文档文库
手机版
投诉建议
热门搜索： 心得体会 演讲稿 思想汇报
首页 > 黄河上游主要产流区气候变化及其对水资源的影响_以甘南高原为例

黄河上游主要产流区气候变化及其对水资源的影响_以甘南高原为例

发布时间：   来源：文档文库   
小 中 大
字号：
手机查看
第27卷　第5期中　国　沙　漠　　　　　　　　　　　　　2007年9月JOURNALOFDESERTRESEARCH
　　　　　　　　　　　　　
Vol.27　No.5
Sep.2007
文章编号:10002694X(20070520903207
黄河上游主要产流区气候变化及其
对水资源的影响
———以甘南高原为例
姚玉璧1,2,3,王润元1,2,邓振镛1,尹东4,张秀云2,陈昌平5
(1.中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省(中国气象局干旱气候变化与减灾重点(开放实验室,甘肃兰州730020;2.
中国气象局气候研究开放实验室,北京100081;3甘肃省定西市气象局,甘肃定西743000;4.兰州中心气象台,甘肃兰州
730020;5.甘肃省甘南州气象局,甘肃合作747000
摘　要:利用黄河上游主要产流区甘南高原地面气象观测资料和水资源定位观测资料,分析气候、水资源变化特征,及其二者的关系,建立水资源气候模式。分析表明:黄河上游主要产流区甘南高原大部分区域降水量年际变化呈下降趋势,降水量变化线性拟合倾向率在-2216～-916mm/10a之间,降水量递减以秋季降水量递减为主,降水量减少突变点在1980—1990年之间,年际变化主要存在6～7a短周期振荡和15a的长周期振荡特征。气温年际变化趋势呈显著上升趋势,增温速度均大于全国增温速度,增温率以冬季最大,气温增高突变点在20世纪70年代。草地年干燥指数变化呈显著上升趋势,近50a来甘南高原气候趋于暖干化。水资源呈显著下降趋势,水资源存在2～3a、7～8a、20～23a的年际周期变化。水资源与降水量呈显著正相关,与干燥指数呈显著负相关,降水量减少,草地干燥指数上升,导致水资源减少。关键词:气候变化;水资源;干燥指数;甘南高原中图分类号:P467
文献标识码:A
　　全球变暖已成为事实,并且正在直接或间接地对自然生态系统产生影响[1]。全球出现水资源短缺,生态系统退化,土壤侵蚀加剧,生物多样性锐减,臭氧层损耗,大气化学成分改变,渔业产量下降等[2]。中国的区域气候变化是全球气候变化的重要组成部分,尤其是北方地区的气候变暖、干旱化和土地沙漠化在近20a显得更加突出[3-4]。许多专家学者的研究都涉及到西北地区气候变化[5-8]。水是生命之源,是人类生存和发展的基础,中国西北地区水资源短缺以及由此引发的生态环境和社会发展问题已引起科学家和国家政府的高度关注[9-11]。中国水资源变化与气候变化关系密切,黄河上游地区水资源系统对气候变化十分敏感[12-15]。
黄河上游主要产流区甘南高原位于甘肃省南
部,是青藏高原和黄土高原的结合部。地理坐标在33°06′—35°34′N,100°45′—104°45′E之间。这里属
屏障,具有重要的水源涵养、水源补给、水土保持、维
持生物多样性、调节区域气候等功能,在维护黄河流域水资源和生态安全方面具有不可替代的作用。区域内阿尼玛卿山脉下的玛曲县是天下黄河第一曲,境内黄河长约433km,年平均流量450m3・s-1。是青藏高原中华水塔的重要涵养地,是黄河流域人类赖以生存的生命之源。洮河、大夏河是甘肃南部两条最大的黄河支流。洮河在甘南境内年径流量3610亿m3,大夏河年径流量为415亿m3。同时,洮
河、大夏河120多条支流纵横全区,流域面积达3117万hm2。
这里被誉为黄河的“天然蓄水池”,湿地面积376483.8hm2,其中水域面积达39950.0hm2,是
目前国内保存最完好、状态最原始、特征最明显的高寒沼泽湿地,对黄河水源具有特殊的调节作用,在丰水期大量存蓄黄河及支流的河水、降雨等,而在枯水期随着河面的下降将存蓄的水资源补给黄河,这里既是黄河上游草原湿地生态脆弱区,又是黄河补充
黄河上游河源区。独特的地理环境孕育了大面积的草地、森林和湿地生态系统,是黄河上游重要的生态
　　收稿日期:2006-03-16;改回日期:2006-11-23　　基金项目:科技部科研院所社会公益研究专项(2005DIB3J100;中国气象局气候变化专项经费(CCSF2005222QH26;甘肃省科学技术攻
关计划项目(ZGS0422A442017;兰州区域气象中心开放实验室项目(Lab200224;干旱气象科学研究基金项目(IAM200414资助
,男,甘肃通渭人,高级工程师,主要从事应用气象和气候研究。E2mail:yaoyubi@163.com　　作者简介:姚玉璧(1962—

