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  • 近 60 a 以来祁连山中部气候变化及其径流响应研究

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用 1960—2017 年水文、气象资料,采用相关分析、Mann-Kendall 和小波分析等方法,研究 了祁连山中部气候和径流量变化特征。结果表明:(1)近 60 a 来祁连山中部气温、降水和径流量总 体呈现出气温上升、降水增加、径流量增大的趋势。年平均气温以 0.39 ℃·(10 a)-1 的幅度上升,四 季气温升高趋势明显,年平均最低气温和冬季气温的升温幅度最高。降水增加了约 19.2%,降水的 增加主要归因于夏季降水的增多。(2)平均气温在 1993 年出现突变,气温突变时间早于西北其他 地区。气温和降水的主周期分别为 8 a 和 30 a,在径流量周期响应中,短周期(8 a)与平均气温振荡 非常一致,长周期(30 a)与年降水变化较为一致。(3)分析表明,降水和气温都是影响径流量变化 的主要因素,建立的径流量预测模型纳什效率系数为 0.68,能很好的分析和预测径流量,降水和气 温变化分别使径流量增加了 21.1%和 10.9%,降水对径流量的影响作用更大。

  • 天山南坡科其喀尔冰川作用区CO2通量观测研究

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2018-11-13 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 冰川融水径流的发育和形成过程中,存在大量水化学侵蚀,尤其是K/Na长石及碳酸盐的水解作用,可能消耗水体中H+,促使大气CO2溶于水形成重碳酸盐,影响区域碳循环。2015-7-21~2017-7-18选取相对平坦开阔的西天山科其喀尔冰川表碛物覆盖区利用涡度相关法进行CO2通量监测,结果表明:大气CO2通量介于-17.99~3.59 g•m-2d-1之间,平均为-2.58 g•m-2d-1,说明研究区是一个显著的碳汇。净冰川区系统CO2交换量主要受大气CO2通量支配,但日内变化显著,白天因冰雪消融导致大气CO2沉降于融水中促进区域水化学侵蚀,而夜间因太阳辐射减少,冰雪消融减弱甚至停止,抑制了区域CO2沉降,甚至再生冰的形成引起溶解于液态水中的CO2释放。净冰川区系统CO2交换量与气温呈显著的负相关关系,即气温升高,大气CO2沉降量增加;当降水量小于8.8mm时,交换量随降水量变化不显著,而降水量大于8.8mm时,CO2沉降量随降水量增加而减少。净冰川区系统CO2交换量随日径流量的变率遵循:积雪消融期>积雪积累期>冰川消融前期>冰川消融后期>冰川消融峰期,意味着积雪消融存在时,系统CO2交换量随日径流量变率较大,可能是因积雪本身的阻尼作用或积雪期水文通道不发育,积雪融水较冰川冰融水汇集相对较慢,为可溶性物质化学反应提供充分时间,增强了CO2沉降。

  • 基于红皮云杉(Picea koraiensis)重建大兴安岭南麓历史

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-09-19 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于红皮云杉(Picea koraiensis)年轮宽度标准化年表重建了大兴安岭南麓贡格尔河流域18452016年历史径流量序列。结果表明:(1) 贡格尔河流域在过去172 a共经历18531855年、20002010年2个枯水期和18691873年、19111918年、19521958年3个丰水期,丰水年及枯水年占比分别为17.4%和10.5%。(2) 重建序列存在显著的3 a、7~12 a、15~22 a及30 a周期,研究区水文变化受全球大尺度气候环流活动的影响。丰、枯水期与该地区历史典籍记载的自然灾害高度重合,与附近其他重建结果相关性显著,重建方程稳定可靠。研究结果丰富了大兴安岭地区树木年轮数据库,为区域长历史时期水文变化的研究提供参考。

  • 皇甫川流域水沙变化特征及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于1954—2018年皇甫川流域长时间序列降水量、径流量和输沙量监测数据,运用线性趋势法、Mann-Kendall检验、累积距平法等方法研究了皇甫川流域水沙周期演变特征,应用水文分析法定量评估了降水变化和人类活动对皇甫川流域径流量和输沙量变化的贡献率。研究结果表明:皇甫川流域降水量随时间变化呈不明显减小趋势,而径流量和输沙量随时间变化却呈显著减小趋势,且径流量减少趋势大于输沙量减少趋势。径流量和输沙量均从1986年发生由丰到枯的突变。以1954—1986年为基准期,1987—2018年人类活动对皇甫川流域径流量和输沙量的影响分别为83.04%和75.24%,降水变化对皇甫川流域径流量和输沙量影响分别为16.96%和24.76%。突变年前后输沙量出现明显的下降,产流能力对输沙量变化的贡献率超过了85%。降水变化和人类活动是造成皇甫川流域水沙减少的影响因素,其中流域内逐年增强的人类活动是促使皇甫川流域径流和输沙减少的主要因素,而气候变化引起的降水减少是次要因素。

