SRES A1B情景下德令哈盆地2016-2075年气候变化预估

利用ECHAM5/MPI-OM模式SRES A1B气候情景下预估2016-2075年间60 a的气温及降水资料,通过分析其总体趋势、年代际变化及突变特征,研究德令哈盆地未来气候的变化趋势。预估结果显示：2016-2075年,德令哈盆地气温将可能呈上升趋势,四季及年平均气温的变化总体上基本保持一致,上升幅度在3～4 ℃之间,其中夏季和全年的增温速率相对较大;降水量在未来60 a将基本保持平稳,有微弱的下降趋势,年际间变化以夏季最为显著,降水不均将易导致极端气候事件的发生;无论气温还是降水,预估未来都将有突变发生,气温将在2035年前后发生一次突变,降水量则分别在2030 s末和2040 s初各发生一次突变。     

SPATIO-TEMPORAL VARIATION OF ACTUAL EVAPOTRANSPIRATION AND ITS RELATION WITH CLIMATE PARAMETERS IN THE PEARL RIVER BASIN, CHINA

Spatio-temporal variation of actual evapotranspiration (ETa) in the Pearl River basin from 1961 to 2010 are analyzed based on daily data from 60 national observed stations. ETa is calculated by the Advection-Aridity model (AA model) in the current study, and Mann–Kendall test (MK) and Inverse Distance Weighted interpolation method (IDW) were applied to detect the trends and spatial variation pattern. The relations of ETa with climate parameters and radiation / dynamic terms are analyzed by Person correlation method. Our findings are shown as follows: 1) Mean annual ETa in the Pearl River basin is about 665.6 mm/a. It has significantly decreased in 1961–2010 at a rate of -24.3 mm/10a. Seasonally, negative trends of summer and autumn ETa are higher than that of spring and winter. 2) The value of ETa is higher in the southeast coastal area than in the northwest region of the Pearl River basin, while the latter has shown the strongest negative trend. 3) Negative trends of ETa in the Pearl River basin are most probably due to decreasing radiation term and increasing dynamic term. The decrease of the radiation term is related with declining diurnal temperature range and sunshine duration, and rising atmospheric pressure as well. The contribution of dynamic term comes from increasing average temperature, maximum and minimum temperatures in the basin. Meanwhile, the decreasing average wind speed weakens dynamic term and finally, to a certain extent, it slows down the negative trend of the ETa.     

渭干河平原绿洲适宜规模

荒漠和绿洲长期共存,绿洲系统的生存发展需要有较好的绿洲植被生态系统支撑.干旱区平原绿洲,应以水为中心确定绿洲规模,防止水资源不足情况下土地过度开发造成的荒漠化和沙漠化.良性循环的稳定绿洲必须具有合理的农林牧用地结构.开展绿洲适宜规模与发展空间研究,将为绿洲的有效建设提供理论和应用依据.本文通过水热、水土平衡分析,建立了适宜绿洲数学模型.根据渭干河平原绿洲多年的水文气象资料,依据水量平衡原理,计算了该绿洲可供蒸发蒸腾的水资源量、适宜的绿洲和耕地面积.结果表明,渭干河平原绿洲可供蒸发蒸腾的水资源量为22.32×108 m3,在常规地面灌溉条件下适宜的绿洲面积为3716.06 km2,其中适宜的耕地面积为1564.79 km2;在节水灌溉条件下,适宜的绿洲面积5515.49 km2,其中适宜的耕地面积为2322.31 km2.世界银行贷款项目--渭干河流域农业灌溉排水工程结束后达到的绿洲面积为4123km2,农田耕地面积为1507 km2,绿洲和耕地面积比较适宜,如果采取节水灌溉措施可适度扩大绿洲规模.     

