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当期目录

    2011年, 第66卷, 第9期 刊出日期:2011-09-20 上一期    下一期
    气候变化
    近50 年气候变化背景下中国冰川面积状况分析
    张明军, 王圣杰, 李忠勤, 王飞腾
    2011, 66 (9):  1155-1165.  doi: 10.11821/xb201109001
    摘要 ( 808 )   PDF(898KB) ( 829 )  
    根据近年来中国典型区域冰川面积变化遥感监测数据,结合139 个地面站的气温、降水量与28 个探空站的0 ℃层高度气象资料,分析了近50 年气候变化背景下中国冰川面积状况。结果表明,研究区冰川面积从20 世纪60-70 年代的23982 km2减小到21 世纪初的21893 km2,根据冰川分布进行加权计算后冰川面积退缩了10.1%,对时间插补后得到1960 年以来的冰川面积年均变化率为0.3 % a-1。就冰川面积变化的空间分布特征而言,天山的伊犁河流域、准噶尔内流水系、阿尔泰山的鄂毕河流域、祁连山的河西内流水系等都是冰川退缩程度较高的区域。近50 年中国冰川区夏季地面气温与大气0 ℃层高度均呈上升趋势,而降水量的增幅却相对轻微,增长的降水量不足以抵消升温对冰川的影响,气候变暖是影响冰川面积变化的主要因素。
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    中国干旱区温度带界线对气候变暖的响应
    张雪芹, 孙杨, 郑度, 毛炜峄
    2011, 66 (9):  1166-1178.  doi: 10.11821/xb201109002
    摘要 ( 617 )   PDF(1172KB) ( 725 )  
    在全球气候变暖大背景下,热量资源的改变与温度带界线的动态变化将会影响到干旱区天然植被的生长与分布,而农业气候资源的变化将对干旱区农业生产的布局与种植制度的调整产生深刻影响。本文采用1961-2007 年均一化气温数据与MPI_ECHAM5 模式输出的21 世纪上半叶A1B情景下的区域降尺度格点数据,选取保证率为80%的日均温≥ 10 ℃持续日数等值线和日均温≥ 10 ℃等积温线为干旱区温度带北界指标,探讨了过去近50 年及21 世纪上半叶气候变暖背景下中国干旱区温度带界线的动态变化。研究表明,(1) 1961-2007 年,干旱区夏、冬半年气温呈显著增加趋势,且冬半年较夏半年增温幅度要大;各年代日均温≥ 10 ℃积温与≥ 10 ℃持续日数的等值线动态变化一致,均表现为显著向北或向高海拔推移;(2) 通过对温度带北界指标变化的判断,1961-2007 年干旱区暖温带和中温带北界普遍北移,北移幅度最大者为阿拉善地区,超过1 个纬度;21 世纪上半叶,暖温带和中温带北界将继续北移,且暖温带移动趋势更为显著;无论是过去近50 年,还是21 世纪上半叶,干旱区暖温带和中温带北界均有向高海拔区域移动趋势;(3) 与温度带北界的变动相对应,干旱区生长期起始日期和终霜日等气候指标显著提早,天然植被与作物种植北界向北向西推移,并呈现向高海拔区域扩展的态势。因此,综合考虑农业气候资源变化以及人类活动的影响,从而确定气候条件与农业生产种植之间的反馈关系,这将是下一步研究的重点。
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    近50 年西南地区极端干旱气候变化特征
    贺晋云, 张明军, 王鹏, 王圣杰, 王兴梅
    2011, 66 (9):  1179-1190.  doi: 10.11821/xb201109003
    摘要 ( 1006 )   PDF(1131KB) ( 1321 )  
    利用中国气象局整编的1960-2009 年西南地区108 站逐日气温、降水等资料,计算年、月地表湿润指数,并进行标准化,统计极端干旱发生频率,对年际、年代际、季风期和非季风期的极端干旱变化特征进行分析,得出结论:(1) 整体上,四川盆地西南部、横断山区南端、广西南部沿海和贵州北部是近50 年来年极端干旱发生频率明显增加的地区;年代际变化上,20 世纪60-80 年代极端干旱呈逐渐减少趋势,高发区交替出现在东南—西北—东,90 年代下降明显,整个地区都转湿,进入21 世纪后,极端干旱距平呈现正距平,且增幅较大,区域间差异却显著减小。(2) 季风期与非季风期的极端干旱变化有很大差异,季风期极端干旱频率在不断增加,多发生在四川盆地周边海拔较高的山区、广西大部和“帚形山脉”地带,海拔对季风期极端干旱发生频率有一定影响;非季风期缓慢下降,整体偏湿。(3) 通过滑动t 检验和小波分析发现,季风期西南极端干旱在2003 年发生突变,非季风期在1989 年突变,年极端干旱发生频率是季风期和非季风期的突变叠加的结果;年极端干旱存在准5年和准12 年的周期变化。
