洪汝河大洪河段人工裁弯对河道演变的影响分析

以洪汝河大洪河段为例,基于谷歌地球和ArcGIS 10.2平台,对该河段人工裁弯前后河道的演变进行了分析。结果表明:大洪河段裁弯取直前、后的河长分别为166、74.5 km;河道曲率分别为2.95、1.32;河道比降分别为0.018‰、0.025‰。裁弯取直导致大洪河段河道长度锐减,河道比降增加,河道形态由曲流河转变为顺直河。经裁弯取直之后,洪河河道的泄洪能力提升,但也导致河道洪峰的增高,在一定程度上可能会加剧区域的洪涝灾害。

上海市近145年气候变化对气候生产力的影响

利用上海市1873-2017年逐月平均最高、平均最低气温和月降水量资料,采用Thornthwaite Memorial模型估算了上海市逐年气候生产潜力.在此基础上,利用Fisher最优分割、多元线性回归等数理统计方法分析了近145年上海市气候生产潜力的变化特征,并定量评估了气温和降水对上海市气候生产潜力的相对贡献率.结果表明:(1)过去145年上海市气候生产潜力以10.7±3.4 kg/(hm^2·a)(p<0.05)的速率呈显著上升趋势.(2)气候生产潜力受到降水与气温的双重影响,1873-2017年上海市降水与气温对气候生产力的贡献率分别为64.6%和35.4%,降水对气候生产潜力的变化起主导作用.(3)气温和降水对气候生产力的贡献率受气候变化显著影响,气温每升高1℃,气温贡献率增加4.95%±0.93%;降水量每增加100 mm,降水贡献率减少4.66%±1.10%.

近50 a长江中下游地区积雪日数时空变化及其气候指示意义

利用1961-2011年长江中下游地区27个气象站逐日积雪深度资料,采用数理统计方法,分析了全球变暖背景下长江中下游地区积雪日数时空变化特征,并定量估算了积雪日数的气候指示意义。研究结果表明:(1)近50 a长江中下游地区年平均积雪日数为5.6 d,1968年最高,2006年最低;空间上,各站年平均积雪日数在0.9~11.3 d之间,亳州积雪日数最多,温州最少;(2)近50 a长江中下游地区积雪日数呈不显著减少趋势,变化速率为-0.50±0.77 d/10 a;东北地区积雪日数减少速率较快,中部地区减小幅度不大,西南地区甚至出现微弱增加趋势;(3)长江中下游地区积雪日数变化对冬季和次年1~3月平均气温具有较强的指示意义,东南部和南部地区指示作用较强,东北部和北部地区较弱。

淮河源浅层地温时空变化及其对全球增暖停滞的响应

利用1961—2017年淮河源地区10个气象站的逐月平均气温和逐月平均0~20 cm地温资料,采用线性回归、功率谱分析等方法,分析了近57年淮河源地区0~20 cm地温的时空变化特征及其对全球增暖停滞的响应。结果表明:(1)1961—2017年淮河源地区0~20 cm各层年平均地温均呈波动上升趋势;(2)淮河源0~20 cm年均地温均呈东部和西南部高、北部和西北部低的空间格局,西南部各层地温变化速率最大,中部地区变化速率最小;(3)淮河源各层年均地温变化均检测出2.29 a的周期信号,信阳、息县、新县、淮滨和商城周期信号较强,其余站点各层年均地温无明显的周期信号;(4)1998—2012年淮河源各层地温对全球增暖停滞的响应极为敏感。

1970—2019年河南省气温变化特征及其对ENSO事件的响应

利用河南省19个气象站点的逐日气温数据,并辅以海表温度距平指数(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)和南方涛动指数,运用多项式拟合、相关性分析等方法,分析了1970—2019年河南省气温变化特征及其与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的关系。结果表明:(1)1970—2019年河南省年、季节气温均呈明显的波动上升趋势,其中年均温以0.24℃/10a的速率递增,且春季气温增温速率最大,冬季气温增温速率最小。(2)过去50年,河南省的气温变化与ENSO事件的强度存在一定的相关关系,20世纪90年代以来,随着厄尔尼诺(El Nino)事件的增多和强度的加大,对应的河南省气温也显著增加。(3)在ENSO事件发生年份,河南省气温变化与SSTA值呈现比较明显的相关关系,且存在一定的滞后性。因此,河南省在强ENSO事件发生的当年或次年易发生极端灾害事件,需要提高警惕,加强防范。

