Changes in Components of the Water Balance in the Croatian Lowlands

Summary ?This paper deals with variations and trends in some components of the water balance: the soil water content; evaporation loss from the soil (from the surface and underlying layers); transpiration; ground water recharge and runoff. These components are calculated by means of the Palmer procedure. This analysis is based on data from Osijek, Croatia from this century (1900–1995). Besides the meteorological input parameters necessary for the water balance calculations, i.e. precipitation, temperature and relative humidity, the pedological characteristics of this area have also been taken into account. Fluctuations have been considered by means of the 11-year binomial filtered series and linear trends were tested by means of the Mann-Kendall rank test. For a closer look on the trends of water balance components, a progressive analysis of the time series was performed, too. The results show a significant increase in potential evapotranspiration and evapotranspiration and decrease in runoff and soil water content has occurred during the century. Received February 22, 1999/Revised August 3, 1999     

The Health of Glaciers: Recent Changes in Glacier Regime

Glacier wastage has been pervasive during the last century; small glaciers and those in marginal environments are disappearing, large mid-latitude glaciers are shrinking slightly, and arctic glaciers are warming. Net mass balances during the last 40 years are predominately negative and both winter and summer balances (accumulation and ablation) and mass turnover are increasing, especially after 1988. Two principal components of winter balance time-series explain about 50% of the variability in the data. Glacier winter balances in north and central Europe correlate with the Arctic Oscillation, and glaciers in western North America correlate with the Southern Oscillation and Northern Hemisphere air temperature. The degree of synchronization for distant glaciers relates to changes in time of atmospheric circulation patterns as well as differing dynamic responses.     

美国西部的长期干旱变化

一些水文气候资料分析表明,美国西部正在经历着多年的严重干旱。然而,利用重建的覆盖美国西部大部分地区的过去1200年的网格化干旱资料进行分析,看出与更早时期出现的极端干旱和发生在公元800～1300年间(中世纪暖期(MWP))的大范围严重干旱相比,现在正经历的干旱还不算很严重。如果美国西部干旱程度的加强是一种对气候变暖的自然响应,那么任何将来温度增暖的趋势都将会加剧美国西部地区的长期干旱。     

Temperature and Humidity Regime Changes on the Black Sea Coast in 1982-2014

Specific features of climate change in the Black Sea and on its northeastern coast for the period of 1982-2014 are investigated based on weather station data, ERA-Interim reanalysis, and satellite data on sea surface temperature. The main trends in air temperature and precipitation are revealed from weather station data and are compared with reanalysis data. The spatial peculiarities of variations in air temperature, integrated water vapor, moisture flux divergence, CAPE, and vertical velocity are analyzed. It is shown that air temperature variations on the coast highly correlate with sea surface temperature. In general, surface air temperature in the region has risen, especially in summer. Despite the increase in integrated water vapor and CAPE, no statistically significant increase was revealed for the mean amount of precipitation, for its intensity and maximum values. This fact might be associated with the moisture flux divergence increase in the region due to the intensification of large-scale downdrafts.     

近40 a藏西北鲁玛江冬错湖面变化的多源卫星遥感监测

选取1992~2018年Landsat (TMETMOL_TRIS)和高分1号（GF1-WFV2 ) 卫星遥感数据和1970~2018年气象观测资料,基于1975年地形图数据,分析鲁玛江冬错湖面面积变化规律,研究该湖对气候变化的响应情况。结果表明：（1）1975~2018年鲁玛江冬错湖面面积总体呈增长趋势,扩张了55.82 km²,扩张率为13.97%;尤其是2001~2017年湖泊面积增长了49.18 km ² ,增幅为12.26%;从空间变化特征看,鲁玛江冬错水域面积向四周扩展,其中湖泊西南部和东部变化较明显。（2）1970~2018年鲁玛江冬错流域地表年平均气温呈显著上升趋势,气候倾向率为0.55℃/10 a;年降水量总体呈增加趋势,气候倾向率为9.84 mm/10 a;年蒸发量总体呈弱的减少趋势,气候倾向率为−2.22 mm/10 a。近40 a鲁玛江冬错湖泊面积与年降水量、年平均气温之间均呈正相关,该流域气温升高和降水增加可能是导致鲁玛江冬错湖面面积增长的重要因素。     

