1990s长江下游干流径流量演变趋势

利用M-K相关分析方法和大通站1950-2000年逐月径流资料,研究了长江下游干流径流的趋势变化.研究结果表明:1950s以来长江下游径流量呈增加趋势,1990s平均径流量(30415.3 m³/s)比所有其他年代平均径流都大,为近50a以来的最大值;就季节和月份而言,秋季径流明显减少;夏、冬两季径流量,增加的趋势明显,尤以冬季枯水季节径流增加最为突出.洪水、枯水季节径流增加明显,但以枯水季节径流增加占优势.冬季枯水径流的增加,可能在一定程度上能够缓解长江口生态环境的巨大压力.1990s径流量的增加与全球变暖、水循环加快、长江流域降水量增加密切相关.     

长江流域降水变化及其趋势演变

本文对中国长江流域降水趋势进行了分析.指出对月降水量而言,20世纪后50年不同区域出现1不胃的降水趋势变化特征.趋势插补法研究表明中国降水时空分布趋势十分明显.对长江流域长期降水资料分析研究指出夏季月份降水时间更集中,而对年降水而言在一些站则表现出明显的周期变化.     

长江流域降水径流的年代际变化分析

应用1951-2001年长江流域年、季降水量资料、1885-2001年梅雨量资料以及一百多年以来长江重要控制站宜昌、汉口、大通年径流量资料,对长江流域降水径流的年代际变化、气候转折以及降水径流的变化趋势进行了分析研究.反映出长江流域夏季降水将有更加集中的趋势,即降水时间更集中、强度趋向于更大,对防洪不利.据趋势预测,宜昌、汉口径流量有减少的趋势,大通径流量有增加的趋势.     

长江流域降水极值时间序列的分布特征

在1960-2005年长江流域147气象观测站汛期4-9月逐日降水资料基础上,通过计算逐站大于95th强降水及其间隔天数、小于1.27mm/d的持续天数,分析长江流域降水极值时间序列的时空分布特征,并建立概率分布模式.研究发现,长江上游四川盆地附近及中下游鄱阳湖流域东南部是汛期强降水中心,也是长江流域强降水最集中发生的地区.汛期降水强度小于1.27mm/d的天数,在上游干流、岷沱江流域、乌江上游地区为多.但此处干旱持续天数最短,干旱形式并不严重.而在金沙江上、下游,洞庭湖流域,鄱阳湖流域东南部支流及下游干流区干旱持续天数较长.长江流域大于95th强降水的间隔天数与小于1.27mm/d的干旱持续天数服从Weibull-Ⅱ型分布.分布参数变化的模式较准确的反映降水极值时间序列的时空变化特征.     

长江流域夏季降水与气温百年尺度变化及近期趋势

在最近的30a里,中国长江流域夏季洪水频繁,直接影响该流域经济发展和生态环境在致力于解决洪水灾害和努力减轻其影响的同时,我们常面临如下三个问题:洪水频繁发生的原因,将来几十年的洪水频率将如何变化,还会这样频繁吗?本文将从局部气候的自然变化规律中来试图回答这三个问题.文中报告主要结果指出:长江流域夏季降水具有一个明显的自然尺度的变化,且该变化最近由一个偏干的气候态(从1910年到(30年代末期)转化为一个偏湿的气候态(自60年代末以来).伴随着这种变化,长江流域夏季降水表现出增加趋势(平均增加率为30mm/10a),夏季地表水蒸发呈现出减少趋势(平均减少率为10mm/10a),以及这两种作用共同造成的地表水增加和洪水频繁.由于目前偏湿的气候态将持续,预计在今后10-20a里这些变化以及相联系的频繁洪水的趋势将在长江流域持续.     

青藏高原冬春积雪对长江流域夏季降水的影响

本文根据青藏高原主体72个气象站日测资料建立的积雪序列分析了高原积雪对长江流域夏季降水的影响,高原冬春积雪异常与长江流域汛期特别是6、7月降水呈显著的正相关关系.青藏高原冬春多雪年,随后夏季多出现Ⅱ、Ⅲ类雨型,长江中游和下游鄱阳湖地区多偏涝;青藏高原冬春少雪年,随后夏季多出现Ⅰ、Ⅱ类雨型,长江下游鄱阳湖地区多偏旱,长江中游多正常偏旱.多(少)雪年东亚洲大陆上空的气温明显偏低(高),而大陆南部海洋上空的气温明显偏高(低),降低(增加)了陆海温差,延迟(促进)了东亚夏季风的到来,一定程度上减弱(加强)东亚季风的强度.多(少)雪随后夏季,由于南亚夏季风和东亚夏季风都明显减弱(增强),对流层中低层从孟加拉湾吹向中南半岛的西南风减弱(增强),我国大陆东部的南风也明显减弱(增强),西太副高偏南(北);青藏高原东南侧到中南半岛北部的上升运动较弱(强),长江中下游及其以东洋面上升运动较强(弱),长江中下游地区多(少)雨.     

