近400年澜沧江源区年平均流量周期特征及其对厄尔尼诺的响应

本文基于重建的1595~2006年澜沧江源区年平均流量(澜沧江流量)和NOAA古气候资料,应用MTM-SVD方法对澜沧江流量周期变化规律及其对厄尔尼诺的响应进行了分析。结果表明,近400年澜沧江流量与厄尔尼诺有显著负相关,在年代际的13.5年和年际的5年周期上存在显著协同变化,并且分别对当年春末和上年秋初的大气环流有很好的响应。在13.5年和5年典型循环过程中,二者都表现出反位相的对应关系,当厄尔尼诺指数偏低(高)时,澜沧江流量偏多(少)。但是进一步分析海温异常空间分布,发现在13.5年周期中,澜沧江流量主要受中部型厄尔尼诺事件影响,而在5年周期循环中,澜沧江流量则主要受东部型厄尔尼诺事件调控。在13.5年典型周期循环中,中部型厄尔尼诺会引起双圈沃克环流异常,同时激发PJ(太平洋-日本涛动)遥相关波列,并影响澜沧江源区气温和降水,从而导致澜沧江流量异常;在5年周期循环中,东部型厄尔尼诺会引起单圈沃克环流异常,同时激发EU(欧亚)遥相关波列,进而影响澜沧江流量变化。     

树轮记录的黄河源区1505~2013年5~9月相对湿度变化

根据采集自青海省玛沁县雪山乡的祁连圆柏建立树轮宽度年表。通过相关分析发现,树轮宽度标准化年表（STD）与黄河源区内4个气象站平均5~9月相对湿度存在显著的正相关关系,相关系数达到0.60（建模期为1969~2013年）。利用标准化年表重建了黄河源区过去509年的5~9月平均相对湿度变化序列,重建方程方差解释量达36.0%,且方程稳定可靠。重建序列在过去509年先后经历了6个湿润阶段和8个干旱阶段：湿润阶段为1655~1697年、1746~1793年、1795~1816年、1898~1916年、1933~1957年和1962~1992年;干旱阶段为1530~1541年、1544~1586年、1590~1634年、1728~1745年、1817~1836年、1856~1886年、1917~1932年和1993~2004年。利用多窗谱分析（MTM）表明,重建序列具有85~256a、3.0~3.6a和2.0~2.8a左右的显著周期变化。通过对比发现,此次重建序列与黄河源区附近及青藏高原东北部其他一些能反映干湿状况的树轮重建序列在低频上具有较好的一致性。

     

白河流域年径流量对气候变化的响应研究

基于气象和水文观测资料,分析白河流域年径流量与气象要素的关系并建立拟合模型,利用CMIP5模式在不同典型浓度路径（RCPs）下的模拟结果,预估21世纪白河流域年径流量的变化特征。结果表明：1981~2012年白河流域年径流量呈先减少后增加的变化趋势,与气象站观测的年平均最高气温呈显著负相关,与降水量呈显著正相关。以红原、阿坝站的年平均最高气温和年降水量为自变量,唐克站年径流量为因变量,建立了多元线性回归方程,该方程通过了0.01水平的显著性检验,验证期同号率达100%,说明其稳定可靠。对21世纪白河流域年径流量的预估表明,RCP2.6情景下,其年径流量没有明显的变化趋势,可以维持在当前水平;RCP4.5情景下,年径流量呈减少趋势,气候倾向率为−0.28 × 10⁸ m³/10 a, 21世纪中期和末期分别减少17%和19%;RCP8.5情景下,年径流量呈显著减少趋势,气候倾向率为−1.1 × 10⁸ m³/10 a,21世纪前、中、末期分别减少20%、24%和49%。     

青藏高原不同地表反射率对比试验

通过对2009年7月在高原主体上利用ASD公司的野外光谱仪FieldSpec3采集到的不同地表光谱曲线的分析,结果表明:不同的下垫面具有非常典型的地物反射光谱曲线,沙化地的反射曲线相对平滑,在350~1800nm区间除去在700nm和1400nm有两个吸收谷以外,其他地方都呈反射状态,沙化地根据地表状况不同表现出不同幅值的反射率;油菜地的反射特征为从350nm开始吸收,在550nm出现一个反射峰后开始反射,到700nm附近出现一个吸收谷,反射率开始急剧上升,到740nm上升到最大,反射率维持在一个高位值上变化,一直到930nm附近出现一个反射谷,在1130nm附近,反射率开始呈下降的趋势;草地的反射曲线兼具绿色植物和沙化地的特征。     

长江源流量对长江源流域气候年代际变化的响应

利用长江源流域气象站降水、气温资料和源区直门达水文站流量,建立了历年各月、季降水距平百分率和气温距平序列,分析了长江源流量与长江源流域降水、气温的年代际变化.结果表明,长江源流域气候演变存在非常明显的年代际变化.年降水量呈平缓下降趋势,60、80年代年降水量正常或偏多,70、90年代偏少,主要受夏季降水的影响;年气温明显呈上升趋势,60年代最冷,70年代开始回升,80年代暖在冬,90年代暖在秋,目前年、夏、秋、冬季已达到1961年以来的最暖期;年流量与年降水的年代际变化、突变年份对应,60、80年代偏多,70、90年代偏少,目前除春季流量外,夏、秋、冬季已转入上升趋势,1965、1979、1997年二者均发生了突变.     

