青海湖水量平衡各分量的计算及变化

利用青海湖流域1958～2007年气象、水文资料和大小型蒸发量对比观测资料,计算了青海湖月季年降水量、蒸发量、入湖地表(下)径流和水位高度变化序列,并应用气候诊断方法分析了这些要素的年代际变化规律及其特点。结果表明:1958年以来,青海湖湖面年降水量(蒸发量)、入湖的年地下径流(地表径流)呈缓慢增多(减少)的趋势,月平均最高水位,正好处在湖面降水量最大、水面蒸发量相对较小和入湖地表(下)径流总量偏大的时段之内。年水位高度变化呈明显的下降趋势,年水位高度的变化倾向率为每10a下降0.734m。在1960～2007年的48a中,水位持平和上升年份只有15a,占总年数的31.4%,而水位下降年数为33a,占总年数的68.8%。水面年蒸发量大于900mm(小于875mm)的17 a(22 a)中,有1.2a(12a)水面下降(上升),流域年降水量及径流明显偏多的当年和次年水位上升,反之则水位下降。如果将来的气候与近48a类似,水位每年平均下降6.79cm,水位还要持续下降83a,一直到2090年水量收支才能达到平衡,那时水位才不再下降。     

青海湖水位波动对气候暖湿化情景的响应及其机理研究

利用1961—2015年青海湖水位资料及其流域气温、降水量、蒸发量等气象观测资料,高原季风、西风环流气候等指数及植被数据,分析青海湖水位波动的基本特征,揭示高原季风、西风环流、植被覆盖、径流以及冻土退化对湖泊水位波动的影响机理,建立基于水量平衡的青海湖水位变化的定量评估模型。研究表明：2004年前后,青海湖水位出现由降到升的突变,自2005年以来持续回升;水位波动具有8 a和21 a的显著性周期;全球变暖背景下高原季风增强、西风环流趋弱、气候趋于暖湿、流域植被恢复、冻土退化和径流量显著增大,引起了2005年以来青海湖水位的持续回升。基于湖泊水量平衡原理建立的气候变化对青海湖水位影响定量评估模型,能够客观反映青海湖流域上年及当年降水量、流量和蒸发量对湖泊水位的效应。     

青海湖水位变化对青藏高原气候变化的响应

利用1959-2008年青海湖流域刚察和天峻站的降水、气温、风速及布哈河流量、青海湖水位高度、青藏高原地面加热场强度距平指数和青藏高原季风指数等逐月资料,分析了气候变化对青海湖水位年际波动的影响。结果表明,冬季青藏高原地面加热场的加强有利于青藏高原冬季风的加强,春末夏初(5～6月)青藏高原地面加热场强度的增强有利于青藏高原夏季风的提前(5～6月)加强;冬、春季青海湖流域风速与布哈河流量是引起青海湖水位年际差变化的主要因子;夏、秋季,青海湖水位年际差受流域降水量、风速和流量的共同作用,随着流域降水增加、入湖流量的加大、风速减小,水位年际差呈上升趋势(水位下降速度减慢)。建立了青藏高原热力作用和气候变化的关系及其对青海湖水位下降趋缓(年际差增大)的概念模型。     

降水量增加使得青海湖水位持续上长

据省气候中心资料分析,我国最大的咸水湖青海湖自2004年以来,随着环青海湖地区降水量的明显增加,湖面面积不断增大、水位持续上升,据统计,2005—2008年青海湖水位连续上升近50cm。     

环青海湖地区气候变化及其对荒漠化的影响

对环青海湖地区1976年以来的气温、降水、蒸发等气候要素的气候变化趋势及突变现象进行了分析和检验。结果表明：年平均气温及春、夏、秋、冬四季气温均呈上升趋势，其中以秋、冬两季最为明显；年平均降水量及春、夏、冬季降水自90年代后出现减少趋势，秋季降水始终呈减少趋势，且线性变率达－7.28mm/10a；各季及年蒸发量呈增大趋势，其中年、夏季蒸发量的线性变率分别为11.7、9.39mm/a。各季及年气温出现过一次明显的增暖现象；降水虽然出现过一次明显的增加和减少，但增加出现在80年代，而减少则出现在90年代；同样，蒸发也出现过一次明显的增大和减小现象，只是减少出现在80年代，而增大而出现在90年代。这种气候趋势和突变现象的发生，加剧了环青海湖地区荒漠化的蔓延，致使草地退化、河流流量减少、湖泊水位下降，生态环境受到严重影响。     

