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[期刊] 地理科学进展
[作者]
王兴梅 张勃 张凯 张调风 戴声佩 王亚敏 李丹
本文借助ArcGIS 9.2和Matlab 7.0数据软件平台,运用复值Morlet小波分析和数理统计方法对石羊河流域极端干旱事件在时空上的变化特征进行分析,结果表明:①石羊河流域的平均湿润指数自北向南逐渐增大,其湿润指数与年均降水和海拔高度具有显著正相关性(在0.01置信水平),而与年均蒸发具有显著负相关性(在0.05置信水平)。②在时间尺度上来说,极端干旱事件的频数具有19a、9a、6a、4a、15a的周期,可能是受南亚高压的准3年周期的影响;在空间尺度上来说,极端干旱事件频数与湿润指数的空间分布大体相似,略有不同是两者的最小值不同:即地表湿润指数最小值在民勤,而极端干旱事件发生频数最小值在武威。7-9月份发生极端干旱频数占年极端干旱总频数的60.62%。③年极端干旱总频数和7-9月份极端干旱总频数都呈略微上升趋势,且年极端干旱频数的线性倾向率较大,即将达到0.3/10a。通过Pettitt突变检验法对年极端干旱总频数和7-9月份极端干旱总频数进行检测,结果检验到突变点分别为2000年和1983年(在0.01置信水平)。
关键词：
石羊河流域 极端干旱 湿润指数 时空特征
[期刊] 自然资源学报
[作者]
周俊菊 石培基 师玮
利用石羊河流域4个气象站1960—2009年逐日气象资料,应用FAO Penman-Monteith模型、相关分析等方法分析石羊河流域气候变化特点。结果表明:①1960—2009年气温、降水及湿润指数均在波动中呈较明显的增加趋势,气温、降水和湿润指数变化倾向率分别为0.338℃/10 a、4.791 mm/10 a和0.006/10 a,1960年代—2000年代石羊河流域经历了相对冷干—冷湿—暖湿3个阶段,暖湿化趋势明显;②冬季是暖湿化趋势最明显的季节,其次是秋季;③从上游向中下游多年平均湿润指数逐渐减少,湿润指数离散程度由小变大,湿润化速度由快变慢,而增温速度大体上存在逐渐增加的趋势;④1...
[期刊] 资源科学
[作者]
王莺 李耀辉 姚玉璧 赵福年
利用1960-2011年石羊河流域及周边12个气象站的逐日气象资料,采用FAO Penman-Monteith公式计算研究区各气象站的潜在蒸散发,并由此计算出各站的相对湿润度指数。在ArcGIS 9.3平台下得到区域相对湿润度指数的时空变化特征,并对影响其变化的气象要素进行了探讨。结果表明:石羊河流域52年来有微弱变干趋势;该区相对湿润度指数自南向北逐渐增加,与降水量和海拔的空间分布比较一致,与潜在蒸散发的空间分布呈相反关系;流域大部分地区的地表相对湿润度指数倾向率呈增加趋势,增加较明显的区域位于祁连山脉附近,呈下降趋势的区域位于上游古浪县附近;流域地表相对湿润度指数在年内呈单峰型变化,1月、...
