高分辨率区域气候模式CCLM对鄱阳湖流域气温的模拟评估

利用高分辨率区域气候模式CCLM(COSMO model in Climate Mode)模拟鄱阳湖流域逐日气温资料,将基准期(1961-2000年)的模拟结果与实际观测值进行对比,并对2011-2050年SRES A1B情景下的气温变化进行预估分析。结果表明,(1)CCLM能够较好地模拟出鄱阳湖流域基准期平均气温(TMean)、最高气温(TMax)和最低气温(TMin)分别在年、月、日尺度上的时空分布特征。与观测值相比,模拟值普遍偏大,其中,流域东北部和南部的偏差较小,流域北部和中部的偏差相对较大,但CCLM模式能反映出鄱阳湖流域东北部和西北部的气温低值区。(2)A1B情景下,未来40a鄱阳湖流域TMean、TMax和TMin在年、月、日尺度上均呈增加趋势。年气温增幅在2040s达到最大。月尺度上,1月的TMean和TMax以及8月的TMin增幅最大;日尺度上,年最大TMax在流域东部增幅最大,而年最小TMin在流域西北部增幅最大。研究结果可为鄱阳湖流域提供精细化的气候变化预估资料,同时对流域气候变化定量影响评估和适应性措施的提出具有重要的参考价值。

RCP情景下内蒙古黄河流域径流预估及其对水资源的影响

根据内蒙古黄河流域内72个国家气象站观测的1961—2005年和区域气候模式CCLM模拟的1961—2100年的气温和降水数据,采用BP人工神经网络模型,预估分析3种RCP情景下头道拐水文站2011—2100年流量变化,评估未来气候变化对流域水资源的可能影响。结果表明:①2011—2100年内蒙古黄河流域气温升高,降水变化不明显,年平均流量呈减少趋势,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景分别减少3.6%、2.7%和23.4%。②未来春季流量以增加为主;夏季在不同情景的变化趋势不一致;秋季在21世纪50年代前以增加为主,之后以减少为主;冬季则以减少为主。③未来流域可利用水资源呈减少趋势,尤其夏季水资源的供需矛盾加剧,以及径流季节分配发生变化,可能产生更大的春季径流。

内蒙古山洪致灾阈值与定量化风险评估研究

以赤峰市半支箭山洪沟为例,采用德国二维水文动力模型FloodArea、广义极值分布函数、情景模拟评估法和统计相关分析等方法,基于气象资料、山洪灾情个例和基础地理信息数据等,对半支箭山洪沟发生的5次山洪过程进行淹没模拟,通过建立淹没深度与面雨量的回归关系,计算不同山洪等级的致灾阈值,并定量评估不同重现期下山洪灾害对人口和GDP的可能影响,结果表明:(1)FloodArea模型对半支箭山洪沟流域有较好的淹没模拟能力,可应用于内蒙古无水文资料山洪沟的致灾阈值确定和定量化风险评估。(2)半支箭山洪沟的山洪致灾时效为4 h,其1-4级山洪的致灾阈值分别为58.5 mm、48.9 mm、39.3 mm和29.7 mm。(3)半支箭山洪沟T年一遇山洪影响的人口和GDP均随着淹没深度的增加而减少,其中影响最大的为0.1~0.6 m。(4)T年一遇山洪影响的人口和GDP分别在淹没深度为0.6~1.8 m和大于0.6 m时随着重现期的增大而增大。当淹没深度大于1.8 m时,5年一遇山洪影响的人口最小,100年一遇影响的人口最大;当淹没深度在0.1~0.6 m时,100年一遇山洪影响的GDP最小,30年一遇山洪影响的GDP最大。

基于HBV水文模型的西拉木伦河流域洪水临界面雨量的应用分析

文章以内蒙古西拉木伦河巴林桥水文站以上流域为分析区,基于分布式水文模型HBV,利用1995—2005年逐日降水、气温、水位、流量等数据,对HBV模型进行参数率定和日径流过程的模拟,建立降水—流量—水位之间的关系,以河流设计的警戒、保证和漫堤水位为临界判别标准,确定不同洪水等级的致灾临界面雨量。通过历史灾情检验验证,说明HBV模型可以较好地反映该流域的洪水过程,具有较强的本地适用性,可为内蒙古中小河流洪水监测预警提供技术支撑。

