基于黄河河潼区间输沙量过程的特征性降雨研究

黄河输沙量显著减小,特别是近10年尤为显著。以黄河河口镇至潼关区间(简称河潼区间)沙量变化特征为基础,利用该区间26个国家基本气象台站1961-2009年的日降水资料,分析了区域侵蚀性降雨的雨量与日数的变化特征。结果表明:黄河河潼区间输沙量和径流量呈极显著减小,但河潼区间不同等级降雨量及其日数面平均值未呈现显著减小或增加;河潼区间26个站各级降雨量及其日数,除山西省隰县站的大于50mm降雨日数外,其余各站的各等级降雨量及其日数均未表现出减少或增加趋势;1980年以来的特征降雨量及其日数的微弱(非显著性)减小不足以引起黄河河潼区间输沙量的急剧减少,降雨变化不是引起黄河中游输沙量减少的主要原因。     

基于GIS的新疆降水空间变化分析

本文以新疆66个气象站1981-2010年气象资料为依据,利用地统计插值分析法,研究降水空间变化特征,并基于气温、气压、相对湿度等因素,分析对降雨空间变化的影响。结果表明:(1)新疆降雨分布具有显著空间变化,高纬度地区降雨量显著增加;(2)降水量与温度和湿度有较强的相关性,且与气温呈负相关关系,与气压相关性较弱。文章通过相关分析验证影响降雨分布的主要气象要素,并以此为依据提出降雨量最优计算公式,意为今后新疆局部区域降雨量预测提供理论依据。     

广东省月降雨量时空演变特性分析

以广东省112个雨量站1981—2010年共30 a的逐日降水资料为研究样本,采用降雨集中指数PCI及回归分析方法并结合ARCGIS软件,进一步认识了广东省月降雨量的时空变化规律。结果表明:汛期沿海月降雨量均大于内陆地区,非汛期年内各月的月平均降雨量最大值与平均值的差异性明显大于汛期;不同特征月的降雨量空间分布存在明显差异;年内汛期(6月)的降雨强度有所增大,非汛期(3月)的则有所减小;年内降雨的集中度有所增加,且广东沿海地区年内降雨较内陆地区更为集中,广东省各站点年内降雨的集中度基本上自沿海向内陆递减。     

透视地球工程对全球陆地不同重现期极端降雨强度的潜在影响

全球气候持续增暖背景下地球工程逐渐成为国际气候谈判中的焦点话题。基于2020—2099年BNU-ESM模式地球工程和RCP 4.5情景下的非地球工程日值降水数据,采用超阈值取样和韦伯分布计算极端降雨强度,并对比两种情景下的极端降雨强度差异特征;最后对比地球工程实施的2020—2069年和结束后的2070—2099年的极端降雨量差异特征。结果表明:(1)2020—2099年两种情景下的极端降雨(包括强降雨和极端强降雨)强度的空间格局并未出现根本差别,反而具有较好的一致性,表明地球工程实施未对极端降雨强度的空间高低分异格局产生颠覆性影响。(2)地球工程对低强度极端降雨影响较小,对高强度极端降雨影响较大,并呈现出区域差异性,且随着重现期增加,差异特征逐渐增大。(3)地球工程使得强降雨强度在干旱地区减弱,而在湿润地区增强,且对北半球陆地的影响明显高于南半球陆地。(4)2020—2069(2070—2099)年地球工程实施期间南半球陆地极端降雨量趋于增多(减少),北半球陆地趋于减少(增多);整体而言地球工程实施的2020—2069年抑制了极端降雨量增多,而2070—2099年则促进了极端降雨量增多。研究成果对于认识地球工程对极端天气气候的影响具有一定的参考价值。     

印度防洪方略的变化

１概况印度是人口超过９．５亿的发展中大国。全国平均年降雨量虽约１１２０ｍｍ，但时空分布极不均匀，且主要受季风雨季影响，西南季风雨季降雨量占全年降雨量至少为８０％，大多数洪水发生在这一季节，只有少数地区也会因东北季风降雨而发生洪水。印度北部恒河—布拉玛...     

