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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张奇谋 陈思 陈松生 王润
采用来自国际比较计划CMIP5的5个全球气候模式(GCMs)数据,同时这些模式数据也是跨行业影响模式比较计划(ISIMIP)采用的气候模式数据,以RCP2.6和RCP8.5两种情景下的日降雨预估数据,计算了汉江流域不同时段的标准化降水指数(SPI),以此作为预估未来干旱变化趋势的主要依据。以汉江流域22个气象站点的降雨量观测数据(1960～2004年)和2020～2059年气候模式数据,对比分析了这两个时期干旱事件发生的严重程度、次数和历时特征。结果表明:在干旱严重程度方面,轻度干旱和中度干旱有减轻的趋势,但严重干旱有加重的趋势。由于不同GCMs模拟能力的差异性,对干旱事件的发生次数和历时的分析有一定差异,但总体仍表现为干旱次数减少和历时减短的趋势。通过对比历史时期降水观测数据和GCMs模式预估数据评估结果,表明HadGEM2-ES模式对降水的拟合性最好,而GFDL-ESM2M和IPSL-CM5A-LR在干旱方面表现出较好的模拟能力。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
班璇 朱碧莹 舒鹏 杜鸿 吕晓蓉
汉江流域作为南水北调中线工程的水源地,流域水文情势因调水工程和一系列补偿工程发生了重大且长期的调整,分析汉江流域气象水文变化趋势及驱动力对汉江流域水资源的可持续利用和制定合理的水资源管理政策有着重要意义。综合应用Mann-kendall法、累积距平法、降雨-径流双累积曲线法分析了汉江流域近50 a的气象水文资料。结果显示:年降雨量在汉江上游和下游流域呈增加趋势,中游呈减少趋势。年均气温和年蒸发量在全流域呈上升趋势。1965～2016年期间汉江上游流域的水资源基本能满足人类活动的用水需求,但汉江中下游流域水资源不足,且人类活动的用水需求在1977年以后一直呈增加趋势。确定汉江流域水文突变年为1990年和2008年,据此划分汉江流域的水文期为基准期,变异Ⅰ期和变异Ⅱ期。采用累积量斜率变化率得出气候波动和人类活动对汉江上游和全流域水文变化的贡献率在变异I期分别为26. 1%和73. 9%,33. 8%和66. 2%,在变异Ⅱ期分别为19. 3%和80. 7%,43. 7%和56. 3%。人类活动是汉江流域径流变化的主要驱动力,汉江上游的径流受人类活动的影响大于汉江全流域。在变异Ⅱ期,人类活动对汉江上游流域径流影响增加了6. 8%,但对全流域径流的影响减少了9. 9%。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王胜 许红梅 杨玮 张弦
为针对未来气候变化及其对农业可能的影响,提出适应性对策建议,应用第5次耦合模式比较计划(CMIP5)中5个GCMs和3种RCPs在全球1.5和2.0℃升温下的预估结果,分析安徽省未来气候变化特征,利用气象干旱综合指数(MCI)预估未来气象干旱时空格局演变,并量化评估的不确定性。结果表明:未来安徽省呈现趋于暖湿的变化特征,在全球相对于工业化前1.5和2.0℃升温背景下,预估全省年平均温度较工业化前分别升高1.8和2.3℃,升温幅度均高于全球平均;年降水量略有增加,年高温日数增多,而暴雨日数在全球1.5℃升温下增加而2.0℃升温期减少。未来安徽省气象干旱化趋势将持续并加重,其中干季更明显,并且全球2.0℃升温下增加更多,干旱日数的变幅与降水类似。未来气候变化不会改变月干旱分布特征,气象干旱频次以秋旱最多,夏旱次之,冬、春旱较少。未来降水量和气象干旱预估都存在较大的不确定性,在全球2.0℃升温下不确定性更大,不确定性主要来源于GCMs。为适应或缓解气候变化的不利影响,应通过调整农业布局、加强农业基础设施建设、选育新品种等方式以抵御气候变化的能力。
关键词：
全球升温 气候变化 气象干旱预估 安徽省
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈华 郭生练 郭海晋 徐高洪 徐德龙
