分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2023-03-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 在干旱区，冰雪融化是水资源形成的主要来源，为此，积雪资源的形成、转化与利用是新疆水资源开发利用研究的重要内容，而水文模型是水资源形成与转化量确定的关键途径。以中国科学院天山积雪站野外试验区为研究基地，以气象数据为自变量，以融雪量为因变量，研究了基于气温变化的融雪模型，并对所建单因素简易模型进行了率定和验证，同时分析了试验区多年融雪变化规律以及融雪对气温的响应过程。结果表明：在一定的低温状态下，冬季仍有融雪发生，在天山山区本项目研究流域积雪消融的日平均气温临界值约为-7 ℃，当日平均气温低于-7 ℃时，融雪基本处于暂停状态，体现了干旱区融雪特征。在模型方面，基于气温构建的单因素简易融雪模型在模拟山区融雪量时呈现出良好的代表性，在率定期（20162020年），融雪量观测值与模拟值间的相关性参数偏差、平均绝对误差、均方根误差、纳什效率系数和决定分别为-0.037、0.367、0.482、0.870和0.876；而验证期的值分别为-0.210、0.292、0.577、0.845和0.811。验证期的模拟结果和相关性系数显示，该模型的模拟值与观测值具有良好的一致性和稳定性，其优点是通过易获取的气象数据就可以估算流域融雪量。研究成果为干旱区积雪消融计算提供较为简便的算法，也为水文模型提供简便有效的融雪子模块。本研究对于掌握该地融雪变化规律及后续的融雪径流模拟及预测具有重要的参考价值。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用西天山阿热都拜小流域积雪、融雪和气象观测场2017—2018年每30 min的同步降雪、融雪和气温观测数据，对全年积雪期较短时间尺度上的融雪动态过程及其与气温的关系进行了对比分析。结果表明：山区降雪表现为“先升后降”的总体特征。稳定积雪期集中在2017年12月27日至2018年3月8日，最大降雪速率高达9.6 mm·h-1（雪水当量值，转化成新鲜雪深值为96.5 mm·h-1）。山区融雪过程的变化规律与降雪变化正好相反，呈现出“先降后升”的变化特征。融雪变化分为3个阶段，第一阶段：随着气温的下降，融雪速率下降，融雪速率由3.24 mm·h-1逐渐下降至0 mm·h-1；第二阶段：当气温低于融雪的临界温度（-13.5~-12.0 ℃）时，不产生融雪；第三阶段：随着气温的回升，融雪速率从0 mm·h-1逐渐上升至3.87 mm·h-1。在全年融雪与气温的大数据关系中，融雪量与气温的相关性系数不是很显著，其相关性系数为0.708；在无降水干扰下，7 d平均同步融雪量与气温的相关性系数处于显著水平，Pearson相关性系数为0.907，R2=0.823；当进一步考虑滞后效应后，融雪量与气温的相关性系数提升至极显著的线性关系，相关性系数高达0.943，R2=0.889，均通过了0.01显著性水平的双尾检验。在西天山阿热都拜小流域融雪量的变化过程与气温的变化过程有着密切的相关性。这种融雪量对气温变化的响应关系及其分析方法，对于提高应对未来气候变化的能力和预防洪灾及水资源管理具有一定的参考价值。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2019-08-02 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 全球变暖是当前全球气候变化研究的热点之一，新疆深居亚欧大陆内陆，地形气候复杂，探讨该区域气候变化与海拔的关系对全球气候变化研究具有重要的参考意义。基于1958—2017年新疆41个气象站的月和年平均气候数据，采用一元线性回归、MannKendall（M-K）趋势分析和突变检验等方法分析该地区气候变化的时空分布与海拔的关系。结果表明：1958—2017年新疆年均气温、年均降水量均呈上升趋势，但增加幅度具有时间和空间差异。在时间上，北疆四季平均气温增温幅度均大于南疆（冬季除外），四季降水量增幅北疆大于南疆（夏季除外）；在空间上，北疆气温和降水的增幅均大于南疆。研究区各个站点气温呈现出南部高而北部低的空间格局，年均降水量北部多，南部低。各个站点气温倾向率总体随海拔增加而减少，年均降水量变化率随海拔升高而增加，在不同海拔带内部存在差异。综上所述，受全球气候变暖的影响，近60 a来新疆年均气温和年均降水量均呈上升趋势，尤其是北疆对全球气候变暖的响应较为敏感。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 塔里木河下游生态系统作为典型的干旱区生态系统，对水分具有较强的依赖性。为了解塔里木河下游间歇性生态输水对地下水埋深变化、植被生长的关系，得出地下水埋深、植被生长变化及间歇性生态输水过程之间的相互影响机理，本研究以塔里木河下游英苏断面为研究区，基于达西定律、植物根系吸水速率计算方法，以及2009—2015年生态输水-地下水位变化-NDVI变化相互耦合关系，对三者之间相互影响过程及影响机理进行定性与定量分析。研究结果表明：（1）输水效益的显现是一个漫长的过程，地下水的响应和下游植被的生态响应均在一个大的空间和时间尺度上将逐步显现，另外由于植物生长具有季节性，当年地下水埋深值在一定程度上可影响次年植物生长。（2）多年研究表明，当地下水埋深低于7 m时，满足乔、灌木植物生长需求；低于6 m时，满足草本植物生长需求。（3）在年总输水量为固定情况下，一年两次是利于河岸植被恢复的最适宜输水次数。由于生态输水-地下水位变化-NDVI变化存在一定的滞后期，建议每年春季4~5月份和夏季7~8月份作为输水期。
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