黄河源区水文水资源对气候变化的响应

气候变化是目前世界各国科学工作者关注的重要问题之一。以黄河源区为研究区,采用Mann-Kendall非参数检验和Spearman秩次检验相关法分析了过去60 a降水、气温及径流的变化趋势;利用10套情景数据驱动大尺度分布式VIC模型,分析了黄河源区未来径流和土壤含水量的可能变化。结果表明,过去60 a黄河源区年平均气温呈显著上升趋势,平均每10 a上升约0.23℃,高于全球地表平均升温速率0.13℃/10 a;日最低气温比日平均气温和日最高气温的升高趋势显著;年降水量呈微弱增加趋势,年径流量呈微弱减少趋势,两者变化趋势都不显著;可变下渗容量模型能较好地模拟黄河源区的水文过程,率定期及检验期的水量相对误差都在5%以内,月径流过程的Nash效率系数达到0.9。采用4个全球气候模式、4种排放情景组成的共10个情景系列来驱动水文模型,结果表明,未来黄河源区径流和土壤含水量将有可能呈减少趋势,未来唐乃亥站的年内日径流量分配的不均匀性将更明显,发生干旱的可能性进一步加大,将会对工农牧业生产构成威胁,应及早采取措施。     

黄河源区气候变化特性分析

全球气候变化改变了水资源现状,黄河源区因其径流量偏枯的状态使得气候变化因素研究尤为重要。为研究黄河源区气候变化特性,选取12个国家气象站点1960-2016年近60年气温与降水量资料,综合分析黄河源区年内与年际气候变化特性。运用有序聚类分析法、Mann-Kendall检验法、滑动t检验法、线性趋势法、Spearman秩次相关检验法和Morlet小波分析法,得到最终结论:黄河源区四季均温增长态势均显著,冬季增长幅度最大;降水量在春、冬季呈显著增长态势,而夏秋季无明显下降趋势。年均气温序列突变点为1997年;降水量无明显的突变点。年均气温呈显著的递增趋势;而降水量序列无明显的递增趋势。年均气温存在着10、5与23a的年际变化周期情况;降水量存在着28、11与8a的年际变化周期情况。     

气候变化对黄河源区径流过程的影响

本文应用WEPL模型分析了气温和降水变化对黄河源区年、月径流过程的影响。采用唐乃亥水文站1956～2000年的径流观测系列,对 WEP-L模型进行了率定和验证。在模型验证效果较好的墓础上,设定了气温和降水变化的8个情景方案(对历史观测气象数据资料假定气温变化±1、±2℃,降水量变化±10％、±20％),进行了模拟和对比分析。结果表明,年径流量和年内各月径流量对气温变化的响应情况不同。气温增高会引起年径流量减少,每年5～10月径流由于蒸发增大而有较明显的减少,但每年11月至次年4月径流受积雪融雪及冻土入渗     

黄河源区水资源对气候变化的响应

随着全球气候变暖,黄河源区的气候条件发生了很大变化。通过对源区气温、降水观测资料的分析表明,源区气温呈上升趋势,而降水量呈下降趋势,一正一反的效应使得黄河源区水资源量在进入20世纪90年代后急剧减少,唐乃亥水文站径流量下降15％。进一步由气候本身的变化和对下垫面的改变两方面,分析了气候变化对水资源的影响。从影响水资源因素的变化趋势进行预测,黄河源区水资源量可能出现“短期增加,长期减少”的局面。     

黄河源区未来气候变化情景预测

在经验正交函数展开的基础上,通过对主分量和大尺度预报因子进行最优回归,确定了流域降尺度统计模式。基于该模式对黄河源区2011—2040年中高排放情景、全球人口不断增加及中低排放情景、全球人口增长较少两种气候情景进行了分析。结果表明:黄河源区未来气温将明显升高,降水量略有增大,水资源压力将趋于增大。     

黄河源区近50a极端气候变化趋势分析

基于黄河源区及周边15个气象站1961—2012年的气象数据,运用极端气候指数法、距平分析法和Mann-Kendall趋势检验法分析了黄河源区52 a来降水和气温的时空变化趋势,剖析了极端气候指数的变化特点。结果表明:黄河源区各气象站年平均气温、极端高温和极端低温均呈一致性显著上升趋势;年降水量呈西部增大、东部减小的趋势;年最大5 d连续降水量和年无降水日数主要表现为西部减小、东部增大,且最大前十位的无降水日数在1990—2012年频繁出现,这说明近23 a来黄河源区西部湿润化趋势明显,而东部极端暴雨事件日趋严重,干旱化呈加剧趋势。     

