中国三江源地区降水研究的进展与展望

三江源地区位于中国青藏高原腹地,被誉为“中华水塔”。该地区降水和空中云水资源的分布及变化对中国淡水资源的影响至关重要,且影响着三江源地区及下游的生态系统。本文回顾和总结了近几十年来三江源地区降水和空中云水资源的空间分布及时间演变特征、降水的影响机制以及未来降水趋势预测方面的研究成果,并给出了进一步研究展望。     

依托气象科技开发降水资源

水是生命的摇篮,是人类赖以生存和发展的基础。包头市严重缺水,生产和生活用水主要依赖黄河水和地下水,对自然降水尚未开始资源化开发利用。降水是可再生的原生淡水资源,依托气象科技开发降水资源,是解决水资源供需矛盾的关键,符合科学发展观和可持续发展的内在要求。如果包头市27691km2土地上的自然降水、特别是山区降水能够得到综合开发利用,水循环将趋向良性,生态包头将大有希望。     

气候变暖对新安水资源的影响

选取气温、降水和蒸发这3个对水资源影响最大的气象因子,分析其变化特点及其与新安水资源变化的相关性,结果表明,气温升高和降水减少是影响新安水资源的重要因素,其中降水是最重要的影响因素.结合他人研究成果,对该地区水资源可持续利用提出对策建议.     

高原东侧川渝盆地降水与水资源特征及变化

利用川渝盆地1951～2000年月平均气温及月降水资料, 讨论了该地区50年来的降水以及水资源的变化特征.结果表明, 50年来川渝盆地的降水和水资源总体呈减少趋势, 盆地西部和东部降水及水资源的变化呈相反趋势, 盆地东(西)部总体呈增加(减少)趋势.川渝盆地水资源的减少与降水的减少有密切联系.夏季风水汽输送向北、向西扩展强度的减弱是川渝盆地西部水资源变化的重要原因.     

1961—2005年河北省降水气候特征及雨水资源的开发利用

河北省的气候条件造成了该地区水资源量的补给不足,雨水是本区水资源的主要来源之一,雨水的多少往往对应着水资源的丰枯变化。根据1961—2005年河北省长系列降水资料,对全区雨水资源进行了时空分布、年内变化分析和多年变化分析。结果表明:河北省降水量呈逐年减少的趋势,且平原降水减少速率要远远高于山地。通过雨水资源量的分析得出在一定程度上降水的缺乏形成了河北省水资源的补给量不足,加剧了水资源紧张的状况。河北省传统水资源开发利用己达到极限,为了缓解水资源的供求矛盾,提出大力开发利用雨水资源是缓解本区水资源供求矛盾的有效途径。     

近40年韶关地区可利用降水资源变化特征

利用韶关地区8个国家气象观测站1968—2007年的月平均气温和降水资料,讨论了该地区40年来降水以及可利用的降水资源的变化特征。结果表明：韶关地区降水及可利用的降水资源呈现南多北少的特点,主要集中于春夏两季,分别占各自全年的75％和85％;可利用降水系数全年平均为0．46,其中春季最大,为0．64;秋季最小,为0．14。40年来,全韶关地区平均可利用降水资源的总体趋势以0．5mm／年的线性倾向减少,这是由于北部和南部地区降水减少趋势的幅度大于中部降水增多趋势所致。     

中国区域陆地水资源数值模拟分析

利用NCAR公用陆面模式CLM3(Community Land Model 3)模拟1979-2003年的土壤蒸发量和植被蒸腾量,分析了中国区域水资源(降水减去地面蒸发和植被蒸散)的气候特征及变化特征.全国水资源分布从东到西、从南到北依次递减,这与全国多年降水分布一致,其中长江以南地区是水资源丰富区,西北地区尤其是新疆地区是水资源匮乏区.从水资源线性变化趋势来看,长江以北大部分地区水资源呈减少趋势,特别是四川盆地和东北地区,变干趋势显著,水资源减少速率为10～15mm/10a;长江以南地区年水资源增加,增加中心在两广地区,水资源增加速率达20～30mm/10a.     

