50年来秦岭金钱河流域水文特征及其对降水变化的响应

运用集中度和集中期、Kendall秩相关系数、R/S分析法、降水—径流双累积曲线模型及其他数理统计方法,分析了金钱河流域径流的变化特征,探讨了年际、季节及月尺度上径流变化的趋势并预测了未来趋势,用集中期指标反映了径流对降水响应的滞后效应,并定量分析了降水变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明：50 a来径流量呈现出显著的递减趋势（p〈0.05）,递减率为34.33 m3（/s 10a）,Hurst指数H=0.669〉0.5,表明未来的一段时间内变化趋势与现在相同;1-12月各月径流均表现为下降趋势。流域内径流对降水的响应存在滞后效应,50 a径流对降水平均每年滞后23.6 d,且滞后天数具有明显上升趋势。50 a来径流系数呈极显著减小趋势,降水量转化为径流的部分在逐年减少,被植物截留、填洼、入渗和蒸发的部分增加;径流发生突变后比突变前径流系数降低了35.2%。50 a来降水变化对径流变化的影响率为53.4%,高于人类活动影响率46.6%,是导致径流变化的主要原因,人类活动为次要原因。

大巴山地区植被覆盖变化及其对气候变化的响应

利用1998—2009年的SPOT VGT-NDVI逐旬数据集,对大巴山地区植被覆盖变化及其对气候的响应进行了研究。结果表明:(1)1998—2009年大巴山地区植被NDVI值变化整体呈显著上升趋势,年平均NDVI值在0.54～0.64之间;大巴山弧形褶皱带植被NDVI值较高,河流附近NDVI值较低;大巴山地区植被覆盖呈显著性增加趋势,在县城城区附近有植被退化迹象,占总面积的0.24%。(2)1998—2009年,提取6种植被类型的NDVI值在四季的变化总体呈上升趋势,尤其是春季NDVI变化显著;不同类型的植被NDVI值大小顺序为:阔叶林>针叶林(冬季为针叶林>阔叶林)>灌丛>草甸>草丛>栽培植被,其中,草甸在四季的变幅最大。(3)在时间尺度上,NDVI与同期、前一个月、前两个月的气温呈极显著相关性,与降水量的相关性不显著。空间尺度上,6月月均NDVI与气温呈负相关的像元数占67%,表明该时段温度升高可能导致蒸发量增大,从而抑制了植物生长。

汉江上游降雨变化时空分析

以陕西省境内的汉江上游地区为研究对象,选取汉江上游陕西省境内的宁强、勉县等25个气象站点1959～2009年的降雨资料对汉江上游地区降雨的年际变化、年内分配、降雨趋势、降雨突变点和降雨的空间变化等特征进行分析和检验,结果显示(1)汉江上有地区多年平均降雨量基本大于800 mm,属于湿润地区,但年降差比较大;(2)降水第一次突变发生在1963年,第二次突变发生在1989年,最近几年突变点不明显;(3)降雨在空间分布上呈现出由南至北逐渐减小的空间分布特征;(4)1959～2009年50年间,年、春季、夏季、秋季和冬季的年平均降雨变化倾向率,依次为-13.5 mm/10a、-11 mm/10a、7.8 mm/10a、-13.8 mm/10a、1 mm/10a,可以看出对全年降水影响最大的是秋季降水。

50年来渭河干流径流变化及其驱动力分析

利用渭河干流林家村、咸阳和华县3个水文站1960年以来的径流资料,应用Kendall秩相关系数、R/S分析、降水-径流双累积曲线法等多种数值模型方法,计算分析了渭河径流的年内分配特征、年际变化特征、径流变化趋势、降水变化和人类活动对径流变化的影响。结果表明:①渭河径流量年内主要集中于5月-10月份,占年径流总量的75%左右;年际变化剧烈,1960年-1970年基本处于丰水期阶段,1994年后基本处于枯水期阶段,其余年份呈丰枯波动;②径流变化趋势现在处于极显著的递减状态(p<0.001),递减率处于-17.752(m3/s)/10a至-37.654(m3/s)/10a之间;未来的一段时间内将保持同一势态;③受人类活动和气候变化的影响,渭河径流发生了由多到少的突变;④渭河径流量减少的主要原因是人类活动,降水变化为次要原因。

1959年至2010年秦岭灞河流域径流量变化及其影响因素分析

利用灞河流域马渡王水文站1959年-2010年的实测径流量数据,结合年内分配不均匀系数、小波分析法、M-K突变点检验法等数理方法,研究分析了灞河流域年内、年际径流深度变化特征,并定量估算了气候因子和人类活动对径流量变化的影响。结果显示:①灞河径流深年内分配极不均匀,年内分配不均匀系数达到0.92;②季节分配上,径流量主要集中在夏秋季节,占到全年径流量的68.15%,并且夏季到秋季灞河径流量呈逐渐增长的趋势,春季和冬季是径流量变化低谷时期;③运用Kendall秩相关系数计算得出的M值为-2.572(|-2.572|>1.96)(在0.05显著性水平下的临界值),说明灞河年径流量呈显著下降趋势;④近50a来灞河流域径流量变化的突变点是1989年,其时间序列主周期为16a;⑤人类活动使径流量减少并且是导致灞河流域径流发生变化的主要因素,降水变化是次要原因,不同时期人类活动对径流的影响率不同。

基于DEM的秦岭山地1月气温及0℃等温线变化

以秦岭南北39个气象站点1959-2009年1月平均气温为基础,考虑地形因素对温度场的影响,采取基于DEM的空间插值方法,获取秦岭山地复杂地形下的1月气温空间插值数据集,并在此基础上提取1月0oC等温线,研究了50年来秦岭山地1月平均气温和1月0oC等温线的变化情况。结果表明:秦岭南北1月月均气温均表现为上升趋势,温度变化倾向率约为0.2oC/10a;50年来秦岭1月0oC等温线发生了明显上升,平均上升高度为143.7m。从经度上看,107°E～109°E范围内1月0oC等温线所处海拔高度的变化最为强烈,50年来上升高度达166.2m,明显高于东西两段;1993年是秦岭地区气温明显上升的突变点,气温突变后1月0oC等温线比突变前平均上升了113.82m。