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    中国西北地区近50年夏季0 ℃层高度及气温时空变化特征
    黄小燕, 张明军, 王圣杰, 李亚举, 潘淑坤
    2011, 66 (9):  1191-1199.  doi: 10.11821/xb201109004
    摘要 ( 694 )   PDF(848KB) ( 471 )  
    采用1960-2009 年112 个地面观测站和21 个探空站气象资料,分析中国西北地区近50 年夏季0 ℃层高度和平均气温变化趋势。结果表明:西北地区近50 年来夏季0 ℃层高度平均值为4675.7 m,在1987 年以前表现为下降趋势,平均每年下降5.6 m,而1987 年以后表现为显著的上升趋势,平均每年上升2.6 m;夏季平均气温与0 ℃层高度变化趋势大致相同,西北气候显著转型前后表现出相反的变化趋势,且1987 年以来夏季平均气温增加急剧,平均每10 年上升0.53 ℃。1960 年以来夏季0 ℃层高度在北京时间08 时该区大部分地区表现出显著的上升趋势,而在20时大部分地区表现出相反的变化趋势,1987 年以来在08 时和20 时大部分地区夏季0 ℃层高度都为上升趋势;50 年来大部分地区夏季平均气温都表现为上升趋势,乌鲁木齐和秦巴山地则表现为显著的下降趋势。西北不同气候区的夏季0 ℃层高度和平均气温变化也有一定的差异。西北地区夏季0 ℃层高度和平均气温具有较好相关性,东部季风区相关性最差,青藏高寒区最好。
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    近50 年来淮河流域极端降水的时空变化及统计特征
    佘敦先, 夏军, 张永勇, 杜鸿
    2011, 66 (9):  1200-1210.  doi: 10.11821/xb201109005
    摘要 ( 663 )   PDF(1039KB) ( 740 )  
    以淮河流域27 个气象站点1960-2009 年逐日降水观测资料为基础,选取年最大降水量序列(AM) 和超门限峰值序列(POT),分析淮河流域年极端降水事件的时空变化趋势,研究淮河流域降水极值的统计特征。研究发现:过去50 年,淮河流域大多数站点年最大日降水量有增加的趋势,少数站点有减少的趋势,但增加和减少的趋势均不明显。从单个气象站点50 年降水序列来看,年最大日降水事件发生的时间大多集中于20 世纪60-70 年代,且以汛期居多。利用L-矩法、K-S 检验等方法,发现GEV和GP分布分别能够较好的拟合AM和POT序列。通过计算比较在不同重现期水平下的降水量,发现POT序列及其对应的GP分布能够更好的模拟淮河流域极端降水序列。
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    秦岭南北1951-2009年的气温与热量资源变化
    周旗, 卞娟娟, 郑景云
    2011, 66 (9):  1211-1218.  doi: 10.11821/xb201109006
    摘要 ( 561 )   PDF(652KB) ( 927 )  
    根据47 个地面气象站1951-2009 年日气温资料,对秦岭南北近60 年温度带划分指标(包括年平均气温、日平均气温稳定≥ 10 ℃的日数与积温、最冷月与最热月气温、极端最低气温等) 的变化特征进行了分析,结果发现:秦岭南北气候增暖主要出现在20 世纪90 年代初之后,年平均气温、日平均气温≥ 10 ℃的日数和积温的变化趋势基本一致,1951-1993 年在年代波动中略有下降,而1993 年之后则快速上升;但存在着季节和区域差异。在季节上,冷季(1 月) 平均气温与极端最低气温变化趋势一致,1951-1985 年均在波动中略有上升,1985 年之后出现微弱下降;而暖季(7 月) 温度总体变化趋势不明显。在区域上,1993 年之后,秦岭以北、秦岭南坡、汉水流域及巴巫谷地的日平均气温稳定≥ 10 ℃的日数分别较1993 年之前增加了10 天、10 天、8 天和5 天,相应时段的积温分别增加了278 ℃、251 ℃、235 ℃和207 ℃;即20 世纪90 年代初以来,秦岭以北气温与热量资源增加幅度要比秦岭以南稍大一些。
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    水文研究
