,南海北部沉积物成分具有阶段性改变的特征.在早渐新世,沉积物反映出其母岩以花岗岩和区域变质岩为主;到晚渐新世,母岩中区域变质岩类型消失,而以花岗岩、沉积岩和接触变质岩为特征;进入中新世,沉积物主要反映出碳酸盐岩等沉积岩为主的源区特点.这种沉积物成分演变特征与南海北部盆地基底及珠江流域不同区域物质组成特征极为一致,反映出珠江流域演化与南海北部沉积充填之间的对应关系.因此,通过这种研究方法,可以更好地理解32Ma以来南海北部沉积物成分发生改变的原因.同时,可以通过对比南海北部古珠江来源沉积物各时期的成分特点,建立珠江流域的侵蚀-搬运-沉积过程,探讨珠江流域演化历史.     

近50年黄河入海径流变化特征及影响因素分析*

以黄河口利津站实测、天然径流资料为依据,采用回归分析、相关分析和随机水文学的方法,对黄河入海径流的变化特征进行了分析,并结合流域气候和人类活动资料,定量探讨了近50多年来自然变化和人类活动对入海径流的影响。采用费希尔最优分割法检测出黄河实测入海径流出现1968年、1985年和1996年3个跳跃点,依据3个跳跃点,将入海径流分为4个阶段:即Ⅰ(1950~1968年)和Ⅱ(1969~1985年),Ⅲ(1986~1996年)和Ⅳ(1997~2004年),4个阶段径流量逐阶段递减。根据降雨与径流的相关分析计算出各阶段取水量占入海天然径流量的比重,第Ⅰ阶段为24 ％ ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ阶段分别升至44 ％ , 65 ％ 和79 ％ ,说明流域取水量的增加是造成入海径流量逐阶段减少和断流严重性增强的主要原因,也反映了黄河入海径流由第Ⅰ阶段受自然变化影响为主逐渐过渡至第Ⅲ阶段后受人类活动影响为主。1985年以后流域暖干化、大水库的调节和水土保持等则是促使径流量减少和断流的辅助因素。     

黄河源区哈江盐池的成因与意义*

黄河源区哈江盐池被认为是古羌人从青藏高原东北部草原地带向成都平原迁徙和扩张的起点,而且得益于盐的开发和行运。地质-地貌和气候变迁资料表明,黄河在7000aB.P.前后的溯源侵蚀切开了多石峡,开始拓展了黄河源区。在这个过程中,黄河袭夺了北侧来自布青山区给予其南侧湖泊补给的河流,使哈江古湖失去了原先的主要补给,成为半封闭的小湖。5500aB.P.的全新世中期气候转变,特别是约4500aB.P.的重大干-冷事件不仅驱使古羌人由草原向河谷、平原的迁徙,而且促成了哈江盐池的形成。从而,才有了昆仑以南青藏高原东北部草原地带的古代制盐业基地,也才有可能推动古代先民的向东迁徙。     

江汉平原主要河流沉积物重矿物特征与物源区岩性的响应

通过对江汉平原主要河流沉积物的重矿物组合、特征矿物以及能够反映沉积物稳定状况、物源及成熟度的重矿物特征指数(ATi,GZi和ZTR)进行对比分析,发现在江汉平原范围内,长江和汉江及其长江主要支流的沉积物中重矿物特征具有显著的差异。长江的重矿物组合模型为：  锆石+绿帘石+辉石+绿泥石+金属矿物,特征矿物是锆石和辉石;   汉江的重矿物组合模型为：  绿帘石+角闪石+石榴石+绿泥石+金属矿物,特征矿物是角闪石、石榴石;   另外,清江、漳河、沮水和玛瑙河的重矿物组合及特征矿物也都完全不同。而且各水系的沉积物的重矿物特征与其源区的岩性分布显示出极好的相关性。研究表明在江汉平原利用重矿物特征及组合模型来进行物源示踪的方法开展水系演化研究是可行的。     

安宁河断裂带勒帕沟泥石流发育特征及防治建议

2011年6月17日,勒帕沟发生近50年来最大的一次泥石流,经计算泥石流断面平均流速为2.03 m/s,峰值流量为200.11 m3/s,为大型泥石流,对帕勒村村民生命财产造成了巨大危害。勒帕沟上游岸坡前缘不稳定斜坡体及勒帕沟沟道内松散堆积的卵砾石为勒帕沟泥石流的主要物源。上游支沟中碎屑物块度较小,易被水流冲走,不会形成堰塞湖和溃决型泥石流。勒帕沟流域现今仍有再次暴发泥石流的可能,建议于流域中上游进行人工植树造林,在下游清理河道,进行监测预警,以实现泥石流综合防治。      

黄河上游寺沟峡拉干峡段滑坡时空特征及对气候变化的响应研究

滑坡发育动力机制对全球气候变化的响应过程逐渐成为地质灾害研究领域的热点和焦点问题。文章以我国地质灾害高易发区的黄河上游寺沟峡拉干峡段大型、特大型、巨型滑坡为研究对象,在广泛收集区域古气候演化资料和滑坡年代测定的基础上,开展了末次冰期以来特大型、巨型滑坡发育的时空分布规律研究,分析了滑坡的主要发育期与全球气候变化的响应关系,在此基础上探讨了研究区滑坡发育的动力机制对气候变化的响应过程。主要取得了以下认识:(1)研究区滑坡异常发育,分布广泛、成灾规模大、动力机制复杂、危害严重,在空间上以群科尖扎盆地最为发育; (2)利用滑坡钻孔滑带土和滑坡体与上下覆黄土的叠置关系开展了滑坡体的年代学测定工作,并从时间尺度上划分了滑坡的5个主要发育期,其分别为53～49ka B.P.、33～24ka B.P.、10～8ka B.P.、5～3.5ka B.P.和现代; (3)研究区滑坡的主要发育期分别对应于中国黄土高原马兰黄土中的2层弱发育古土壤层L1-4 和L1-2、末次冰期晚期/全新世过渡期、全新世适宜期和现代全球升温期; (4)全球不同地区滑坡的发育期与气候变化有密切联系,其主要发育于古气候的温暖湿润期和气候变化的快速转型期。     

云南永胜县三道河泥石流活动特征及治理方案

叙述了云南省永胜县期纳镇三道河泥石流的发育特征、危害对象,并对该地区泥石流成因进行了分析。阐述了泥石流的形成条件,并对物源区物源条件等局部滑坡崩塌情况进行分析。描述并分析了泥石流诱发因素及形成机制。提出三道河泥石流以"拦固排护结合,以拦排为主"的治理方案,以保护三道河流域居民的生命财产安全。