森林降水效应评述

近百年来,国内外很多学者对森林降水效应曾广泛地进行了观测分析和理论研究,由于影响降水量的因素很多,如纬度、地形、海拔高度、大气环流、气旋活动、风速和观测技术等,因而至今尚未得出一致的结论。对这个问题,持各种观点的学者争论由来已久,概括起来,主要有以下两种观点:一种认为:森林与垂直降水无关或关系甚小。持这种观点的主要论据是:1.

干旱区与湿润区湖泊降水效应之比较

本文在引证并对比分析前人研究成果的基础上认为：无论湖泊位于何处，至少从理论上来说，湖泊的降水效应是普遍存在的．关于博斯腾湖的实际观测资料表明，干旱区湖泊的降水效应可能不同于湿润区湖泊．湿润区湖泊通常湖面降水少于陆面，干旱区湖泊则可能出现相反的情况．从理论上来说，不论干旱区湖泊还是湿润区湖泊都存在着出现与上述结论相反的现象的可能性．

黄壁庄水库降水效应的分析

根据黄壁庄水库地区建库前后多年的降水量资料,采用回归分析和综合系数法。分析了大型水厍水体对其周围地区降水量的影响。结果表明,建库使得该地区降水量的时空分布发生了变化。全年和6—9月、10—2月三个时段的降水量比建库前有所减少,而春季(3—5月)降水量比建库前略有增加。在离库边一定的距离范围内(约5—10km),为水库对降水量的主要影响范围。

江苏省主要湖泊的降水量与湖泊的降水效应

本文分析了江苏境内主要湖泊的降水量特征,揭示了长江是江苏各湖泊不同降水量特征的一条十分明显的天然界线;估算了太湖的降水效应,并据此推估出江苏主要湖泊的降水效应不太明显;江苏各湖泊的降水量与其水位年过程趋势相似,只是后者位相滞后于前者而已。

谈森林截留降水效应分析

简要分析森林植被对降水截留作用,从林冠截留、下层植被截留和枯枝落叶物截留进行分析,并得出自己的结论。

基于骨干站网的哈尔滨降水城市效应分析

基于2018—2021年哈尔滨气象骨干自动站网逐小时监测数据,分析城市对夏季降水的影响。结果表明:哈尔滨夏季热岛强度平均为0.79℃,日变化表现为夜间较强,白天较弱;东郊气温差最大,北郊最小;哈尔滨夏季偏下风方的东郊降水量最多,上风方的南郊最少。哈尔滨夏季逐小时降水概率郊区大于城区,郊区的较多降水时次相对城区表现为午后推延、清晨提前;降水概率城区日间大,郊区夜间大,北郊日夜差最大;小时最大降水量郊区大于城区,降水强度城区与东郊大于南郊和北郊。哈尔滨短历时降水更频繁,降水贡献率更大;6 h内历时降水城区最多,北郊最少;6~12 h历时降水城区最少,东郊最多;>12 h历时降水发生率北郊最大,降水贡献率南郊最高。

岷江上游23年生油松纯林下凋落物与土壤截留降水的效应

为了评价人工林下凋落物与土壤截留降水的能力,定位监测和分析了岷江上游23年生人工油松纯林下凋落物层和土壤层对65次降水事件的截留与分配过程。结果表明,65次林外降水总量为400.9 mm,其中208.726mm以穿透雨、33.388 mm以树干茎流进入林地,凋落物层、土壤层分别截留25.695,214.375 mm,截留率分别是6.41％,53.47％。但林外降水量<0.3 mm时,不产生林内降水,凋落物与土壤层不能截留降水。在0.3～10 mm降水范围内,土壤截留量随着降水增大呈增加趋势,而凋落物层截留率先增后减,但降水量>10 mm后,土壤截留率逐渐趋于稳定,呈较小波动(63.46％～73.58％),而凋落物截留率趋于稳定,并略有下降趋势;土壤截留量与林内外降水量、土壤截留量与茎流量均呈显著线性相关关系。综合分析表明,人工油松林凋落物层和土壤层对降水均有一定的拦蓄截留效应,其中:土壤层>凋落物层,土壤层的截留量达同期林外降水量的1/2以上。

青藏高原降水的梯度效应及其空间分布模拟

基于对青藏高原水汽来源的分析,结合美国SRTM提供的青藏高原DEM数据,应用G IS技术,对青藏高原降水随海拔变化的空间分布特征进行模拟分析,旨在对青藏高原降水随海拔的变化特征进行深入地认识与研究。把研究区内所属的92个气象站划分为8个降水随海拔变化类型区,分区建立实测雨量与地理因子之间的气候学统计方程,利用青藏高原的DEM数据,以0.05°×0.05°经纬网格为基本计算单元,结合海拔、坡度和坡向,推算模拟青藏高原年降水量的空间分布。模拟结果表明,东亚季风影响区大部分地区降水随海拔上升而增大,印度季风区大部分地区随海拔增高而下降,降水的海拔梯度效应由于地形和水汽来源的影响而颇为复杂。

