近百年来湖北太白湖沉积通量变化与流域降水量和人类活动的关系

湖泊沉积通量蕴含了流域降水量及人类活动的丰富信息.依据太白湖沉积岩芯210Pb定结果及CRS模式,建立了近百年来的沉积年代序列,对比分析了不同时期沉积通量变化与流域降水量及人类活动的关系.1900-1920、1928、1937-1942、1953-1954年沉积通量较高的四个时段,分别对应于夏季降水较多的1900-1920、1931、1938-1939、1954年,沉积通量增加主要与夏季降水量偏多,被带入湖泊的泥沙量增加有关.1958-1963年,太白湖流域上游兴建三座水库,对洪水及入湖泥沙起到了调蓄作用,自此之后,太白湖的平均沉积通量减小,降水量已不再是影响沉积通量的主导因素;1958-1970年沉积通量较高,主要是太白湖围垦导致的入湖泥沙量的增加及湖泊面积减小所致;1983-1993年沉积通量的增加则反映了农业生产方式由集体转为个体生产模式后,耕作业的快速发展所导致的水土流失的加重.研究结果证明,采用210Pb强度及CRS模式所建立的太白湖近百年来的沉积年代标尺精度较高(误差小于4年),太白湖沉积环境稳定,可采用其沉积指标进行流域及湖泊环境演化重建.     

137Cs湖泊沉积年代学方法应用的局限——以Crawford湖为例

＾１３７Ｃｓ湖泊沉积年代学方法是测定现代湖泊沉积物沉积年代和沉积速率的重要同位素年代学方法之一。对加拿大Ｃｒａｗｆｏｒｄ湖采集的沉积孔柱内＾１３７Ｃｓ垂直分布的研究发现,该方法给出时的标有明显偏差。比较＾２１０Ｐｂ和纹层等年代方法的结果,其１９６３年时标蓄积峰值所在位置明显移向表层,而作为１９５４年时标的该核素出现蓄积的层位则远早于该年沉积物蓄积层位。研究还表明,孔柱中较高的间隙水含量、缺少足以吸     

女山湖现代沉积速率和环境解释

为探讨本世纪以来女山湖生态环境的演化历史,以＾１３７Ｃｓ和＾２１０Ｃｂ放射性同位素为测试手段,分析该湖近期沉积物中＾１３７Ｃｓ和＾２１０Ｐｂ的含量分布,并根据其沉降特征和衰减规律,对沉积物做了年代定位,分段推导出平均沉积速率,建立柱状沉积年代序列。在此基础上,利用沉积记录,对沉积速率的变化进行环境解释,探讨了本世纪以来湖泊环境的演化过程。结果表明,１９２９￣１９３８年沉积速率达４．８ｍｍ／ａ,是淮     

1860年以来博斯腾湖碳沉积过程演变

选取博斯腾湖3个不同点位岩芯,在²¹⁰Pb和¹³⁷Cs年代序列基础上,利用沉积物中的各理化指标,分析了该湖碳沉积的时空变化特征,结合各指标的相关性、沉积速率、C/N、同位素特征等,探讨了该湖1860年以来碳沉积环境的变化过程,为干旱区湖泊碳埋藏研究提供了依据.结果表明：1860-1910年,沉积速率相对较小,受人类活动影响较小,磁化率、中值粒径、总无机碳（TIC）较为稳定,总有机碳（TOC）含量相对较低,此时该湖有较多陆源有机质的输入;1910-1950年,湖泊西部浅水域沉积速率明显高于东部深水区,西北湖区水域有大量外源物质的输入,而湖泊初级生产力较低,内源贡献相对较小;1950-1980年,全湖TOC、TIC含量均呈现升高的趋势,尤其是西北近黄水沟水域升高最快,湖泊内源贡献在增加,陆源组分的输入相对前一阶段要少;1980-2002年,沉积速率快速升高,尤其湖泊东部水域最为明显,TOC含量均呈现升高的趋势,湖泊西部水域初级生产力要高于东部深水区,湖面蒸发较强,气候比较温暖;2002年以来,全湖沉积速率相对较高,外源有机质贡献较小.过去150年博斯腾湖沉积物碳累积速率整体上呈现出升高的趋势,尤其是近50年来快速升高,东部湖区碳累积速率比西部湖区高.     

