塔里木河生态输水的累积生态响应

以塔里木河第12~18次生态输水为例,采用经验统计模型和克里金插值法分析了输水前后塔里木河下游地下水埋深和夏季归一化差异植被指数(NDVI)的时空变化,剖析了地下水和植被对生态输水的累积生态响应规律.结果表明:累积生态输水量与最小地下水埋深呈对数曲线正相关关系,其累积效应的增长性由强到弱;地下水埋深对生态输水的累积时间响应具有滞后性,输水80 d后累积效应最显著;沿河道方向,库尔干监测断面累积空间效应最显著;垂直河道方向,地下水对累积输水的空间响应随河道距离增加而减弱;NDVI与近3 a累积输水量呈显著正相关关系,大西海子水库、台特玛湖及河道附近NDVI增长显著.推荐近期输水量为2.5亿~5.0亿m3/次,合理输水时间为4—6月和9—11月,适宜输水间隔5~12个月,预期连续年份5次输水后累积效应可达最小地下水埋深3.5m、平均地下水埋深4.2m.

基于数据融合的中国东部降水氢稳定同位素数据集

降水氢稳定同位素在气候和水文研究中是一种有效的环境示踪剂.然而,中国目前仍然缺乏高精度的降水氢同位素数据.本研究使用基于卷积神经网络(CNN)的数据融合方法,将观测和引入同位素的大气环流模式(iGCM)模拟的氢同位素组成进行融合,建立了中国东部地区1969~2017年降水氢同位素数据集.该数据集的时间分辨率为逐月,空间分辨率为50~60km.在构建数据集之前,比较了三种数据融合方法和两种偏差校正方法的性能.结果表明,基于CNN的融合方法表现最好(与观测数据的相关系数大于0.90,均方根误差小于10.5‰),误差反向传播神经网络和长短期记忆人工神经网络的表现相近,且优于偏差校正方法.因此,使用CNN方法建立数据集并基于此分析了中国东部降水氢同位素的时空分布特征.数据集的降水氢同位素分布与观测数据分布相似,在空间上与北方地区的温度效应和南方地区的降水量效应一致,时间序列变化趋势与降水和气温的观测变化趋势一致.综上所述,构建的数据集能较好地再现观测数据,且具有时间连续和空间相对规则的特点,能为追踪大气和水文过程提供有效的数据支撑.

1961-2010年南京市相对湿度变化特征分析

当前,"热岛"、"干岛"现象已严重制约城市的发展进程,影响城市居民的身心健康。城市"热岛、干岛"效应对城市生态环境影响极大,相对湿度这一气象学指标的变化应是形成这些效应的主要原因。文中选用南京气象站(区站号58238)1961-2010年的相关气象数据对该市相对湿度的变化特征进行统计研究,并应用MATLAB和SPSS软件利用线性回归分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall分析和偏相关分析等方法,全面准确地对数据进行了合适的处理。结果表明,南京市近50年的平均相对湿度呈现下降趋势,而且春秋两季的湿度下降趋势较夏冬两季明显。相对湿度的变化与平均温度、日照时长和平均水汽压相关,相对湿度与平均温度和日照时长成正相关,与平均水汽压成负相关。