不同时间尺度下气象-水文要素变化对察尔汗盐湖盐田蒸发作用的影响

目前对察尔汗盐湖蒸发量的研究主要集中在气象-水文因素与卤水蒸发量定量关系,缺乏在不同时间尺度下盐湖蒸发量的驱动因素动态变化研究。利用2020年11月5日—2023年5月1日察尔汗盐湖盐田的空气温度、露点温度、风速、相对湿度、总辐射日累计以及盐田的蒸发量、水温、水位等监测数据,结合获取的察尔汗盐湖补给河流格尔木河流量等水文资料,采用相关性分析、多元回归模型等方法探讨了不同时间尺度下盐田蒸发作用与气象-水文因素之间的关系。研究表明,不同盐田的水温、水位、淡水蒸发量变化保持一致,卤水蒸发量变化与盐田密度有关。随着时间尺度的增大,蒸发量与气象要素之间的相关性增强。察尔汗盐田蒸发量在逐小时与逐月尺度主要受到环境温度的影响,日尺度下主要受到太阳辐射的影响。在极端天气作用下河流水文与盐湖微气象因子呈同步变化,对蒸发量的影响具有滞后性。这一研究结果可为盐田生产工艺优化提供理论指导。

牛栏江—滇池补水工程水源区不同时间尺度径流变化特征

为做好补水工程水资源调度、配置、流域水安全治理和区域防汛抗旱工作,充分发挥工程效益,基于牛栏江—滇池补水工程水源区代表站长系列水文资料,采用集中度、不均匀系数、Hurst系数、M-K趋势检验、滑动T检验等多种方法分析了牛栏江—滇池补水工程水源区不同时间尺度径流变化特征。结果表明,水源区不同时间尺度径流年际变化大、丰-平-枯周期明显;年内分配向均匀性和坦化趋势演变;最小1、7 d径流显著上升,其他7个径流趋势变化不显著,均发生突变;年、丰水期、极端最大等5个径流指标突变后径流量减少明显,枯水期和极端最小等4个径流指标突变后为增长趋势;年径流突变后8~10月来水量减少明显;预计补水工程水源区未来一段时间不易发生极端枯水事件,但总来水量可能会进一步衰减。

荒漠草原生长季不同时间尺度水热通量变化特征及其影响因子

荒漠草原水热通量变化特征及其影响因素分析对提高区域水热交换规律认识和了解其在气候变化中的作用具有重要意义。该研究基于内蒙古荒漠草原2018和2019年4—10月涡度相关系统与相应的环境因子观测资料,分析了荒漠草原不同时间尺度水热通量(感热通量(sensible heat flux,H)和潜热通量(latent heat flux,LE))及能量占比(H/LE)的变化特征及其环境因子调控机制。结果表明:1)H为该生态系统的主要能量消耗形式,且同一环境因子在不同生育期对H、LE、H/LE的影响存在差异;2)小时尺度上,H、LE呈单峰型变化,峰值均主要出现在12:00—14:00之间,且LE峰值出现时间较H滞后1~2 h。H的主要影响因素为平均风速(wind speed,Ws),相对湿度(relative humidity,RH)、饱和水汽压差(vaporpressuredeficit,VPD)和空气温度(airtemperature,Ta),相关系数(correlation coefficient,r)绝对值大小分别为Ws(0.72)>RH(0.66)>VPD(0.61)>Ta(0.38)。LE的主要影响因素为Ta、VPD、地面温度(soil temperature,Ts)和降雨(precipitation,P);3)日尺度上,H、LE呈明显的季节变化,H的主要影响因素是RH、Ws、Ts、Ta、P和VPD,LE主要影响因素为RH、Ws、Ts和Ta;4)月尺度上,H、LE近似呈单峰型变化,夏季能量消散方式以LE为主,H的主要影响因素为RH、Ws和VPD,其中VPD正效应最强(r=0.75),P对LE的正效应最强(r=0.75),而RH对H/LE的负效应最强(r=-0.76)。研究结果有利于准确理解多时间尺度下荒漠草原H和LE对环境因子的响应,同时可为草原生态功能区的植被恢复、生态环境保护提供理论依据和技术支撑。

