华北地区水资源的气候特征

利用华北地区２７个台站１９５１￣１９９５年月平均气温及月降水总量资料,用ＥＤＦ分析方法及高桥浩一郎公式计算并分析了华北地区水资源的气候特征。通过分析初步得出,在气候变暖的背景下,华北地区降水呈减少趋势。特别是从１９６５年以来持续减少。陆面蒸发呈增加趋势,全区变化较为一致,中心在华北地区中部的济南、临沂一带。水资源呈减少趋势,１９６７年以后迅速减少,主要表现形式为全区一致型,南北差异型,东西差异型,     

气候变化对水文循环的影响

水文循环是地球上海洋、陆地和大气之间相互作用中最活跃且最重要的枢纽,受气候变化影响最为显著。本文回顾了气候变化对全球水文循环的影响,并对20世纪60年代以来中国降水、蒸散发、地表径流及大气水汽含量等陆地水文循环要素变化进行了评估。气候变暖使得全球水文循环加强,观测数据表明自1970年以来,全球对流层和地表水汽含量呈现增加趋势,但由于监测网络在空间覆盖和时间响应的限制,热带水汽增加与环流减弱之间相互影响,使得气候变化对区域水文循环的影响不确定性较大。在全球气候变化背景下,中国水文循环符合全球水循环变化的特征,又表现出更为复杂的区域特征,各个流域间空间差异增大。大气水汽含量在80年代后呈现上升的趋势;60年代以来,中国降水平均态虽然无明显变化但空间差异显著增加,实际蒸散发平均值微弱增加,空间差异增大,地表径流空间差异增大,某些流域呈现减少趋势。21世纪以来,由蒸散发再凝结形成的降水量增加,大气内循环活跃程度加大。     

华北地区降水多时间尺度演变特征

 华北地区的水资源短缺及相关的生态环境恶化是中国亟待解决的问题之一。降水是水资源最重要的因素,根据华北地区25个测站的长期年降水量资料和15个测站历史旱涝资料,利用Mann-Kendall检验、功率谱和小波变换等方法进行的分析研究表明,华北地区的降水存在明显的准2 a振荡和准19 a周期变化特征,降水在1914和1964年发生了两次突变。历史旱涝等级时间序列有明显的4～5 a ENSO模的振荡、准10 a变化、准20 a变化和50～80 a世纪尺度特征。     

华北地区雾和霾天气环流特征聚类分析

根据2000~2013年华北地区72个地面观测站点的雾、霾日数资料挑选出华北地区出现雾、霾天气现象站数较多的40个样本,再利用这些样本同期的NCEP逐日再分析资料,对位势高度场进行聚类分析,结果表明华北地区发生雾或霾天气时的近地面环流形势可分别分为4类和5类。聚类结果揭示了雾和霾发生时大气环流具有不同的分型特征,只有弱高压型为雾、霾发生时的共有型,湿度场和冷暖平流输送在雾和霾天气发生时也存在显著差异。此外,在分析过程中发现同一天中存在雾、霾天气转换及同一时刻雾、霾共存的现象,本文也分析了这两种情形的环流形势特征,解释了其成因。     

华北地区降雹时空分布特征

应用1991—2000年华北地区基本站资料，统计分析了华北地区降雹的时空分布特征。结果表明：(1)与阴山山脉以及太行山脉有关的主要降雹高频区，组成了“T”型分布特征；(2)从旬或候雹日演变看，冰雹年变化具有三峰型；(3)降雹日变化有季节性特点。     

华北地区降水多时间尺度演变特征

华北地区的水资源短缺及相关的生态环境恶化是中国亟待解决的问题之一。降水是水资源最重要的因素,根据华北地区25个测站的长期年降水量资料和15个测站历史旱涝资料,利用Mann-Kendall检验、功率谱和小波变换等方法进行的分析研究表明,华北地区的降水存在明显的准2 a振荡和准19 a周期变化特征,降水在1914和1964年发生了两次突变。历史旱涝等级时间序列有明显的4～5 a ENSO模的振荡、准10 a变化、准20 a变化和50～80 a世纪尺度特征。     

榆树沟流域水文特征

榆树沟水文站是东天山众多小流域中很有代表性的水文控制站，也是天山山区唯一全沙观测的水文站。本文着重对此流域的地形条件、径流分布、洪水特征、推质泥沙特征等进行分析，供有关方面参考。     

水文气象学领域的水文循环研究进展

气候系统中的水循环处于不断运转演化和更新中。近年来在全球变暖和人类活动的双重影响下,水文循环发生了显著变化,引起了社会和学界的广泛关注。水文循环是气候系统的核心,是连接气候子系统的纽带,也是水文气象学研究的核心问题。近年来国内外学者采用各种观测手段及海-陆-气耦合模型检测和模拟水文循环变化,取得了丰硕成果。对其变化的物理机制和驱动因素有了深入的理解,提高了对其未来可能变化的预测预估水平。文中对最近20余年与水文气象学相关的水文循环发生的变化,引起全球、区域及流域水文循环通量变化的原因,以及未来变化的预测等问题所取得的进展做了较全面的阐述。最后对水文气象学领域水文循环变化研究应关注的问题进行了探讨。     