  • 疏勒河上游径流变化与预测分析

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 采用19562020年疏勒河上游昌马堡水文站逐月径流量资料,选取基尼系数、洛伦兹不对称系数等8个 径流年内分配特征指标,结合M-K检验、R/S分析等多种统计方法,从年内、年际综合分析疏勒河上游径流演变规 律。结果表明:( 1)疏勒河上游径流量年内分配呈单峰型分布,主要集中在汛期,除绝对变化幅度(R)外,其余年 内分配指标均呈下降趋势,表明年内分配逐渐趋向均匀;( 2)年径流量总体呈增加趋势,尤其在1997年发生突变 后,倾向率加大,年径流量平均值较突变前增加59%;( 3)春、夏、秋、冬四季径流量总体均呈上升趋势,其中夏季倾 向率最大,冬季倾向率最小;20世纪90年代发生突变后,径流量平均值较突变前均明显增加,变化幅度排序为:秋季 (76%) >冬季(74%) >夏季(58%) >春季(45%);( 4)疏勒河上游年和四季径流量均具有多时间特征尺度周期,且第一 主周期均为56 a;( 5)对20222024年径流量预测显示,疏勒河上游径流量在未来3 a将继续呈上升趋势。研究结 果为准确掌握疏勒河上游径流变化规律及特性提供了科学依据,对疏勒河流域水资源的可持续开发利用以及研究 相似内陆河流域径流变化规律具有指导意义。

  • 黄河上游河源区不同量级降水对径流变化的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用1961—2019年黄河上游河源区13个气象观测站逐日地面降水和唐乃亥水文站径流量数据,采用统计分析方法分析黄河上游河源区不同量级降水对径流变化的影响,研究表明:(1)黄河上游河源区1961—2019年降水量变化率为7.57 mm·(10a)-1。尤其是进入21世纪,黄河上游河源区气候暖湿化加快,降水量呈显著性增加趋势;(2)1961—2000年黄河上游河源区各地年总降水量、≥5.0 mm、≥10.0 mm、≥25.0 mm的降水量呈微弱增加趋势,而2001—2019年呈显著增加趋势,分别增加5.1%、6.9%、7.4%、15.0%;(3)1961—2019年黄河上游河源区≥5.0mm、≥10.0 mm、≥25.0 mm降水贡献率分别为71%、43%、7%,呈增加趋势,2001—2019年比1961—2000年降水量贡献率分别增加了1.5%、1.2%、0.8%;(4)年降水量与年径流量变化成显著正相关,年总降水量、≥5 mm、≥10 mm和≥25 mm年降水量与年径流量也成显著正相关,是年径流量增加(减少)的主要气候因子。

  • 开都河源区径流变化的气候响应

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-04-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 气候变化下的山区径流时空变异特征是干旱区水文水资源研究的热点之一。本研究选择天山南坡开都河流域源区为典型研究区,基于1958—2017年大山口水文站和巴音布鲁克水文站径流数据,及巴音布鲁克气象观测数据,采用TFPWMK趋势检验、小波分析与小波相干等方法分析径流序列的趋势、突变和周期特征及其对气候变化的响应。结果表明:近60 a来,开都河源区径流、降水、气温呈显著增加趋势,并且径流量、降水量与最高气温的增率在加快,而平均气温与最低气温的增率减缓;径流量、降水与平均气温的突变年份集中在20世纪90年代,并且均存在28 a的周期;夏季径流量增加主要受夏季升温的影响,而早春径流量增加主要与冬季降水增加、早春升温有关;在年尺度上,降水是影响开都河径流变化的主要因素,气温主要以积温形式影响着径流的变化;在月尺度上,积温与降水均与径流呈显著正相关关系,且源区上游径流较下游径流对气温变化更为敏感。

  • 黄河上游近60 a 与降水量变化特征研究

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-08-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 为探究黄河上游径流量与降水量变化特征,基于唐乃亥、下河沿、头道拐3个水文站近60 a的降水量、径流量资料,采用线性倾向趋势检验、Mann-Kendall检验法(M-K趋势检验)、Spearman秩次相关检验、M-K突变检验、Pettitt非参数检验、有序聚类分析、累积距平法、双累积曲线等分析方 法对比研究了黄河上游及上游不同子区域降水量和径流量的变化特征,并讨论了径流量对降水量的响应关系。结果表明:黄河上游降水量呈不显著增加趋势,在2003年发生突变,突变前后变化率为4.67%;径流量呈显著减少趋势,突变年份为1986年,突变前后变化率为35.34%。3个子区域年降水量变化趋势分别呈显著增加、不显著增加和显著减少趋势,径流量均呈减少趋势。以唐乃亥以上的Ⅰ区为基准区时,唐乃亥下河沿所在的Ⅱ区降水量因素对径流量的影响达到25.08%,非降水量因素为74.92%,而下河沿头道拐的Ⅲ区,降水量对径流量的影响为32.14%,非降水量因素为67.86%。研究结果对黄河流域水资源综合管理与科学配置具有参考意义。