降雨对辽西褐土区土壤侵蚀的影响研究

由于自然资源丰富、水热条件好，辽西低山丘陵区坡地具有较大的农业生产潜力，研究降雨等引起土壤侵蚀的驱动因子意义重大，文章探讨了辽西低山丘陵褐土区土壤侵蚀受降雨因子的影响规律。结果显示：最大30min降雨强度(I30)、侵蚀性降雨量、降雨量、降雨动能、降雨侵蚀力、径流量等特征量均与土壤侵蚀量呈极显著相关性；降雨历时、降雨侵蚀力、侵蚀性降雨量、降雨量、降雨动能、侵蚀量等特征量均与径流量呈极显著相关性；通过回归分析拟合出降雨各特征量因子对径流量、侵蚀量的综合影响方程，径流量以及降雨侵蚀力对侵蚀量的影响方程，结合降雨观测数据可以估算侵蚀量及径流量，可为水土保持工作提供科学指导。     

鄱阳湖区分级雨日及雨量变化特征分析

为了分析鄱阳湖区降雨量的变化特征,按照相关标准对年降雨日数和降雨量进行分级,深入研究各级雨日(量)的年际变化特征和年内分配规律。利用鄱阳湖区都昌站1953—2012年逐日降雨资料,采用趋势突变检验、Hurst指数、集中度和集中期等方法对鄱阳湖区年和季节分级雨日(量)的变化特征进行分析。研究结果表明:①鄱阳湖区年平均降雨日数为134 d,其中,小雨日数、中雨日数、大雨日数和暴雨日数所占雨日的比例分别为70.9%,18.66%,8.2%,2.98%;过去几十年,年总雨日数、小雨日数和暴雨日数均呈现显著减少的趋势并可能持续减少,年总雨日数在1978年发生突变,突变后雨日数减少了14 d;季节性降雨中,春、夏2季以大雨暴雨为主,秋、冬2季以小雨、中雨为主。②鄱阳湖区年平均降雨量为1 335.66 mm,小雨、中雨、大雨和暴雨占年降雨的比例分别为20.74%,29.50%,27.35%,22.41%;过去几十年,年降雨量呈显著减少趋势并可能继续减少,并在1976年发生突变,突变后年平均降雨量减少了301.26 mm。③鄱阳湖区降雨集中度平均为0.4,但受降雨年内分配的影响,降雨集中度年际差异较大;降雨集中期主要集中在3月中旬—6月中旬,其中,4月中旬—5月中旬占了71.43%。鄱阳湖区降雨日数的减少主要是由小雨日数减少引起的,降雨量的减少是各级雨量共同减少造成的;降雨集中度的大小与大雨和暴雨量所占年降雨量的比例密切相关,且与降雨不均匀系数显著正相关。研究结果可为进一步认识鄱阳湖湿地水文情势变化特征提供依据。     

皖北平原降雨侵蚀力时空变化及趋势分析

根据皖北平原15个雨量站点日降雨资料,采用降雨侵蚀力简易计算模型、Mann-Kendall趋势分析和滑动T检验等方法分析了该地区降雨侵蚀力时空分布特征及变化趋势。皖北平原降雨量和降雨侵蚀力由北向南呈增加趋势,皖北平原多年平均降雨侵蚀力为4 078.7 MJ·mm·hm~(-2)·h~(-1)·a~(-1),7个典型雨量站点的降雨侵蚀力变异系数在0.38～0.57之间,为中等程度变异;皖北平原降雨量呈增加趋势,除五道沟站外,其余各站降雨侵蚀力呈增加趋势,但增加趋势均不显著;四季的降雨侵蚀力变化明显,夏季占全年70%,占比最高;其次是春季和秋季各占14%,最低是冬季仅占2%。皖北平原降雨侵蚀力与侵蚀性降雨量和年降雨量呈显著正相关,与纬度呈显著负相关,与经度相关性不大。皖北平原降雨量和降雨侵蚀力在年内分布基本一致,表现为单峰型。夏季降雨侵蚀力较大,水土流失风险大,尤其注意皖北平原南部。     

1971—2010年中国干湿区降雨资源变化特征分析

降雨在农业生产领域、科学技术领域以及预报洪涝灾害、分析水资源等方面意义重大。利用全国1971—2010年743个气象站点的逐日降雨数据,基于干旱区、半干旱区、半湿润区和湿润区的干湿区划分,对年降雨量和年降雨日数按等级进行划分,运用线性倾向率、累积距平、M-K检验和滑动t检验等方法系统分析了4个干湿区内不同等级年降雨量和年降雨日数变化特征以及各区域年降雨量时间演变特征。结果表明:①过去40 a各干湿区年降雨日数分布存在差异,其中湿润区年降雨日数呈中部高、周边偏低分布趋势;②干旱区北部小雨的降雨贡献率和频率较高,半干旱区大到暴雨的降雨贡献率和频率低下;③在年代际变化中,1991—2000年湿润区年降雨量增加幅度最大,2001—2010年半湿润区年降雨量变化不明显;④各干湿分区的年降雨量近40 a突变趋势不一致,湿润区在2002年发生从多到少突变,而半干旱区未发生突变。研究成果对于预测旱涝灾害、分析水资源及治理生态环境等方面具有参考价值。     

