玛纳斯河流域绿洲区气候的变化特征

利用玛纳斯河流域绿洲区5个气象台站1961~2003年气温、降水和蒸发量资料,分析了该绿洲区气候变化趋势及突变情况。结果表明:近43年来玛纳斯河流域绿洲区年平均气温及四季气温均普遍升高,其中以春、冬两季最为明显;降水量的变化呈现出显著的增加趋势,1987~2000年比1961~1986年平均降水量增多24.8%。降水偏多主要是在冬季和夏季,分别偏多了24.3%和16.2%;四季和年蒸发量都是呈现下降趋势,四季中以夏季和春季下降趋势最为明显,趋势系数分别为-0.25和-0.37通过了置信度α=95%的置信检验;玛纳斯河流域绿洲区降水,用Mann-kendall方法检验在1983年发生了由低向高的突变,温度在1995年发生了由低向高的突变。这些气候趋势和突变现象的发生,都能明显地反映在荒漠生态与环境变化中。     

玛纳斯河流域的径流与洪水特征分析

为掌握玛纳斯河流域的径流与洪水特性，更好地发挥玛纳斯河在工农业生产和防洪工作的重要作用，本文根据玛纳斯河上游肯斯瓦特水文站多年水文观测资料，对玛纳斯河的径流与洪水特征进行了阐述与分析。结果表明，冰川是玛纳斯河流域径流的主要补给源，影响该流域径流年际、年内变化的主要因素是降水和气温，其径流年内分配集中在6～8月，径流过程略滞后于气温和降水过程。     

近60年玛纳斯河径流变化规律的分析

玛纳斯河是该流域绿洲生存的命脉,流域上游山区形成的径流是供给中下游平原及绿洲区的重要水源。本文根据玛纳斯河流域上游肯斯瓦特水文站1955-2010年系列径流资料,利用Mann—Kendall非参数统计检验和小波分析方法对近60年玛河径流年内、年际变化特征进行分析。结果表明：玛纳斯河径流年内分配极不均匀,主要集中在6-8月,在季节分配上,夏季径流量最丰,其次是秋季,冬季径流最小;径流年际变化大,径流变化具有明显的周期性及阶段性,丰枯时期显著,并存在32年、10年左右的主周期;近60年玛纳斯河径流量总体呈增加趋势,而且在1995年发生突变,即从1995年玛纳斯河开始趋于丰水趋势。     

气侯转型对玛纳斯河流域径流的影响及其变化趋势

针对气候转型,根据近50年玛纳斯河上下游气象、水文资料,采用5年滑动平均、模比系数差积曲线、线性趋势等方法,分析了气候转型对玛纳斯河径流的影响。结果显示：玛纳斯河流域50年以来的气温呈上升趋势,平均气温增长率为0.38℃.10年-1,降水量也呈增长趋势;由于气温、降水增加趋势明显,导致1987年以后玛纳斯河径流呈增长趋势,洪水和洪灾发生的频次增加,这表明玛纳斯河流域气侯的变化已出现由暖干向暖湿转型的强劲信号,预计玛纳斯河的丰水期可能持续至2050年。     

天山北麓玛纳斯河径流规律的分析

采用Morlet小波函数,对玛纳斯河年径流时间序列变化特征进行了多时间尺度分析,并利用小波变换时频局部化功能,将水文序列的频率特征在时间域上展现出来,得出了各种周期的强弱和分布情况,揭示了玛纳斯河径流变化多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下的径流序列变化周期和丰枯突变点,并通过小波方差检验,得出玛纳斯河年径流时间序列存在27年、16年和22年左右的周期变化,这是玛纳斯河年径流在时间域内变化的主要特性.     