  • 1957—2015年叶尔羌河流域气候变化特征及其径流响应

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-09 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 根据流域内气象、水文站点的长期观测数据,利用线性趋势、相关系数、累积距平、Mann-kendall(M-K)突变检验等方法分析不同区域的干、湿季气候变化特征,并假定不同的气候情景组合,分析径流对气候变化的响应程度。结果表明:① 1957—2015年4个单元气温和降水量呈增加趋势;除上游外,相对湿度、平均风速和大风日数呈减小趋势,流域径流量呈增加趋势。② 气温在1996年发生突变;降水量未出现明显突变点;相对湿度在2005年左右发生突变;除下游外,平均风速在1983年发生突变;径流量于1993年发生突变,突变后径流量增加了9.08×108 m3。③ 相关性分析显示,流域径流量与湿季平均气温、平均最低(最高)气温呈极显著正相关,与湿季平均风速、大风日数和相对湿度呈负相关,除上游径流与干季降水量呈正相关外,其他区域与降水量呈负相关。④ 敏感性分析表明,当降水量不变,气温升高1 ℃,径流量增加9.06%;当气温不变,降水量增加10%,径流量减小1.67%,这主要与径流组成有关。流域77.4%的径流量来自雪冰融水补给,当降水量增加时,气温降低,减少了冰川积雪的融化,因而流域径流与气温呈正相关,与降水量呈负相关,且对气温变化更敏感。

  • 锡林河流域变化对气候变化与人类活动的响应

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-09 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 选取锡林河集水区域为研究区,基于1968—2015年水文和气象数据序列,采用Mann Kendall趋势检验进行趋势分析,采用Mann Kendall突变检验和双累积曲线法进行突变分析,继而利用双累积曲线法、累积量斜率变化率比较法及弹性分析法定量研究气候变化和人类活动对径流量影响的贡献率。研究表明:1968—2015年,锡林河流域年径流量呈显著下降趋势,且在1984年和2000年发生突变。基于此,将1968—1984年作为基准期、1985—2000年和2001—2015年则作为突变期;双累积曲线法得出的人类活动对径流影响贡献率介于86%~88%,与其他方法所得结果相差较大,而累积量变化率比较法则同时考虑降雨和蒸发对径流的影响,与弹性系数法得出的结果基本一致,贡献率分别介于52.44%~69.02%(1985—2000年)和42.39%~43.64%(2001—2015年)。综合而言,不同定量方法具有不同的基础和结构,使用包含多方法集成的弹性系数法相对于经验性统计法而言更可靠,且更适于锡林河流域径流量的定量响应研究。

  • 新疆克里雅河变化的气候响应

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于1957—2013年克里雅河源流区兰干水文站径流、气温、降水观测数据,运用小波分析、M-K突变等方法,以时间序列进行非线性、多尺度响应分析。结果表明:①克里雅河径流量和气温呈非线性显著上升,降水量和蒸发量略有上升。②在年际尺度上,源流区径流存在8 a周期,气温、降水存在12 a周期;在年代际尺度上,径流存在22 a周期,气温、降水、蒸发量存在28 a周期,同时蒸发量还存有22 a周期。③在年际尺度上,径流与降水成正相关,而与气温、蒸发量成负相关;在年代际尺度上,径流与气温相关性更高,受气温影响更显著。④在周期振荡上,气温与蒸发量具有一致性;在对气候变化响应上,径流对气温、降水、蒸发变化呈交错滞后响应,该模式对克里雅河径流有削丰补枯的调节作用。⑤与乌鲁木齐河相比,克里雅河径流较乌鲁木齐河在突变时间上存在近10a滞后,20世纪90年代克里雅河流域气温的异常偏低是引起突变滞后的主要原因。

  • 扎龙盐沼湿地旱化特征及其对演替的影响

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-09-03 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 结合降水量、湿地蓄水量以及水面面积数据,研究扎龙盐沼湿地近年来的旱化特征及其对湿地演替的影响。结果表明:近年来,扎龙湿地呈现出持续干旱的状态是多种要素综合作用的结果。1970年以前,研究区的旱涝情况主要受自然环境的影响(降水量的年际变化、厄尔尼诺事件以及太阳黑子周期性变化等);1970年以后,湿地的旱涝程度是自然环境与人为活动共同作用的。1860—1970年,扎龙湿地旱涝变化以3~6 a和20~30 a周期为主。近半个世纪以来,扎龙湿地表现出干旱缺水的状态,其原因主要与人类活动限制了乌裕尔河上游径流进入湿地有关。扎龙湿地持续干旱缺水导致大面积沼泽消失并形成盐渍化土壤,研究区盐渍土面积已经由1979年的170 km2增加到2017年的245 km2,并且有相当一部分土壤盐渍化过程发生在湿地核心区。