基于马尔科夫模型的新疆水文气象干旱研究

在气象干旱SPI和水文干旱SRI的二维变量干旱状态的研究基础上,通过一阶马尔科夫链模型对二维变量干旱状态进行频率、重现期和历时分析,并预测未来非水文干旱到水文干旱的概率,研究结果表明：（1）开都河、和田河在干旱形成中危害大,阿克苏河在干旱演变中危害大,开都河和叶尔羌河在干旱持续中危害大。开都河和叶尔羌河主要以气象水文干旱为主,和田河和阿克苏河以水文干旱为主。（2）开都河连续湿润或者干旱的概率最大,状态2与状态4、状态5的相互转移概率低,和田河和开都河状态4不能一步转移到状态2。（3）在长期干旱预测中,塔河流域从状态2达到状态4或者状态5的概率最低,开都河（或和田河）从非水文干旱状态到状态4的概率最大（或最小）,从非水文干旱状态到状态5的概率最小（或最大）。     

Evolution stages of oasis economy and its dependence on natural resources in Tarim River Basin

This paper examines spatio-temporal characteristics of an oasis economy and its relationship with water and mineral resources in the Turim River Basin from 1965 to 2005. A spatial autocorrelation model, the center of gravity model, and index system of the regional central city are used to probe the evolution laws of spatial structure of oasis economy. The study finds that: 1) The economic centre of gravity, whose variation track during this period follows linear rote law, was moving from headstream to middle reaches of the Tarim River. 2) Positive spatial autocorrelation which showed a waving and ascending trend of regional economy was significant and the neighbor effect of regional economic growth was strengthened continuously. 3) The regional economic centre was located in Hotan City before 1980, moved to Aksu City during the 1980s and to Korla City after 1990. We conclude that above all, during the recent four decades the evolution of the oasis economy in this region has gone through three stages: a traditional agriculture stage (before 1980), oasis agriculture and agricultural product processing stage (1980-1990) and oasis energy industry stage (after 1990). Furthermore, the dependence degree of the oasis economy on natural resources in different stages are studied by using dominance index, regression model, and grey relation method, which shows that an oasis economy highly depends on water resources in the oasis agriculture and agricultural product processing stage while it depends more on mineral resources such as oil and natural gas during the oasis energy industry stage.     

塔里木河流域阿拉尔站生态综合监测分析

塔里木河阿拉尔生态系统综合监测站位于阿克苏河、叶尔羌河、和田河三条源流和塔里木河干流起点肖夹克交汇处,是上游平原区河流重要的区域代表站.该区又是塔里木河源流与干流连接的关键区,人工绿洲和天然绿洲交叉,地表水与地下水转化频繁,其生态环境直接关系着干流上、中、下游的可持续发展.根据这一区域的水资源与生态环境具有呈上启下的基...     

塔里木河流域水资源统一管理问题及对策研究

随着塔里木河流域内人口的增长，经济社会的发展，对水资源开发利用程度的不断提高，塔里木河流域已成为新疆乃至全国生态环境劣变问题最为突出的地区之一。其中缺乏流域水资源的统一管理是造成塔里木河下游断流和生态环境劣变的主要因素之一。通过对塔里木河流域水资源统一管理的必要性、发展历史、现状及存在的问题等方面的分析，结合我国水法规、政策、管理体制建设的最新成果，提出了塔里木河流域实施水资源统一管理的对策和建议。     

塔里木河流域气候与径流变化及生态修复

从20世纪90年代中期开始,塔里木河流域气温上升、降水增加,阿克苏河、开都河等主要河流几乎同步进入持续的丰水周期时段,为塔里木河流域生态修复创造了绝好的“天时”和历史性机遇.这种大区域的气候异常变化现象引起了国内外广大学者的广泛关注,区域气候异常变化是全球气温上升影响盆地气候向温湿转型,还是一个世纪性的水文周期变化现象,一时间成为了学术界的热点议题.系统分析了塔里木河流域山区水文气象站近50 a来的气温、降水、河川径流以及塔里木河来水量变化,并系统评价了利用开都河丰水期的有利时机,向塔里木河下游应急输水及其生态修复情况.     