气候变化背景下中国陆地水循环时空演变

水循环是气候系统各子系统相互作用过程中一个最活跃的枢纽,受气候变化影响显著。本文采用观测和多套再分析数据,系统分析了1979年以来中国及各大流域大气水汽含量、降水、蒸散发和地表径流等水循环要素年际变化。研究发现,1979-2018年,中国陆地整层大气水汽含量和水汽收支呈显著上升趋势;水汽收支除在松花江和西南诸河略有下降,其余流域均呈上升趋势;降水除西北诸河流域呈现显著上升趋势外,其余流域变化不显著;蒸散发整体呈微弱增加,但南方大部流域呈现显著的减小趋势;除西北诸河径流显著上升趋势外,北方大部分流域地表径流呈现减少趋势,而南方流域的径流变化趋势复杂多样。相对1979-2000年,21世纪以来中国年平均气温上升约0.63℃,年降水量、大气水汽含量分别增加0.5%和1.2%,水汽总输入和输出量均减小,降水再循环率增加10.9%。进入21世纪,中国陆地水资源一级分区内循环均较前20 a活跃,降水再循环率除松花江和辽河流域外,均有所增加。其中,海河、黄河、淮河和西北诸河流域的水汽和蒸发形成的降水都有所增加;辽河流域蒸发形成的降水有所增加,但输入水汽减少导致流域降水减少最多;松花江、长江、珠江和西南诸河流域蒸发形成的降水增加,输入水汽减少导致降水略有减少;东南诸河蒸发形成的降水略有增加,但整体变化不大。     

基于BP神经网络技术的西北太平洋热带气旋年频数预测

利用NCEP月平均的500 hPa高度场和海表温度场分析资料、中国气象局台风年鉴(1949—1988年)和热带气旋年鉴(1989—2008年)资料,采用BP(神经网络模式)对发生在西北太平洋上的热带气旋年频数进行预测。对隐层节点数进行普查,采用试错法,并综合考虑模式精度及迭代次数,得到了相对较优的神经网络预测模式。利用选用的模式来预测热带气旋年频数,给出了具体的预测值及具有范围的预测值,8年独立样本检验结果表明有6/8的预测值处于或接近相应的预测范围内。     

渭干河平原绿洲适宜规模

荒漠和绿洲长期共存,绿洲系统的生存发展需要有较好的绿洲植被生态系统支撑.干旱区平原绿洲,应以水为中心确定绿洲规模,防止水资源不足情况下土地过度开发造成的荒漠化和沙漠化.良性循环的稳定绿洲必须具有合理的农林牧用地结构.开展绿洲适宜规模与发展空间研究,将为绿洲的有效建设提供理论和应用依据.本文通过水热、水土平衡分析,建立了适宜绿洲数学模型.根据渭干河平原绿洲多年的水文气象资料,依据水量平衡原理,计算了该绿洲可供蒸发蒸腾的水资源量、适宜的绿洲和耕地面积.结果表明,渭干河平原绿洲可供蒸发蒸腾的水资源量为22.32×108 m3,在常规地面灌溉条件下适宜的绿洲面积为3716.06 km2,其中适宜的耕地面积为1564.79 km2;在节水灌溉条件下,适宜的绿洲面积5515.49 km2,其中适宜的耕地面积为2322.31 km2.世界银行贷款项目--渭干河流域农业灌溉排水工程结束后达到的绿洲面积为4123km2,农田耕地面积为1507 km2,绿洲和耕地面积比较适宜,如果采取节水灌溉措施可适度扩大绿洲规模.     