利用Mann-Kendall检验方法和空间插值方法,分析了1951~2003年汉江流域年和春、夏、秋、冬四季降水和气温变化趋势的时空分布,并重点分析了丹江口水库上游年降水、年平均气温和北半球气温的变化趋势及相互间的联系。分析发现,在显著性水平α=0.1上,近50年来汉江流域大部分地区降水没有明显的变化趋势,气温呈上升趋势。丹江口水库上游降水在1991年发生突变,从20世纪80年代多雨期进入90年代少雨期,80年代平均降水比1951~2003年多年平均降水多9.7%,90年代平均降水比多年平均降水少11.6%;上游平均气温90年代比多年平均气温高0.2℃,而同期北半球的平均气温也比多年平均高了0...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
任永建 洪国平 肖莺 陈良华
利用WCRP的耦合模式数据和长江上游流域63个气象站点的观测数据,评估了全球气候模式对长江上游流域的温度、降水的模拟能力,基于A2、A1B、B1情景对长江上游流域未来50a平均温度、降水的可能变化进行了预估研究。结果表明:全球模式可较好的反映出流域温度、降水的时间和空间变化趋势,但模拟地面温度总体上低于实况值。三种情景下2011～2060年上游流域平均温度的增幅(相对于1971～2000年)分别为1.7℃、2.1℃、1.3℃。A1B、B1情景下区域内表现为一致的增温趋势,而A2情景下在嘉陵江流域出现降温的趋势。三种情景下平均降水的增幅分别为50.0、83.5、29.5mm;A1B、B1情景下降...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
胡砚霞 王长青
开展耕地生产力变化趋势研究对耕地占补平衡评估与耕地资源可持续利用具有重要意义。近20年来，退耕还林（草）工程和城镇化对汉江流域耕地的分布与生产力产生了重大影响。本研究基于Google Earth Engine云平台利用时间序列土地覆被与MOD17A3 NPP数据集，采用趋势分析、变异系数、Hurst指数和GIS空间分析等方法对2001–2019年间汉江流域耕地净初级生产力（NPP）的时空变化趋势、稳定性及持续性进行了分析，并对汉江流域耕地生产力占补平衡状况及区域差异进行了探讨。结果表明：①2001–2019年间汉江流域耕地NPP总体呈波动上升趋势，2001–2010年间增长态势明显快于2011–2019年间。②汉江流域耕地NPP呈西高东低的分布格局，79%的耕地NPP值介于400～600 g C·m~(-2)·a~(-1)，集中分布在中上游河谷盆地；耕地NPP呈显著增加的区域占全流域耕地的53.20%，主要位于中上游河谷盆地和南阳盆地，呈显著减少的区域仅占1.06%；耕地NPP变化稳定的区域集中在上游河谷盆地以及下游荆门、应城等地，不稳定区域主要位于十堰郧阳区、襄阳以及下游汉川、天门、武汉等地的城镇扩张区；流域耕地NPP未来将处于持续增加的趋势。③2001年–2019年汉江流域转入耕地占全流域耕地的0.56%，转出耕地占4.70%，转入耕地明显少于转出耕地，汉江流域及其三级流域耕地生产力均呈较显著的占补负平衡，且以唐白河流域最为突出。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
汪琳 舒章康 王国庆 彭涛 林青霞 周俊
干旱是一种最常见的自然灾害,随着人类活动和气候变化的加剧,干旱事件的发生愈发频繁,对人类的生产生活产生了巨大影响。基于1961～2018年汉江流域0.25°×0.25°格点降水资料,选用标准化降水指数(SPI)定量分析了汉江流域的月尺度、季尺度、年尺度气象干旱的干旱趋势、干旱频率及干旱强度,揭示了汉江流域气象干旱发生的时空演变特征。结果表明:(1)SPI值能较好的反映汉江流域气象干旱变化特征,随着时间尺度的增加,SPI值波动幅度减小,稳定性增强。月、季、年尺度SPI序列的突变年份分别为1980、1988、1994年,季尺度和年尺度SPI序列分别表现出2和4年的显著周期性特征。(2)汉江流域自20世纪90年代以来呈现中部地区干旱化、东部和西部地区湿润化的趋势,干旱发生频率总体呈上升趋势,干旱强度呈现中部高,东西低的特征。其中丹江口水库附近区域和唐白河下游段呈显著干旱化趋势,丹江口以上区域干旱频率最高,干旱强度最大,轻旱、中旱事件频发。(3)各地区的季节性气象干旱特征具有一定差异性。丹江口以下地区秋旱趋势最显著,唐白河地区夏旱发生频率最高,且以轻旱、中旱事件为主,丹江口以上地区秋旱强度最高。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王润 张奇谋 李娜 姜彤
