干旱区地理 ›› 2024, Vol. 47 ›› Issue (8): 1327-1337.doi: 10.12118/j.issn.1000-6060.2023.638 cstr: 32274.14.ALG2023638
程瑛1(), 宋兴宇1(
), 付正旭1, 黎倩1, 王一丞1, 韩兰英2
收稿日期:
2023-11-10
修回日期:
2024-01-16
出版日期:
2024-08-25
发布日期:
2024-09-02
通讯作者:
宋兴宇(1995-),男,硕士,主要从事大气物理等方面的研究. E-mail: gs_sxy1995@163.com作者简介:
程瑛(1966-),女,正高级工程师,主要从事气候变化和决策气象服务等方面的研究. E-mail: kyzy_chengy@163.com
基金资助:
CHENG Ying1(), SONG Xingyu1(
), FU Zhengxu1, LI Qian1, WANG Yicheng1, HAN Lanying2
Received:
2023-11-10
Revised:
2024-01-16
Published:
2024-08-25
Online:
2024-09-02
摘要:
深入研究黄河上游流域降水及大气湿润度旨在为其生态环境保护提供科学依据。选用1961—2020年黄河上游流域36个测站降水、气压、气温、风速、相对湿度等资料,采用最小二乘法、Mann-Kendall突变检验和相关分析等方法,分析了黄河上游流域近60 a不同强度降水量、雨日及大气湿润指数的变化特征。结果表明:(1) 黄河上游流域年降水量总体呈现西南多、东北少的特征,近60 a以4.9 mm·(10a)-1的速度增加,尤以夏季增加最显著。(2) 除小雨雨日减少外,小雨雨量、中雨雨日、雨量及大-暴雨雨日、雨量均呈增加趋势,其中产流区夏季中雨雨量增加最为显著。(3) 黄河上游流域各区域湿润指数均呈现一致的下降趋势,其中源头区下降最多,其突变发生在1989年。(4) 随着气候变暖,黄河上游流域潜在蒸散量增加的速率比降水增加的速率大,进而造成空气中水分散失增加,大气湿润度下降,对植被生长的潜在风险增加。
程瑛, 宋兴宇, 付正旭, 黎倩, 王一丞, 韩兰英. 近60 a黄河上游流域不同强度降水及大气湿润指数变化的新特征[J]. 干旱区地理, 2024, 47(8): 1327-1337.
CHENG Ying, SONG Xingyu, FU Zhengxu, LI Qian, WANG Yicheng, HAN Lanying. New characteristics of various intensity precipitation and atmospheric humidity index in the upper reaches of the Yellow River in recent 60 years[J]. Arid Land Geography, 2024, 47(8): 1327-1337.
表1
黄河上游流域降水量年代平均变化"
年代 | 降水量/mm | ||||
---|---|---|---|---|---|
春季 | 夏季 | 秋季 | 冬季 | 年 | |
20世纪60年代 | 64.7 | 177.0 | 77.8 | 4.1 | 326.6 |
20世纪70年代 | 52.3 | 180.9 | 73.7 | 5.3 | 312.2 |
20世纪80年代 | 65.2 | 176.9 | 66.6 | 6.6 | 315.3 |
20世纪90年代 | 57.2 | 183.8 | 56.7 | 6.1 | 303.8 |
21世纪00年代 | 62.7 | 173.2 | 76.9 | 6.6 | 319.4 |
21世纪10年代 | 67.2 | 201.1 | 77.7 | 7.7 | 353.7 |
1961—2020年 | 61.5 | 182.1 | 71.6 | 6.1 | 321.3 |
气候倾向率/mm·(10a)-1 | 1.1** | 3.5*** | 0.2 | 0.6 | 5.0*** |
表2
黄河上游流域分区降水量年代变化"
年代 | 源头区降水量/mm | 产流区降水量/mm | 出口区降水量/mm | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