内蒙古气温变化对全球变暖减缓的响应分析

文章利用内蒙古107个气象站Tmean、Tmax和Tmin的逐月观测数据,对比分析了近54a(1961—2014年)和CWH时期(1998—2014年)的Tmean、Tmax和Tmin分别在年、季、月尺度上的变化特征,初步探讨了内蒙古气温变化是否也有减缓或停滞现象,结果表明:全球气候变暖减缓背景下,1998—2014年内蒙古气温变化存在一定程度的变暖减缓现象。年尺度上,气温响应最明显的是Tmax,Tmean次之,Tmin最小;空间分布上,内蒙古东部地区的响应相对较大,中部次之,西部最小,但响应均不显著;季节尺度上,虽然春、冬季的气温呈下降趋势,但四季气温的响应也均不明显;月尺度上,2月气温响应最明显,其次是9月。1998—2014年内蒙古年平均气温的下降趋势主要是由春、冬两季降温引起的,而冬季气温的下降趋势主要是由2月明显降温引起的。

基于CMIP5和RegCM4模式的内蒙古气候变化模拟评估及未来RCPs情景预估

文章利用CMIP5全球气候模式和RegCM4区域气候模式模拟的内蒙古降水量和平均气温的逐月数据,分别将2个气候模式1961—2005年的模拟结果与实际观测值进行对比,综合评估2个气候模式对内蒙古降水量和平均气温的模拟能力,并预估分析3种RCPs情景下2021—2100年内蒙古未来降水量和平均气温的可能变化特征。结果显示:CMIP5模式对年降水量模拟效果优于RegCM4模式,而RegCM4模式对年平均气温的细节模拟更具有优势,总体上CMIP5模式对内蒙古降水量和平均气温均具有良好的模拟能力。未来80年内蒙古气候呈暖湿变化趋势,其中RCP8.5情景增幅最大,年降水量和年平均气温分别增加了21.6%和5.3℃,RCP4.5情景次之,RCP2.6情景增加趋势不明显。四季和各年代的降水量和平均气温也一致呈增加趋势,其中冬季降水量增幅最大,最大可达22.15%,秋季平均气温在RCP2.6和RCP4.5情景下增幅最大,分别为1.50℃和2.22℃,冬季平均气温在RCP8.5情景下增幅最大,为3.67℃;RCP2.6情景下,年降水量和年平均气温分别在21世纪60年代和40年代增幅最大,分别为8.12%和1.57℃,而RCP4.5和RCP8.5情景下则均在21世纪90年代增加幅度最大,最大分别可达18.52%和5.80℃。

内蒙古地区典型草原下垫面CO_2通量变化特征及影响因素

基于内蒙古典型草原腹地锡林浩特国家气候观象台2007—2016年CO_2通量逐30 min观测数据及同时段气温、降水等资料,利用WPL方法对CO_2通量资料进行修正的基础上,对典型草原牧草不同时期CO_2通量的变化特征及影响因素进行统计分析。结果表明:(1)内蒙古典型草原CO_2通量存在明显的年际、季节和日变化特征,且表现为碳汇特征,尤以牧草生长季最为明显;CO_2通量呈夜间弱排放、白天强吸收的"U"型日变化,其中09:00—10:00最大;全年及生长季CO_2通量以吸收为主,夏季吸收最大,春季和秋季次之,冬季最小,甚至表现为弱排放。(2)牧草不同生长期气候要素对CO_2通量影响不同,其中返青期热量因子与CO_2通量呈负相关,水分因子为正贡献;开花期和枯黄期正相反,热量因子对CO_2通量为正贡献,水分因子为负贡献,且开花期热量与水分因子对CO_2通量贡献最显著。(3)生长季牧草NDVI与CO_2通量表现为负相关,且7、8月二者的相关性极高。

1961—2013年内蒙古地区极端降水时空变化分析

选取内蒙古具有代表性的71个地面气象站1961—2013年逐日降水及平均降水量资料,计算各等级降水日数,分析不同时间尺度及等级极端降水时空变化分布特征。结果表明:近53a内蒙古地区降水日数和小雨日数均呈减少趋势,但暴雨、大雨和中雨出现的概率略增;日和小时短时降水强度增大。20世纪80年代和90年代是中雨、大雨和暴雨多发期,也是日和小时降水强度最大时期,进入21世纪后,强降水发生频次减少。

内蒙古小型与E601型蒸发皿蒸发量折算系数分析

基于内蒙古71个地面气象观测站,1961—2015年逐日小型蒸发量、E-601型蒸发资料,利用对比分析、相关分析、离差分析等方法,分析了折算系数的合理性,给出内蒙古各站5—9月各月的折算系数,并进行了时空分布特征分析。