长江流域近50年降水变化及其对干流洪水的影响

根据我国长江流域气象观测站近42年的资料,分析了整个流域年和季节平均面雨量、暴雨日数和暴雨量的变化特征,以及降水对流域径流和洪水的影响.长江流域年和夏季平均面雨量存在明显的年际和年代变化特征,也表现出比较显著的趋势变化特点.大部分测站年平均面雨量呈增加趋势,夏季和冬季平均面雨量的增加趋势尤其明显;秋季平均面雨量呈显著下降趋势.同时,年和夏季暴雨日数和暴雨量也在较大范围内呈显著增加趋势.长江流域的降水对干流平均流量具有重要影响.1973年、1983年和1998年的洪水主要是由明显高于平均的流域面雨量引起的;长江下游平均流量变化趋势也同流域年平均面雨量、夏季平均面雨量变化趋势基本一致,特别是70年代末以来,下游平均流量和流域面雨量的上升趋势更加明显,并同时在1998年达到最高值.长江流域大的丰水年一般对应El Nino年或El Nino次年,表明E1 Nino对长江较大洪水可能具有一定影响.     

青藏高原春季土壤湿度与我国长江流域夏季降水的联系及其可能机理

土壤湿度作为陆面过程的重要因子,对局地及邻近地区的大气环流和天气气候有重要影响.青藏高原的土壤湿度观测站点稀少,时间较短,鉴于此,本文使用经过部分观测站点检验的卫星反演数据,研究了春季高原土壤湿度的年际变化与后期夏季我国东部降水的联系和可能机理.结果表明：在全球变暖的背景下,高原土壤湿度总体呈现出显著增加的趋势,去除该线性趋势后,我们定义了一个高原土壤湿度指数TPSMI来定量表征高原土壤湿度的年际变化特征,发现表层、中层、深层的土壤湿度年际变率趋于一致,且春季土壤湿度与夏季土壤湿度显著相关（相关系数可达0.56）.当TPSMI偏大时,即高原东部土壤湿度偏大,而西部偏小时,夏季在高原东部（西部）存在一个潜热（感热）热源,二者共同作用下,在对流层中高层从高原西部经我国大陆直至东北地区激发出一个气旋-反气旋-气旋波列,该波列呈相当正压结构,有利于东北冷涡的加强及冷空气向南爆发;与此同时,南亚高压加强东伸,西太副高西伸加强,低空南方暖湿气流与北方干冷气流在长江流域汇合,伴随着上升运动加强,从而有利于夏季长江流域降水增多;反之,当TPSMI偏小时,夏季长江流域降水减少.     

利用TRMM降水资料对华南和长江流域夏季天气尺度波的对比分析

利用1998~2003年共6 a的TRMM 3B42降水资料, 采用一种新的三维波谱分析方法, 对中国华南地区和长江流域夏季的天气尺度波进行了对比分析. 结果表明: 华南地区存在明显的向西传播的天气尺度波, 波数主要集中在9~21, 频率范围为: -0.22~-0.12 d^-1; 而长江流域主要是向东传播的天气尺度波, 其波数也集中在9~21, 频率范围为: 0.20~0.29 d^-1. 通过对这两种天气尺度波波能的经向和纬向分布、波动随季节的强弱变化的对比分析得出, 夏季华南地区天气尺度波是由西太平洋热带辐合带波动的北移引起的, 而长江流域的天气尺度波则是由西风气流中高原小槽东移所造成的.     

长江流域汛期降水集中程度和洪涝关系研究

用新定义的降水集中度和集中期分别讨论了我国长江流域不同地段汛期降水在时间和空间上的分布特征和变化规律. 结果表明在对长江流域旱涝灾害研究方面,降水集中度和集中期能够定量地表征降水量在时空场上的非均匀性,提取出最大降水重心对应的时段,因此可以比较理想地分析旱涝灾害发生的基本特征及其形成机制. 并且在长江中下游地区的降水集中度与东亚副热带季风之间存在着比较密切的联系.     

1840年以来长江大洪水演变与气候变化关系初探

长江洪水灾害是我国频率高、为患严重的自然灾害之一.本文依据可靠资料,选择1840年至2000年间32次大洪水记录,探讨其演变与气候变化的关系.认知1910s前的19世纪冷期出现大洪水13次(包括1870年的极值大洪水事件)频率为1.9次／10a.1921-2000年间出现了大洪水19次,频率为2.4次／10a.20世纪暖期又分出两个变暖时段,前一变暖时段的峰值期1920s-1940s出现大洪水9次,包含1931年全流域大洪水.后一变暖时段,即1980s与1990s出现大洪水8次.实测记录到的最大洪水1954年位于前一变暖时段结束阶段.1990s是全球,也是我国近百年中最暖年代,受东南季风影响大的中下游地区夏季降水量是近百年最多的,大暴雨频率也是有较多记录的40年来最高的.以此出现了10年5次大洪水高频率现象,包含1998年全流域型大洪水,表明了全球变暖的显著影响.也指示30-40年问周期性振荡中多雨年代.如此可预期21世纪初期降水会有小幅度下降与大洪水频率在短期内降低的可能性.长江上游受西南季风影响较大,19世纪下半期与20世纪上半期为多降水期,大洪水频率较高.20世纪下半期为少降水期,大洪水频率较低.关于气候变化研究有待深入,前景不易预估.     