主要从两个方面对汉江流域的降水进行了研究。一方面,以文献综述法对1961～2011年的汉江流域降水研究文献进行了综述,比较了相关研究结果;另一方面,利用国际比较计划CMIP5中5个全球模式降尺度资料,预估了该地区到2049年的降水趋势变化。综述结果表明,1961～2011年历史时段内,汉江流域整体的降水变化较小,无明显的变化趋势,有近于17和30年的周期变化的结论。模式数据的预估结果表明,1961～2049年内,汉江流域整体上年降水没有明显的上升或下降趋势,在RCP4.5情景下存在着近17和30年的周期变化;但在RCP2.6和RCP8.5情景下,降水周期发生了变化。在RCP2.6情景下,较明显的周期为5和11年;在RCP8.5情景下,较明显的周期为8和17年。总体结论上,文献综述和模式数据的研究结果基本一致,即汉江流域过去50年以及未来30年,降水整体上没有显著的趋势变化。
[期刊] 企业经济
[作者]
王淑新 胡仪元 杨名
以具有重要地理区位与战略地位的汉江流域为例，基于当前较低的经济发展水平与水资源、生态环境之间突出矛盾的分析，深入探讨生态文明视角下的流域发展问题；指出建设生态文明是汉江流域解决当前流域经济社会发展过程中凸显的资源环境问题、统筹人与自然和谐发展、实现流域可持续发展的必然战略选择；提出生态文明视角下的汉江流域发展应通过促进流域产业生态化、形成消费生态化模式、实现流域内部协同、推动流域内外共生途径，形成四位一体的发展战略，构建科技创新驱动、法律制度保障和生态安全监控三大支撑体系，从而有效推动汉江流域生态文明建设。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
易凤佳 李仁东 常变蓉 施媛媛 邱娟
基于面向对象分类方法建立汉江流域２０００年、２００５年和２０１０年湿地景观数据库。运用湿地景观动态变化指数、强度指数及多度指数等方法分析近１０ａ来汉江流域湿地景观变化的时空分异特征及空间趋向性。结果表明：２０００年以来，汉江流域湖泊、河流、水田湿地面积大幅度减少，其中前５ａ（２０００～２００５年）湿地变化强度明显高于后５ａ（２００５～２０１０年）。空间趋向性以湿地景观内部转变和湿地向其他用地转移为主要特征，内部转变以水田与水库坑塘间的转变为主，在空间上呈现３种趋向特征：湖泊周围［０–１２］ｋｍ两者之间转化强度随距离拉大而增大；河流周围两者转变趋势明显，在［４–６］ｋｍ变化尤为突出；交通用地附近．．．
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张翔 邓志民 李丹 肖洋 朱才荣
针对流域LUCC驱动因子众多、驱动因子与土地利用/覆被变化之间存在复杂的非线性动态关系的特点,以汉江上游流域LUCC模拟为例,构建基于人工神经网络(ANN)与元胞自动机(CA)的模拟土地利用/覆被变化的CA-ANN耦合模型,并应用该模型预测汉江上游流域2020s年代的LUCC变化情景。结果表明:2020s汉江黄家港站上游流域水田、旱地、灌木林与建设用地面积均有不同程度的增加,其中建设用地增幅最大,与区域交通和城市化的迅猛发展趋势相符;除建设用地增幅变化较大之外,1980s~2000s与2000s~2020s两个时期其余土地利用/覆盖类型的面积变化率都比较相近,表明CA-ANN耦合模型能够刻画土...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
邓祥征 刘彦随 赵涛
土地利用变化是人类活动对自然环境施加影响的显著表现形式,已成为全球环境变化研究的重要内容。基于遥感和地理信息系统技术,利用三期Landsat TM图像的解译成果,分析了安康市1985-2000年土地利用变化的结构特征及其空间差异格局。研究表明,近15年来,安康市土地利用转移量主要发生在耕地、林地、草地和水域之间,建设用地和未利用土地的转移趋势不明显。三个时段内各土地利用类型的净变化量差异比较明显。1985-1995年。耕地变化以转人为主,其中由草地转入的比重最大,占耕地总转人量的96.02％。1995-2000年,耕地以大量转出为主,共有1 503.21 hm2的耕地转为其它用地,其中转向林地...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴健 夏军 曾思栋 刘欣 樊迪