广东省月降雨量变化特征分析

以广东省多个雨量站1981—2010年的逐日降水资料为研究样本,结合ARCGIS软件采用降雨集中指数PCI及回归分析方法,进一步认识了广东省月降雨量的时空变化规律。结果表明:汛期沿海月降雨量均大于内陆地区,但历年月平均降雨量最大值分布规律不明显,内陆数据较沿海地区更为平坦化,年内峰值不显;不同特征月的降雨量空间分布存在明显差异;年内汛期的降雨强度有所增大,非汛期的则有所减小;年内降雨的集中度有所增加,且广东沿海地区年内降雨较内陆地区更为集中。     

珠江流域非平稳性降雨极值时空变化特征及其成因

受全球气候变化和人类活动影响,珠江流域极端降雨事件发生的频次和强度均发生变化,变化环境导致极端降雨样本存在非平稳性。本文以珠江流域43个站点1960—2012年的日降雨数据为基础资料,通过分析广义帕累托分布(GPD)的参数时变特性及其空间分布规律,探索珠江流域非平稳性极端降雨的时空变化特征及其成因。结果表明:珠江流域极端降雨序列的极值指数呈从东到西逐渐减小特点,表征强降雨之间的相关性由东向西减弱;极端降雨变化程度大的区域其变化程度呈减弱趋势,而变化程度小的区域其变化程度呈加强趋势;珠江三角洲和东江流域南部、柳江流域东北部地区50/100年一遇的日降雨量级较大,而南盘江西部地区则较小。7个影响因子中,厄尔尼诺指标(SMEI)对流域的极端降雨影响最明显。非平稳时变超定量(POT)模型与平稳POT模型的结果比较表明,本文提出的时变POT模型较好地处理了珠江流域部分区域降雨存在的非平稳性特征。     

康平县高大棚小流域侵蚀性降雨与产沙关系分析

文章以康平县高大棚小流域为例,结合径流小区监测数据和降雨资料,选择2017-2019年的降雨历时、平均雨强、最大60min雨强、最大30min雨强、降雨量5个指标,研究了各侵蚀性降雨特征指标、降雨量、场次、降雨频率与产沙之间的相关性。结果表明:研究小流域降雨变化总体呈正态分布,从季节分布上,夏秋两季降雨集中,具有明显的干湿季节;0-5mm/h降雨强度范围内大豆地的降雨量与产沙量存在显著相关性,天然次生林的降雨量、最大60min雨强与产沙存在显著正相关性;对于降雨径流与泥沙拦截等不同覆盖度的土地利用方式存在明显差异,农作物和耕作方式影响土壤流失的程度也存在一定差异。     

基于云模型的降雨时空分布特性分析

本文将云模型引入到降雨量时空分布特性的研究中，并对广东省东江流域内57个1956-2000年的降雨量在时间和空间分布上的特性进行了研究，结果表明：（1）广东省东江流域降雨量在汛期的降雨最为稳定，枯季次之，而年降雨量的稳定性最小；（2）降雨量在空间上的分布比时间上分布更为离散、更具有不稳定性，且在1956-2000年间空间分布除极端（极大和极小）年份外总体上呈现出离散度逐渐减少、稳定性逐渐增强的趋势；（3）基于云模型的降雨时空分布特性分析可有效、直观地研究降雨量在时空上的变化特点，这为探求降雨等水文要素在时空分布上的特性提供了一种新的方法与途径，从而为保障水资源的合理利用和管理提供支持。     

不同时间尺度下近20年江西省降雨时空分布特征分析

基于1996年—2015年江西省83个水文观测站逐日降水资料，运用Mann-Kendall趋势检验法和Kriging空间插值法来研究不同时间尺度下江西省降雨趋势，并探讨不同量级降雨日数的时空分布特征。结果表明：对于年平均降雨日数而言，江西省主要以小雨为主，其分布规律为赣西南地区向赣东北地区逐步减少，且整体上没有显著的变化趋势；江西省不同量级降雨日数受季节影响较为显著，其整体极差从大到小依次是春季、冬季、夏季和秋季，而局部最大极差出现在冬季小雨的13.3d；受西南气流影响，夏季暴雨区域范围较广，且表现出与其他季节不同的分布特征；不同量级的季平均降雨日数整体上没有显著的变化趋势，春季和夏季平均降雨日数在暴雨上没有显著的整体上升规律。     

