黃河流域多時(shí)空尺度干旱演變規(guī)律研究.pdf

1、隨著氣候變化的影響加強(qiáng)，干旱事件在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出廣發(fā)和頻發(fā)的態(tài)勢(shì)，且時(shí)間節(jié)律和空間分布特征也發(fā)生了顯著變化;在流域尺度識(shí)別干旱在時(shí)間上是否呈現(xiàn)周期性變化，如呈現(xiàn)周期變化，可區(qū)分出干旱不同時(shí)間尺度上呈現(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì);并識(shí)別該流域干旱區(qū)域面積、質(zhì)心、集中區(qū)等空間分布特征的變化規(guī)律。對(duì)流域干旱時(shí)空演變特征進(jìn)行深入分析，是氣候變化背景下干旱綜合應(yīng)對(duì)中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，本文利用歷史氣候氣象資料，對(duì)黃河流

2、域干旱演變的趨勢(shì)性做了簡(jiǎn)要的分期，并結(jié)合全流域的旱澇值，通過(guò)小波分析及功率譜函數(shù)對(duì)其時(shí)間演變的周期性進(jìn)行識(shí)別，最后使用M—K檢驗(yàn)，對(duì)其突變性進(jìn)行分析。近500年干旱時(shí)間演變規(guī)律:從全新世以來(lái)整體的旱澇格局可以看出，黃河流域處于干旱期;近300年冷暖分期格局可以看出，黃河流域處于暖期;結(jié)合小波分析方法對(duì)黃河流域干旱演變的周期進(jìn)行了識(shí)別，存在的主要周期尺度有125年左右，40年左右、11年左右以及7年左右;主要突變點(diǎn)有1498年、1614年

3、、1670年、1695年、1714年、1795年、1875年、1980年;近500年空間演變規(guī)律:百年尺度其干旱質(zhì)心經(jīng)度變化范圍位于108.2°～110.1°，緯度變化范圍位于35.2°～36.9°，且干旱中心處于流域的西北部;從百年尺度可以看出1470-1800年期間，每百年的干旱頻度及強(qiáng)度從南向北，從西向東都呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，1801-2000年期間每百年的干旱頻度和強(qiáng)度從西北方向，并對(duì)黃河流域干旱百年尺度的易發(fā)區(qū)、頻發(fā)區(qū)、高發(fā)區(qū)進(jìn)行了

4、劃分，進(jìn)而探求其各個(gè)分區(qū)的干旱質(zhì)心的變化規(guī)律。
　　其次，本文結(jié)合氣象及水文資料，對(duì)近60年黃河流域干旱演變規(guī)律及成因做了初步分析，氣象干旱演變規(guī)律:黃河流域20世紀(jì)60年代氣象干旱面積62.2萬(wàn)km2，占全流域總面積的78％;70年代氣象干旱面積37.7萬(wàn)km2，占全流域總面積的47.2％;80年代氣象干旱面積52.6萬(wàn)Km2，占全流域的66.2％;90年代氣象干旱面積47.1萬(wàn)Km2，占全流域的59.2％;2000年之后氣象干

5、旱面積52.8萬(wàn)km2，占全流域的66.4％。水文干旱演變成因分析:流域整體上降水、土地利用的變化和水利工程調(diào)蓄造成天然徑流量減少，而蒸發(fā)的變化導(dǎo)致天然徑流量的增加;其中4個(gè)主要影響因子中，降水的改變對(duì)于天然徑流量的變化貢獻(xiàn)最大，土地利用和水利工程調(diào)蓄因子的變化對(duì)各個(gè)集水單元的貢獻(xiàn)率因地區(qū)的差異也有很大差異，如C區(qū)的土地利用因子的貢獻(xiàn)率只有6.21％，水利工程調(diào)蓄因子的貢獻(xiàn)率卻達(dá)到了41.24％;F區(qū)的土地利用因子的貢獻(xiàn)率高達(dá)60.94

6、％，水利工程調(diào)蓄因子的貢獻(xiàn)率只有10.7％。干旱災(zāi)害演變規(guī)律:20世紀(jì)60年代和50年代相比，受災(zāi)面積呈現(xiàn)略微的減小趨勢(shì)，成災(zāi)面積卻呈現(xiàn)增加趨勢(shì);70年代和60年代相比受災(zāi)面積變化幅度較大，呈現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)的趨勢(shì)，成災(zāi)面積增加趨勢(shì)有所增強(qiáng);80年代和70年代相比受災(zāi)面積呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，成災(zāi)面積卻仍然呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，90年代和80年代相比受災(zāi)面積再次呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，成災(zāi)面積仍保持增加態(tài)勢(shì);21世紀(jì)以后和上世紀(jì)90年代相比，受災(zāi)面積呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，成災(zāi)

7、面積首次出現(xiàn)減少的態(tài)勢(shì)。出現(xiàn)此種變化的原因可為隨著水利工程建設(shè)的完善，及其聯(lián)合調(diào)度功能，加強(qiáng)了區(qū)域應(yīng)對(duì)干旱的能力，減輕干旱帶來(lái)的損失的功能越來(lái)越明顯。
　　最后，本文結(jié)合區(qū)域氣候模式數(shù)據(jù)為使用區(qū)域氣候模式RegCM4.0/RCP4.5情景下未來(lái)氣候變化預(yù)估數(shù)據(jù)，對(duì)黃河流域未來(lái)四十年干旱演變規(guī)律進(jìn)行預(yù)估，并結(jié)合預(yù)估結(jié)果，未來(lái)黃河流域干旱雖然有減輕趨勢(shì)雖然旱減輕，但是有不確定性，供需矛盾仍然存在，針對(duì)黃河流域抗旱面臨的形式及存在問(wèn)題，