黄淮海及其附近地区降水资源的稳定性

本文设计三种指标，使用43个站点1951—1982年的逐月和逐日降水资料分析得出:黄淮海及其附近地区降水资源的稳定性可分为南方型、北方型和西南部型三个类型。论述了各型和全年四个季节中降水资源稳定性的时空分布特征。指出多雨区和雨季中降水资源较为稳定，少雨区和旱季中雨量少且不稳定，以及太行山东麓平原地区是本区中降水资源最不稳定的地区。     

播云

人工影响天气(播云)计划的目的是:增加降雨或降雪,以解决供水和(或)水力发电的需要.人工播云计划的发起者们认为这些计划使降水的年平均泾流量增加了5%～15%.在过去35年以上的时期内,各种统计分析方法被用来对这些计划的效果进行评价.进行精确的评价是困难而花费昂贵的,但是却表明有些风暴能够依靠人工播云技术提高“水汽转变为降水”的自然效率. 加利福尼亚州水资源部在菲什尔河流域的较高地区设计了一项人工影响天气计划.1988年夏季以前,这项设计来为州的水资源计划增加供水量的人工影响天气计划,已在     

沈阳市降水对水资源的影响及对策

在分析沈阳近百年特别是近50 a降水变化规律的基础上,研究了沈阳市降水对水资源的影响。结果表明：沈阳市降水量变化决定水资源变化,从1956年以来水资源总量呈减少趋势,且随着年降水量的变化而变化;地下水变化平缓;地表水资源变化速度比降水变化速度快。同时降水量对辽、浑河的自然径流量影响显著,年际变化剧烈;近10 a沈阳降水量呈减少趋势,将加剧沈阳水资源短缺的矛盾。在对气候进行预估的基础上对水资源的发展趋势做了预估。     

德州地区人工降水资源研究

根据德州地区人工防雹降雨试验中心及省气象台的探空资料并结合德州地区降水、云等资料,计算了该区上空的水汽含量和水汽输送量,分析了自然降水和水汽输送的时空变化规律;对该地区云水资源、人工影响潜力作了初步探讨。指出在本区施行人工增雨作业是可行的,为该区人工降雨工作的开展和研究提供了依据。     

内蒙古的空中水资源状况

水是生态环境的最敏感的基本要素。内蒙古自治区因为缺水 ,生态环境十分脆弱 ,农牧业生产受到严重制约。因此解决水的问题已成为本区农牧业生产进一步发展的关键。对此 ,除了研究节约用水的方法之外 ,合理开发地下和空中的水资源 ,也是可取的基本方法。浅层地下水与当地的自然降水关系密切 ,内蒙古因自然降水少 ,浅层地下水不多 ;深层地下水是由多年的雨水或古代的雨水经长期积累而成的 ,其水量也是有限的。而且内蒙古地区深层地下水每年的可补量很少 ,基本上属于不可再生的资源 ,用一点就少一点 ,为保持国民经济的持续健康发展 ,对深层地下…     

气候变化对陕西淡水资源可持续利用的影响和对策调研报告

水是人类赖以生存和发展的不可替代的资源。水资源包括大气水、土壤水和地表水、地下水,其中大气降水是陆地上水资源的根本来源。陕西省大部分位于半干旱、半湿润地区,人均水资源占有量为１３００ｍ３,为全国人均的１／２,世界人均占有量的１／８,水资源非常紧缺,近...     

定西地区人工增雨云水资源的分析研究

定西地区降水少气候干燥,夏秋雨水集中,与东部地区相比,有利人工增雨的云水资源相对不够丰富。但在某些特定环流条件下,定西地区具有形成自然降水的水汽,且降水云系的过冷水区相对较好,存在播云增雨的潜力。     

黄河上游玛曲地区雨滴谱特征的观测研究

为了解决近年来黄河流域水资源短缺的现象,2000年由青海省气象局组织及多个单位合作,在黄河上游进行了人工增雨试验。通过对玛曲地区雨滴谱的分析,推测玛曲当地的雨滴较大,这对在当地实施人工增雨提供了观测依据。另外,通过分析得到当地积云降水的雷达反射率因子和雨强的相关关系式,该公式可以作为利用雷达定量测量高原地区降水的参考。分析发现,虽然高原地区冷雨过程是主要的降水机制,但是暖雨过程仍然对降水有贡献。通过对雨滴谱资料的分析,可以促进对高原地区云物理特征的了解。     