1961-2016年新疆极端气温事件变化特征

以1961-2016年新疆维吾尔自治区51个站点逐日最高、最低和均温数据为研究对象,采用线性倾向估计、R/S分析、空间分析和相关分析等方法,探讨新疆地区16个极端气温指数变化特征.结果显示:(1)新疆极端气温指数与年均温具有较好相关性,说明极端气温指数变化响应该区域气候变化.(2)无论在时间方面还是空间方面,新疆极端气温指数均呈暖化趋势.时间方面,TN90p、TN10p、FD0和GSL指数暖化趋势最显著.空间方面,十三间房、吐鲁番、巴里坤、哈密等地暖化趋势最显著.(3)冷(夜)指数暖化幅度大于暖(昼)指数,说明在响应全球变暖过程中,冷(夜)指数更加敏感.(4)新疆地区极端气温指数具有很强的可持续性,意味着未来暖化趋势将持续.(5)经度和海拔因素对新疆极端气温指数变化具有重要影响.

青藏高原达则错沉积物有机碳同位素特征及古气候环境意义

通过对达则错沉积岩心有机质碳同位素(δ^(13)C)和碳氮比(C/N)的分析,结合岩心浮游生物记录、营养盐记录以及温度和降水记录,探讨了过去一千年达则错沉积物有机质δ^(13)C的气候环境指示意义.结果表明,达则错沉积物有机质主要以湖泊自生的水生生物碎屑混合物为主;过去一千年,达则错在受人类活动显著影响之前,气候变化是影响沉积物有机质δ^(13)C形成的主要因素,在1050~1200 AD和1450~1650 AD气候寒冷干燥时段有机质δ^(13)C值显著偏重,反之则相反;过去150年,湖泊沉积物有机质δ^(13)C显著偏重,主要受人类活动导致湖泊营养盐浓度变化影响.本研究还表明对于营养结构较为单一,且西藏拟溞为绝对优势动物物种的半对流型湖泊,应用C/N值判断湖泊有机质来源是不可靠的,需要综合湖泊地理背景谨慎判断.

明清时期河南省干旱灾害时空变化特征

干旱是我国自然灾害中发生最频繁,最严重的一种气象灾害,对农业生产生活造成了严重的损失.当前已有学者对我国明清时期华北、华中、江南地区的干旱灾害进行较多的研究;而关于河南省的干旱灾害的研究,尤其是干旱灾害等级的划分标准和时空变化特征仍鲜有报道.基于此,通过对历史资料的收集和整理,对明清时期(公元1368-1911年)河南省干旱灾害的等级划分与时空变化特征进行研究.结果表明:(1)明清时期河南省共发生轻度旱灾115次、中度旱灾86次、重度旱灾7次,特大旱灾29次;(2)在时间分布上,干旱灾害年际变化呈现波动性,同时与“小冰期”有较好的对应关系;(3)在空间分布上,干旱灾害发生频次呈现出西北部较多,东南部较少的特征.其研究结果对探索未来气候变化规律提供新的视角.

林地和旱地磁性特征对比研究

以驻马店泌阳县农业区的旱地和林地土壤剖面为研究对象,采用环境磁学方法对其进行系统的磁性特征分析。结果表明:(1)旱地和林地主要载磁矿物为低矫顽力亚铁磁性矿物,同时含少量高矫顽力磁性矿物。(2)旱地和林地磁畴大小接近,处于0.2~1.0μm之间。(3)退耕还林之后的林地在自然状态发育时间约20 a,但是其磁性特征未发生明显变化,说明短时期内退耕还林之后林地的自然成土过程并未改变之前土壤的磁性特征。(4)相较于林地,旱地亚铁磁性矿物含量高,说明人类活动导致亚铁磁性矿物含量增加;同时,旱地磁性矿物向下迁移深度大,说明人类活动促使磁性矿物向下迁移。

基于DEM的桐柏山区基本地貌分类及定量分析

地貌分类是认识区域自然地理特征的基础.然而,由于地理空间差异的影响,宏观地貌分类标准并不能有效地服务于小区域的自然地理研究.基于此,采用30 m分辨率的SRTM DEM数据,以海拔和起伏高度为主要分类参数,对桐柏山地区进行了地貌分类研究.结果发现,桐柏山山区海拔主要集中在300~800 m,起伏高度约0~370 m,以低山和丘陵为主.通过Swath剖面对该区的地形特征进行研究表明,桐柏山区在海拔300 m、500 m和700 m上具有较明显的分界特征.此外,基于15×15像元分析窗口的起伏高度分析表明,研究区的起伏高度存在30 m、70 m和200 m的分界.综合海拔和起伏高度两种地形参数,结合中国地貌区划标准,将桐柏山区的地貌单元划分为4大类,16小类,即Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型平原区、台地区、丘陵区和山区.