试论气候变化对我国水资源的影响

从水文系统的降水、蒸发、径流和土壤水分及水资源系统供水、需水和水资源管理等方面综述了区域水文水资源对气候变化的响应,提出了作者的看法。     

洱海流域近50年气候变化特征及其对洱海水资源的影响

利用1961-2010年洱海流域的气候和洱海水资源等资料,统计分析了洱海流域气候变化特征及不同气候类型对洱海水资源量的影响,并建立了洱海水资源量与洱海流域降水量、气温的定量关系,对洱海水资源量进行定量估计.结果表明:近50年洱海流域气温呈波动上升趋势,气候变暖明显;21世纪的第一个10年是洱海流域近50年来最暖的10年.年降水量总体上呈减少趋势.洱海水资源量与年降水量之间有显著的正相关关系,而与气温呈明显的负相关关系.洱海流域气候类型在20世纪60和70年代以偏冷和偏湿为主,进入80年代后开始出现暖年,特别是21世纪的第一个10年,气候以偏暖和偏干为主,未出现过偏冷年.在偏干和偏暖的年份洱海水资源均为枯水年;而偏湿和偏冷的年份洱海水资源多为丰水年;气候正常的年份,洱海水资源多为正常.可根据洱海流域未来气候趋势的预测结果,分别通过气候类型及回归预测方程对洱海水资源的丰欠作定性的估计和定量的预测.     

青海湖水位变化对青藏高原气候变化的响应

利用1959-2008年青海湖流域刚察和天峻站的降水、气温、风速及布哈河流量、青海湖水位高度、青藏高原地面加热场强度距平指数和青藏高原季风指数等逐月资料,分析了气候变化对青海湖水位年际波动的影响。结果表明,冬季青藏高原地面加热场的加强有利于青藏高原冬季风的加强,春末夏初(5～6月)青藏高原地面加热场强度的增强有利于青藏高原夏季风的提前(5～6月)加强;冬、春季青海湖流域风速与布哈河流量是引起青海湖水位年际差变化的主要因子;夏、秋季,青海湖水位年际差受流域降水量、风速和流量的共同作用,随着流域降水增加、入湖流量的加大、风速减小,水位年际差呈上升趋势(水位下降速度减慢)。建立了青藏高原热力作用和气候变化的关系及其对青海湖水位下降趋缓(年际差增大)的概念模型。     

青海湖流域气候变化及其对湖水位的影响

选取青海湖流域1958～2009年刚察和天峻气象站的气象资料及青海湖水位资料,分析了流域的气温、降水、干旱指数和地温的变化特征及对青海湖水位的影响。研究得出:①20世纪80年代中期是青海湖流域气候由暖干向暖湿变化的转折时期,2000年后暖湿的气候特征更加明显;②气温和地温均呈现显著上升趋势,气温的变化率为0.27～0.31℃/10a,5～320cm地温的增加趋势比气温显著,变化率为0.49～0.64℃/10a(P0.01);③和气温相比,地温与水位的线性关系更明显,相关系数为-0.66～-0.8(P0.01),随着土层深度的增加,线性关系增强;④当年的干旱情况影响次年水位的变化,降水和气温的变化对次年水位的影响大于对当年水位的影响;⑤当年的水位变化量与前一年冬季气温的变化量呈显著的负相关(P0.01),与前一年秋季降水的变化量呈显著正相关(P0.01)。     

甘肃省主要农作物水分供需特征研究

采用FAO-PM公式,计算了甘肃省主要农作物的需水量,并分析了它的时空变化特征及不同气候区的水分供需状况。结果表明,甘肃省主要农作物需水量自东南向西北方向增加,最大值在极端干旱的安西及敦煌一带,为515mm;最小值在徽县及成县盆地一带,为282mm。农作物全生育期日需水量呈单峰型。由于气候变化,导致农作物需水量呈波动减少趋势。对于雨养农业区,考虑到土壤水库的供水作用后计算的农作物水分供需特征更接近于实际状况,虽然玉米的需水量大于小麦,但由于其关键需水期和最大需水期与降雨时段相吻合,其水分供应状况反而优于小麦。而对于灌溉农业区,虽然目前的地表水资源总量上可以满足其流域内作物需水量,但实际已挤占了生态用水,导致水分供需矛盾突出。     