青海湖流域圆柏年轮指示的近千年降水变化

根据采自青海湖流域天峻地区树木年轮样本,建立了该地1061a树木年轮年表序列。通过响应函数计算得出,该年表对青海湖区5～7月气温和前一年年降水量反映敏感,由其重建了该地的年降水量序列,并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验,证明重建方程稳定,重建的年降水变化比较可靠,具有一定的代表性。在10a时间尺度上年降水经历了11个偏多和偏少时段,其中6(7)个显著的偏少(多)时段分别是1001～1060、1131～1320、1411～1510、1691～1740、1811～1850年和1911～1940年(961～1000、1061～1110、1321～1410、1511～1650、1741～1790、1881～1910年和1941～2000年)。平均约53a发生一次突变,13～14世纪是年降水的多变时期,12、17和20世纪是年降水的相对稳定时段。     

近45年来长江上游通天河径流量演变特征及其气候概率预报

利用长江上游通天河流域直门达水文站1957～2001年各月平均径流量资料,对长江水系通天河的径流量变化规律及与气候要素的关系进行了分析.结果表明,通天河月平均流量具有很好的持续性,尤其是7～12月,其显著落后自相关可达4～6个月以上;近45年来,通天河流量经历了小-大-小的演变过程,期间出现过径流量的多次转折,其中1967年由大变小,径流量持续减小直到1979年,长达11年;1979年径流量由小变大,直到1989年达到历史(有记录以来)最大值,持续时间长达10年;1990年代径流量持续减小;从1998年开始,径流量又开始表现出增大趋势;年径流量表现出较明显的准2年短周期和7.5及12.3年的长周期变化;年平均径流量与同期6～9月降水存在显著的正相关关系,与气温关系不显著.对径流量丰枯划分的标准不同,进行径流量转移概率的预报结果也不同.     

基于集对分析的洪水分类研究

为避免常规分类方法复杂的数学理论和繁琐的计算,提出了基于集对原理的洪水分类新方法——集对分析法（SPAM）。系统地给出了集对分析法的基本思路和计算步骤。建议方法概念清晰,结构简单,计算简洁,易操作,是一种有效的分类途径。以实测洪水过程为例,应用研究表明集对分析法的分类结果是可行的。     

四川盆地区域性暴雨时空变化特征及其前兆信号研究

利用1961-2015年四川盆地逐日降水量资料、NOAA海表温度资料、青藏高原积雪资料,采用多锥度-奇异值分解等方法,研究了四川盆地区域性暴雨的时空变化特征,并对其前兆信号进行了初步探讨。结果表明:四川盆地区域性暴雨可以分为三种类型,其中盆西型出现频率最高,盆东北型次之,盆南型相对较少。四川盆地区域性暴雨年际变化中准3 a周期最为显著,典型循环体现了盆西型区域性暴雨"偏少-调整-偏多"的年际变化过程。年代际变化中准16 a周期最明显,典型循环表现为盆东北型和盆南型的交替演变。通过MTM-SVD协同变化分析,发现在盆西型区域性暴雨的准3 a周期循环中,前冬ENSO事件和前冬青藏高原积雪日数是其显著的异常前兆信号。在年代际的准16 a振荡过程中,前冬太平洋年代际振荡(PDO)是盆东北型和盆南型区域性暴雨的异常前兆信号。     

基于射线理论点扩散函数的成像域最小二乘偏移

最小二乘偏移能够消除非规则地震采集、带限子波等因素对偏移结果造成的不良影响,提高成像分辨率和振幅保真度,但高昂的计算成本严重制约了其实用性和应用前景.本文基于射线理论格林函数和地震波走时一阶近似,提出了一种快速的点扩散函数计算方法,不但可以大幅降低点扩散函数的计算成本,还能够适应任意的空间采样以保证点扩散函数的插值精度.以此为基础,本文进一步发展了成像域最小二乘偏移方法,能够高效、灵活地实现地下反射率的迭代更新,并最终获得分辨率更高、照明更加均衡的反演成像结果.文中给出的模型和实际数据的测试结果验证了上述方法的正确性和有效性.