砂质海岸与淤泥质平原海岸的生态型保护研究

海岸地区是全球人口密集、城镇密布和经济发达区 ,这一区域的都市化和工业化进程迅猛 ,旅游业飞速发展。所有这些对自然资源和生物多样性构成了严重威胁。同时 ,由于全球海平面的变化及沿岸砂量的变化 ,对海洋动力敏感的两种海岸———沙质海岸和淤泥质平原海岸的退损是非常显著的。海岸遭受侵蚀的因素有 :(1)海平面上升 ;(2 )陆源供沙减少 ;(3)人为海岸带采沙 ;(4 )海岸工程负面效应 ;(5 )其他。根据研究 ,海平面上升 5 0ｃｍ情况下 ,我国的青岛、汇泉、浮山 3个海湾海滩损失面积多达 17万多ｍ2 ,损失率在30 %以上 ,滨海后退达 34 0ｍ之多 …     

三沙湾海岸线时空演变

海岸带是海陆之间的过渡区域,是人类活动和经济发展较为活跃的地区。海岸线时空演变研究对海岸带资源开发与保护有重要意义,但国内外对三沙湾海岸线时空演变研究较少。本文基于25 a的卫星遥感资料,解译出4个时相的三沙湾海岸线,定量分析海岸线变化趋势,并研究海岸线演变的主要因素。研究表明,25 a的三沙湾海岸线总体长度呈增长趋势：1988-1996年岸线总长度变化不大;2003年较1996年增加约6 947 m、增长约11.5%;2003-2013年岸线总长度增加较为明显,2013年较2003年增加约24 128 m、增长约39.6%,其增速约为1996-2003的3.4倍。砂质岸线长度基本稳定,基岩和泥质岸线长度有所减少,人工岸线在逐年增加,这主要是滩地围垦、港口建设和海岸人工改造等人为因素造成的。     

山东青岛灵山湾南部海滩的时空演变及其影响因素*

全面准确评估海滩的时空演变,是海滩侵蚀防护的前提;基于卫星图像资源全面准确评估海滩的时空演变,对于缺乏长期连续实测数据的海滩的侵蚀防护具有重要意义。本研究基于谷歌地球引擎合成并下载灵南海滩(灵山湾南部海滩)1984—2021年的880幅卫星图像,聚焦海滩剖面提取干湿线和水边线在剖面上的位置;结合模拟潮位分析海滩剖面形态,计算海滩坡度和平均高、低潮线等,采用多指标研究灵南海滩的时空演变;结合历史资料分析影响灵南海滩演变的主要因素,并利用海滩实测数据评估利用卫星图像提取的海滩岸线的误差。结果表明,大量卫星图像的应用提高了研究结果的时间分辨率、精度和可靠性。在1984—2021年间,灵南海滩部分岸段发生了阶段性快速侵蚀,侵蚀速率为5.2~60 m/a,总侵蚀量达30~78 m,持续时间为0.5~11年,该快速侵蚀主要是挖沙、养殖场改建和废弃等人为因素造成的,风暴潮起次要的辅助作用。除上述快速侵蚀时段外,灵南海滩普遍发生慢速侵蚀,侵蚀速率一般小于2 m/a,这是相对海平面上升和河流入海泥沙锐减等的结果。     

黄河泥沙百年演变特征与近期波动变化成因解析

黄河泥沙未来变化趋势关系到新时期治黄策略制定，科学认知入黄沙量变化特征，特别是一些典型或极端情况下的沙量变化原因，对于科学研判黄河泥沙未来情势具有重要指导意义。本文在分析百年黄河沙量演变特征基础上，重点解析了2013年和2018年典型"大沙"年份以及2017年典型"极端降雨"年份潼关沙量波动变化原因。结果表明：1919—2018年百年尺度上黄河潼关站输沙量呈"台阶式"减少特征且减少趋势极显著（P<0.001），尤其2000年以后年均输沙量降至2.44亿t左右；随着黄土高原下垫面土壤侵蚀环境大幅改善，黄河上游相似来水年头道拐—潼关区间流域输沙量减少82%，相似极端降雨情景下流域次洪输沙量平均减少50%~85%，2017极端降雨年并未导致大沙年出现，水土保持生态建设成果在减少入黄泥沙方面发挥了关键作用；2013年和2018年典型"大沙"年潼关站泥沙来源解析表明，河道淤积泥沙冲刷和水库排沙成为新时期黄河潼关站沙量波动变化的主要影响因素。     