春季 | 夏季 | 秋季 | 冬季 | 春季 | 夏季 | 秋季 | 冬季 | 春季 | 夏季 | 秋季 | 冬季 | |||
20世纪60年代 | 116.9 | 327.7 | 156.3 | 10.2 | 73.3 | 190.6 | 89.0 | 3.5 | 40.9 | 121.4 | 44.3 | 3.1 | ||
20世纪70年代 | 116.6 | 323.4 | 150.6 | 10.2 | 60.2 | 197.4 | 75.9 | 5.7 | 26.1 | 124.3 | 50.7 | 3.5 | ||
20世纪80年代 | 121.6 | 337.1 | 144.9 | 13.2 | 75.6 | 188.6 | 72.0 | 6.8 | 38.4 | 120.8 | 39.8 | 4.7 | ||
20世纪90年代 | 119.6 | 298.5 | 115.4 | 15.1 | 60.1 | 204.3 | 61.4 | 6.2 | 37.3 | 130.0 | 35.8 | 3.6 | ||
21世纪00年代 | 117.1 | 325.9 | 143.5 | 12.5 | 70.5 | 182.7 | 83.1 | 6.5 | 39.3 | 121.6 | 52.0 | 5.1 | ||
21世纪10年代 | 151.1 | 342.1 | 150.2 | 18.4 | 74.6 | 223.1 | 82.5 | 8.0 | 36.5 | 138.7 | 53.0 | 4.4 | ||
1961—2020年 | 123.8 | 325.8 | 143.5 | 13.3 | 69.0 | 197.7 | 77.3 | 6.1 | 36.4 | 126.1 | 45.9 | 4.1 | ||
气候倾向率/mm·(10a)-1 | 4.9 | 1.9 | -2.6 | 1.3 | 0.6 | 4.4 | -0.7 | 0.7 | 0.5 | 2.8 | 1.1 | 0.3 |
表4
黄河上游流域各季节小雨和中雨量级雨量(雨日)正、负趋势站数的百分比及倾向率"
统计参数 | 小雨 | 中雨 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
春季 | 夏季 | 秋季 | 年 | 春季 | 夏季 | 秋季 | 年 | ||
负趋势的站数百分比/% | 50.0(55.6) | 55.6(69.4) | 38.9(25.0) | 38.9(63.9) | 33.3(8.3) | 25.0(16.7) | 47.2(38.9) | 22.2(22.2) | |
正趋势的站数百分比/% | 50.0(44.4) | 44.4(30.6) | 61.1(75.0) | 61.1(36.1) | 66.7(91.7) | 75.0(93.3) | 52.8(61.1) | 77.5(77.5) | |
通过0.05显著性水平检验负趋势的站数百分比/% | 2.8(11.1) | 0.0(19.4) | 0.0(0.0) | 0.0(11.1) | 0.0(0.0) | 0.0(0.0) | 2.8(5.6) | 0.0(0.0) | |
通过0.05显著性水平检验正趋势的站数百分比/% | 13.9(2.8) | 5.6(5.6) | 2.8(0) | 25.0(8.3) | 8.3(8.3) | 13.9(16.7) | 11.1(11.1) | 25.0(22.2) | |
雨量气候倾向率/mm·(10a)-1 | 0.6 | 0.1 | 0.3 | 1.3 | 0.3 | 2.1 | -0.1 | 2.6 | |
雨日气候倾向率/d·(10a)-1 | 0.1 | -0.2 | 0.1 | -0.01 | -0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 |
[1] | 邱新法, 刘昌明, 曾燕. 黄河流域近40年蒸发皿蒸发量的气候变化特征[J]. 自然资源学报, 2003, 18(4): 437-442. |
[Qiu Xinfa, Liu Changming, Zeng Yan. Changes of pan evaporation in the recent 40 years over the Yellow River Basin[J]. Journal of Natural Resources, 2003, 18(4): 437-442.]