近50 a塔里木河流域生长季大风日数变化特征及对特色林果业的影响

大风是塔里木河流域特色林果业的主要气象灾害. 在对塔里木河流域44个气象站大风资料进行质量控制基础上, 统计分析了1960-2011年作物生长季节(3-10月)月大风日数. 结果表明: 近50 a来塔里木河流域生长季节内各月大风日数的长期变化具有显著的递减趋势, 递减速度为0.8~2.6 d·(10a)^-1, 趋势系数为-0.37~-0.8, 通过了95％的秩检验; 但二次和三次系数为正, 反映出生长季节大风日数近期呈现回升的趋势. 周期分析发现, 生长季节大风日数存在11~15 a左右的中期振荡, 5~8 a的短周期振荡, 以及5 a以下的小扰动. 虽然从更高的20 a频域尺度看, 20世纪80年代中期之后是大风的少发时期, 但从15~16 a周期上看, 生长季节大风日数亦开始有回升的趋势. 尤其是在春末及夏秋(4-9月)塔里木河流域特色林果业的关键生长时期, 大风日数占整个生长期(3-10月)的89%. 虽然, 近10 a平均每年大风日数只有20世纪60年代的一半, 但每年平均也有7 d之多, 并没有脱离大风的威胁, 而且近期大风日数还有回升的趋势. 因此, 春末及夏秋(4-9月)是塔里木河流域特色林果业的重点防风时期. 从空间分布上看, 南疆东部平均每年大风日数1~2 d, 是塔里木河流域生长季节防风重点地区.     

塔里木河流域夏季降水年际和年代变化的环流异常

基于1961-2020年夏季（6-8月）NCAR/NCEP再分析资料和塔里木河流域（简称“塔河”）38个气象站降水资料,使用5年滑动平均分离出塔河夏季降水年代际和年际变化,选出了典型的年际变化的干年和湿年与年代际变化的干期（1963-1986年）和湿期（1989-2018年）,分析了与这两种时间尺度变化相关联的大气环流异常。结果表明,两者的变化不同,影响两者变化的大气环流不同。影响年代际变化的大气环流异常主要表现在欧亚大陆对流层从西北至东南交替出现正负位势高度异常中心,在湿期塔河东部和西部分别出现明显的东风和西南风异常,水汽主要由西北太平洋和印度洋输送至塔河,在干期则与之相反;影响年际变化的大气环流异常主要表现为在塔河东部和西部对流层分别为反气旋异常和气旋异常,在多雨年从南北方向向塔河输送的水汽增多,北风水汽通量异常向流域输送较多,南风水汽通量异常向流域输送较小且主要集中在流域西部,水汽主要由北冰洋洋和印度洋输送至塔河。在干年则与之相反。     

土地持续利用与生态环境协调发展的耦合关系分析——以塔里木河流域为例

土地利用与生态环境之间存在着一种相互制约的关系,土地利用必然引起生态环境的变化,生态环境的变化又反馈于土地利用,二者互为因果、相互影响.研究结果表明:塔里木河流域土地开发利用强度不断加大,生态环境状况波动下降,土地利用与生态环境的耦合关系减弱,协调发展面临巨大压力,土地利用与生态环境关系演化正朝着风险性与不确定逐渐增大...     

科技支撑新疆塔里木河流域生态修复及可持续管理

塔里木河流域地处我国西北新疆,面积约102×10⁴ km²,是我国丝绸之路经济带建设的核心区。在过去50 a里,塔里木河流域经历了大规模的水土资源开发,经济社会发展的同时,河道断流,湖泊干涸,沙漠化加剧,生物多样性受损,生态隐忧日益加剧,已威胁塔里木河流域绿洲经济发展和社会稳定,严重影响国家"丝绸之路经济带"建设。荒漠与绿洲生态国家重点实验室针对塔里木河流域的生态环境问题,开展了长期的生态监测与科学研究,基于多年监测调查数据,解析了塔里木河荒漠河岸林植被与地下水的关系,揭示了生态系统退化过程和机理,提出了塔里木河下游合理/胁迫/临界地下水位与流域生态需水量,研发提出的退化生态系统修复重建关键技术得到推广应用;提出的重点生态工程建设方案,被纳入《南疆水利规划》;提出的流域水资源管理建议被国家采纳并实施。科技支撑塔里木河流域生态修复及可持续管理,为丝绸之路经济带生态文明建设提供了重要科学依据和示范样板。     

塔里木河流域水资源研究进展

塔里木河是我国最大的内陆河,也是南疆各族人民的母亲河,对其水资源研究的脉络梳理有助于指导当前和未来一段历史时期的水资源研究方向,为水资源合理优化配置提供理论依据,促进南疆经济发展与社会稳定。针对塔里木河流域水资源问题的研究从时间脉络上大致可划分为三个阶段。20世纪50年代之前,主要是中国的历史典籍、自然地理图志和近代国外探险家的探险历程,如实记录了塔里木河的水系变迁和自然风貌,间接反映了流域水资源受到自然-人类活动影响的缓慢变化;20世纪50年代-90年代,随着南疆大规模开发,水资源研究逐渐聚焦于水资源的合理配置与有效管理,其主要针对的是近几十年来人类活动加剧造成的流域内水资源短缺、生态恶化、水资源管理混乱等一系列相关问题;21世纪以来,由于气候变化和人类活动影响造成的塔里木河水文过程变化、水资源承载力及供需矛盾、地下水资源利用与保护等逐渐成为塔里木河水资源研究的新热点。本文在系统梳理三个阶段的研究成果后,进一步提出了未来塔里木河流域水资源研究应的重点关注方向,包括生态调度、水权配置与生态补偿、跨流域调水等。