江苏海岸带中段低潮滩现代演变趋势遥感分析

通过多期遥感资料,在潮水位基本相同的前提下,对江苏沿海中段低潮滩的时空演变从三个方面进行了分析,进一步指出其演变趋势已由淤转蚀,并已威胁到中潮滩,滩涂资源呈逐年减少的趋势;强调海涂资源并非是取之不尽用之不竭,唤醒人们要更加珍惜和使用好每一寸自然资源的意识。     

1956—2008年鄱阳湖流域水沙输移趋势及成因分析

利用鄱阳湖流域代表性水文站1956—2008年实测年径流量及年输沙量资料序列,采用Mann-Kendall秩相关检验法,研究鄱阳湖流域水沙量年际变化趋势和可能发生突变的时间,并从流域降雨、用水、水库拦沙、水土流失及其治理等方面分析了鄱阳湖流域水沙变化的主要影响因素。研究结果表明:鄱阳湖地区来水量和出湖水量有小幅增大趋势;鄱阳湖流域来沙量呈异常显著减小趋势,发生突变的年份为1998—1999年;实测出湖沙量从2002年开始呈明显的减少趋势。通过对有关影响因素的研究,发现鄱阳湖流域气候变化降雨量减少对近10年鄱阳湖出入湖径流量的减少影响显著;水库滞沙是鄱阳湖入湖沙量减少的主要原因;出湖沙量变化主要受上游水库群的影响,还有近年湖区采砂的影响。     

2002-2011年新疆积雪时空分布特征研究北大核心CSCD

基于2002-2011年的MODIS积雪产品数据, 对新疆积雪的年际变化特征、年内变化特征及空间分布特征进行了分析.结果表明： 年内积雪从10月中旬开始建立, 于1月面积达到最大, 7月面积达到最小.其中, 冬季积雪面积所占比例最大, 夏季最小. 2002-2011年新疆积雪面积总体上呈减少趋势. 其中, 春季和冬季为减少趋势;夏季的积雪由于其基本上都是高海拔的永久性积雪, 故比较稳定, 变化趋势不明显;秋季为上升趋势.新疆积雪空间分布极不均匀, 北疆积雪分布明显多于南疆.山区为积雪覆盖频次的高值区, 盆地为积雪覆盖频次的低值区.永久性积雪在阿尔泰山脉分布较少, 主要分布在天山山脉和昆仑山脉.就永久性积雪面积而言, 分布在海拔5 000~6 000 m的面积最大, 其次是海拔4 000~5 000 m, 再次是海拔6 000~7 000 m.     

艾丁湖流域绿洲湿地退变成因及发展趋势预测

通过搜集分析1976-2018年艾丁湖流域径流量、用水总量、耗水总量、艾丁湖湖面面积、水资源利用量、地下水开采量、人类总耗水量与天然绿洲、人工绿洲的面积数据,从艾丁湖湖面面积和天然植被区状况两个方面对艾丁湖流域天然绿洲湿地系统的退变成因进行分析,并从影响其衰退的主要因素角度对未来发展趋势进行预测。结果表明：(1)艾丁湖流域绿洲湿地退变主要是由流域水资源开发利用量超过水资源承载力造成的。总的变化趋势是：1976-2018年期间,人工绿洲面积随着地下水开采量的先增加后减少而呈现先增大后保持稳定的趋势。而天然绿洲面积则随着地下水开采量的先增大又逐渐减小的趋势,呈现出先减小后增大的趋势;(2)2012-2018年期间,随着生态保护政策和科学的治理方略的不断实施,地下水开采量呈现明显的下降趋势,天然绿洲面积及天然植被覆盖度均开始回升,生态环境逐渐改善;(3)在分析流域未来水资源开发利用量的基础上,对流域天然绿洲湿地系统的发展趋势进行预测可知,未来天然植被区内地下水位整体将继续降低,天然植被预计总体将进一步衰退。     

黄河口水沙过程变异及其对河口海岸造陆的影响

采用实测资料分析和理论探讨的方法,研究了黄河口海岸造陆与水沙过程变异的关系.研究结果表明:黄河口陆域来水来沙是海岸造陆的基础,来水来沙越大,造陆面积越大,水沙过程变异后,由于水沙的急剧减少,黄河口海岸造陆速度减缓,典型岸段严重蚀退造陆面积也大幅减小;尾闾河道萎缩对海岸造陆影响较大,萎缩越严重,越不利于海岸的造陆发育.运用多元回归分析建立了黄河口海岸造陆水沙临界综合关系式,可供科学调控来水来沙实施黄河口海岸防护过程中参考.     