青海湖地区天然牧草对水分条件反应特性分析

利用青海省铁卜加牧业气象试验站1987-1996年的气象和牧草资料，研究了降水、土壤湿度与蒸发量等水分条件对青海湖地区铁卜加草原5种优势种天然牧草生长高度及产量形成的影响。结果表明：环湖地区山地草原草场中紫花针茅Stipa purpurea、冷地早熟禾Poa crymophila、干生苔草Carex aridula、猪毛蒿Artemisia scoparia、天山赖草Leymus tianschanicum、杂草产量比为8：15：15：16：18：28。5种天然牧草的生长高度和产量对水分条件表现出不同的反应，天山赖草最耐旱；干生苔草次之；猪毛蒿和紫花针茅的抗旱性相当；冷地早熟禾对水分条件的反应最为敏感，得出了大部分牧草产量形成需水临界期在6月份的结论。这对环青海湖地区草地增水抗旱工作的时间安排具有指导作用。     

2050年前南水北调中线工程水源区地表径流的变化趋势

以南水北调中线工程水源区为研究流域,采用线性回归法、Mann-Kendall非参数检验等方法,分析了1961—2000年的水文气象要素变化特征;基于数字高程模型、土地利用和土壤类型等资料,研究了SWAT模型在研究流域的适用性;根据IPCC第四次评估报告多模式结果,分析了IPCC SRES A2和A1B情景下2011—2050年的降水、气温、径流的响应过程。结果表明：1961—2000年南水北调中线工程水源区降水量无显著变化趋势,气温呈缓慢上升趋势,径流量呈缓慢减少趋势。与基准期（1961—1990年）相比,未来40年A2和A1B两种气候情景下水源区降水量、气温和径流量都呈现出增加趋势,A2情景下增加趋势明显,但径流量增幅小于降水量的增幅,这可能与蒸发量的增加有关。未来气候变化对南水北调中线工程水源区径流变化影响不大,总体有利于南水北调中线工程的调水。     

The Climate Change Effect on the Water Regime. The Case Study: the Karun Catchment,Iran

One of the most important effects of climate change is changes in the water regime and the frequency of flood occurrence. The Karun catchment is one of the most important Iran catchments, but it has never been studied specifically. This study considers the effect of climate change on the annual and the maximum runoff of the Karun catchment in the Shalu bridge area. First, temperature and monthly precipitation of the HadCM3 model were downscaled based on three scenarios, AlB, A2, and B1, ustng the LARS-WG model. Then data were spatially downscaled based on the change factor model, and the SRM model was used to simulate runoff. The results show that the climate change affects the water regime of this catchment.     

气候影响下以融雪水补给为主的河川径流变化

以气象文献资料为基础,结合区域水文代表站1961—2000年的资料,分析了气候影响下融雪水补给的河川径流的变化过程,建立年平均气温、季平均气温序列,利用距平分析法、多年平均降水量与多年平均径流量相关法、模比系数差积曲线图等方法,分析了区域增温变暖趋势,与全国、全球增温变暖趋势情况大致相似。年径流量从80年代以来随气候的变化呈上升趋势,以气温的增温变暖、降水的增多为主要影响因子,分析了区域内河川径流的水量变化。     

基于SWAT模型的洪湖流域供水资源模拟研究

利用SWAT分布式水文模型,对洪湖流域1961—2011年供水资源变化情况进行模拟。结果表明:SWAT模型对洪湖流域供水资源模拟适用性良好。近51 a流域年平均地表径流和降水量增加趋势相当,且降水量峰值对应地表径流和地下径流均较高。流域在1960s、1970s相对偏枯,1980s后降水相对丰沛,流域呈现由干转湿的变化。进入21世纪后,流域又趋于偏枯。流域季节降水量、地表径流、地下径流、蒸散发量及土壤含水量变化最大值均出现在夏季,最小值均出现在冬季,但丰、枯年季节分配不同,各要素月季节分布差异较大。洪湖年均入湖水量呈略增加趋势,春、夏季增加趋势较为明显。     

Changes of Terrestrial Water Storage in the Yellow River Basin Under Global Warming

The increasing temperature in the Yellow River Basin has led to a rapid rise in the melting level height, at a rate of 5.98 m yr–1 during the cold season, which further contributes to the transition from snowfall to rainfall patterns. Between 1979 and 2020, there has been a decrease in snowfall in the Yellow River Basin at a rate of –3.03 mm dec–1, while rainfall has been increasing at a rate of 1.00 mm dec–1. Consequently, the snowfall-to-rainfall ratio (SRR) has decreased. Snowfall directly replenishes terrestrial water storage (TWS) in solid form until it melts, while rainfall is rapidly lost through runoff and evaporation, in addition to infiltrating underground or remaining on the surface. Therefore, the decreasing SRR accelerates the depletion of water resources. According to the surface water balance equation, the reduction in precipitation and runoff, along with an increase in evaporation, results in a decrease in TWS during the cold season within the Yellow River Basin. In addition to climate change, human activities, considering the region’s dense population and extensive agricultural land, also accelerate the decline of TWS. Notably, irrigation accounts for the largest proportion of water withdrawals in the Yellow River Basin (71.8%) and primarily occurs during the warm season (especially from June to August). The impact of human activities and climate change on the water cycle requires further in-depth research.     