    2003-2009 年中亚地区湖泊水位变化的时空特征
    李均力, 陈曦, 包安明
    2011, 66 (9):  1219-1229.  doi: 10.11821/xb201109007
    摘要 ( 738 )   PDF(815KB) ( 1279 )  
    利用ICESat/GLAS 卫星测高数据产品获取2003-2009 年间中亚地区24 个典型湖泊的水位信息,分析该地区湖泊水位变化的时间过程和空间特征,并结合流域内气象观测数据和冰川、水坝分布图,分析不同类型湖泊的水位变化对气候变化与人类活动的响应。结果表明,湖泊水位变化与湖泊所在流域的年均降水量的变化呈显著的正相关;冰川融水对高山封闭湖泊的变化具有重要作用,其中在青藏高原北部、帕米尔高原和天山中部有大量冰川分布的流域,湖泊水位变化与湖泊补给系数呈正相关,水位主要表现为升高或稳定的状态;而在天山和阿尔泰山高地区无冰川补给的流域,水位随湖泊补给系数的增大而呈现负变化。水利枢纽或拦水坝为人类活动对湖泊的直接影响因子,其空间分布与近年来外流湖和平原尾闾湖的水位变化有关。拦水建坝的外流湖和尾闾湖的水位下降明显,而未建拦水坝或水利枢纽的外流湖水位相对稳定,进一步印证了近年来中亚水资源过度开发造成湖泊水位下降的事实。
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    基于遥感和SEBAL模型的塔里木河干流区蒸散发估算
    李宝富, 陈亚宁, 李卫红, 曹志超
    2011, 66 (9):  1230-1238.  doi: 10.11821/xb201109008
    摘要 ( 1050 )   PDF(748KB) ( 1052 )  
    运用1985 年、2000 年和2010 年遥感资料与SEBAL 模型估算了塔里木河干流区蒸散发。结果表明:该区蒸散发量较大,介于0~5.11 mm/d之间;靠近河道区蒸散发明显大于远离河道区;各土地利用/覆被类型蒸散发大小依次为:水体> 耕地> 林地> 草地> 未利用地> 居工地,主要与其植被覆盖度和水分供给条件有关;而日总蒸散发大小顺序为:草地> 未利用地> 耕地> 林地> 水体> 居工地,这与各土地利用/覆被类型面积密切相关。在1985-2010 年间,塔里木河干流区日总蒸散发量先减小后增大;上游平均日总蒸散发量为中游和下游的1.27 倍和1.42 倍。2000 年塔里木河干流区日总蒸散发比1985 年减少了6.80×104 m3,原因是中游和下游日总蒸散发减小,而上游日总蒸散发量却增加了3.02×105 m3。2010 年干流区日总蒸散发比2000 年高6.78×105 m3,其中上游和中游日总蒸散发量增加了1.19×106 m3,而下游却降低了5.16×105 m3,主要受中上游地区绿洲耕地面积扩张,水资源开发量过大,下游来水量减少的影响。
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    水库下游水沙变化与河床演变研究综述
    傅开道, 黄河清, 钟荣华, 王兴勇, 苏斌
    2011, 66 (9):  1239-1250.  doi: 10.11821/xb201109009
    摘要 ( 584 )   PDF(532KB) ( 715 )  
    水库建设以满足人类日益增长的水资源及其利用的要求仍是当今世界,特别是发展中国家在水利建设中的一项重要任务。建坝改变了上下游水流边界条件,导致水沙输移变化,同时也触发了河床形态发生相应的调整。自从20 世纪30 年代全球大规模修坝后,关于此课题的研究就层出不穷。本文就此研究主题对国内外研究成果进行梳理与总结,简要综述水库下游水流挟沙变异以及河床形态演变的研究历史与现状,旨在对该领域的研究进展进行全面的归纳与总结。
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    三峡水库不同调度方式运行期洞庭湖区的水情响应
    李景保, 张照庆, 欧朝敏, 黎昔春, 余果, 廖小红
    2011, 66 (9):  1251-1260.  doi: 10.11821/xb201109010
    摘要 ( 635 )   PDF(781KB) ( 566 )  