黄河泥沙百年演变特征与近期波动变化成因解析

黄河泥沙未来变化趋势关系到新时期治黄策略制定，科学认知入黄沙量变化特征，特别是一些典型或极端情况下的沙量变化原因，对于科学研判黄河泥沙未来情势具有重要指导意义。本文在分析百年黄河沙量演变特征基础上，重点解析了2013年和2018年典型"大沙"年份以及2017年典型"极端降雨"年份潼关沙量波动变化原因。结果表明:1919—2018年百年尺度上黄河潼关站输沙量呈"台阶式"减少特征且减少趋势极显著（P < 0.001），尤其2000年以后年均输沙量降至2.44亿t左右；随着黄土高原下垫面土壤侵蚀环境大幅改善，黄河上游相似来水年头道拐—潼关区间流域输沙量减少82%，相似极端降雨情景下流域次洪输沙量平均减少50%~85%，2017极端降雨年并未导致大沙年出现，水土保持生态建设成果在减少入黄泥沙方面发挥了关键作用；2013年和2018年典型"大沙"年潼关站泥沙来源解析表明，河道淤积泥沙冲刷和水库排沙成为新时期黄河潼关站沙量波动变化的主要影响因素。     

崇明东滩15年动态发展变化研究

崇明东滩是长江口规模最大、发育最完善的河口型潮汐湿地,又是一个河口淤涨型湿地,对1988年与2002年崇明东滩湿地卫星遥感图象的分析,得出以下几点结论：①崇明东滩并不是全部扩涨,南部滩涂岸线呈后退趋势;②在淤涨部分,以最东端最快;③随着长江上游来沙减少和大规模的围垦,崇明东滩的前景将不容乐观。因此,可持续开发、利用和保护崇明东滩湿地迫在眉睫。     

海南博鳌海域冲淤灾害地质及其环境稳定性分析

利用海南博鳌海域2期海图,结合多期遥感影像和地形图对比,分析了博鳌海域的冲淤及海岸线变迁;根据博鳌港潮汐汊道纳潮量P和口门断面面积A之间的P-A关系研究和冲淤灾害因素判别,进行了口门稳定性评价,并对博鳌港的冲淤灾害和环境稳定性进行了分析.结果显示:博鳌港外海区域以淤积为主;万泉河口门海域以侵蚀为主,口门呈现单口门和双口门交替变化状态,口门北侧和玉带滩北部岸线主要以侵蚀后退为主,玉带滩中部和南部岸线近于稳定平衡态;沙美内海以淤积为主.采用潮汐汊道P-A关系进行分析,显示博鳌港口门处于不稳定状态.     

黄河流域近期水沙变化及其趋势预测

针对黄河水沙近期发生显著变化的现象,利用黄河上中游干支流水文泥沙定位观测资料,综合"水文法"、"水保法"和数学模拟等多种方法,对黄河流域1997-2006年水沙变化情势进行了评估,分析了水沙变化机制,并预测了未来的变化趋势。分析表明,与多年平均相比,黄河河源区径流量年均减少43.90亿m3,其中降雨等自然因素的影响量占92.26%,人类活动影响量占7.74%;与1970年前相比,黄河实测径流量年均减少112.1亿m3,其中水利水土保持综合治理等人类活动作用占76.50%,因降雨影响占23.50%;实测输沙量较1970年以前年均减少11.80亿t,其中水利水土保持综合治理等人类活动的作用为49.75%,降雨的影响为50.25%;人类活动与降雨变化对水沙变化的影响差异较大,就黄河中游地区总体而言,人类活动的减水作用远大于降雨的影响,人类活动的减沙作用与降雨影响基本相当,不宜笼统说黄河中游水沙变化主要是人类活动所致或主要是降雨变化所致; 2050年以前黄河来水来沙量总体呈平偏枯趋势,但不排除个别年份或短时段仍会发生丰水丰沙的可能性。     