全球海表温度场中主要的年代际突变及其模态

用滑动t检验法对NOAA提供的改进扩展重建的全球海表温度场（1867～2005年）的年平均时间序列进行了年代际突变的定量检验。给出了几个年代际突变时期的时空分布，这些时期有:1894～1901年、1905～1909年、1920～1930年、1939～1945年、1954～1958年、1973～1979年和1994～1998年，并确定了全球海表温度年代际突变的时间，不仅发现了大家熟知的1924、1942和1976年左右的突变，还发现了1894、1907、1956年和最近的1997年的突变。分析表明，赤道太平洋和南太平洋是海温变化的敏感区的可能性较大，其次是北太平洋和南印度洋。用合成差分析得到了全球海表温度场的年代际模态的空间分布，1895～1906年和1908～1923年、1925～1941年和1943～1955年以及1977～1996年和1998～2005年这三对模态分别在大部分海域大体上存在较为明显的反位相结构，太平洋上各个时期均表现为PDO模态，只是强度和范围有所不同，大西洋的南北结构具有不对称性，增暖占主导地位。用滑动t检验法对PDO的年代际突变的信号进行了定量的检验，发现其年代际突变的时间依次为:1908、1924、1942、1956、1976和1997年，除了1894年的突变外，其余突变年份与上述全球海表温度场的年代际突变时间基本上是一致的，这说明PDO是全球海表温度场年代际突变的重要成员之一。假如存在1997年左右的突变，1998至今时段就是全球海表温度场一个新的年代际背景，就其年代际模态而言，目前的强度比1943～1955时段的年代际背景还要强；就PDO目前的强度来说， 与1909～1923和1957～1975这两个时段的强度大体相当。     

中国大气水分气候变化研究

该文对我国逐日两次探空资料,经过综合静力学质量控制系统（CHQC）和序列均一性检验后,计算分析了中国大气水分的气候分布特点及近20年来气候变化趋势,讨论了大气水分变化与地面气温、夏季大气水分与我国东部降水异常之间的关系。     

洪湖水位对不同时间尺度SPEI/SPI干旱指数的响应研究

流域洪涝与干旱对流域水资源利用及生态平衡具有重要影响。探讨流域水文要素与气候因子的关系,是应用气候指数进行流域旱涝监测和影响评估的重要前提。基于四湖流域8个气象站及洪湖湖区水位代表站逐月观测资料,从月、季及连续时间序列月平均标准化水位距平与不同时间尺度SPEI/SPI干旱指数的相关分析,研究洪湖水位对不同时间尺度SPEI/SPI指数的响应。结果表明：四湖流域洪涝与干旱主要受降水控制,洪湖水位与SPEI/SPI干旱指数具有较好的相关性,但其相关程度因不同月份和季节及干旱指数的时间尺度存在一定差异,总体上洪湖水位与4~6个月时间尺度SPEI/SPI干旱指数相关性最为密切,表明洪湖水位对降水及蒸散发导致的水分盈亏的响应具有时滞效应和累积效应,当前月洪湖水位受当月及前3~5个月水分盈亏的共同影响。基于5个月时间尺度的SPEI/SPI干旱指数监测历史时期洪湖水位变化具有很好的一致性。研究结果为基于常规气象观测资料进行四湖流域旱涝监测提供了理论依据,同时可为其他流域旱涝监测与评估提供借鉴。     

基于GRACE数据的长江流域地表水储量变化

基于GRACE RL06 Level-2卫星产品数据,采用高斯滤波、P3M9去相关滤波等方法对2002年4月-2017年6月长江流域地表水储量变化进行了反演。结果表明：近16年来,长江流域整体水储量处在一个缓慢上升的状态,地表水储量变化速率为4.1±1.1 mm/yr,总体水量在这一期间增加了大约1.1×1011T,基于水文要素的统计分析显示这一结果较为准确的反映了长江流域的水量收支状态。