青海湖夏秋季局地气候效应数值模拟研究

由于水陆热力性质差异,湖泊对局地天气气候具有显著影响,占中国湖泊总面积一半以上的高原湖泊对区域天气气候的影响不可忽视,但目前对高原湖泊局地气候效应的研究依然存在不足。本研究利用WRF-FLake动态耦合模式,设计了有湖与无湖两组实验,对高原最大湖泊青海湖的局地气候效应进行了整年的模拟研究。结果表明,耦合模式的模拟性能良好,青海湖在1-6月使得区域气温降低,而7-12月使得区域气温升高,且青海湖的存在降低了1-9月的日最高气温,增加了6-12月的日最低气温,使得气温日变化减小,白天青海湖为冷湖效应,而夜间青海湖为暖湖效应。2-6月青海湖轻微减少区域降水量,7-12月明显增加了区域降水量,且8月增加量最显著。青海湖对局地年降水量的贡献率在湖面上最大可达50%～60%,而在周边陆地为10%～30%,夏季青海湖增加的降水量最多,而秋季青海湖对总降水的贡献率最大,青海湖增加的降水在20:00(北京时,下同)至次日02:00最多,而14:00-20:00最少,夏季增加的对流性降水较多,秋季增加的对流性降水较少。白天青海湖的冷湖效应使湖面产生下沉辐散气流,抑制对流的发展和水汽的扩散,导致湖泊降水效应减弱,而夜间青海湖的暖湖效应使湖面产生辐合上升气流,促进对流的发展和水汽的扩散,导致湖泊降水效应增强。     

近50 a昌吉市降水量与蒸发量变化

利用1960—2009年昌吉市观测站的降水量和20 cm口径小型蒸发皿资料,采用累积距平曲线和线性倾向估计方法,对昌吉市降水量、蒸发量的变化进行了分析.结果表明:昌吉市年、季降水量和蒸发量的年际变化明显;近50 a昌吉市年、季降水量都有显著的线性变化趋势,其中年、春、夏、冬季的降水量有明显的增加趋势,秋季呈略下降趋势,蒸发量均有显著的线性减少趋势,受此影响,近50 a昌吉市气候总体趋于干向湿发展的趋势.     

拐子湖地区近40a气候变化特征分析

利用1971—2010年拐子湖气象站地面气象观测资料,分析了近40a拐子湖气候变化基本特征。结果表明:近40a来拐子湖地区气温变化的总趋势是升高的,其中春、夏、秋三季的温度上升尤为明显;年降水量不是很稳定;相对湿度变化不大;1971—2000年年蒸发量变化较小,但2000年以后下降非常明显;大风日数呈明显的下降趋势;沙尘暴天气也呈下降趋势。     

近50a海口市降水量与蒸发量变化

利用1961～2007年海南省琼山站的降水量和20cm口径小型蒸发皿资料,采用累积距平曲线和线性倾向估计方法,对海口市降水量、蒸发量的变化及其对干燥度的影响进行了分析.结果表明:海口市年、季降水量的年际变化明显,年、季蒸发量的年代际变化明显;近50a海口市年、季降水量没有显著的线性变化趋势,但年、春、秋、冬季的蒸发量均有显著的线性减少趋势;受此影响,近50a海口市气候总体趋于更加湿润,但2003～2007年由于降水量减少,蒸发量增大,气候处于相对干燥时期.     