三峡大坝下游近坝段沙质河床形态调整及洲滩联动演变关系

大型水库运行改变了坝下游水沙条件,引起河床冲淤、洲滩形态等适应性调整,尤其是近坝段沙质河床的响应最为敏感。以三峡大坝下游近坝段沙质河段为研究对象,采用1955-2018年水沙数据与1975-2018年地形资料,研究了河床冲淤量及河床形态、洲滩形态演变及联动关系等。研究表明：伴随流域来沙量减少,1975-2018年河床为累积冲刷态势,枯水河槽冲刷量占总冲刷量的93.1%,同步发生洲滩面积减少、深泓下切;以2009年分界,滩槽冲淤逐渐由"低滩冲刷,高滩淤积"逐渐向"低滩、高滩均冲"转变;受来沙量锐减、河道采砂活动等影响,2013年以来河床冲刷强度显著增大,疏浚抛泥对滩槽冲淤的影响较小;航道工程实施前滩群演变关联性强,太平口心滩发育与头部下移引起腊林洲边滩上段面积减小并后退,对应腊林洲边滩尾部面积增大且淤宽,使得三八滩面积减小且右缘蚀退,金城洲逐渐由边滩演变为心滩;航道工程实施后太平口心滩与腊林洲边滩上段关联性减弱,受航道工程及疏浚抛泥等影响腊林洲边滩下段淤宽,引起三八滩维持面积持续减小、右缘后退及左移态势,促使金城洲萎缩且分散。     

2001-2015年天山山区积雪时空变化及其与温度和降水的关系

采用2001-2015年MODIS积雪和陆表温度数据、中国高时空分辨率降水数据,基于趋势分析和相关分析方法,分析了天山山区积雪时空变化及其与温度和降水的关系。结果表明：（1）年内积雪面积变化受海拔影响,海拔≤4 000 m,呈单峰型分布,积雪面积冬季大,夏季小;海拔介于4 000~≤5 000 m,积雪面积分别在春季和秋季出现两次峰值;海拔>5 000 m,积雪面积变化与低海拔相反,在夏季达到最大,冬季最小。就年际变化而言,全区积雪面积呈略微减少趋势,其中秋季略微增加,春季变化不大,冬季和夏季明显减少。（2）积雪覆盖频率受水汽来向和地形影响,呈西高东低、北高南低分布格局,与海拔呈正相关。山区大部分区域积雪覆盖频率呈减少趋势,其中海拔介于3 600~≤4 600 m的积雪覆盖频率减少最为显著。（3）在春、夏季,温度是决定积雪面积变化的主要因素,与积雪面积呈负相关;在秋、冬季,降水对积雪面积变化的贡献大于温度,与积雪面积呈正相关。（4）积雪覆盖频率整体上与年均温度呈负相关,与降水呈低度正相关,相关程度及显著性水平在空间分布上存在差异,温度对积雪覆盖频率变化的贡献大于降水。     

河北省海岸侵蚀动态及成因机制研究

河北省沙质岸滩存在海岸侵蚀现象,对沙滩旅游、海滩工程建设造成严重威胁,制约河北省海洋经济社会发展。海岸侵蚀监测结果显示,区域海滩滩面受波浪、潮流影响较大,时冲时淤,摆动频繁,沙质岸滩整体处于侵蚀状态,各区段蚀淤情况有所差异,高潮线以上有所淤高,海滩坡度开始变陡,呈下蚀状态。海岸侵蚀灾害已引起沙滩沙质粗化、滩肩变窄、滩坡变陡及基岩裸露比率增多等问题。针对这一突出问题,通过定点测量与遥感监测相结合的方式,研究了河北省海岸线动态演变特征,经计算,河北省各侵蚀岸段海岸侵蚀速率达1.0~4.0m/a,单宽体积侵蚀量-1.42~-19.08m~3/m·a。综合分析显示,人类海岸工程建设、区域海洋水文条件及输砂量减少,是河北省发生海岸侵蚀发生的主要原因。     