第27卷　　　　　　　　　　　　　　　　中　国　沙　漠　　　　　　　　　　　　　904
水量关键区和水量变化敏感区。因此,研究黄河上
游主要产流区甘南高原气候、水资源变化特征,及其二者的关系,建立水资源气候模式。对维护草原湿地生态系统的稳定性,保护黄河源头水资源具有重要科学价值。
　　小波变换系数为
-1/23
ξ(t’,a=af(tΨ(t/a-t’/adt
∫
3
式中:ξ(t’,a为小波系数;f(t为资料序列,Ψ是Ψ的共轭函数。在实际应用时常将连续小波变
换离散化[18]。1.2.4　草地干燥指数
1　资料与方法
1.1　资料
草地干燥指数将陈明荣干燥度公式[19]修正而得到:
K=
C
资料选用黄河上游干流区域的玛曲气象站和主要支流的碌曲、临潭、卓尼、合作、夏河气象站1957—
2004年的月、季、年降水量、气温等地面观测气象资料;黄河河源至玛曲段、黄河玛曲至龙羊峡、洮河、大夏河1956—2004年水文观测水资源资料。1.2　主要分析方法1.2.1　气候倾向率[16]
∑T
R
5-9
式中:K为干燥指数,K越大说明越干燥,反之K越小说明越湿润;∑T5-9为牧草生长季(5—9月≥0℃积温;C为海拔高度订正系数,海拔高度<2000m时取C=0128,海拔高度≥2000m时取C=0132。C∑T5-9表示蒸发力。R为同期降水量。
气候要素的趋势系数变化一般用一次线性方程表示,即
xt=^a0-a1t　t=1,2,…,n年
2　气候变化特征
2.1　降水量2.1.1　年际趋势变化
d^at/dt=a1
σx
据回归理论a1=rxt,σx是要素x的均方差,σt
σt为数列1,2,…,n的均方差。这样,我们就可以从气候趋势系数rxt求出气候倾向率。1.2.2　Cubic函数曲线拟合
黄河上游主要产流区甘南高原降水量年际变化趋势除夏河下降趋势不明显外,其余各地年降水量
呈下降趋势,降水量变化线性拟合倾向率在-2216～-916mm/10a之间,其中,黄河上游干流区域的玛曲递减率为-1317mm/10a、黄河上游主要支流碌曲递减率为-1614mm/10a、临潭为-916mm/10a、卓尼为-2216mm/10a,合作为-1019
mm/10a(图1。其中卓尼、碌曲、玛曲等地递减速
用Cubic函数曲线形式,把气候要素写成时间
t的非线性函数
Y=b0+b1t+b2t+b3t
2
3
式中:b0、b1、b2、b3为经验常数,也用最小二乘法通过实际资料计算得出。通过三次(Cubic函数拟合曲线可以很好地反映序列变化的阶段性变化特征,适合于相对较短时期如几年到几十年尺度的气候变化(或气候振动[17]特征。根据Cubic上的阶段性极值可定性分析要素变化的转化特征,极小值对应的为要素值由下降转为上升的转型时间,反之为由上升转为下降的转型时间。1.2.3　小波分析
度(图略大于全国年降水量递减率(-12169mm/10a[20]。
合作降水量Cubic函数波动不明显,但20世纪80年代之后降水减少,突变点为1980年,通过信度α=0110的t检验。临潭降水量Cubic函数波动也不明显,但降水减少突变点为1986年,玛曲突变点为1990年,碌曲、卓尼突变点为1990年,均通过信度α=0110的t检验。夏河未检测出突变。
分析可知,黄河上游主要产流区甘南高原大部分区域降水量年际变化趋势呈下降趋势,突变点在1980—1990年之间。2.1.2　季节趋势变化
小波分析是一种时、频多分辨率分析方法,是一个时间和频率的区域变换,因而能有效的从信号中
提取信息,通过伸缩和平移等运算功能对函数或信号进行多尺度细化。小波基(母波的种类较多,这里采用Morlet小波,即
22
Ψ(t=e-2πitexp[-(2π/kΨ|t|]
由表1可见,除夏河外,秋季降水量呈一致的递减趋势且递减率较大,在-410～-1613mm/10a之
间,春季降水量递减率较小,在-213～-319mm/10a