甘肃葫芦河流域径流变化的SWAT模型模拟

利用SWAT模型模拟研究了甘肃葫芦河流域过去9年的径流变化.结果表明:20世纪80-90年代流域径流减少的主要原因是气候变化.在此基础上,根据未来不同气候情景的变化趋势,模拟了葫芦河1985年的径流变化.得出气温影响相对较小,降水变化对葫芦河流域径流量的影响较大,径流量随降水的增加而增大,随气温的升高而减小.在气温降低配合降水增加的情况下,径流响应最剧烈,且呈明显增加趋势;相反,气温升高且降水减少不利于径流的产生,减少了实测值的61%.     

玛纳斯河流域气候变化对径流变化的影响

根据玛纳斯河流域5个基本气象台站建站以来的数据资料,利用1961~2003年的月平均气温、降水量及肯斯瓦特水文站径流量的观测记录,使用数理统计和时间序列方法分析了该流域气温、降水和径流的变化趋势,结果表明:近43年该河流域气温升高显著,且年降水量呈增加趋势,降水量偏多集中在4、5、6三个月。计算玛纳斯河地表径流与气候的相关性,建立二者的回归方程,定量分析该流域气候变化对径流变化的影响,结果得出:当该流域5~9月平均气温增加1℃时,年径流量会增加或减少1.3%;当该流域5~9月气温出现±2℃(或±3℃)的变化时,年径流量会做出±2.68%(或±4.0%)的正响应;当该流域水文年降水量偏多或偏少10%时,年径流量会偏多或偏少1.98%;当水文年降水量偏多或偏少20%(或30%)时,年径流量会做出偏多或偏少3.95%(或5.93%)的正响应。     

基于SWAT模型干旱区内陆河流域径流成分的模拟分析——以玛纳斯河上游为例

干旱区内陆河流域径流主要来源于山区降水,但降雨产流和融雪产流对山前绿洲水资源的时空供给周期与强度有很大不同,因此区分径流成分对流域的水文预报和水资源配置具有重要意义。本文以西北干旱区典型内陆河流域——玛纳斯河流域上游为例,基于历史逐月径流资料(1980-2000年),应用SWAT分布式水文模型对玛纳斯河上游径流成分进行模拟分析。分析结果表明:SWAT分布式水文模型可以有效的模拟玛纳斯河的径流变化特征,在率定期和验证期,Nash-Sutcliffe效率系数以及决定系数r~2分别高于0.81和0.89,达到评价标准。基于水量平衡原理的计算结果表明:多年流域的实际蒸散发量、地表径流量、土壤对地下水补给量、地下侧流量分别占降水量的53.54%、25.51%、17.60%和3.35%,进一步分析表明雪冰融水占降水量的64.50%,说明该流域的径流量主要来自雪冰融水,但各月降水量变化趋势与地表径流量的变化趋势具有一致性,说明大部分降水转化为径流的时间较短。该研究对流域水文预报和水资源调控具有参考意义。     

气候变暖背景下黄河源区白河和黑河流域径流变化归因分析

使用Mann Kendall检验和STARS法对黄河源区白河和黑河流域1985-2016年水文气象序列进行趋势分析和突变点诊断,利用基于Budyko假设的傅抱璞公式定量评估气候变化(包括降水和潜在蒸散发)和人类活动对流域径流变化的影响程度.结果显示,两个流域气温上升趋势显著,年径流都呈减少趋势,降水和潜在蒸散发都增加,潜在蒸散发变化幅度大于降水.白河流域径流与降水均未发生突变,径流主要受气候变化影响.黑河流域径流发生两次突变,分别为1994和2012年.弹性系数计算结果显示,黑河径流的降水、潜在蒸散发以及下垫面弹性系数分别为3.82,-2.82,-0.74,表明与人类活动相比,黑河径流对气候变化更加敏感,降水比潜在蒸散发发挥的作用更大.归因分析表明,降水、潜在蒸散发和人类活动对两次黑河径流突变的相对贡献分别为-18.34%、30.12%、88.22%以及74.47%、-40.51%、66.04%,人类活动是导致黑河流域径流变化的主要原因.     