    运用1951-2002 年典型年实测原型水文资料,对比分析2003-2010 年三峡水库不同调度方式运行期对洞庭湖区水情的影响,结果表明:(1) 影响时间为每年5 月25 日-6 月10 日、7 月1 日-8月31 日、9 月15 日-10 月31 日、12 月-次年4 月,其中枯期补水调度的影响不很敏感;(2) 预泄调度,平水年径流有所增加,平均水位、最高水位均有上升。丰、枯年影响期径流增加平均值40.25 ×108 m3;平均水位抬高平均值1.06 m,最高水位壅高平均值1.06 m;(3) 蓄洪调度,平水年洪水量稍有上涨,枯、丰年影响期洪水减少平均值444.02 × 108 m3,平均洪水位降低平均值2.64 m,最高洪水位降低平均值1.42 m;(4) 蓄水调度,除平水年影响期径流增加、水位稍有壅高外,枯、丰年影响期径流减少平均值185.27 × 108 m3,平均水位降低平均值3.13 m,最高水位降低平均值2.14 m;(5) 补水调度,平、丰年影响期径流减少平均值337.7 × 108 m3,平均水位降低平均值1.89 m,最高水位降低平均值2.39 m,但枯水年影响期径流量增加、平均水位与最高水位稍有抬高。关键词:长江三峡水库;调度方式;洞庭湖区;水情变化
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    黄河源区径流对气候变化的响应及未来趋势预测
    李林, 申红艳, 戴升, 肖建设, 时兴合
    2011, 66 (9):  1261-1269.  doi: 10.11821/xb201109011
    摘要 ( 584 )   PDF(969KB) ( 723 )  
    利用1956-2010 年黄河源区流域水文、气象观测数据和2010-2030 年区域气候模式系统PRECIS输出数据降尺度生成的未来气候情景资料,通过分析流量的演变规律和揭示气候归因,预测了未来流量可能的演变趋势。研究表明:近55 年来黄河源区年平均流量总体呈减少趋势,并具有5a、8a、15a、22a 和42a 的准周期变化;南海夏季风减弱引起流域降水量的减少与全球变暖背景下蒸发量的增大和冻土的退化是导致黄河源区流量减少的气候归因;根据区域气候模式系统PRECIS预测结果,未来20 年黄河源区流量变化趋势可能仍以减少为主。
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    水文模型参数敏感性快速定量评估的RSMSobol方法
    孔凡哲, 宋晓猛, 占车生, 叶爱中
    2011, 66 (9):  1270-1280.  doi: 10.11821/xb201109012
    摘要 ( 621 )   PDF(848KB) ( 1173 )  
    水文模型参数敏感性分析是模型不确定性量化研究的重要环节,其可以有效识别关键参数,减少模型率定的不确定性,提高模型优化效率。然而如何快速有效地定量评估参数敏感性已成为当前大尺度分布式水文模型优化的瓶颈。针对传统的全局定量敏感性分析方法在多参数复杂水文模型的不足,本文采用基于统计学习理论的支持向量机(SVM) 建立非参数响应曲面(称为代理模型),再结合基于方差的Sobol 方法,建立了基于响应曲面方法的Sobol 定量全局敏感性分析方法(RSMSobol 方法),实现复杂模型系统参数敏感性的快速定量化评估。本文选用淮河流域的日尺度分布式时变增益水文模型进行实例研究,采用水量平衡系数(WB),Nash-Sutcliffe 效率系数(NS) 和相关系数(RC) 三个目标函数综合评价模拟效果。研究结果显示RSMSobol方法在实现定量全局敏感性分析的同时降低了模型运行时耗,提高了模型评估效率,且与传统定量方法Sobol 方法具有同样的评估效果。该方法的有效应用为大型复杂水文动力模拟系统的参数定量化敏感性评价提供了参考,为模型参数进一步优化提供了可靠依据。
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    环境化学
    西安市二环内表层土壤重金属空间分布特征
    陈秀端, 卢新卫, 赵彩凤, 罗大成
    2011, 66 (9):  1281-1288.  doi: 10.11821/xb201109013
    摘要 ( 747 )   PDF(810KB) ( 581 )  
    采集西安市二环内78 处表层土壤样品,研究西安二环内城市表层土壤中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、V的空间分布特征,并采用相关分析、因子分析和聚类分析等多元统计方法探究西安市二环内城市表层土壤中8 种重金属元素的来源。结果表明,西安市二环内表层土壤中Co、Cr、Cu、Pb、Zn具有明显的高值带和高值区,而Mn、Ni、V在西安市二环内表层土壤中均匀分布,空间差异不大。多元统计分析表明,西安市二环内表层土壤中Co、Cr、Cu、Pb、Zn的累积主要受交通、工业生产,以及废弃物堆放等人类活动影响;Mn、Ni、V的累积则主要受成土母质影响。