[期刊] 资源科学
[作者]
康淑媛 张勃 郭玉刚 郭玲霞 王兴梅
利用石羊河流域气象站点1959年-2008年的逐日、逐月、逐年的日照时数观测资料,应用非参数统计检验Mann-kendall法分析研究区日照时数的变化趋势,复值Morlet小波法分析研究区日照时数的周期变化,并在ArcGIS环境下分析了研究区日照时数的空间分异。结果表明:①近50a来流域年日照时数呈现不明显的增加趋势,变化趋势(β)值为1.78;四季日照时数均为增加趋势,其中以春季增加为主;②日照时数变化存在25a的主振荡周期和5~8a左右13a左右的次振荡周期;③日照的空间分布特点是北部城区日照时间长,南部山区日照时间短,中部走廊平原的日照等值线大概和纬线平行;④暗岛效应在一定程度上影响了城...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李运刚 何大明 胡金明 柳江
利用中国境内红河流域23个气象站点1960—2007年的逐日降水数据,基于极端降水指数分析流域极端降水事件的时空变化特征。结果表明:极端降水频次和强度表现出从东南向西北递减的特征,高值区分布在江城—绿春—金平—河口一线以南,低值区分布在巍山—南涧—弥渡一线以北及元江中游河谷;极端降水频次峰值出现在7月,汛期极端降水出现频次占全年的91.48%。1960—2007年期间,极端降水指数均表现出上升趋势,其中,极端降水贡献率和平均日降水强度上升趋势较为显著,线性趋势值分别为0.68%·(10 a)-1和0.17 mm·d-1·(10 a)-1。除了平均日降水强度整体上表现出上升的趋势外,其余5个极端...
关键词：
极端降水事件 极端降水指数 红河流域
[期刊] 资源科学
[作者]
马金珠 李相虎 黄天明 W.M.Edmunds
以地球化学和包气带氯质量平衡技术相结合,通过腾格里沙漠包气带沙芯记录和石羊河流域地下水、地表水地球化学的研究,探讨中国西北干旱区地下水补给历史及其气候特征和地下水地球化学演化规律。石羊河流域水化学在天然状态下具有水平分带性,上游地表水矿化度小于360mg l,下游达1000mg l;武威盆地洪积扇地下水主要为HCO3-SO4型水,至民勤终端湖演变为Cl-SO4型水,矿化度相应由500mg l增加为17g l左右。在腾格里沙漠的一个钻孔剖面记录了过去930年以来的补给量变化过程及其所反映的气候波动特征,氯质量平衡法计算的地区补给量平均仅为1 26mm,从剖面完整的记录可以将930aBP气候划分为...
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
范倩倩 赵安周 张安兵 王冬利 赵玉玲 刘海新
基于海河流域1965—2015年月降水和气温数据,利用标准化降水蒸发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI)、Mann-Kendall检验和经验正交函数(Empirical Orthogonal Function, EOF)分析等方法,分析海河流域干旱时空特征。结果表明:1)就时间变化来看,年、春、夏季SPEI序列呈干旱化趋势,秋季呈湿润化趋势,仅夏季干旱变化通过了0.05显著性检验。年、季干旱发生频率表明春旱显著,各年代干旱站次比表明近51年来干旱范围有所增加。2)就空间变化来看,中等干旱在年、夏季集中于永定河系的东部、大清河系及北三河系,春、秋季集中于滦河河系、大清河系及漳卫河系的西部;轻度干旱在年、春、夏季集中于滦河河系、北三河系、大清河系,秋季集中于永定河系、子牙河系及漳卫河系。年、春、夏季在流域范围内呈干旱化趋势,秋季在永定河系、大清河系、北三河系及滦河河系呈湿润化趋势。3)就空间模态来看,近51年来海河流域第一模态的年、季主要时空分布型为全流域一致型,第二模态的年、夏、秋季主要时空分布型为南部—北部反向分布型,春季呈西北部—东南部反向分布型。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
刘佳 马振峰 杨淑群 杨小波 李小兰
基于大渡河流域１９６１～２０１０年逐日降水数据资料，运用Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ非参数检验、Ｍｏｒｌｅｔ小波分析法，分析了近５０ａ来大渡河流域极端降水事件的时空变化特征。结果表明，大渡河流域的极端降水指数均呈现出相对稳定的波动增加；多年平均值均呈现出由西北向东南方向逐渐增多的分布特征，变化趋势的空间分布存在着区域差异：除强降水日数外，其他极端降水指数均呈现下游增加，上游减小的变化趋势，大渡河流域极端降水与年降水量变化趋势密切相关。大渡河流域各指数突变特征不一致，１ｄ、５ｄ最大降水量突变年集中在１９７４～１９７６年前后；强降水日数、极端降水量及极端强降水日数发生突变的年份分别为１９８４年、１９７．．．
[期刊] 资源科学
[作者]
杨晓玲 马中华 马玉山 王润元
利用1961-2010年石羊河流域4个气象站点的冻土深度、冻土日数和气温观测数据以及邻近地区气象站点冻土数据,采用气候统计学分析方法,对石羊河流域最大冻土深度和冻土日数的时间演变、空间分布及与气温的关系进行了分析。结果表明:石羊河流域年代、年最大冻土深度和冻土日数呈显著减少趋势,减少速率分别为4.537cm/10a、6.001d/10a,均通过了а=0.01的显著性水平检验。年最大冻土深度和冻土日数的时间序列分别存在7~8a和8~9a的准周期变化,并发生了突变。冻土主要出现在11月至次年3月,年最大冻土深度几乎都出现在1月和2月,年冻土日数以12月和1月最多。石羊河流域冻土的空间分布与海拔高度...