doi: 10.11849/zrzyxb.2003.04.007 |
|
[2] | 买苗, 曾燕, 邱新法. 黄河流域近40年日照百分率的气候变化特征[J]. 气象, 2006, 32(5): 63-66. |
[Mai Miao, Zeng Yan, Qiu Xinfa. Variation of sunshine percentage for the last 40 years in the Yellow River Basin[J]. Meteorological Monthly, 2006, 32(5): 63-66.] | |
[3] | 祝青林, 张留柱, 于贵瑞, 等. 近30年黄河流域降水量的时空演变特征[J]. 自然资源学报, 2005, 20(4): 478-481. |
[Zhu Qinglin, Zhang Liuzhu, Yu Guirui, et al. The spatial and temporal variability characteristics of precipitation in the Yellow River Basin of recent 30 years[J]. Journal of Natural Resources, 2005, 20(4): 478-481.] | |
[4] | 成艺, 武兰珍, 刘峰贵, 等. 黄河上游近60 a径流量与降水量变化特征研究[J]. 干旱区地理, 2022, 45(4): 1022-1031. |
[Cheng Yi, Wu Lanzhen, Liu Fenggui, et al. Changes of runoff and precipitation in the upstream of Yellow River during the past 60 years[J]. Arid Land Geography, 2022, 45(4): 1022-1031.] | |
[5] | 刘宇, 管子隆, 田济扬, 等. 近70 a泾河流域径流变化及其驱动因素研究[J]. 干旱区地理, 2022, 45(1): 17-26. |
[Liu Yu, Guan Zilong, Tian Jiyang, et al. Runoff change and its driving factors in Jinghe River Basin in recent 70 years[J]. Arid Land Geography, 2022, 45(1): 17-26.] | |
[6] | 王根绪, 沈永平, 程国栋. 黄河源区生态环境变化与成因分析[J]. 冰川冻土, 2000, 22(3): 200-205. |
[Wang Genxu, Shen Yongping, Cheng Guodong. Eco-environmental changes and causal analysis in the source regions of the Yellow River[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2000, 22(3): 200-205.] | |
[7] | 蓝永超, 丁永建, 沈永平, 等. 气候变化对黄河上游水资源系统影响的研究进展[J]. 气候变化研究进展, 2005, 1(3): 122-125. |
[Lan Yongchao, Ding Yongjian, Chen Yongping, et al. Review on impact of climate change on water resources system in the upper reaches of Yellow River[J]. Advances in Climate Change Research, 2005, 1(3): 122-125.] | |
[8] | 陈利群, 刘昌明. 黄河源区气候和土地覆被变化对径流的影响[J]. 中国环境科学, 2007, 27(4): 559-565. |
[Chen Liqun, Liu Changming. Influence of climate and land-cover change on runoff of the source regions of Yellow River[J]. China Environmental Science, 2007, 27(4): 559-565.] | |
[9] | Xu J X. Complex of runoff: Precipitation ratio to the rising air temperature: The source area of the Yellow River, China[J]. Reg Environ Chang, 2015, 15(1): 35-43. |
[10] | Gu C J, Mu X M, Gao P, et al. Changes in run off and sediment load in the three parts of the Yellow River Basin, in response to climate change and human activities[J]. Hydrol Process, 2019, 33(4): 585-601. |
[11] | 马镜娴, 戴彩娣. 西北地区东部降水量年际和年代际变化的若干特征[J]. 高原气象, 2001, 20(4): 362-367. |
[Ma Jingxian, Dai Caidi. Some characteristics of interannual and interdecadal changes in the eastern part of northwest China[J]. Plateau Meteorology, 2001, 20(4): 362-367.] | |
[12] | 左洪超, 吕世华, 胡隐樵. 中国近50年气温及降水量的变化趋势分析[J]. 高原气象, 2004, 23(2): 240-243. |
[Zuo Hongchao, Lü Shihua, Hu Yinqiao. Variations trend of yearly mean air temperature and precipitation in China in the last 50 years[J]. Plateau Meteorology, 2004, 23(2): 240-243.] | |
[13] | 黄玉霞, 李栋梁, 王宝鉴, 等. 西北地区近40年年降水异常的时空特征分析[J]. 高原气象, 2004, 23(2): 245-252. |
[Huang Yuxia, Li Dongliang, Wang Baojian, et al. Analysis on temporal-spatial features of annual precipitation in northwest China in 1961—2000[J]. Plateau Meteorology, 2004, 23(2): 245-252.] | |
[14] | 赵传成, 王雁, 丁永建, 等. 西北地区近50年气温及降水的时空变化[J]. 高原气象, 2011, 20(2): 385-390. |
[Zhao Chuancheng, Wang Yan, Ding Yongjian, et al. Spatial-temporal variations of temperature and precipitation in northern China in recent 50 years[J]. Plateau Meteorology, 2011, 20(2): 385-390.] | |
[15] | 李栋梁, 吕兰芝. 中国农牧交错带的气候特征与演变[J]. 中国沙漠, 2002, 22(5): 483-488. |
[Li Dongliang, Lü Lanzhi. Climate characters and evolution of agricultural and pasturing interlaced zone in China[J]. Journal of Desert Research, 2002, 22(5): 483-488.] | |
[16] | 黄建平, 张国龙, 于海鹏, 等. 黄河流域近40 a气候变化的时空特征[J]. 水利学报, 2020, 51(9): 1048-1058. |
[Huang Jianping, Zhang Guolong, Yu Haipeng, et al. Characteristics of climate change in the Yellow River Basin during recent 40 years[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2020, 51(9): 1048-1058.] | |
[17] | 郑景云, 卞娟娟, 葛全胜, 等. 中国1951—1980年及1981—2010年的气候区划[J]. 地理研究, 2013, 32(6): 987-997. |
[Zheng Jingyun, Bian Juanjuan, Ge Quansheng, et al. The climate regionalization in China for 1951—1980 and 1981—2010[J]. Geographical Research, 2013, 32(6): 987-997.] | |
[18] | 刘勤, 严昌荣, 张燕卿, 等. 近50年黄河流域气温和降水量变化特征分析[J]. 中国农业气象, 2012, 33(4): 475-480. |
[Liu Qin, Yan Changrong, Zhang Yanqing, et al. Variation of precipitation and temperature in Yellow River Basin during the last 50 years[J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2012, 33(4): 475-480.] | |
[19] | 保广裕, 乜虹, 戴升, 等. 黄河上游河源区不同量级降水量对径流量变化的影响[J]. 干旱区研究, 2021, 38(3): 704-713. |
[Bao Guangyu, Nie Hong, Dai Sheng, et al. Research on effects of different precipitation magnitudes on runoff changes in the headwater region of the upper Yellow River[J]. Arid Zone Research, 2021, 38(3): 704-713.] | |
[20] |
常军, 王永光, 赵宇, 等. 近50年黄河流域降水量及雨日的气候变化特征[J]. 高原气象, 2014, 33(1): 43-54.