华北地区秋季气温的时空变化特征

利用我国华北地区17个站1951-2003年的月平均气温资料,分析了华北地区秋季气温的年际、年代际变化的时空特征.结果发现:秋季气温在20世纪90年代前处于偏高时段,90年代中期以后急剧降温,气温随时间变化而降低的趋势显著.从增温的幅度上看,华北的西部比东部大.日本海附近500 hPa高空环流变化异常与华北地区气温变化...     

华北地区的降水特征及趋势估计

华北地区位于干旱和半干旱地区。气候降水是该区水资源的主要来源之一,也是影响该区水资源周期性变化的主要因素之一。华北及其北、中、南三个分区的年降水距平曲线变化趋势３具有相似性,而且此四个地区连续出现正距平的年数不超过４年,华北及其北、中部连续出现负距平的年数不超过５年,南部不超过６年,华北、黄淮和东北地区东部与印度次大陆大地区夏季降水距平之间存在正相关关系,同时又与澳洲大部分地区冬季降水距平有负相关     

西北干旱区水循环与水资源问题

从现实条件和可持续发展的角度初步归纳了全国水资源短缺的空间格局,评述了西北干旱区水资源的现状和趋势,简要分析了西北干旱区水循环和水资源利用的特点和规律,概括了西北干旱区水循环和水资源高效利用研究的进展和动态,初步探讨了西北干旱区水资源高效率利用的科学对策。最后,提出了西北干旱区水循环和水资源高效利用研究方面的某些重要科学问题。     

末次冰期冰盛期中国地区水循环因子变化的模拟研究

ISCCP卫星资料（1983-2006年)的结果显示：青藏高原地区是高云的高值中心;而以四川为中心直到同纬度的中国东南沿海地区是中云的高值区,同时,青藏高原地区是中云的低值中心。利用全球气候模式CCM3嵌套区域模式MM5模拟了现代和LGM时的气候。通过MM5模拟的结果与ISCCP的卫星资料对比表明：模拟结果再现了中国地区高云和中云分布的主要特征。这暗示云分布的气候特征可能主要由相对湿度决定。同时,通过MM5的结果与NCEP资料的对比也说明,模式结果可以较好地模拟水汽和温度的垂直分布。在此基础上,研究了LGM时水循环因子的变化。模式结果显示：LGM时夏季对流层的温度降低,在对流层中上层存在温度降低的中心;而在冬季在南方的对流层中层存在减温中心,在北方的对流层的中上层温度增加。大气中水汽含量与温度变化有很好的正相关,除了冬季北方对流层中上层水汽增加外,水汽含量一般减少,而且在近地层减少的最多,随高度增高水汽变化逐渐变小。但是,水汽的相对变化在对流层上层存在减少的高值中心。相对湿度存在变化,最大的变化超过15%,而且有增加,也有减少。在区域尺度相对湿度不是保守的。相对湿度变化与中云和低云的变化一致。在LGM,中国地区高云量减少,除中国西南地区外,中云和低云量减少,低云量减少的最多。降水的变化与中云和低云的变化相对应,云量增加降水增加,云量减少降水也减少。从相对湿度和有效降水可以看到在西南地区在LGM时变得潮湿,在夏季西北地区也变得潮湿。     

硫酸盐气溶胶对全球水循环因子的影响

  利用卫星资料进一步检验了CAM3.0模式对云的模拟能力,该模式可以较好地再现全球云的分布和季节变化的主要特征。在硫循环过程与辐射和动力过程之间双向耦合的情况下,探讨了硫酸盐气溶胶直接气候效应对水循环过程的影响。模式较好地模拟了硫酸盐气溶胶的浓度和分布变化。硫酸盐气溶胶对水循环因子的影响在不同季节和区域是不同的,其中,北半球夏季的影响最大,这是因为北半球夏季硫酸盐浓度最高。纬向平均的云量、降水和水汽的变化形势大部分相似,存在比较密切的联系。     

Simulations of Hydrological Cycle Changes Between the LGM and the Present Day over China

Based on the International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP) data in 1983–2006,it is found that there is a high value center of high cloud amount over the Tibetan Plateau (TP),while there is a high value center of middle cloud amount over the Sichuan Basin extending to the coastal area of southeastern China along the same latitude,and a low one over the TP.The present day (PD) and Last Glacial Maximum (LGM) climates are simulated by using the NCAR Community Climate Model (CCM3) nested with a regio...     