　第5期姚玉璧等:黄河上游主要产流区气候变化及其对水资源的影响———以甘南高原为例
　　　905
图1　甘南高原降水量年际变化
Fig.1　CurveofannualprecipitationinGannanPlateau
表1　甘南高原各季节降水量倾向率
Tab.1　TrendratioofseasonalprecipitationinGannaPlateau测站名合作临潭卓尼碌曲玛曲夏河
年/
(mm/10a-10.9-9.6-22.6-16.4-13.73.0
2.1.3　周期振荡特征
冬季/
(mm/10a1.41.01.20.90.50.9
春季/
(mm/10a-2.3-3.9-2.4-3.3-3.25.2
夏季/
(mm/10a-4.10.6-17.7-9.05.35.2
秋季/
(mm/10a-6.0-6.9-4.0-5.2-16.3-0.2
用小波分析方法对黄河重要水源补给区降水量的年际周期振荡特征进行分析,由图2可见,合作降水量存在2～3a、6～7a、10a、15a的年际周期变化,短周期振荡中1958—1980年中2～3a周期振荡明显,1980年后6～7a年周期振荡明显。10a、15a的长周期振荡一致性较好。
临潭降水量存在6～7a、19a的年际周期变化,周期振荡一致性较好。
玛曲降水量存在2a、4a、11～12a的年际周期变化,短周期振荡中1967—1978年中4a周期振荡明显,1985年后2a周期振荡明显。11～12a的长周期振荡一致性较好。　　其余各站降水量存在6～7a短周期振荡,15a左右的长周期振荡一致性较好。可见,甘南高原降
之间,夏季降水量玛曲、临潭呈增加趋势,合作、碌曲、
卓尼降水量递减率在-411～-1717mm/10a之间,冬季降雪量呈一致的递增趋势,递增率在015～114mm/10a之间。
可见,黄河上游主要产流区甘南高原降水量递减以秋季降水量递减为主。
图2　甘南高原降水量小波分析
Fig.2　WaveletanalysisofannualprecipitationinGannanPlateau
水量的年际变化主要存在6～7a短周期振荡,15a的
长周期振荡特征。2.2　气温
2.2.1　年际趋势变化
势呈显著上升趋势,其中,黄河上游干流区域的玛曲
气温变化线性拟合倾向率为0134℃/10a;黄河上游主要支流的碌曲倾向率为0136℃/10a、临潭为0123℃/10a、卓尼为0157℃/10a、夏河为0136℃/10a、合作为0130℃/10a(图3。增温速度均大于全国增温速度(01044℃/10a[21]。
黄河上游主要产流区甘南高原气温年际变化趋

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/3033fcd7195f312b3169a535.html

《黄河上游主要产流区气候变化及其对水资源的影响_以甘南高原为例.doc》
将本文的Word文档下载到电脑，方便收藏和打印
推荐度：
点击下载文档

文档为doc格式
相
关
案
例

相关推荐

推荐内容

2019年中秋节日记150字-欢欢乐乐过中秋节 餐厅辞职报告范文3篇 笑声作文200个字 高考一本二本合并 2020年实施 “将军饮马”型问题的一种推广 2020《梨泰院Class》韩剧观后感影评最新5篇 十一 迈克尔逊干涉仪的调整和使用(湖大实验问卷答案) 高考一本二本合并 2020年实施 庆国庆颂祖国演讲演600字 一讲二评三公示个人总结
网站内容来自网络，如有侵权请联系我们，立即删除！ Copyright © 范文写作网京ICP备16605803号