Spatiotemporal analysis of precipitation trends in the Yangtze River catchment

Precipitation trends in the Yangtze River catchment (PR China) have been analyzed for the past 50 years by applying the Mann-Kendall trend test and geospatial analyses. Monthly precipitation trends of 36 stations have been calculated. Significant positive trends at many stations can be observed for the summer months, which naturally show precipitation maxima. They were preceded and/or followed by negative trends. This observation points towards a concentration of summer precipitation within a shorter period of time. The analysis of a second data set on a gridded basis with 0.5° resolution reveals trends with distinct spatial patterns. The combination of classic trend tests and spatially interpolated precipitation data sets allows the spatiotemporal visualization of detected trends. Months with positive trends emphasize the aggravation of severe situation in a region, which is particularly prone to flood disasters during summer. Reasons for the observed trends were found in variations in the meridional wind pattern at the 850 hPa level, which account for an increased transport of warm moist air to the Yangtze River catchment during the summer months.     

气温增加对长江流域参照黑散发的影响研究

本文以联合国粮农组织推荐的改进彭曼-蒙特斯公式为基础,通过日气温计算年蒸发总量并验证,用典型年预测全流域年平均气温增加时,参照蒸散发的变化情况。研究表明:长江流域的年蒸发量将随年平均气温的上升而增加;上游增幅大于中下游,各月增幅相近;气温增幅的年内分布不容忽视,考虑到年内气温不等量增长后的计算结果相对更为合理。研究结果表明:当流域年平均气温升高1℃时,流域上、中下游参照蒸散发分别将增加5%和4%.研究中未考虑气温日较差的变化.     

Investigation into the daily precipitation variability in the Yangtze River Delta,China

In this article, by using the daily precipitation data measured at 58 meteorological stations, spatial and temporal variability of daily precipitation including zero rainfall values (called “precipitation”) and without zero rainfall values (called “rain”) and four precipitation extrema (P₀, P₂₀, P₅₀, and P₁₀₀ representing the daily precipitation with the magnitude smaller than 0.1 mm, bigger than 20 mm, 50 mm, and 100 mm per day, respectively) in the Yangtze River Delta (YRD) during 1958–2007 were analyzed, and the effects of urbanization were further investigated. Results indicate that (i) differing from the downward trends in 1958–1985, daily precipitation and rain in 1986–2007 show slowly downward trends in the mid YRD but show upward trends in the northern and southern YRD. (ii) Spatial and temporal variability of the rain is more complex than daily precipitation. Both of them become smaller but show more obvious fluctuations in 1986–2007. (iii) Urbanizations cause not only the urban rainfall island problem but also more obvious fluctuations of rain intensity in the mid YRD, reflecting more uncertainty of daily precipitation variability. (iv) Urbanizations have little effects on the variability of P₀ and P₁₀₀ but cause notable increases of P₂₀ and P₅₀. (v) The spatial variability of daily precipitation and precipitation extrema in 1958–1985 clearly shows a breakpoint at 30°20′N latitude, but the breakpoint disappears afterward because of the effects of urbanization. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

长江上游地区可利用降水量的气候特征

利用长江上游地区107个观测站1960-2008年气温、降水观测资料,采用陆面蒸发经验模型计算得到各观测站的月蒸发量,再根据水量平衡关系,得到可利用降水量,采用数理统计、REOF分析和M-K突变检验等方法,分析长江上游地区可利用降水量的气候变化特征.结果表明:长江上游可利用降水量季节变化显著,5-9月长江上游可利用降水...     

长江中下游地区湖泊现代沉积硅藻分布基本特征

首次对长江中下游地区45个湖泊表层沉积硅藻进行了分析．根据硅藻多属种百分含量在总磷浓度和营养梯度上的分布规律以及硅藻数据的降维对应分析(DCA)结果表明,硅藻组合响应于湖泊营养态的变化,尤其是当水体接近于富营养态时,硅藻组合出现迅速转变,即以附生、附生浮游、浮游和底栖种类的多生态型的硅藻组合迅速被富营养浮游种为优势的组合取代．由此提出当Cyclostephanos、Stephanodiscus等种类和Cyclotella meneghiniana、C.atomus组合出现可以预警湖泊水体富营养的发生．另外,硅藻组合还能很好地指示草型和藻型湖泊的特征,可望成为有效判识湖泊生态类型的工具．     

三峡水库对长江N、P营养盐截留效应的模型分析

在长江流域干支流NP营养盐现场观测资料的基础上利用模式分析的方法分析了三峡水库对上游营养盐的截流效应. 三峡水库投入使用后发育出的水库生态系统可将上游输入的2%-7%溶解态无机氮和13%-42%的溶解态无机磷固定于浮游生物中库区水体中生物有机碳总量可保持在0.84109-2.65109mol的范围. 相应地三峡工程可减缓长江下游及长江口区的富营养化趋势但却在一定程度上加剧了长江中下游营养盐N/P比上升的趋势.