以全球变暖为主要特征的全球气候变化对自然环境和社会经济发展产生了巨大影响。长江流域作为中国最大的流域，对气候变化的影响非常敏感，对未来气候变化的预测可以为应对未来的不确定性提供重要的科学依据。为了更准确地预测长江流域未来的温度和降水，针对第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)对长江流域26个气候模式进行评估，选择并校正性能更好的模式，讨论了长江流域未来的气温和降水。主要结论如下：(1)气候模式在温度上的模拟效果优于降水，在时间尺度上表现为月尺度>日尺度>年尺度。温度模拟存在一定程度的低估，降水模拟存在一定程度的高估。(2)区域尺度利用气候模式进行研究工作前的评估和校正是必要的，经过评估优化和季节校正后，数据的精度得到了显著提高，分位数映射法可以应用于气候模型数据的校正，但对于极端降水和温度的校正仍存在一些不足。(3)在SSP1-2.6情景中，未来温度和降水变化将在一段时间内持续不稳定增加，然后随着时间趋于稳定。在其他3种情景下，变化的速度随着时间的推移而加快。未来长江流域的降水和气温在所有情景下都将高于历史时期，表现为SSP5-8.5>SSP3-7.0>SSP2-4.5>SSP1-2.6。从季节上看，春季和冬季温度变化较大，降水在春季、夏季和冬季变化较大。在空间上，降水量增加较大的区域主要位于长江上游和东北部，而气温增加较大的区域主要位于长江上游和上游。
[期刊] 资源科学
[作者]
李兰海 白磊 姚亚楠 杨青
新疆地区地形复杂且地面观测站点分布稀疏,降低了以往基于中国地区的气候变化预估效果。在降尺度方法中,偏差校正方法相对于区域气候模式和统计降尺度方法,对于区域气候变化预估更加实用和经济。本文采用Delta方法对24个GCMs模型月数据降尺度至0.5°水平分辨率,分析A1B、A2和B1三个情景下新疆未来气候变化格局。结果表明到2099年三个情景下年平均气温分别为10.0℃、11.1℃和8.5℃,年降水量有显著的增加趋势。在中天山地区、伊犁河流域、天山南坡和塔里木河下游地区的带状区域增温幅度小于北疆准噶尔盆地、帕米尔高原和昆仑山北坡。对于年降水量,在南疆西部相对于参考时期呈现微弱的减少趋势,在昌吉地区...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴明炎 倪福全 邓玉 岳紫莹 江楠 康文东 向军
探究嘉陵江在未来气候下径流及水文干旱变化，可为嘉陵江流域水资源管理和水旱灾害防治提供参考依据。基于嘉陵江流域1980～2020年水文气象数据构建土水评估工具(Soil and Water Assessment Tool, SWAT)模型，使用第六次耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6)5个气候模式中的4个情景数据驱动SWAT模型，分析未来(2021～2100)气候变化下嘉陵江流域径流变化情况。结果表明：(1)嘉陵江流域控制站北碚水文站月径流率定期和验证期决定系数(coefficient of determination, R~2)和纳什系数(Nash-Sutcliffe, NES)均大于0.8,偏差百分比(Percent Bias, PBIAS)小于±10,SWAT模型能够较好地适用于目标流域；(2)基于历史时期统计降尺度后的CMIP6数据能够提供可靠的径流及干旱预估；(3)加权多模式集合形式能较好地提高模拟精度，降低单个CMIP6气候模式的不确定性；(4)与历史时期(1980～2014)相比，未来嘉陵江流域最高、低气温、降水量、蒸散发均呈现增加趋势。(5)SSP1-2.6情景嘉陵江未来径流显著增长，SSP2-4.5和SSP5-8.5径流非显著增加，SSP3-7.0径流非显著减少；夏季径流减少幅度最大。(6)未来流域标准径流指数(Standardized Runoff Index, SRI)呈增长趋势，流域表现出湿润化，干旱事件集中发生于秋、冬两季；由近期至远期，SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP3-7.0情景干旱发生在秋季频率减少，而冬季频率增加。
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