气候变化影响下冶河流域径流变化特征分析

基于冶河流域周边台站的气象水文数据,综合运用Mann-Kendall突变检测、Hurst指数和相关分析等方法,分析了流域径流的年际变化特征和年内格局变化,探讨了径流与气候变化的内在关系.结果表明:1957年～2013年,冶河流域气候呈现向暖干转化的趋势,其中升温趋势显著,而降水减少不明显.流域径流的年际变化呈现显著的减少趋势,减少率为0.14×10~8 m~3/a.年径流序列在1977年发生突变,突变前后年平均径流减少了5.13×10~8 m~3,突变后气候变化对径流的影响程度逐渐减弱.从径流的年内变化格局看,各月份径流减少都十分显著,相对减少率均超过50%.R/S分析结果表明,气温、降水和径流的年际变化均具有持续性,气温迅速升高、降水微弱减少和径流持续减少的变化趋势未来仍将继续.     

新疆玛纳斯河径流波动与北大西洋涛动的关系

对新疆玛纳斯河流量资料、北疆地区温度、降水资料进行整理,分析了其变化的特征和规律,并将其与北大西洋涛动指数进行了对比分析.研究发现,冬季北大西洋涛动指数与玛纳斯河冬季流量呈现显著的正向变化关系,夏季两者的关系则相反.利用交叉小波变换,分别发现了冬、夏季北大西洋涛动指数与玛纳斯河流量变化关系最密切的振荡周期.文中还发现冬、夏季北大西洋涛动指数与北疆温度、降水的变化也存在显著的相关关系.     

天山北麓玛纳斯河河流阶地变形与新构造运动

通过对玛纳斯河阶地的野外测量,研究了河流阶地的发育特征、拱曲变形和错断变形。阶地的变形特征表明山麓背斜带和玛纳斯背斜带一直在隆升,且隆起中心有向北迁移的趋势。阶地的错断状况表明断层F₂活动可以分为2个阶段,断层F₁的活动至少可以分为4个阶段。     

玛纳斯河流域地貌初步研究

玛纳斯河是天山北麓最大的一条河流,由于天山的隆升,在天山北麓形成了一系列的褶皱和断层,这一构造格局控制着玛纳斯河地貌的发育和演化.根据野外调查,玛纳斯河流域地貌由南向北横穿流域内的5个地貌带,即山地地貌带,山前褶皱低山丘陵带,串珠状冲积扇带,平原曲流带,玛纳斯河尾闾沙漠、湖泊带.同时玛纳斯河在不同地貌带塑造出了不同的河谷地貌.流域内新构造活动比较显著,表现为近东西向的活动褶皱与活动逆断裂,而且构造对地貌发育有明显控制作用,如山前褶皱丘陵形态为南翼缓,北翼陡,河流阶地发生拱曲和错断变形,冲积扇串珠状发育等.     

River discharge changes in the Qinghai-Tibet Plateau

THE QINGHAI-TIBET PLATEAU IS SENSITIVE TO GLOBAL CLI- MATE CHANGES, AND ITS MEAN WARMING AMPLITUDE DURING THE PAST 50 YEARS IS GREATER THAN THAT OF THE NORTHERNHEMISPHERE AND OTHER REGIONS IN THE SAME LATITUDE[1,2]. DUE TO ITS SPECIFIC GEOMORPHIC CONDITIO…     

长江上游时空相关气候要素的区域趋势诊断

构建融合时空相关性的区域Spearman秩次相关检验方法,诊断长江上游CRU数据集中年降水量、年平均气温和年潜在蒸散发量在各子流域的区域变化趋势。结果表明:各气候要素均表现出明显的正向空间(互)相关性,气温和蒸散发还呈现出正向高阶时间(自)相关性,2种因素都会导致区域趋势显著性被高估。若忽略该影响,则判断上游各子流域均发生了显著气候变化。新方法有效削减了时空相关性的影响,发现近百年来上游气候变化趋势尚不显著,降水仅在金沙江区显著增加,在川江流域略有减少,气温和蒸散发在1960年以后才显著上升。研究结果表明考虑时空相关性对减少趋势误判起着重要作用。     