南极阿德雷岛湖泊沉积210Pb、137Cs定年及其环境意义

测试了南极阿德雷岛两个湖泊 (Y2和G)沉积物的2 10 Pb和137Cs比度 .根据2 10 Pb和137Cs比度垂向变化特征 ,采用CRS模式对G湖进行了定年 ,年龄跨度大约为 134± 43年 ,并据此计算了G湖的沉积速率 .近大约 10 0年来G湖呈增长变化的沉积速率以及沉积物2 10 Pb ,137Cs蓄积量和沉降通量远大于大气直接沉降 ,可能是温度升高引起该地区大量冰雪 (盖 )融水携带补充的结果 .     

利用泥质岩硼含量重建过去湖泊古盐度和湖面变化历史

根据封闭湖泊古盐度与湖面变化之间具有反向变化的特点,以沱沱河地区通天河剖面为例,利用泥质岩的硼元素含量作为古盐度计,重建了青藏高原北部地区晚渐新世-早中新世湖泊沉积的古盐度变化曲线,讨论了应用湖水古盐度变化曲线追踪过去湖平面变化历史的适用范围和局限.结果表明:雅西错组上部古湖泊水体的盐度一般处于咸水湖分布区,盐度变化于微咸水到超咸水范围内,指示渐新世晚期气候干燥,湖平面长期处于低水位期;但中新世早期五道梁组沉积期,高原气候开始向湿润方向发展,湖水古盐度明显下降,湖水位快速上升.     

云南洱海现代沉积研究

洱海是位于云南省境内较大的但相对较浅的断陷湖泊（水深小于２０ｍ）。根据１９９０－１９９３年对该湖现代沉积的研究,结果表明,湖泊沉积物主要是来自西部相对高２０００ｍ以上的山地,东部为低矮石灰岩山地,物源较少,南北两条入湖河流亦是重要的物源供应区。湖区沉积物主要是由粉砂质粘土组成,来自山地的粗碎屑物质则大量的堆积于此地,三角洲、扇三角洲及滨湖地带,沉积速度在过去１３０００年中平均为０．２ｃｍａ＾－１,     

南四湖沉积剖面中色素与有机碳同位素特征的古环境意义

湖泊沉积物中的色素含量与种类是研究湖泊初始生产力和湖泊环境的有效手段之一．而有机碳同位素比值反映了沉积有机物来源信息．本文在对南四湖沉积剖面中总有机碳含量分析的基础上,测定了有机碳的同位素比值,同时通过剖面中色素指标的分析,揭示该湖泊环境演化历史．研究表明,南四湖成湖时代为2．45kaB．P,成期水体主要来自黄河泛滥;其次,南四湖东西沉积环境差异较大,西部（微山湖）主要受黄河泛滥影响,东部（独山湖）则为山麓碎屑沉积;近代南四湖中蓝藻大量繁盛,湖泊具有逐步向富营养化发展的趋势．     

若尔盖盆地兴措湖沉积记录揭示的近代气候与环境

依据湖泊沉积记录进行古气候环境要素定量的是过去全球变化研究的重要内容,本文通过若尔盖盆地兴措湖近代湖泊沉积特征、沉积物总有机碳及其同位素指标分析,并与器测气象资料进行比较,对兴措湖泊近代湖泊沉积物中有机碳及其同位素指标所代表的气候环境信息进行了定量研究,在此基础上,建立了兴措湖沉积物总有机碳及其同位素记录与对应的降水和气温间的函数关系,为定量恢复该区长尺度历史时期古气候环境特征提供了基础。     