气候变化和土地利用变化对黄河源区径流变化的累积影响评估

径流变化归因是理解水文循环过程的关键科学问题,传统的Budyko框架多着眼于2个时段的比较,缺乏对影响因素累积影响的刻画。以黄河源区重点水文站点为例,基于时变参数的Budyko框架深入分析了1960—2016年气候变化和土地利用变化对源区径流变化的累积影响,揭示了径流演变的内在机制,结果表明：黄河源区吉迈站年径流无显著变化,玛曲和唐乃亥年径流显著减少。气候变化对3个站点控制流域径流的影响存在时间波动,气候变化在1973—1990、2004年之后增加了径流,而1991—2003年减少了径流,其累积影响值在1990年附近达到最大(15 mm以上),在2003年达到最小(3个站点分别为-10.85、-20.91、-21.66 mm);除吉迈站部分时段外土地利用变化均减少了径流,对3个站点的最终累积影响值分别为-9.17、-32.09、-31.65 mm。气候变化对吉迈站径流变化起了重要作用,而土地利用变化对玛曲和唐乃亥站的累积影响更大。     

黄河源区近60a气候变化特征及暖湿化分析

为揭示黄河源区气候变化特征与趋势,利用1953—2012年玛多地区年平均气温和年降水量,采用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波变换等方法,对玛多地区的气候变化特征进行了分析。结果表明:玛多地区年平均气温呈显著升高趋势,倾向率为0.289℃/10 a,1997年发生了由低温向高温的突变;年降水量呈增加趋势,倾向率为10.21 mm/10 a,降水量由少到多的突变发生在2003年;玛多地区年平均气温的第一主周期为15 a,此外还有6 a、29 a的变换周期;年降水量的第一主周期为27 a,此外还有12 a、5 a的变换周期。     

气候变化对黄河水资源的影响

运用统计分析的方法,系统地分析了黄河上、中、下游气温、降水和径流的变化规律,总结出,由于气候变化、人口增长和经济的快速发展,黄河流域从20世纪60年代中期开始出现水资源短缺及对沿黄流域工农业生产和人民生活带来的严重影响,提出了缓解黄河水资源危机的措施和对策。     

气候变化对黄河径流的影响

讨论了自然气候变化和人类活动产生的未来气候变化对黄河区域水情的影响。通过比较不同区域气候模式如厄尔尼诺（其概念采用Trenberth的定义，即“在Nino3和4区域海平面气温在6个月或更长时间内的5个月的滑动平均异常升高值为0．4℃”）、拉尼娜（热带太平洋海域变冷，是厄尔尼诺的对立事件）及南方涛动等来研究自然气候变化对径流的影响；通过观测数据和Arc GIS地理统计分析工具获得的径流、降水和温度的关系，评估未来气候变化对区域水情的影响。结果显示：①人类活动是导致过去50年中黄河流域水资源危机的首要因子；②除了人类活动，气候变化也是黄河流域径流减少的主要因子；③黄河流域的降水和径流显示了与厄尔尼诺或拉尼娜气候变化的有显著的响应，同时该响应也具有空间上的差异；④运用41年的观测资料建立了降水-径流-气温的关系，结果显示径流对降水和气温同样具有敏感性；⑤在研究基于观测资料的气候变化对区域水情的影响中，ArcGIS地理统计分析软件是一个有用的工具。     

气候变化对黄河水资源的影响

首先简要介绍了黄河月水文模型，然后在分析气温变化对黄河流域发能力影响的基础上，采取假定气候方案，分析了黄河主要产流区径流对气候变化的敏感性，最后根据全球气候模型ＧＣＭｓ输出的降水、气温结果、估算了温室效应对主要产流区水资源的影响，并进一步分析得出：黄河未来几十年径流量呈减少趋势，汛期径流和年径流的约分别减落２５．４和３５．７亿ｍ＾３，其中兰州以上减少最多，占总减少量的一半以上。     