考虑谐波严重程度的长时间尺度谐波责任划分方法

针对现有谐波责任划分方法未考虑不同谐波严重程度下责任所造成的实际影响差异,提出一种考虑谐波严重程度的长时间尺度谐波责任划分方法。考虑谐波数值分布与变化趋势两方面因素划分工况,并计算各工况综合权重量化谐波严重程度;基于典型相关性分析原理筛选长时间尺度数据,并根据谐波责任定义式估算谐波责任;结合上述综合权重获取长时间尺度综合谐波责任划分指标;采用仿真算例与实测数据进行验证,与传统方法相比,所提方法可反映各谐波源在长时间尺度下不同次数谐波造成的累计影响,更适用于谐波精准治理与公平奖惩工作。

考虑不同时间尺度下的新能源跨区域消纳策略

随着我国新能源并网比例的持续提高,提升新能源消纳水平成为突破新能源发展瓶颈的关键。开展不同时间尺度下的跨区域消纳研究是提升新能源消纳能力的有效方法。以两个跨区域连接电网作为实证案例,结合各地新能源消纳的运行特性及影响因素,提出了包括中长期、日前、日内不同时间尺度下的新能源跨区域消纳策略。其中,中长期消纳策略以实现中长期新能源消纳效能最优化为目标,重点考虑了规范设备运维、发电量计划管理、交易电量配置的有关影响因素;日前消纳策略重点考虑了电网在不同运行周期的调峰能力与直流电供电线路输送质量的影响因素;日内消纳策略重点考虑了电网架构与各节点电压安全性的影响因素。最后,结合模型仿真验证了相关策略的可行性与有效性,研究结果表明:所提出的不同时间尺度下新能源跨区域消纳策略可以有效地解决区域新能源消纳问题,减少弃风弃光现象,具有一定的实用性与可靠性。

热带大气季节内振荡对东亚季风区的影响及不同时间尺度变化研究进展

在引证论述大气ISO对东亚季风区天气气候重要作用的基础上,概括性地回顾大气ISO基本特征及其形成机制的主要成果,重点针对热带大气ISO的季节变化、年际变化甚至年代际变化方面的研究工作进行总结评述。

不同时间尺度下长江口海域表层悬浮体浓度变化

长江入海泥沙是中国东部陆架海沉积物的主要来源之一。本文基于MODIS-Aqua卫星的遥感资料并结合实测悬浮体浓度,建立了基于颗粒物后向散射系数的悬浮体浓度的反演方法,获取了2002 2017年长江口海域的表层悬浮体浓度分布,并分析其在潮周期、季节内以及年际等不同时间尺度下的变化特征。结果表明,在潮周期内,长江口122.3°E以西海域表层悬浮体浓度大潮高于小潮,落潮大于涨潮,高潮大于低潮;在季节尺度内,6 8月表层悬浮体浓度逐渐增加。而122.3°E以东海域,则出现相反的情况;长江口122.3°E以西海域的夏季平均表层悬浮体浓度年际变化明显,主要受长江入海水沙量年际变化的影响。长江口122.3°E以东海域表层悬浮体浓度的年际变化几乎不受长江入海泥沙的影响。风向对悬浮体浓度的扩散具有显著的作用,南风有利于高浓度悬浮体向外海扩散,东风则抑制扩展。