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    学术信息
    中国地理学会2011年学术年会在新疆乌鲁木齐举行
    《地理学报》
    2011, 66 (9):  1289-1292.  doi: 10.11821/xb201109014
    摘要 ( 385 )   PDF(732KB) ( 434 )  
    7 月23-25 日,中国地理学会2011 年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十周年庆典活动在新疆乌鲁木齐隆重举行。会议由中国地理学会主办,中国科学院新疆生态与地理研究所承办,新疆师范大学地理科学与旅游学院、新疆大学资源与环境科学学院、新疆地理学会和中国科学院地理科学与资源研究所协办。本届学术年会得到了全国地理单位和地理学者的大力支持和积极响应,来自全国各大专院校、科研院所和基础地理教育领域的与会者,以及来自美国、加拿大、德国的特邀嘉宾等1200 多人出席了本届年会。新疆维吾尔自治区人大常委会副主任杜秦瑞、中国地理学会理事长、国务院参事刘燕华,新疆维吾尔自治区人民政府副主席靳诺,中国科学院院士、中国地理学会名誉理事长刘昌明,中国科学院院士、中国青藏高原研究会原理事长郑度,中国科学院院士、中国地理学会副理事长陶澍,国际地理联合会(IGU) 副主席、德国科隆大学教授Dietrich Soyez,美国地理学家协会(AAG) 执行主任Douglas Richardson,AAG前主席、美国俄勒冈大学教授Alexander Murphy,AAG成就奖获得者、美国俄亥俄大学教授Mei-Po Kwan等应邀出席了年会开幕式和大会报告会,刘燕华理事长、杜秦瑞副主任、Soyez 副主席等先后在开幕式上致辞。另外,还有一些相关单位的领导或代表也应邀出席了年会开幕式及研究所庆典活动。大会开幕式由新疆科技厅厅长、中国科学院新疆分院院长、新疆地理学会理事长张小雷主持。
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    我国综合自然地理学未来发展研讨会在北京召开
    《地理学报》
    2011, 66 (9):  1293-1294.  doi: 10.11821/xb201109015
    摘要 ( 262 )   PDF(319KB) ( 468 )  
    2011 年8 月4-5 日,我国综合自然地理学未来发展研讨会在北京中国科学院地理科学与资源研究所召开。来自中国地理学会、国家自然科学基金委员会、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院生态环境研究中心、中国科学院遥感应用研究所、中国科学院对地观测与数字地球研究中心、北京大学、北京师范大学、首都师范大学等京区单位的20 多位专家、学者应邀出席了会议。
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    第4届“寒区水资源及其可持续利用学术研讨会”在抚远召开
    《地理学报》
    2011, 66 (9):  1295-1295.  doi: 10.11821/xb201109016
    摘要 ( 211 )   PDF(878KB) ( 431 )  
    2011 年8 月12-15 日,第4 届“寒区水资源及其可持续利用学术研讨会”在黑龙江省抚远县举行。本届会议由黑龙江大学、黑龙江省水利学会主办,黑龙江大学水利电力学院、黑龙江大学寒区地下水研究所承办。大会的主题是“寒区冰情及冻土水文效应”。来自全国36家单位的47位专家、学者参加了会议。
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    第5届“寒区水资源及其可持续利用学术研讨会”通知
    《地理学报》
    2011, 66 (9):  1296-1296.  doi: 10.11821/xb201109017
    摘要 ( 216 )   PDF(182KB) ( 346 )  
    为进一步交流和研讨“寒水+界河”相关问题,第5届“寒区水资源及其可持续利用学术研讨会”(5th Conference onWater in Cold Region)将于2012年8月11-13日在内蒙古自治区满洲里市召开,会议主题为:寒区水科学与国际河流,会间考察呼伦湖、贝尔湖,会后考察贝加尔湖。本届会议论文集将送报EI检索,以期更大范围、更深层次的影响和推动寒区水科学领域的学术发展。
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