气候变化对环青海湖地区天然牧草影响研究

近47a来环青海湖地区的气候变化特征及其对环湖盆地草地生态环境的影响,分析表明：环青海湖地区年平均温度升高、年蒸发量减少比较显著,而降水量呈增加趋势,气候有向暖湿化过渡的趋势。随着气候变化,环湖盆地天然草地植被盖度,高度和产量变化明显。在全球气候变暖的背景下,环青海湖地区,随气温升高、降水增加牧草产量有所增加,     

1957—2009年南澳蒸发量变化特征及影响因子

利用1957—2009年南澳县小型蒸发皿蒸发量资料,分析了南澳蒸发量的气候变化趋势。结果表明：南澳10月蒸发量最大,2月蒸发量最少;秋季蒸发量最大,夏季次之,冬季最少。1957—2009年蒸发量呈明显下降趋势,20世纪60—90年代基本上是锐减,21世纪的第1个10 a反而上升,平均以7.2 mm/a的趋势下降;11月减幅最大,7月减幅最小;冬季减幅最大,秋季次之,夏季最小。对蒸发量下降的原因分析表明,日照时数和平均风速的减少与蒸发量的减少呈显著相关,是蒸发量减少的主要影响因子;低云量的增多导致日照时数减少;低云量、总云量、相对湿度、降水量、水汽压与蒸发量呈负相关关系,其中低云量、总云量与蒸发量负相关显著。     

凯里市蒸发量变化特征及影响因素分析

利用线性倾向性估计和Mann-Kendal检验方法,分析了凯里市1958-2009年蒸发量的变化特征,通过相关分析,结果表明：凯里市蒸发量在以35．8mm／10a的速率下降,年蒸发总量在1964年发生了突变,1968年显著减少;春、夏、秋三季季蒸发量20世纪60年代初期发生了突变,夏季突变最为明显;低云量、平均气温逐年递增、日照显著减少的变化趋势是蒸发量减少的最重要影响因子,相对湿度、水汽压、降水量对蒸发量影响不可忽视,风速对蒸发量的影响作用不大。     

艾比湖1961－2001年的演化特点及机制分析

利用40 a的实测数据分析艾比湖的演化特点及机制。研究表明:艾比湖气候恶化,干旱少雨,蒸发量大,特别是与特殊的地形地貌相匹配,风多风大,沙尘暴和浮尘活动频繁。入湖水量逐年减少,湖面蒸发量大,湖泊面积处于萎缩阶段。影响湖泊演化的因子主要是气候变化及人类活动。     

夏季青海湖局地环流及大气边界层特征的数值模拟

使用美国NCAR新版MM5V3.6非静力模式,采用两重嵌套方法,模拟了青海湖区域的局地环流及大气边界层特征,并且与无湖试验进行了比较。结果表明:白天由于青海湖的存在有很好的降温作用,夜晚则有保温效应,表现出明显的冷(暖)湖效应;青海湖对感热和潜热的影响有很强的日变化,白天湖面感热、潜热都小,夜间情况相反,这使得白天青海湖是冷干岛,夜间是暖湿岛;青海湖使得白天湖面边界层顶低,陆面边界层顶高,夜间相反。这样的边界层顶高度和温度、地面能量通量相配合,形成了一个很好的保护机制,对青海湖的水土保持和生态环境的维持有正效应;青海湖使得湖面上空大气下沉,陆面上空大气上升,从而产生了湖面上空大气冷干,陆面上空大气暖湿的边界层特征;青海湖边缘的陆面形成的较大的湿气柱围绕着湖面,起到了保护湖面的作用;青海湖低空白天有明显的湖面向四周的辐散气流,而夜间则为从北偏东方向来的陆风。     

青海黄南地区近54年蒸发量变化特征及其影响因子

利用青海省黄南地区近54a(1960—2013年)蒸发量、气温、降水量、日照时数、水汽压等资料,应用地理信息系统、数理统计、线性回归和Mann-Kendall检验等方法分析了黄南地区蒸发量的空间及时间变化趋势,并对黄南地区蒸发量变化特征及其影响因子进行了诊断研究。结果表明:黄南地区年平均蒸发量呈明显的下降趋势,20世纪60—70年代为蒸发量偏多阶段,80年代及后为偏少阶段;黄南地区蒸发量最大的季节是春季和夏季,各季蒸发量均呈减少趋势;黄南地区年蒸发量在1973年发生了由多到少的突变,春、夏、秋、冬季分别发在1973、1975、1976和1974年;分析影响蒸发量的相关因子,蒸发量与日照时数呈显著的正相关关系,与水汽压和降水量呈显著的负相关关系,日照时数的减小是蒸发量减少的主要影响因子。     