基于NDVI的1982—2012年黄河流域多时间尺度植被覆盖变化

气候变化和人类活动引起黄河流域的植被覆盖发生了明显变化,需要从多时间尺度对这一变化的时空差异进行研究,目的是对比植被覆盖变化在不同时间尺度上的异同,确定某一时间尺度的趋势性变化是否具有代表性。基于GIMMS和MODIS 2种处理后的NDVI数据集,通过趋势性检验、相关分析和统计等方法,分析了黄河流域植被覆盖在不同时间尺度下的空间特征,以及不同时间尺度植被覆盖的趋势性变化,并探讨了不同时间尺度间植被覆盖趋势性变化的关系。结果表明:1)黄河流域NDVI的空间分布总体特征为西北小,东南大,从西北向东南逐渐增大。夏秋2季和冬秋2季的空间分布特征分别具有比较高的相似性。2)1982—2012年,黄河流域NDVI在年际时间序列上具有增加趋势的区域所占比例较高,季节上仅冬春2季存在一部分区域表现出一定的增加趋势,而夏秋2季具有增加趋势的区域较少,3月和10月是具有增加趋势的区域高于其他月份;3)年尺度的趋势性表现是由多个月份贡献所致,而季节的变化主要是单个月份的影响,冬季呈现出增加性趋势主要来源于2月植被增加的贡献,而10月的植被增加趋势却未能使得秋季表现出明显的增加趋势。黄河流域植被覆盖的变化在不同的时间尺度上具有明显差异,NDVI年尺度的增加趋势并未完全体现在所有的季节里,而NDVI表现出增加趋势的月份也以冷暖转换的季节为主;因此,年尺度NDVI的趋势分析结果并不能完全代表别的时间尺度的趋势性,在分析黄河流域的NDVI年尺度趋势性变化时,不仅要说明年尺度的趋势性变化,还需要在季度和月尺度上作进一步的计算和验证。

不同时间尺度上南海夏季风强度与海洋热力条件的关系

用小波变换分析了1948～2003年南海夏季风强度指数序列振荡特征,并研究了Lanczos滤波器滤出的不同时间尺度上南海夏季风强度与SODA资料提供的海洋热力条件的关系。结果表明,南海夏季风强度变化存在准4年的年际变化、约9年周期的十年际变化和38年左右周期的年代际变化。年际变化最强,年代际变化最弱。不同尺度上的南海夏季风强度变化与海洋热力条件的显著相关区有很大的地域差异。南海夏季风强度的年际变化主要与近赤道地区的热带海洋变化有关,相关关系呈准2年变化。若前一年秋冬季节的赤道东印度洋、赤道西太平洋出现海温和温跃层深度正异常和赤道西印度洋、赤道中东太平洋出现海温和温跃层深度负异常时,对应于当年的年际尺度上的南海夏季风加强;反之则减弱。南海夏季风强度与后期海温的对应关系为:南海夏季风加强,秋季时,南海周边海区和澳大利亚东部海区海温显著负相关;冬季时,热带西印度洋、赤道中东太平洋和赤道大西洋海温出现显著的正相关。南海夏季风强度的年代变化受PDO的调制。年代际尺度上南海夏季风强度的变化即与全球变暖有关,也与PDO有关。

元谋干热河谷近50 a降水变化的多时间尺度分析

水热矛盾是元谋干热河谷生态系统的主要限制因子,降水变化对农业发展和生态系统的恢复具有重要影响。以Morlet为连续小波基,对元谋干热河谷近50a降水的变化进行多时间尺度变换,结果表明:年降水和分季节降水量呈波动性增长之势,夏季增长趋势明显;旱季降水变化率显著高于雨季。在不同时间尺度上,全年降水与各季节降水量的变化具有多尺度波动的特点,且夏季和秋季降水量的变化在全年降水的变化中占有重要地位;夏季降水丰枯年际转化的速率快,而其他季节相对较慢。干热河谷降水的多尺度变化既与全球气候变化的背景相关,又与下垫面覆被变化相关。降水多尺度变化规律表明,未来短期降水总体具有减少趋势,会对反季节蔬菜和旱作农业的生产造成不利影响。