doi: 10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00177 |
[Chang Jun, Wang Yongguang, Zhao Yu, et al. Characteristics of climate change of precipitation and rain days in the Yellow River Basin during recent 50 years[J]. Plateau Meteorology, 2014, 33(1): 43-54.]
doi: 10.7522/j.issn.1000-0534.2012.00177 |
|
[21] | 李二辉, 穆兴民, 赵广举. 1919—2010年黄河上中游区径流量变化分析[J]. 水科学进展, 2014, 25(2): 155-163. |
[Li Erhui, Mu Xingmin, Zhao Guangju. Temporal changes in annual runoff and influential factors in the upper and middle reaches of Yellow River from 1919—2010[J]. Advances in Water Science, 2014, 25(2): 155-163.] | |
[22] | 蓝永超, 文军, 赵国辉, 等. 黄河河源区径流对气候变化的敏感性分析[J]. 冰川冻土, 2010, 32(1): 175-182. |
[Lan Yongchao, Wen Jun, Zhao Guohui, et al. Sensibility analysis of the runoff in the headwater regions of the Yellow River to climate change[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2010, 32(1): 175-182.] | |
[23] | 陈磊, 王义民, 畅建霞, 等. 黄河流域季节降水变化特征分析[J]. 人民黄河, 2016, 38(9): 8-12. |
[Chen Lei, Wang Yimin, Chang Jianxia, et al. Characteristics and variation trends of seasonal precipitation in the Yellow River Basin[J]. Yellow River, 2016, 38(9): 8-12.] | |
[24] | 贺振, 贺俊平. 1960年至2012年黄河流域极端降水时空变化[J]. 资源科学, 2014, 36(3): 490-501. |
[He Zhen, He Junping. Temporal and spatial variation of extreme precipitation in the Yellow River Basin from 1960 to 2012[J]. Resources Science, 2014, 36(3): 490-501.] | |
[25] |
马佳宁, 高艳红. 近50年黄河上游流域年均降水与极端降水变化分析[J]. 高原气象, 2019, 38(1): 124-135.
doi: 10.7522/j.issn.1000-0534.2018.00126 |
[Ma Jianing, Gao Yanhong. Analysis of annual precipitation and extreme precipitation change in the upper Yellow River Basin in recent 50 years[J]. Plateau Meteorology, 2019, 38(1): 124-135.]
doi: 10.7522/j.issn.1000-0534.2018.00126 |
|
[26] |
解承莹, 李敏姣, 张雪芹, 等. 青藏高原南缘关键区夏季水汽输送特征及其与高原降水的关系[J]. 高原气象, 2015, 34(2): 327-337.
doi: 10.7522/j.issn.1000-0534.2014.00034 |
[Xie Chengying, Li Minjiao, Zhang Xueqin, et al. Moisture transport features in summer and its rainfall effects over key region in southern margin of Qinghai-Xizang Plateau[J]. Plateau Meteorology, 2015, 34(2): 327-337.]