华北干旱异常的地域特征

利用1951～1996年月降水量和气温资料,以降水量为主,兼顾底墒及蒸发状况,定义了华北地区24站春、夏季干旱指数。区域及单站干旱指数的代表性分析表明,该干旱指数可以真实、客观地反映该区的干旱状况。文中还采用了方差极大旋转经验正交函数,分离出春季干旱的3个主要类型和夏季旱涝的4个主要类型。另外,对空间模的极大值中心所表示的含义也进行了讨论。     

我国内陆河流域水文循环与其生态功能浅析

近50 a来,我国的西北内陆河流域,与世界很多干旱、半干旱的缺水地区一样,水文循环及其生态功能正发生着一系列衰退及相伴的生态环境恶化现象。本文从气候、人类活动与水文循环间相互作用的观点,用实测的气候水文数据剖析了这一现象。提出水文循环通过其生态功能,与生态系统相伴相生,互相依存。水资源的过渡开发利用超出了水文循环的再生能力,延迟了水资源再生周期。由于内陆河的平原与盆地的干燥度指数十分大,暖干气候放大了人类活动对水文循环的不利影响,加剧了生态环境的退化。对于内陆河流域,人类生存与经济发展地区远离山区水源地,流域统一的水资源综合管理对于维持健康的水文循环和生态系统尤为重要。     

The Influence of Large-Scale Circulation on the Summer Hydrological Cycle in the Haihe River Basin of China

In this study, we focus on changes in three important components of the hydrological-cycle in the Haihe River basin (HRB) during 1957-2005: precipitation (Prep), actual evaportranspiration (ETa), and pan evaporation (PE)-a measure of potential evaporation. The changes in these components have been evaluated in relation to changes in the East Asian summer monsoon. Summer Prep for the whole basin has decreased significantly during 1957-2005. Recent weakening of the convergence of the integrated water vapor flux, in combination with a change from cyclonic-like large-scale circulation conditions to anti-cyclonic-like conditions, led to the decrease in the summer Prep in the HRB. ETa is positively correlated with Prep on the interannual timescale. On longer timescales, however, ETa is less dependent on Prep or the large-scale circulation. We found negative trends in ETa when the ERA40 reanalysis data were used, but positive trends in ETa when the NCEP/NCAR reanalysis data were used. PE declined during the period 1957-2001. The declining of PE could be explained by a combination of declining solar radiation and declining surface wind. However, the declining solar radiation may itself be related to the weakening winds, due to weaker dispersion of pollution. If so, the downward trend of PE may be mainly caused by weakening winds.     

华北地区一次长生命史超级单体雹暴特征观测

对2020 年6 月25 日河北南部从保定涞源到沧州东光的超级单体雹暴环境条件、雷达观测及风场反演特征进行了分析。结果表明：①本次超级单体雹暴是在水平对流卷上触发起来并经过不断加强形成的。②超级单体雹暴长时间处于中等到强的基本顺时针旋转环境风的垂直风切变环境中、中气旋维持时间超过3 h以及较强冷池作用,是本次超级单体雹暴维持长生命史的可能原因。③对流单体VIL持续7 h基本维持在55～80 kg·m-2区间,与单体移动路径上降雹时段一致,超过4 h持续出现三体散射长钉或旁瓣回波特征,与本次过程中灾情调查和气象站观测到的大冰雹时间段基本一致,对大冰雹有较好指示意义。④超级单体雹暴出现钩状回波（低层）、回波悬垂“穹隆”结构、风暴顶辐散、ZDR柱和KDP柱等特征。“穹隆”顶部为65 dBz以上反射率因子,该处风场以垂直上升为主,水平风分量较弱,呈现出“穴道〖CD*2〗零域”结构,利于大冰雹增长。超级单体垂直速度随高度增大,利于中气旋形成和维持。     

1998年夏季中国暴雨洪涝灾害的气象水文特征

文章分析了1998年夏季我国长江、嫩江、珠江流域发生的严重洪涝灾害的气象、水文特征及其成因。6月中、下旬珠江、长江、嫩江流域出现了持续性强降水, 局部地区下了大暴雨; 7月下旬长江流域出现了“二度梅”, 湖南、湖北和江西省普降暴雨; 8月上半月嫩江流域再次出现持续性强降水。频繁的强降水使长江、嫩江、华南西江等干、支流水位迅猛上涨, 支流河水不断涌入干流, 使得干流洪峰迭起。雨水和洪峰迭加, 引发了百年一遇的大洪水。1998年7月副热带高压南落是造成长江流域“二度梅”的主要原因。副热带高压、南海季风涌、中高纬冷空气和从青藏高原东移的中尺度对流系统 (MCS) 等4个因子的最佳组配, 有利于长江流域出现持续性强降水。