基于云模型的降雨时空分布特性分析

本文将云模型引入到降雨量时空分布特性的研究中,并对广东省东江流域内57个站点1956—2000年降雨量在时间和空间分布上的特性进行了研究。结果表明：该流域降雨量在汛期的降雨最为稳定,枯季次之,而年降雨量的稳定性最小;降雨量在空间上的分布比时间上分布较为离散、较为不稳定,在此期间空间分布则离散度逐渐减少,而稳定性逐渐增强;基于云模型的降雨时空分布特性分析是有效的,可直观地研究降雨量在时空上的变化特点。     

山西省近61年降雨时空变化分析

选取山西省22个典型雨量站近61年(1956—2016年)逐月降雨量资料,采用线性回归法、滑动平均法、模比系数差积曲线法和克里金插值法对山西省年降雨量和分期(汛期、非汛期)降雨量进行了时空变化分析。结果表明:山西省近61年来年降雨量与分期降雨量都呈下降趋势;降雨年内分配不均,汛期降雨量占全年的72.3%;降雨受地形影响大,中部盆地较少,东西部山区较多;空间分布上具有明显的经向性,东部地区降雨量大于西部。     

基于SPI指数的宁夏干旱特征

为研究宁夏干旱时空变化特征,选取1960—2018年宁夏10个国家级气象站点的气象资料,使用标准降水指数(SPI)、干旱频率、干旱强度和气候倾向率等指标进行分析,结果表明:宁夏1960—2018年降雨呈现出逐年减少趋势,而温度呈现出增加趋势;宁夏干旱持续时间长且较为频繁,年尺度干旱均呈现出减少趋势,而季节尺度上,除北部引黄灌区的夏季、中部干旱带和南部山区的夏秋两季以外,其余各研究区各季皆呈增加趋势。明确宁夏的干旱时空变化特征对该区域的旱情评估、预警及制订抗旱减灾对策具有重要意义。     

1956～2018年连云港地区典型暴雨洪水分析

为探究连云港地区典型暴雨洪水特征，根据1956～2018年实测降雨资料，通过对降雨级别、造成洪涝灾害等因素进行综合考虑，选取连云港地区8场典型年份典型暴雨，并对历史暴雨天气系统、时空分布特征及对应的洪水洪量组成和重现期进行统计分析。结果表明：连云港地区典型暴雨受季节性影响明显，极端天气有增多趋势，典型暴雨降雨量区间较为集中。     

鄱阳湖流域降雨量及降雨侵蚀力时空分布特征

水土流失是鄱阳湖流域严重的生态环境问题之一,为了给鄱阳湖流域土壤侵蚀的监测、评估、预测与控制等提供技术支撑,基于流域内均匀分布的15个气象站1961—2014年逐日降雨量数据,分析鄱阳湖流域降雨侵蚀力时空分布与演变特征。结果表明:鄱阳湖流域多年平均降雨侵蚀力为9 537.9 MJ·mm/(hm~2·h),其时空分布不均,时间上主要集中在夏季,空间分布呈现从西南向东北递增的趋势;降雨侵蚀力和降雨量年内分配均呈单峰型,峰值均出现在6月,汛期(4—9月)降雨量、降雨侵蚀力占全年的比例分别为62.4%、71.7%,降雨侵蚀力年内分配较降雨量更加不均匀。     

皖北杨楼流域玉米农田土壤水变化特征及驱动因子研究

为研究皖北平原北部黄潮土在玉米不同生长期内土壤水分变化特征,选取杨楼流域为研究对象,利用2010-2018年0～50 cm深度土壤水数据,结合同期地下水埋深、前期无降雨日数、水面蒸发和降雨量进行相关性分析,利用增强回归分析算法确定不同驱动因子对土壤水变化的相对贡献。结果表明：在玉米整个生长期内,随着土层深度的增加,土壤含水率减小。按变异系数可划分为2个典型土层,即活跃层(深度0～10 cm)和次活跃层(深度10～50 cm)。土壤水与水面蒸发、地下水埋深和前期无降雨日数呈显著负相关,与降雨量呈显著正相关关系。前期无降雨日数对土壤含水率的相对贡献率最大,为42.6%,其次是地下水埋深,为20.9%,作物生长期对土壤含水率的相对贡献率最小,为7.3%。该研究对了解土壤水分变化、农业水管理及水分利用率等有重要意义。