doi: 10.7522/j.issn.1000-0534.2014.00034 |
|
[27] | 叶培龙, 张强, 王莺, 等. 1980—2018年黄河上游气候变化及其对生态植被和径流量的影响[J]. 大气科学学报, 2020, 43(6): 967-979. |
[Ye Peilong, Zhang Qiang, Wang Ying, et al. Climate change in the upper Yellow River Basin and its impact on ecological vegetation and runoff from 1980 to 2018[J]. Transaction of Atmospheric Science, 2020, 43(6): 967-979.] | |
[28] | 范擎宇, 何福红, 王涛, 等. 黄河流域2001—2013年生境适宜性变化研究[J]. 农业现代化研究, 2017, 38(3): 519-526. |
[Fan Qingyu, He Fuhong, Wang Tao, et al. Study on the habitat suitability change of the Yellow River Basin from 2001 to 2013[J]. Research of Agricultural Modernizaion, 2017, 38(3): 519-526.] | |
[29] | 魏凤英, 现代气候统计诊断与预测技术[M]. 2版. 北京: 气象出版社, 2007. |
[Wei Fengying. Modern climate statistical technology of diagnosis and prediction meteorology press[M]. 2nd ed. Beijing: China Meteorological Press, 2007.] | |
[30] | 中国气象局. 生态质量气象评价规范(试行)[S]. 北京, 2005: 1-4. |
[China Meteorological Administration. Code for meteorological assessment of ecological quality (for trial implementation)[S]. Beijing, 2005: 1-4.] |
[1] | 张顺伟, 周自翔, 熊炫晨, 周杰. 基于WRF模式的无定河流域极端气候特征分析[J]. 干旱区地理, 2024, 47(9): 1482-1495. |
[2] | 张宏芳, 潘留杰, 卢珊, 沈姣姣. 近40 a来秦岭及周边地区极端降水变化特征[J]. 干旱区地理, 2024, 47(3): 380-390. |
[3] | 李春华, 朱飙, 杨金虎, 刘晨汐, 段欣妤, 黄鹏程. 中国区域气候干湿与土壤湿度变化特征及其差异性分析[J]. 干旱区地理, 2024, 47(10): 1674-1687. |
[4] | 唐太斌, 周保, 金晓媚, 魏赛拉加, 马涛, 张永艳. 黄河源区夏季地表温度变化研究[J]. 干旱区地理, 2023, 46(8): 1250-1259. |
[5] | 王学良, 陈仁升, 刘俊峰, 曹珊珊. 1956—2021年疏勒河上游山区洪水变化特征研究[J]. 干旱区地理, 2023, 46(8): 1260-1268. |
[6] | 张勇军, 杨余辉, 胡义成, 冯先成, 杨景燕. 新疆喀什河流域水化学时空变化特征及灌溉适应性评价[J]. 干旱区地理, 2023, 46(4): 583-594. |
[7] | 周丹, 保广裕, 苏献锋, 王力, 李宝华. 1961—2020年青海高原日照时数时空变化特征[J]. 干旱区地理, 2023, 46(1): 36-46. |
[8] | 琚立, 冉敏, 杨运鹏, 王馨. 塔里木盆地西南缘表土碳同位素组成特征分析[J]. 干旱区地理, 2022, 45(6): 1805-1813. |
[9] | 代青措, 保广裕, 祁栋林, 李永花, 刘佳茹, 张静, 李宝华. 京藏高速青海东部地区汛期路面水膜厚度变化特征及预报模型构建[J]. 干旱区地理, 2022, 45(6): 1814-1823. |
[10] | 艾尔肯·图尔荪,玉素甫江·如素力,崔一爽,喀迪阿依·阿力木,米日阿依·买土地. 2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候时空变化特征[J]. 干旱区地理, 2022, 45(5): 1440-1449. |
[11] | 成艺,武兰珍,刘峰贵,沈彦俊. 黄河上游近60 a径流量与降水量变化特征研究[J]. 干旱区地理, 2022, 45(4): 1022-1031. |
[12] | 韩艳莉,于德永,陈克龙,杨海镇. 2000—2018年青海湖流域气温和降水量变化趋势空间分布特征[J]. 干旱区地理, 2022, 45(4): 999-1009. |
[13] | 郭玉琳,赵勇,周雅蔓,黄秋霞,余贞谊,顾张杰. 新疆天山山区夏季降水日变化特征及其与海拔高度关系[J]. 干旱区地理, 2022, 45(1): 57-65. |
[14] | 杨梅,李岩瑛,张春燕,杨吉萍,罗晓玲,聂鑫. 河西走廊中东部春季沙尘暴变化特征及其典型个例分析[J]. 干旱区地理, 2021, 44(5): 1339-1349. |
[15] | 高婧,李胜楠,井立红,毛炜峄,井立军. 新疆塔城地区极端气温变化特征及其影响因子分析[J]. 干旱区地理, 2021, 44(2): 346-359. |
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