CMIP5多模式集合对南亚印度河流域气候变化的模拟与预估

利用印度河流域CRU、APHRODITE和CMIP5多模式逐月气温、降水格点数据集, 评估了CMIP5模式集合对印度河流域气候变化的模拟能力; 对多模式集合数据进行了偏差订正, 并对流域2046-2065年和2081-2100年气候变化进行了预估. 结果表明: 气候模式对流域年平均气温时间变化和空间分布特征有着较强的模拟能力, 时间空间相关系数均达到了0.01的显著性水平, 尤其对夏季气温的模拟要优于其他季节; 模式对降水的季节性波动也有着较好的模拟能力. 偏差订正后的预估结果表明, RCP2.6、4.5、8.5情景下, 相对于基准期(1986-2005年), 21世纪中期(2046-2065年)和末期(2081-2100年)整个流域年平均气温都有一定上升, 且流域上游增幅较大; 除RCP4.5情景下21世纪中期流域有弱减少趋势外, 年降水量都将有一定增长. 未来夏季持续升温将引起源区冰川的进一步消融, 春季降水对于中高海拔地区水资源的贡献将减弱; 流域北部高海拔区域冬季降水的增加有助冰川累积和上游水资源的增加, 东部高海拔区域冬季降水的减少会减少上游水资源. 两时期夏季降水都有一定的增长, 洪涝的发生风险加大; 流域暖事件和强降水事件也将可能增多.     

中国暴雨洪涝灾害的暴露度与脆弱性时空变化特征

利用1984-2012年中国暴雨洪涝灾害灾情和社会经济数据,从灾害暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度4个方面分析了灾害暴露度的特征,从人口脆弱性和经济脆弱性两方面分析了灾害脆弱性特征。研究表明：1984-2012年,中国暴雨洪涝灾害年平均暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度分别为9.37万km²、126人/km²、149万元/km²和1.53亿hm²,暴露度总体呈显著增加趋势,高暴露区域主要分布在沿海省（市）;人口脆弱性显著增大,但经济脆弱性有逐渐减小的趋势,灾害脆弱性高值区主要分布在长江中游沿岸的湖南、安徽、重庆、江西、湖北等省（市）,上海、北京、天津为灾害脆弱性最低的区域。     

基于互补相关理论的塔里木河流域实际蒸散发时空变化及影响因素分析

基于1961-2013年塔里木河流域26个气象站逐日观测资料及阿克苏河流域与和田河流域水文站逐日径流资料,采用基于互补相关理论的平流-干旱（advection-aridity,AA）模型,计算并分析塔里木河流域实际蒸散发（ETa）时空变化特征,研究ETa与下垫面供水及气象要素的关系,探讨塔里木河流域ETa变化的可能原因。结果表明：（1）ETa与潜在蒸散发（ETp）呈现良好的互补关系,AA模型能够用来估算塔里木河流域的ETa。（2）塔里木河流域多年平均ETa为252.0mm·a^-1,1961-2013年呈现先增后减（以1996年为转折）、总体增加（11.1mm·（10a）^-1）的趋势。ETa在1990s最高,1980s次之,随后为2000s、1960s、1970s。各季节ETa大小为：夏季> 春季> 秋季> 冬季。（3）塔里木河流域ETa在源区较高,流域中部和东南部较低;流域大部分地区ETa呈显著的增加趋势。（4）1961-2013年,流域ETa的增加主要由下垫面供水条件（径流和降水）以及实际水汽压的增加引起;1997年后ETa的减少是由径流和实际水汽压的减少所致。     

IPCC AR4多模式对海河流域气候模拟能力的评估及预估

根据海河流域1961-2010年气象观测资料,检验IPCC AR4中全球气候模式和多模式集合的模拟能力,并预估未来2011-2050年气候变化的可能趋势,结果表明:全球气候模式以及多模式集合对海河流域都具有一定的模拟能力,其中MIUB_ECHO_G模式和多模式集合具有相对较好的模拟能力.海河流域气温和降水未来情景预估表明:气温整体呈现增加趋势,尤其是A1B情景下各模式的年升温率均高于全国水平;未来降水也呈现增加趋势,在A1B和B1情景下,各模式都为夏季降水增加显著.A2情景下,春季时各模式降水均增加显著,A1B情景下,MIUB_ECHO_G模式模拟在2013年出现突变,降水量出现显著增长,A2情景下,MIUB_ECHO_G模式和多模式集合模拟的降水量则是在2031年和2001年出现突变,出现显著增长.