气候变化对黄河唐乃亥以上地区径流量的影响

根据黄河上游唐乃亥以上气候资料,统计分析了近50年气候变化特点,并以其与唐乃亥站径流关系为依据,建立天然径流量计算公式,计算分析了气候变化对唐乃亥站径流量的影响,结果表明：①近50年降水呈递减趋势,气温表现为显著升高特点;②20世纪90年代以来年平均气温较常年偏高0．5℃左右,而比前期升温达0．7℃～0．8℃;（3）近期降水量不仅较常年偏少,且比前期显著减少,尤其玛曲一带减少幅度达15．8％,并在时间上以6-9月最甚;④20世纪90年代以来天然年径流量与前期相比,减少了43．7亿m^3,气候变化所引起的减幅达20．2％。     

气候变化对黄河上游流域径流影响分析

利用黄河上游14个气象站点1967―2012年的逐月降水、气温和潜在蒸发资料以及1967―2010年唐乃亥水文站和上诠水文站的径流资料,采用线性相关法和Mann-Kendall法分析了气候变化对黄河上游流域径流的影响,结果表明,研究区域降水大致呈不显著递增趋势,气温、蒸发量呈显著递增趋势,径流量呈现显著减少的趋势;径流量发生突变的时间与气象因素的一致性较差,因此,可以得出径流量不仅受气温、降水、蒸发等气候因子的影响,还受到其他因素例如土壤、植被等因素的影响。     

气候变化对柴河流域水文特征值的影响分析

本文基于气候变化对柴河流域整个水文范畴形成影响的反应链新观点,采用数理统计方法,按影响的层次,分析了气候变化对反应链的第一环节——降水、径流等流域水文特征值及对柴河流域水文特征值产生的明显影响。     

气候变化对黄河上游流域径流影响分析

近年来在气候变化和人类活动的共同影响下,黄河上游地表水资源偏枯形势严峻,严重影响了我国北方地区经济的可持续发展。为研究气候变化对径流的影响,利用黄河上游14个气象站点的逐月降水、气温和潜在蒸发资料以及唐乃亥水文站和上诠水文站的径流资料,采用线性相关法和Mann-Kendall法分析了气候变化对黄河上游流域径流的影响,结果表明,研究区域降水大致呈不显著递增趋势,气温、蒸发量呈显著递增趋势,径流量呈现显著减少的趋势;径流量发生突变的时间与气象因素的一致性较差,因此,可以得出径流量不仅受气温、降水、蒸发等气候因子的影响,还受到其他因素例如土壤、植被等因素的影响。     

近十年气候变化对黄河中上游水沙影响分析

本文针对１９８６￣１９９５年黄河中上游平均年径流量为５０年代以来最小值，而入黄泥沙量去未出现相应减少的异常现象，着重分析了同期的气候背景，发现流域降水、气温、以及与其相关联的西太平洋副热带高压，青茂高原区与印缅槽区的高度场、台风活动等要素都出现了气候突变。自９０年代开始热带太平洋发生了百年罕见的持续性长ＥＮＳＯ现象，并连续发生了３次ＥＮＳＯ事件，均属百年罕见。正是由于诸因素的异常变化，从而导致黄河     

黄河源区水文水资源情势变化及其成因初析

目前,黄河源区水文水资源情势呈现降水总量变化不大、气温不断升高、实际来水不断减少的趋势,与之相关的水生态环境情势表现在土地荒漠化、湖泊和湿地萎缩、冰川消融、冻土层埋深加大、草场退化、鼠虫害肆虐、水土流失加剧、生物多样性和数量锐减等方面。在总结分析黄河源区近50年来水文水资源情势变化特点的基础上,从气候和生态环境变化等方面对该区的水文水资源情势变化成因进行了初步分析。研究结果表明：黄河源区水文水资源情势变化的主要原因是气候变化,如气候变暖、水面蒸发能力上升等,人类不合理干扰和生态环境恶化也起到了一定的作用。     

黄河源区水文气象要素变化对生态环境的影响

根据黄河源头地区的降水、蒸发、径流等水文气象要素多年变化资料，并结合20世纪70～90年代的卫星影像资料的分析，认为气候变化和人类活动等因素极大地改变了黄河源头地区生态环境的格局，是影响黄河源头生态环境的主要因素。     

浅析气候变化对水文资源的影响

众说周知,当前的温室效益已经使得全球气候不断的变暖,引起暴风雨和干旱天气频发,这自然导致世界水资源发生改变,对于自然环境和人类社会的发展都将产生严重的后果,为此在对水资源进行研究的同时,有必要对于水资源对于气候影响进行相关的预测和分析。文章就是在这个大的时代背景下,对于气候变化对水文水资源的影响进行论述。