不同降水年型各农田生态系统氮、磷、降水配合效应研究

在宁夏南部山区旱农试区进行施肥与降水对春小麦产量的影响和春小麦施肥模式研究结果表明,N肥对春小麦的影响最大,P肥其次,而降水的影响最小。N肥和P肥的增产效应转化阈值为16.94kg/hm^2,N肥和降水的增产效应转化阈值为80.81kg/hm^2,P肥和降水的增产效应转化阈值为69.12kg/hm^2。并分析了最大和最佳产量的施肥组合及其经济效益,提出了不同降水条件下的合理施肥范围。

木兰地区华北落叶松人工林降水截留效应初探

在木兰林管局华北落叶松集中分布的地区，采用对降水在林分中的样地进行定位观测的方法，研究了该地区主要造林树种华北落叶松对降水的截留效应。据2002—2005年的连续观测，结果表明，华北落叶松林冠平均截留率为23.6％，树干径流率占大气降水量的3.7％，枯枝落叶层的截留率为10，2％。表明了华北落叶松在本地区发挥了巨大的水文生态作用。

不同降水条件对干旱矿区土壤表层种子库的激活效应

近年来,随着国家煤炭开发产业逐渐西移,干旱荒漠矿区的生态恢复工作愈发受到重视。然而在干旱矿区水资源稀缺的背景下,针对土壤种子库(特别是持久土壤种子库)在天然降水条件下激活情况的研究依然匮乏。本研究以内蒙古乌海市新星露天煤矿周边0−5 cm表层土壤种子库为研究对象,采用人工模拟降水条件下种子库中种子短期萌发试验的方法,对矿区周边持久土壤种子库在不同降水量处理下的萌发进程以及不同日降水量、年降水量对土壤种子库的激活效应进行研究。结果表明:1)不同日降水量对土壤种子库的激活效应存在差异,随着日降水量的增加,激活的土壤种子库物种数和种子萌发数均呈先增加后降低趋势,其中5 mm日降水萌发的种子数最多,10 mm日降水萌发的物种数最多;2)不同植物种子对不同日降水量的响应状态不同,种子萌发数量最多的小画眉草(Eragrostis minor)、冷蒿(Artemisia frigida)在3~20 mm日降水均能被激活,而红砂(Reaumuria songarica)、猫头刺(Oxytropis aciphylla)等灌木种子需在10 mm以上降水量才能被激活;3)在50~150 mm年降水量范围,激活的种子数量占土壤种子库储量的16.46%~68.52%,激活的物种数占土壤种子库物种总数的25.00%~62.50%,二者均呈先增加后稳定的趋势。不同年降水量下,土壤种子库萌发的物种组成和群落结构差异显著(P<0.05)。

WRF模式陆面过程和边界层方案对鄱阳湖湖效应降水模拟的影响

利用中尺度数值模式(水平分辨率1.67 km),按照4种常用边界层方案和5种常用陆面过程方案的线性组合构建了20组试验,对2015年8月13日02:00-09:00的鄱阳湖湖效应降水过程进行了模拟和分析.结果表明,鄱阳湖湖效应降水对边界层方案和陆面过程方案的选择较为敏感. 20组试验中T8(MYNN2边界层与Noah陆面)、T10(MYJ边界层与RUC陆面)、T11(QNSE边界层与RUC陆面)、T13(YSU边界层与Noah-MP陆面)和T16(MYNN2边界层与Noah-MP陆面)组合较好地模拟了此次鄱阳湖湖效应降水过程,模拟回波与实况回波的TS评分接近或超过0.4;T3(QNSE边界层与TD陆面)、T15(QNSE边界层与Noah-MP陆面)和T19(QNSE边界层与PX陆面)几乎没有模拟出湖效应降水的信号, TS评分小于0.03,其他试验模拟的湖效应降水过程明显偏弱或偏南. MYJ和MYNN2边界层方案, RUC和Noah-MP陆面过程方案能较好地模拟鄱阳湖湖效应降水的信号.对不同试验模拟结果的分析发现,模拟性能较好的试验(T10、T11和T13等)主要是因为成功地模拟出了有利于湖效应降水发展的感热、潜热通量和10 m风;模拟性能较差的试验(T19等)则未能模拟出有利的感热通量和10 m风(感热通量加热和10 m风辐合有利于激发边界层内的上升运动).

