黄河源区若尔盖站冻融期土壤温、湿度的模拟与改进

利用陆面过程模式CLM3.5对黄河源区若尔盖站进行了一年的数值模拟试验,通过比较土壤温度、土壤含水量的观测值与模拟值,检验了该模式在黄河源季节性冻土地区的模拟能力。结果表明,模式对土壤温度的模拟,非冻结期较好,深层土壤温度稍偏高;冻结期模拟值偏低,冻结深度偏大。对土壤含水量的模拟,在冻融期出现了较大偏差,含水量骤降(冻结)、骤增(消融)的时间均较观测提前。模式土壤热传导参数化方案中的土壤基质热导率计算偏大是造成土壤温、湿度偏差的主要原因。将Johansen土壤基质热导率方案替换了原模式参数化方案后,模拟结果有一定的改进,土壤温度暖舌、冷舌的模拟深度显著减小,冻结期土壤温度模拟偏低的现象也得到了改进,土壤含水量骤降、骤增的时间与观测更为接近。     

1961~2010年黄河中下游地区24节气气候变化特征分析

24节气是我国古代劳动人民的独特创造。全面掌握"24节气"的气候变化规律,不但有利于指导农事生产,提高气象服务质量和水平,而且在为人类预防和治疗疾病方面也有重要意义。在全球变暖的气候背景下,统计分析了1961~2010年黄河中下游地区24节气的气温、湿度、风速等6个气象要素的变化特征,得到以下结论:黄河中下游地区随节气变换气候变化显著,大暑、小暑节气高温高湿,小寒、大寒节气寒冷干燥,清明节气寒温反复大风将至,霜降节气天气渐凉秋燥加剧等。50年内,春季型节气(平均、最高、最低)气温显著升高,冬季型节气最低气温升高显著。气压随节气变化特征与气温大致相反,夏、秋季节气有升压趋势。相对湿度与降水均呈减少趋势,以秋季型节气减小趋势最明显。春季风速最大,夏、秋季风速最小,所有节气风速均呈减小趋势,冬夏季节气日照时间呈缩短趋势。     

黄河源区玛多县土地利用/覆被及景观格局变化的遥感分析

采用了黄河源地区1977、1990及2003年MSS、TM的3个时相遥感影像,通过人机交互的解译与GIS的空间分析,提取了玛多县3个时期的土地利用/覆被信息。分析了玛多县各地类的数量变化和空间变化特征。另外对景观生态空间分布格局,利用FRAGSTATS软件对玛多县景观级别的动态特征进行了分析。结果表明:玛多县的土地利用/覆被类型以草地为主,占全区总面积77.93%;退化现象十分严重,主要是草地覆盖度的降低以及草地沙化;景观破碎化程度在前期呈下降趋势,而后期呈上升趋势,景观斑块形态越来越偏离规则而变得复杂、多样。     

近15年来长江黄河源区的土地覆被变化

基于长江黄河源区土地生态分类,利用1986年与2000年两期TM遥感数据的对比和野外实地调查,采用景观生态空间分布格局分析方法,从分布面积变化和类型转移趋向与幅度两方面,分析了江河源区近15年来土地生态系统的空间分布变化与演变格局,结果表明：高寒草地退化显著,较高覆盖度高寒草原与高寒草甸面积减少了15.82% 和5.15%,高寒沼泽草甸分布面积锐减了24.36%;湖泊水域萎缩了7.5%,以长江源区内流湖泊为主;土地荒漠化发展十分强烈,沙漠化土地面积扩展了17.11%,其中黄河源区沙漠化土地年平均扩展率达到1.83%。高寒草原草地的覆盖度下降与荒漠化、高寒草甸草地的覆盖度下降与草原化以及沼泽草甸草地的疏干旱化是区域土地生态系统空间演变的主要趋向,并由此改变了土地覆被的空间分布格局并使该区域生态环境持续恶化。     

利用R语言半自动化提取河流阶地——以米家山黄河阶地为例

构造活跃地区阶地的发育对于分析不同时间域下的构造变形或气候作用具有重要意义。因此,如何利用有效的定量方法提取和精细刻画这类地貌特征显得极为重要。R语言是一种集统计分析和图形显示于一体的优秀编程语言,目前已被广泛应用于医学、生物学等领域,但尚未应用于地质与地貌学领域。文中以海原断裂带景泰—哈思山段的米家山东侧保存较好的多级黄河河流阶地为研究目标,初步尝试基于R语言对Sf M技术获取的高精度地形数据进行分析和可视化,完成了对米家山黄河阶地的半自动提取,共划分出20级河流阶地,同时揭示出较年轻的阶地具有较好的连续性和延伸性,而较老阶地的连续性和延伸性则相对较差,且老阶地变形逐渐趋于明显,阶地年龄越老,其似半抛物线形态的翘曲越明显,反映了米家山东侧多级阶地形成后的不同演化历史。此次试验结果表明R语言有望成为高精度地形数据分析和可视化的有效工具。     

封河预报数学模型研究

分析了河冰水力学、封河机理及影响封河的因素，并根据封河机理和影响封河的因素，建立了封河预报数学模型，以黄河内蒙古河段为例，率定封河预报数学模型的函数形式进行检验，证明预报模型精度高且使用方便。     

90年代黄河下游暖冬气象成因分析

９０年代以来黄河下游地区凌汛期气温发生了气候突变,气温较常年明显偏高,为解放以来最暖的十年,由于气温异常偏高导致了下游地区凌汛期冰情有不同程度的减轻。造成暖冬的主要影响系统是亚洲地区冬季极涡面积小而深厚,中纬度地区盛行纬向环流,东亚槽偏 东偏弱,影响下游地区的强冷空气次数偏少,西太平洋副热带高压偏北、偏强,热带中东太平洋海温持续偏高,ＥＮＳＯ事件频繁发生所致。     

“数字黄河”科学工程框架研究

“数字黄河”作为科学工程，是数字地球的组成部分。该文提出了数字黄河科学工程的框架，并依次论述了框架所包括的数字黄河科学工程的设计,数字黄河的空间基础设施，数据更新能力，虚拟现实与仿真，科学工程的网络以及应用工程。在此基础上提出了加强“数字黄河”基础研究，建立“数字黄河”科学工程示范和科学工程阶段性的建议。     

黄河断流成因与对策研究

从地球科学“人为地质作用理论”出发，分析了黄河下游断流的严重性与危害性后认为，黄河下游断流不仅对黄河流域及整个中国生态环境产生重大影响，而且对社会经济发展以及可持续发展产生严重后果。在探讨了黄河下游断流的成因后认为，黄河下游断流有自然的原因和人为的原因，其中人类活动、人类工程活动及其人为地质作用的负面影响是黄河断流最主要的原因之一，从而提出解决黄河下游断流的科学对象，包括科学保护、科学开发、科学利用水资源以及暂缓实施南水北调中、西线工程等的若干建议。     

黄河内蒙古段凌洪灾害及防凌减灾对策

黄河内蒙古段由于特写的地理位置和水文气象条件，决定了每年都发生凌汛。流凌封冻溯源而上，解冻开河则由上而下，冰水汇流，卡冰结坝而造成凌洪灾害。１９６８年上游刘家峡水库建成，调节了水量，热量，内蒙古段河床逐年淤积抬升。过流能力明显下降，凌洪灾害逐年增加。因此防治凌害，主要应采取加固提防，整治河道，加强冰情预报，合理运用水库调度和局部破冰措施，并尽快在内蒙古段修建海渤湾水库，才能有效地减轻凌洪灾害。