辽东湾西岸典型岬湾海滩表层沉积物粒度分布特征及水动力条件浅析

海滩形态、沉积物组分和粒度参数能反映海滩沉积环境。自2010年7月到2011年12月在辽东湾西岸葫芦岛市龙湾滨海沙滩和兴城第一海水浴场沙滩进行冬夏重复海滩剖面测量和表层沉积物粒度分析,结果表明:①两海滩以85黄海高程-0.6 m和-4.7 m为界划分为海滩、水下岸坡和陆架平原三个地貌单元。②龙湾沙滩海滩形态较稳定,兴城一浴海滩和水下岸坡淤积,均与海滩养护相关。③根据沉积物组分和粒径参数的差异,两海滩可横向划分为I、II、III、IV四个沉积区。各沉积区内中值粒径并没有出现横向递减的趋势,分选系数、偏态和峰态变化复杂。各沉积区间水力条件截然不同。④与兴城一浴相比,龙湾沙滩I沉积区沉积物颗粒较细、分选较好,水下岸坡存在综合动力条件弱的沉积区段,陆架平原缺少潮流作用强烈的区段。     

1953 - 2016年华山积雪变化特征及其与气温和降水的关系

利用华山气象站1953 - 2016年气象观测资料和1989 - 2016年Landsat TM卫星遥感影像数据, 分析华山积雪变化的基本特征及其与气温、 降水和大气环流的关系。结果表明： 1953 - 2016年华山平均积雪日数78.5 d, 积雪主要出现在每年的10月 - 次年5月, 64 a来积雪初日推迟, 终日提前, 初终间日数减少, 年度、 冬半年、 冬季积雪日数分别以8.3 d?（10a）^-1、 7.6 d?（10a）^-1、 4.7 d?（10a）^-1的减少率显著减少。1981 - 2016年华山年度最大积雪深度减少趋势不显著, 年度累积积雪深度以88.2 cm?（10a）^-1的减少率显著减少, 一年中积雪日数、 最大积雪深度和累积积雪深度的减少（小）趋势均以3月最为显著。1989 - 2016年华山区域积雪面积、 浅雪和深雪面积减少趋势不明显。1953 - 2016年华山年度、 冬半年、 冬季平均气温升高, 降水量减少。积雪日数与平均气温存在显著的负相关, 与降水量存在显著的正相关, 气温是影响华山积雪日数的最主要因素。年度、 冬半年和冬季积雪日数突变年份与相应时段平均气温突变年份相近。1953 - 2016年华山冬半年、 冬季平均气温和降水量均与大气环流指数相关显著, 华山冬半年和冬季积雪日数与同期西藏高原指数、 印缅槽强度指数、 南极涛动指数和西太平洋副高西伸脊点指数为明显的负相关, 与850 hPa东太平洋信风指数、 亚洲区极涡面积指数为明显正相关。     

青海湖近20年水域变化及湖岸演变遥感监测研究

近年来,由于气候条件的变化,青海湖水位呈下降趋势,水域面积逐年缩小。选用1986年至2005 年的美国Landsat-5卫星图像数据对青海湖地区进行长达20年的跟踪监测研究结果表明,2004年青海湖水域面积比1986年缩小了约80 km2,与1989年相比,水域面积缩小了129 km2;水域面积最大和最小的年份分别是 1989年和2001年,面积相差135 km2。在过去20年间,青海湖水域面积的变化有2个明显的特征,第一,整体上呈现出十分明显的下降趋势;第二,年度变化呈现了在整体下降的同时又有短期小幅回升的现象,回升时间不超过2年。湖岸线年度变化遥感监测资料表明,青海湖湖岸线的年度推进量在40-200 m之间。在与青海省及湖区同期气象资料的分析对比后发现,湖区水域面积与地表蒸发量、气温以及地表温度的年度变化呈负相关, 且变化的趋势有较好的一致性。     

海河流域近50年水文要素变化分析

海河流域水文要素的变化受气候变化和人类活动的共同影响.采用Mann-Kendall检验方法和滑动t检验方法对海河流域近50年水文要素的变化趋势及变异年份进行了分析和讨论.结果表明海河流域整体呈现暖干气候倾向.气温存在显著升高趋势,蒸发皿蒸发量平原区大多存在显著下降趋势,降水量全流域整体呈现不显著减少趋势.气温增温变点大致出现在1988～1992年左右.蒸发皿蒸发量和降水量变化趋势为先减少后增加.减少变点一般出现在70年代末80年代初,增加变点分别出现在1992年左右和1987～1989年左右.经济发展和城市化进程较早的北京气温和蒸发皿蒸发量的变点较为提前.