Water cycle evolution in the Haihe River Basin in the past 10000 years

The water shortage problem in the Haihe River Basin is the most severe in China, and has restricted its economic development. Over-extraction of groundwater has been very severe in the past 30 years. To solve this problem, scientific decisions should be made from a historical perspective. It is important to describe water cycle evolution in the Haihe River basin over the past 10000 years. Datasets of paleoclimate, paleogeography, palynoflora, historical record, isotopic abundance ratio and content were collected for research on different time scales. Some interesting conclusions were drawn by a comprehensive analysis method. First, radiation was the intrinsic force driving the evolution of water cycle. Generally, precipitation increased with temperature. Second, precipitation was high during 8 ka-5 ka B.P., the so-called Yangshao warm period of the Middle Holocene, which recharged the major part of the Quaternary groundwater. Third, heavy floods during this period transported sediment to the seaside, forming the Coastal Plain where cities such as Tianjin, Huanghua, Cangzhou are now located. In the last 3000 years, intermittent moderate floods did not have enough energy to transport sediment to the sea. Rivers usually overflowed in the piedmont region of the Taihang Mountains, and sediment deposited there formed the Piedmont Plain, where locate Shijiazhuang, Xingtai, Handan, Baoding and other cities. Precipitation had a high correlation with temperature in Haihe River Basin in the past 10000 years: the high temperature usually coupled with high precipitation. Today precipitation in the Haihe River Basin is relatively low, owing to low temperature. This study reveals the relationship between temperature, precipitation and river networks in the past 10000 years in Haihe River Basin, which has great scientific and practical importance in understanding the current water circulation and water shortage.     

老哈河流域NDVI动态变化及其与气候因子的关系

利用1982~2006年GIMMS/NDVI数据,赤峰气象站的气温数据和流域内52个雨量站的降水数据,采用一元线性回归分析、简单相关分析以及偏相关分析方法对老哈河流域内林地、灌丛、草地、耕地4种植被类型NDVI年内和年际变化及其与气温、降水的关系进行了研究.结果表明:老哈河流域NDVI年内变化呈单峰型,年最大值出现在8月份,月NDVI和气温、降水之间均具有显著的正相关关系,且存在滞后现象,林地与灌丛、草地相比,其NDVI受降水影响相对较小,气温对植被年内生长的影响大于降水;1982~2006年流域年均NDVI呈上升趋势,其中20世纪90年代流域植被覆盖水平最好;夏季NDVI与同期和前期的气温呈显著的负相关,与前期降水呈显著的正相关,在老哈河流域夏季气温升高会导致植被覆盖减少,而降水增加有利于植被的生长.     

云南近50年极端气温及降水事件变化特征与区域气候变暖的关系

利用19612008年云南125个观测站的逐日观测资料,采用百分位值法定义了云南极端气温、降水事件阈值,分析了极端条件下的高温、低温和强降水的分布特征、气候变化趋势及其与区域气候变暖的关系.结果表明,云南极端高温阈值大于36℃的中心分别在低海拔的金沙江河谷、红河河谷及昭通和西双版纳的部分河谷地区.全省大部分地区极端高温频数具有明显的年代际变化特征.极端低温阈值小于-10℃的低值中心则集中位于迪庆州北部.大部分地区极端低温频数呈明显减少趋势.极端强降水阈值超过40mm的大值中心有3个,分别位于玉溪南部红河南部、普洱南部和曲靖南部.年平均气温与极端高温频数为正相关关系,与极端低温频数为显著的负相关关系,与极端强降水频数的相关关系不明显.