[期刊] 资源科学
[作者]
丁贞玉 马金珠
采用Mann-Kendall与Morlet小波变换对石羊河流域出山口近50年(1956年~2005年)的径流量进行趋势和周期性分析,结果显示石羊河流域出山口年径流量总体呈现平稳波动走势,近50年来处于历史较低时期。该径流存在30年以上尺度的年际变化和年代变化,以及22年左右的尺度1、4年~15年尺度、约12年尺度和10年以下尺度的周期变化;中长尺度周期变化突出,30年表现为第一主周期。石羊河流域出山口年径流的周期变化与乌鞘岭站年降水量和年均气温周期基本上都能在同一周期上下浮动,其中出山口年径流量与乌鞘岭山区年降水量相关系数为0.61,说明地表径流量主要是由山区降水补给;年径流量与山区年均气温变...
[期刊] 资源科学
[作者]
吕锦心 刘昌明 梁康 田巍 白鹏 张仪辉
探究和预估气候变化下黄河流域极端降水的变化特征，是科学认知黄河水情以及支撑流域防洪减灾工作的基础。本文基于全国水资源二级分区，综合采用“中国区域地面气象要素驱动数据集”和跨部门影响模型相互比较项目（ISIMIP）的降水数据，利用Mann-Kendall趋势检验、Sen’s斜率估计等方法分析了黄河流域及其8个二级水资源分区的6个极端降水指标在历史期（1979—2018年）和未来期（2021—2100年）的时空变化特性。研究表明：(1)空间上，历史期与未来不同情景下黄河流域极端降水指标值在整体上均呈现由西北至东南逐渐增大的变化特征，在河口镇至龙门（Ⅳ）、龙门至三门峡（Ⅴ）等分区内部还出现了极端降水高值中心，这些区域高值中心与历史洪水爆发区具有较好的空间对应关系；(2)时间上（历史期），多数水资源分区的极端降水指标主要呈上升趋势，且小时尺度极端降水增强是所有分区的统一特征；作为黄河干流洪水主要来源区的兰州以上（Ⅰ和Ⅱ）、河口镇至龙门（Ⅳ）、花园口以下（Ⅶ）分区的所有极端降水指标呈上升趋势；(3)时间上（未来期），在不同辐射强迫情景下，未来各水资源分区的极端降水指标值都呈增加趋势，且增加幅度和空间覆盖范围会随着辐射强迫的增大而增大，这将加剧黄河分区防洪形势，其中河口镇以上3个分区（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）和龙门至三门峡（Ⅴ）分区的极端降水增强幅度最为明显，是未来防洪重点区。本文结果可为黄河流域未来极端降水灾害风险评估、区域防洪风险分析及应对、雨洪水资源管理等提供参考。
[期刊] 资源科学
[作者]
陈莉 石培基 魏伟 张胜武 刘海猛
通过建立石羊河流域水贫困评价指标体系,采用WPI模型计算2001-2010年流域内5县(区)的水贫困水平,并以资源、设施、能力、使用、环境系统贡献率为基础,运用LSE判定5县(区)的水贫困空间驱动类型。结果表明:时间序列上,石羊河流域水贫困程度以不规则的"h"型减弱,按降幅快慢,可划分为波动下降(2001-2005年)和快速下降(2006-2010年)两个阶段;5系统的贫困指数亦以不同形式趋于减小,内部稳定性差异明显。空间格局上,各县(区)水贫困程度以不同形态减弱,空间驱动类型以四因素协同型为主,并细分为4个子类:资源-能力-使用-环境驱动型(民勤县、古浪县)、资源-设施-使用-环境驱动型(永...