山东省冬春季低槽降水云系云水资源分析

对 1 999～ 2 0 0 1年冬春季山东省 1 6次小～中雨 (雪 )低槽降水过程系统结构配置、云水资源及增雨潜力进行分析。结果表明 :冬春季低槽降水过程云中水资源与低槽结构及影响时段有关 ,自然降水效率有地区差异。鲁西南增雨潜力最大 ,为80 5 % ,鲁中和半岛增雨潜力较小 ,分别为 6 2 3 %和 6 2 4%。     

东北地区可利用降水资源的初步分析

利用1961～2002年东北地区80个测站的月降水量和月平均气温资料,采用陆面蒸发经验模型计算得到各测站的月蒸发量,再根据水量平衡关系,得到可利用降水量,以此分析了东北地区大气降水资源的空间分布特征及其变化趋势.结果表明:东北地区可利用降水资源为东多西少分布,东西部区域降水资源差异显著,西部地区可利用降水资源严重匮乏;全区可利用降水资源呈下降趋势,西部半干旱地区在已有水资源严重不足的情况下,可利用降水量仍呈下降趋势,在东部山区其下降趋势最为明显,这将对整个东北地区水资源的开发利用产生不利影响.     

六盘山地区空中水资源特征及水凝物降水效率研究

为了利用人工增雨技术合理开发六盘山地区空中水资源,首先需要了解该地区水汽场、地形对当地降水的影响和空中水资源的特征及典型降水过程中云系的降水效率。本文采用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的高时空分辨率ERA5再分析数据集和中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据,通过统计分析研究了该地区水汽的输送、地形强迫作用下的辐合抬升状况和地形云参量特征,并分别利用WRF模式数值模拟的输出结果和ERA5再分析数据,估算2016~2017年夏季自西向东移经该山区的多次混合降水云系的水凝物降水效率。研究结果表明:位于西北地区东部的六盘山地区具有较为丰沛的大气可降水量和更强的水汽输送。受亚洲季风影响,夏季偏南风向六盘山地区输送了丰沛的水汽,山区成为相对湿度高值区;春、夏、秋季午后山区云量(CF)达70%及以上,夏季云水路径(CWP)和云光学厚度(COT)均明显大于周边地区。在夏季降水过程中,地形引起的动力场对降水有明显的影响,在日降水量5 mm以上强度的过程中,气流遇迎风坡地形产生明显辐合抬升,且辐合抬升越强时降水强度越大。夏季典型降水系统中,山区水凝物降水效率平均约为48.1%,空中还有较大部分的水凝物未能成为降水。因此作为水源涵养地的六盘山地区夏季空中水资源相对丰富而降水量不足,空中水资源具有一定开发空间。     

青海省东部地区水资源的时空分布特征

地面实际蒸发量与降水是估算水资源各分量的两个重要物理量，本利用青海东部地区9个气象站1961--2000年的月降水量和月平均气温观测资料，依据高桥浩一郎的陆面蒸散经验公式，计算了青海东部地区地面蒸发和可利用降水(降水量-蒸发量)等水资源有关的主要物理量，从大气可提供的水资源部分初步分析了青海东部地区水资源的时空变化和分布特征。     

天山及周边地区空中水资源的稳定性及可开发性研究

本文利用天山及周边地区大气含水量序列的方差值和降水转化率,分析了天山地区空中水资源的稳定性和可开发性,结果表明：天山山区大气含水量的稳定性与大气含水量多少有密切关系,大气含水量低的地区,水资源稳定,而大气含水量高的地区,水资源不稳定。夏季是四季中方差最大的季节,稳定性较差;冬季是大气含水量方差最低的季节,特别是山区大气含水量稳定,秋季略高于春季。天山东部和西部地区的大气含水量方差明显要小,而中部地区的较大,这主要是由控制风带的强弱及水汽输送决定的。大气含水量的稳定性和海拔成反相关关系,这主要与水汽凝结的高度有关。地形高度变化和降水转化率密切相关,随海拔高度上升,降水转化率增大,降水转化率在2000m左右形成一个高值,天山山区年降水转化率最大,伊犁河谷冬季降水转化率最大。