不同时间尺度下冻融灌区地下水埋深CAR模型优选

为提高冻融灌区地下水埋深的预测精度,探索不同时间尺度数据源对地下水埋深预测的影响,以河套灌区永济灌域为研究区域,针对地下水埋深在时间序列上表现的滞后性和非线性,建立了不同时间尺度(月、季、年)CAR模型,并进行了不同输入变量CAR模型的差异性分析。结果表明:季尺度数据源CAR模型拟合效果明显优于月尺度数据源CAR模型和年尺度数据源CAR模型,拟合效果较好的季尺度数据源CAR模型的决定系数(R^2)、Nash-Sutcliffe系数(Ens)和均方根误差(RMSE)分别为0.936、0.934和0.046 m,较拟合效果较差的月尺度数据源CAR模型各项指标分别提高了11.30%、11.86%和降低了32.35%。仅考虑冻融期气温的CAR模型明显优于考虑气温的CAR模型和不考虑气温的CAR模型。冻融灌区最优地下水预测模型为季尺度数据源且仅考虑冻融期气温的CAR模型,其R^2为0.941,Ens为0.940,RMSE为0.044 m,模拟精度较高。

不同时间尺度风储耦合特性研究

以平抑并网风电场输出功率波动,合理经济配置储能装置为目的,基于新疆某风电实测数据,运用概率统计对不同时间尺度风电出力波动特性进行分析。根据风电功率波动规律制定平抑目标,分析储能平抑不同时间尺度风电输出功率波动所需功率和容量,为合理选取平抑风电功率波动所需储能装置提供参考。

不同产地杜仲叶中金属元素的含量及其变化趋势分析

采用火焰原子吸收光谱法测定了陕西杨凌、陕西安康和河南灵宝产杜仲叶中Fe、Cu、Mg、Ca、Mn、Zn 6种金属元素的含量,并对其含量的变化趋势进行了分析比较。结果表明,杜仲叶中含有丰富的人体必需金属元素,且不同产地来源的样品中金属元素的含量有明显差异,其中尤以Fe、Zn、Mn和Mg含量差异最大,Cu和Ca的差异不明显。Zn、Mn和Mg在3个产地间的变化趋势相同。

考虑季节差异性的不同时间尺度含风电系统旋转备用优化研究

考虑风电出力和系统负荷的季节差异性较大,同时考虑风电出力预测误差和负荷预测误差随时间尺度的缩短而减小和电力系统旋转备用容量配置离不开机组组合的特点,本文建立考虑季节差异性下的不同时间尺度协调机组组合的含并网风电的电力系统旋转备用容量配置的模型。针对各个季节的风电出力和负荷变化特点,采用不同时间尺度协调机组组合的方法,对各个季节的场景进行分析,得出不同季节条件下的旋转备用优化方案。

不同时间尺度的慢变量引起的簇放电研究

本文基于两个重要的慢负反馈机制给出了一个组合型的胰腺β-细胞模型.在这个模型中,不同簇放电模式对快、中、慢的振荡周期具有鲁棒性,这样可以通过快振荡周期簇放电模式的快慢动力学分析得到所有簇放电的动力学机理和拓扑类型.对于快振荡周期的簇放电,较慢的慢变量a几乎为常数,较快的慢变量Cer对快子系统没有影响,因此只要考虑慢变量Css作为快子系统的分岔参数的快慢动力学分析来研究不同模式的簇放电行为.

锡林河流域在不同时间尺度下的径流深动态变化

为了保证我国草原当地的水土资源利用合理性和开发效果,有效提高我国草原地区的水土资源利用效率,增加应用价值,提出锡林河流域在不同时间尺度下的径流深动态变化。本次研究以锡林河流域为研究对象,主要使用Mann-Kendall趋势检验方法,分析1968年到2015年间锡林河流域径流年代变化、年际变化和四季变化,研究其在一年内变化的时间尺度及相关趋势。通过对数据进行分析可知,20世纪90年代期间,锡林河流域的平均径流深达到最大值,具有较大的变动幅度,而在其他年代该趋势变化较小。