云南错恰湖两百年来气候环境变化与重金属污染

高海拔地区由于特殊的自然环境对气候变化和营养输入的响应十分敏感.在人类活动逐渐加强的背景下,高山湖泊高分辨率的沉积物记录了人与自然相互作用的演变过程.选取云南西北部典型高山湖泊——错恰湖,获取长度37 cm的连续湖泊沉积序列,基于铅铯测年法得到年代深度模型,并对湖芯样品进行总有机碳、总氮及正构烷烃的多指标测定和元素测量,结合气象监测数据探讨分析错恰湖的有机质来源和流域环境演化特征.根据气候代用指标的变化,两百年来错恰湖泊环境及区域气候演化可以分成4个主要阶段：1807-1900年：湖泊水位上升、湖面扩大,有机质丰度下降,有机质以外源贡献为主,内源比例上升;1900-1950年：湖泊水位开始下降、湖面收缩,有机质丰度下降,外源有机质来源增加;1950-1982年：湖泊水位下降、湖面进一步收缩,有机质丰度下降,外源输入比例继续增加;1982-2007年：湖泊水位下降、湖面收缩,有机质含量上升且以陆源输入为主,同时内源贡献比例开始增加.在元素测定结果中,人类活动对应了湖泊沉积重金属含量变化的3个阶段：1950年以前,重金属含量低且稳定,可视作自然背景阶段,人类影响忽略不计;1950年以后,湖泊流域工农业逐渐发展,人为干扰凸显;直到1982年以后,冶炼工业的进步加强了重金属的污染态势,并通过大气传输沉降被湖泊沉积物记录.错恰湖沉积记录的分析讨论在总结该区域气候环境演化历史的同时,加深了对气候人类活动湖泊生态系统相互作用过程的理解,为高山湖泊响应人类活动影响提供了证据.     

1) I. A. H. S. / A. I. H. S.

Abstract

A simple method is used to study the response of runoff in the Sahel to climate change. The statistical characteristics of rainfall are calculated over the western part of the Sahel for the period 1961–1990, using the BADOPLU network. Daily rainfall is simulated using a Markov process with Weibull distribution for rainfall depths. Runoff is modelled using a conceptual SCS model and the curve numbers are calculated for West Africa. Climate change is provided by simulations using the Arpège GCM (Scenario A1B), and a perturbation method is used on the parameters which describe the rainfall. Changes in rainfall are assumed to occur through increases in frequency, not intensity. Using Arpège, runoff is mainly found to increase, in depth and in number of events, by the end of the 21st century. Changes in evaporation and land use are not included in the analysis. The impact of this 21st century potential climate change (rainfall) on the runoff is found to be of the same magnitude as the impact of changes in land use.     

A) A. I. H. S. / A) A. I. H. S.

Abstract

A new method is presented to generate stationary multi-site hydrological time series. The proposed method can handle flexible time-step length, and it can be applied to both continuous and intermittent input series. The algorithm is a departure from standard decomposition models and the Box-Jenkins approach. It relies instead on the recent advances in statistical science that deal with generation of correlated random variables with arbitrary statistical distribution functions. The proposed method has been tested on 11 historic weekly input series, of which the first seven contain flow data and the last four have precipitation data. The article contains an extensive review of the results.

Editor D. Koutsoyiannis

Citation Ilich, N., 2014. An effective three-step algorithm for multi-site generation of stochastic weekly hydrological time series. Hydrological Sciences Journal, 59 (1), 85–98.     

A) A. I. H. S. / A) I. A. S. H.

Abstract

In the Southwestern intermountain and high plains areas, precipitation is seasonal, with the major part of the rainfall occurring in the summer. Most winter precipitation occurs as low-intensity rain or snow along slow-moving cold fronts. Most summer precipitation occurs as short-duration, high-intensity thunderstorms from purely convective buildup or from convective cells developing along a weak fast-moving cold front. Almost all runoff occurs from the summer convective storms.

Since runoff-producing precipitation is of primary interest at the Southwest Watershed Research Center, Agricultural Research Service, Tucson, Arizona, the convective storms have been most thoroughly analyzed. Duration, intensity, areal extent, movement, character, and return frequencies for varying volumes and intensities of these convective storms are analyzed from records from dense networks of recording rain gages in four study areas in Arizona and New Mexico. The primary study areas are the 58-square-mile Walnut Gulch Experimental Watershed at Tombstone, Arizona, and the 67-squaremile Alamogordo Creek Watershed near Santa Rosa, New Mexico. Three “record” storms of differing character occurring in 1960 and 1961 on Alamogordo Creek Watershed and one “record” storm in 1961 on the Wlanut Gulch Watershed are analyzed and compared in detail.