[期刊] 经济地理
[作者]
赵雪雁 马艳艳 陈欢欢 高志玉 薛冰
干旱区内陆河流域生态环境脆弱,农户往往面临着多重风险的冲击,准确测量农村多维贫困程度、探明多维贫困的形成原因,对制定有效的缓贫政策至关重要。以石羊河流域96个乡镇为研究单元,采用UNDP-MPI、泰勒指数、空间自相关及多元回归分析等方法,分析了石羊河流域农村多维贫困的时空格局及影响因素。结果发现:(1)2001—2016年石羊河流域多维贫困指数呈下降趋势,降幅达51.83%,且多维贫困指数的区域差异呈扩大趋势;经济维度和生活水平维度对多维贫困的贡献度均趋于下降,其中,经济贡献度降至0,而健康维度和教育维度
[期刊] 地理科学进展
[作者]
石晶 石培基 李雪红 王梓洋 许澳康
对生态系统服务时空变化的影响因素开展多尺度定量分析，是揭示生态系统服务演化机理和推进区域可持续发展的重要突破口。既有研究侧重于从行政或流域的等级确定研究尺度大小，缺乏科学合理的尺度划分方法。论文以石羊河流域为研究区，评估了食物供给、碳固存、产水量和防风固沙4种生态系统服务的时空变化特征，并应用小波分析和参数最优地理探测器模型确定了生态系统服务时空变化影响因素研究的最佳尺度及不同尺度下的主要影响因子。结果表明：(1) 2000—2020年石羊河流域食物供给、碳固存、产水量和防风固沙4种生态系统服务均呈上升趋势。食物供给服务增幅最大，增幅为138.3%，碳固存、产水量和防风固沙服务增幅分别为0.97%、7.6%和9.5%。(2)根据4种生态系统服务的小波方差主周期，2000—2020年和2010—2020年分别构建了6个、2000—2010年构建了7个影响因素研究的特征尺度。(3)随着尺度增大，影响因子对生态系统服务时空变化的作用程度逐渐增强，且不同尺度的主要影响因子存在明显差异。食物供给和碳固存服务在小尺度上主要受人文因子影响，大尺度上受自然因子影响；产水量服务在不同尺度上始终受自然因子影响；防风固沙服务随尺度增大人文因子影响程度显著增强。(4)尺度增大过程中不同交互因子q值的增加趋势不同，其中碳固存和防风固沙服务中人文因子间的交互作用显著增强。论文通过小波分析改进了传统的多尺度序列构建方法，可为优化区域生态系统结构及制定多级生态系统管理决策提供参考。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
魏伟 石培基 冯海春 王旭峰
论文以干旱区内陆河石羊河流域为研究区,选取坡度、坡向、地形起伏度、植被指数、水文、气候、交通等因子作为评价指标,建立了人居环境指数(HEI),利用GIS的叠置分析、缓冲区分析、密度分析等空间分析技术对石羊河流域人居环境适宜性进行了定量综合评价分析。评价结果表明,石羊河流域人居环境指数介于17.13～84.32之间,整体分布格局为:从西南方向到东北方向适宜性依次降低,适宜、较适宜居住区主要分布在中游和中下游地区,不适宜人类居住区占研究区面积的比例很大。石羊河流域人居环境适宜区主要以带状和斑块状分布在石羊河各支流周围,其他区域只有零星分布,与流域内居民点分布的空间格局相吻合。石羊河流域人居环境状况...
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