不同处理条件下青稞产量的变化趋势

为研究不同处理条件下青稞产量的变化趋势,2021年以青稞品种“13-5171-7”“藏青16”和“13-6927”为试验材料,采用裂区设计,施肥量因素为主处理,设有2个水平,即:A1标准肥尿素8 kg、磷酸二铵10 kg;A2重施肥尿素12 kg、磷酸二铵15 kg;播种密度因素为副处理,设有3个水平,即:B116万株/667 m^(2)、B220万株/667 m^(2)、B324万株/667 m^(2),3次重复,结果表明:青稞试验材料在种植密度为20万株/667 m^(2),由于播前检测土壤肥力相对较弱,故青稞材料“13-5171-7”“藏青16”和“13-6927”在重施肥尿素12 kg、磷酸二铵15 kg的肥水条件下产量较高,“13-5171-7”的产量达到375.75 kg/667 m^(2);“藏青16”产量达到364.89 kg/667 m^(2);“13-6927”产量达到388.02 kg/667 m^(2),作物表现良好。

雷州半岛近50年气候变化的多时间尺度分析

利用Morlet和墨西哥帽子的小波变换对雷州半岛地区的南部与北部的徐闻和湛江两地(1951～2003年)的年均温和年降水资料进行小波分析,结果表明:其二维小波的系数等值图可以清楚地显示出气候变化在不同时间尺度上的演变特征,结合小波的方差图得到该区的年均气温有2年、4年左右、准7年的周期振荡,年降水具有2年、4年、10～11年左右、准27年的周期振荡.气温与降水在不同层次上表现出不同的变化趋势,从短期的高频部分看未来的1～2年内气温仍会偏高、降水偏少.中小层次上的突变年份与厄尔尼诺发生的当年相关性不明显.

DERF2.0模式对宁夏不同时间尺度降水的预测评估

基于DERF2.0 1983-2013年回报和2016-2017年预测的降水资料以及宁夏19个评分站降水实测资料,采用短期气候预测业务中常用的检验方法,对DERF2.0预测的宁夏未来1~50d月、候尺度降水及持续性异常降水过程进行了检验评估。结果表明:DERF2.0对月降水趋势异常预测综合评分(Ps)平均为53.2%,超前1~10d预测效果相差不大;Ps超过60%的仅有4月和11月,且年际间波动较大,最差年与最好年相差近30%。DERF2.0对月异常少雨预测Ps高于异常多雨,春、秋季Ps较高,夏季相对较低;对多雨年份降水预测Ps高于少雨年份。DERF2.0超前30d之内预测的候降水和实况以正相关为主,第1候相关最好,9月至次年3月相关系数相对较大;超前30d之内预测的候降水较实况偏大30%左右;对未来1~6候降水趋势预测正确率为40.8%,偏多趋势正确率达79.5%,明显高于偏少趋势;1月趋势预测正确率最小,8月最大;候降水偏多趋势预测正确率冬季高于夏季,偏少趋势则相反;随着超前时间的增长,趋势预测正确率下降;趋势预测正确率自北向南增大。DERF2.0对持续性异常降水过程预测的正确率为60.3%,超前时段为4~14d,对全区性过程预测效果较好,同一次过程南部预测效果好于北部,预测的降水量小于实况降水量。

近50年福建省不同时间尺度降水演变特性分析

基于福建省1970—2016年的日降水量数据,运用5 a滑动平均、MK检验法、Sen’s坡度估计法以及小波分析法等方法,分析近50a福建省在年、季节、月尺度上不同等级降水的演变特性.结果表明:(1)福建省年均降水量为1 681.17 mm,整体呈不显著增加趋势,且呈现多时间尺度的变化规律;(2)降水主要集中在夏季,夏、冬季降水呈增加趋势,以夏季降水量的变化趋势最为明显,以3.14 mm·a^(-1)的速度显著增加,春、秋季降水呈不显著减小趋势;(3)月降水量呈双峰型变化特征,其峰值出现在6月和8月,其中6月降雨最大,为272.09 mm,占全年总量的16.18%,12月降水最小,仅为46.39 mm,占年总量的2.76%;(4)小雨降水量和降水天数明显减小,中雨和大雨降水量和降水天数分别呈不显著减小和增加趋势,暴雨降水量和降水天数呈极显著增加趋势,大雨和暴雨降水量和降水天数的增加是年降水量增加的主要原因.