旱作向日葵垄膜种植降水蓄集效应及增产作用

针对旱作区气候条件恶劣、抗旱减灾能力差和粮食低产不稳等突出问题,在阴山北麓典型旗县武川县以播种面积逐年扩大的向日葵为研究材料,通过3年试验监测对全覆膜双垄沟种植方式(FPM)的降水蓄集效应及增产作用进行了研究,并与垄作半覆膜(HPM)和平作不覆膜(NPM)2种种植方式比较,总结分析了垄膜种植技术的水分蓄积效应和增产作用机理。结果表明:FPM在株间和行间的年均土壤含水率分别较HPM和NPM提高了1.69、3.06和1.70、2.89个百分点;在不同强度的降雨条件下,FPM的土壤贮水量始终高于HPM和NPM,且在小雨条件下,蓄水保水能力效果最佳;在小雨、中雨和大雨时FPM与HPM、NPM比较分别能增加0.1～2.3倍和0.21～1.21倍的产流效果;FPM、HPM和NPM年均产量分别为3862.2、3326.9、2976.1 kg/hm^2,FPM较HPM和NPM分别增产16.09%和29.77%,不同处理水分利用效率均呈现FPM>HPM>NPM的规律,而耗水量与水分利用效率趋势相反,呈现NPM>HPM>FPM的规律。

冀北山地华北落叶松人工林对降水截留效应的初步研究

在冀北山地华北落叶松集中分布的地区,利用对降水在林分中的样地进行定位观测的方法,研究了该地区主要造林树种华北落叶松对降水的截留效应。据2002-2005年的连续观测,结果表明:华北落叶松林冠平均截留率为23.6%,树干茎流率占大气降水量的3.7%,枯枝落叶层的截留率为10.2%。说明华北落叶松在冀北山地发挥了巨大的水文生态作用。

渭北旱塬不同施肥条件冬小麦降水产量效应

在旱棚控制条件下研究了氮磷水三因素交互效应及耦合模型，根据试验的产量结果建立了冬小麦产量与氮磷水三因素之间的产量函数模型。通过产量函数的主因素分析得出各因素对产量的影响顺序为水＞氮＞磷，并对渭北旱塬不同施肥条件冬小麦降水产量效应进行综合评价。

森林对于降水的可能影响:几种分析方法所得结果的比较

森林对于降水的影响是一个在科学界持续百余年的复杂问题， 关于这种影响的错误分析， 可能会导致指导思想的混乱与行动上的失误。因此， 对这一问题的研究极具理论价值与实践意义。论文从对比观测、统计分析和模拟分析3种不同的研究方法入手， 对有代表性的文献进行归纳整理， 试图就这一复杂问题进行判断， 得出一些初步认识。结果表明， 不同的研究手段所得出的结论往往差距很大， 其中存在着很大的主观性； 各种研究方法均存在着某些需要改进的地方。更加深入的研究， 不仅应考虑低层大气的物理变化， 还应考虑植被的生物学特征， 如林草的生理特征和生态适应性及土壤水分平衡问题， 特别是随着植被覆盖的变化， 植被的水分消耗、土壤水分的动态以及区域水资源的可能变化， 而这些问题在区域生态恢复与建设中可能具有更加重要的意义。

云南降水中稳定同位素变化的模拟和比较

利用MUGCM的模拟,云南地区日、月、年时间尺度下降水中稳定同位素的变化、降水量效应以及δD/δ18O之间的关系被分析。无论是在日时间尺度下还是在月、年时间尺度下,降水同位素均存在显著的降水量效应。与实测结果相比,模拟的降水中δ18O与降水量之间具有更强的相关性。对于单站而言,蒙自站和腾冲站的大气水线被较好地模拟。但在思茅站和昆明站,模拟结果未能准确再现实际降水中δD与δ18O的关系,模拟的大气水线斜率比实测结果偏高。这意味着,在云南这个特殊的地区,模式可能高估了HDO的贫化。

中国降水稳定同位素的分布特点及其影响因素

利用IAEA\WMO\GNIP的降水稳定同位素资料,分析了中国降水稳定同位素的时空分布特征及其影响因素。结果表明,整体来看我国降水稳定同位素有明显的大陆效应和高度效应。各地大气降水线存在地域差异,内陆地区同一站点冬、夏半年也有明显差异,显示出水汽团特性的不同。不同地区降水稳定同位素(δ和过量氘)的季节变化特征明显不同,表明主要水汽来源存在季节性差异。通过对比长序列降水稳定同位素的年际变化与季风和ENSO指数的关系,发现ENSO与降水稳定同位素有显著的正相关,但不一定通过影响降水量来引起降水稳定同位素(stable isotope in precipitation,SIP)的变化。重点分析了我国降水量效应、温度效应的特点,指出沿海和西南等季风区主要受降水量的影响,北方非季风区温度效应起主要作用,交叉地带则两种效应都有影响。

香港地区大气降水的D和^(18)O同位素研究

研究了香港地区近20a(1986-2002)大气降水的氢、氧同位素组成,提出了大气降水线方程为δD=8.13δ18O+11.392,并与全国及全球降水线方程进行对比,揭示了该方程的特征。对全年氘盈余及降水线特征的研究表明,香港地区全年降水来源较为单一,主要为海洋性气团,夏季大气降水同位素组成主要受夏季风或夏季台风的影响,加权平均月降水δ值与月降水、月气温均呈负相关关系;降水中δD与δ18O的降水量效应明显,且该影响远远掩盖了温度效应。