宁夏气温、降水、蒸发的变化及其对气候变暖的响应

本文对近40多a来宁夏气温、降水、小型蒸发皿蒸发量的变化进行了分析,结果表明:宁夏年平均气温具有明显的年代际变化特征,1986年附近发生了一次明显气候跃变,跃变后增温最明显的是冬季;秋季降水量的年代际变化特征较明显,在1978年发生转折,此前宁夏处于多雨时段,其后处于降水偏少的气候背景之中;宁夏小型蒸发皿蒸发量近40 a来存在下降趋势,下降趋势最明显的季节是夏季,最明显的区域是宁南山区;近年来宁夏蒸发量的减少与太阳辐射的减弱及水汽压的增加有关,宁南山区蒸发明显下降,与低云量的减少有关;宁夏平均气温对中国区域气候变暖响应明显,当中国区域平均气温增加1℃(各季及年),宁夏春季平均气温约升高1.1℃,夏、秋、冬季及年平均气温约升高1.3℃;宁夏春季降水量与中国区域同期降水量有密切联系;在全球气候变暖的大背景下,宁夏秋季降水有下降趋势,冬季降水存在上升趋势;宁夏气候有变干的趋势。     

新疆哈密市近50a蒸发量变化特征及影响因子

利用1961～2010年哈密国家基准气侯站20 cm口径蒸发皿和E-601B型蒸发器以及其它气象要素的观测资料,分析了哈密市蒸发量的气候变化特征,并重点探讨哈密市蒸发量与风速、气温、日照、降水量、湿度等气象要素之间的相互关系。结果表明,近50 a哈密市年、季、月蒸发量均呈明显下降趋势,1990年以前年蒸发量高于平均值,1991年开始减小到平均值以下;4季中以夏季下降最快,春季次之,冬季最小,8月降幅最大。影响蒸发量变化的因子中,平均风速与蒸发量呈显著正相关关系,是影响蒸发量变化的最直接因子,水汽压和相对湿度与蒸发量呈显著负相关关系,也是造成蒸发量减少的重要因子,日照时数与蒸发量也呈正相关,但影响程度较小,而气温对蒸发量的影响则不十分明显。     

2002-2017年扎日南木错湖面面积变化分析

利用2002～2017年MODIS数据,结合3个气象站观测资料,分析扎日南木错2002～2017年湖面变化以及气象要素之间相关性。分析表明;近15年来扎日南木错湖泊水域面积整体呈波动上升趋势,从空间分布来看,扎日南木错的西部和北部湖面扩张的比较明显,尤其是北部有个小岛,可以看到从小岛形成到消失过程。气温整体呈上升趋势,降水量和蒸发量呈下降趋势,湖泊水域面积变化与气温呈正相关,蒸发量和降水量呈负相关。      

呼伦湖水位与气象要素关系分析

文章利用呼伦湖周边满洲里、新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗3个气象站1961—2001年41a的气象资料,着重分析呼伦湖水位与相关气象要素的关系。显示降水量在相当多的年份里与湖水水位呈现出正相关,蒸发量与湖水位变化显示出高度的负相关关系,从降水与蒸发两气象要素的年变化可以反映出湖水水位的变化。     

近47 a来青海湖流域气候变化分析

选取青海湖流域内及临近7个气象站点,对各站1959～2005年的降水和气温数据采用泰森多边形法进行了计算,并运用Mann-Kendall方法对其变化趋势进行了分析,同时对流域近47 a的气候变化与青海湖水位变化做了相关分析.结果表明:①青海湖流域近47 a来降水存在明显的阶段性变化,20世纪60年代、80年代、90年代降水都呈上升的趋势,70年代为下降趋势;同时年、夏季降水有增加的趋势.②同时期气温存在显著的上升趋势,尤其是冬季增温显著,年变化倾向率达到0.53℃/10 a,1987～2000年与1961～1986年相比,平均气温增加了0.79 ℃,显著高于全国水平.③青海湖流域近47 a来春、夏、秋、冬陆面蒸发变化倾向率均为正值,夏季陆面蒸发增加趋势显著,年变化倾向率为4.17 mm/10 a.④流域降水量对湖水位的年变化、布哈河径流、沙柳河径流有着显著的影响;在9 a尺度上讲,未来5 a流域秋季降水处于上升阶段,湖水下降会有所减缓或者回升.