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相似文献
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1.
梁新歌  王涵  赵爽  宋春桥 《湖泊科学》2023,35(6):2111-2122
在全球气候变暖和极端气候事件增加的背景下,流域水文循环过程受到的影响越来越强烈,导致湖泊水位变化表现出复杂的时空特征。而泛北极地区是地球上湖泊数量与面积分布最为集中的区域之一,该地区湖泊对气候变化响应非常敏感。因此,了解这些湖泊近期水文变化特征十分必要。本研究共搜集了36个泛北极大型湖泊(>500 km2)基于遥感或站点观测的近20年水位数据,分析其时空变化特征。本文使用线性回归模型来估算湖泊水位的变化趋势,进而利用皮尔逊相关分析了其主要水文影响变量和大气环流机制,并运用Mann-Kendall突变检验法探讨了水位突变的原因。结果表明,泛北极湖泊的水位整体上呈现不同程度上升(平均速率为0.013 m/a),有23个(64%)湖泊的水位呈上升趋势;研究湖泊中有10个通过90%统计显著性检验。其中,水位上升速率最大的湖泊是位于哈萨克斯坦的腾吉兹湖,上升速率为0.078 m/a。泛北极湖泊水位的波动主要与径流有关,有19个(53%)湖泊的水位波动与径流的增加更为相关;相比而言,位于亚洲的极地湖泊水位的上升与流域蒸发的降低显著相关,尤其是库苏古尔湖。从区域大气环流影响来看,泛北极湖泊水位变化主要与厄尔尼诺-南方涛动有关,其次是北极涛动和北大西洋涛动。本研究有助于加深对泛北极湖泊近20年水位变化规律及气候影响特征的科学理解。  相似文献   

2.
介绍了正在建设中的全球湖泊数据库的情况,以及该数据库的水位资料所反映的晚更新世末期以来全球湿润状况的变化。通过大尺度湖水位变化的时空分析,结果显示当今湖泊水位状态较历史时期而言,位于低纬干旱或半干旱地区的湖泊水位较低,而中纬及高纬湿润地区的湖泊水位较高。自末次冰盛期以来,北美大陆中南部地区湖泊水位自高至低,反映出该地区气候条件由湿变干,至早、中全新世达最干旱。而在非洲及南亚季风地区,冷期偏干,暖期偏湿。特别是在早、中全新世的温暖时期,为历史上最湿润时期。北半球中纬度地带的气候干湿变化与北半球冰盖的存在及其消融导致的西风带的南北摆动有关;而北半球季风区在早、中全新世出现的高潮面与北半球夏季辐射的增加有密切联系。  相似文献   

3.
介绍了正在建设中的全球湖泊数据库的情况,以及该数据库的水位资料所反映的晚更新世末期以来全球湿润状况的变化。通过大尺度湖水位变化的时空分析,结果显示当今湖泊水位状态较历史时期而言,位于低纬干旱或半干旱地区的湖泊水位较低,而中纬及高纬湿润地区的湖泊水位较高。自末次冰盛期以来,北美大陆中南部地区湖泊水位自高至低,反映出该地区气候条件由湿变干,至早、中全新世达最干旱。而在非洲及南亚季风地区,冷期偏干,暖期偏湿。特别是在早、中全新世的温暖时期,为历史上最湿润时期。北半球中纬度地带的气候干湿变化与北半球冰盖的存在及其消融导致的西风带的南北摆动有关;而北半球季风区在早、中全新世出现的高潮面与北半球夏季辐射的增加有密切联系。  相似文献   

4.
王文种  黄对  刘九夫  刘宏伟  王欢 《湖泊科学》2020,32(5):1552-1563
湖泊变化是气候变化的指示器.为探索利用单一短时间尺度的卫星水位数据源估算长时间序列的湖泊水量变化的可行性,本文利用短时间尺度(2016—2018年) Sentinel-3A合成孔径雷达高度计(SRAL)作为唯一卫星水位数据源,以藏北高原内陆湖泊当惹雍错为例,结合基于Landsat光学遥感数据提取的1988—2018年的湖泊面积,综合分析2016—2018年间的非结冰期遥感湖泊面积与遥感湖泊水位变化,基于该时段范围的水位变化-面积变化关系和水量估算公式,估算1988—2018年湖泊水位水量变化与2001—2018年的年内变化,并结合GLDAS产品数据与雪线变化情况初步探讨湖泊变化的可能原因.结果表明:当惹雍错近30年湖泊面积扩张明显,湖泊水位、水量增加显著,相比1988年,2018年的湖泊面积、水位、水量分别增加21.1 km2、5.29 m、44.75亿m3.其中1988—1998年湖泊面积-水位-水量有所减少,2000—2018年间湖泊变化总体呈增加趋势.2001—2018年内湖泊面积、水位、水量变化呈现干湿季特征.1996—2014/2015年湖泊水量变化为38.3亿/35.5亿m3,水量变化趋势、变化量与以往对应时间段的研究结果具有较强的一致性.湖泊面积扩张主要发生在水下地形平缓的东南部和中西部区域.结合气候因素与雪线变化的分析表明,湖泊水量变化受降雨、气温影响复杂,长时间年际尺度上的湖泊水量增长与气温的一致性较降水量强,湖泊湿季受降水量与气温的影响都较大,其中2008—2018年的湿季降水量、气温与水量变化散点拟合的确定性系数R2分别为0.613、0.845.该研究表明Sentinel-3A合成孔径雷达数据在湖泊水量变化估算上的潜力,为利用单一且只具有短时段数据的卫星雷达数据估算长时间序列湖泊水量变化提供依据.  相似文献   

5.
鄱阳湖水利枢纽工程对湖泊水位变化影响的模拟   总被引:14,自引:6,他引:8       下载免费PDF全文
水位变化是影响湖泊水文过程和生态环境的重要因素.本研究基于环境流体动力学(EFDC)模型构建了鄱阳湖水利枢纽工程与主湖区的二维模型,模拟水利枢纽工程运行后对主湖区及湿地保护区水位变化节律的影响.模拟结果表明:水利枢纽工程对湖泊水位的影响由北向南逐渐减小,水利枢纽工程提升了大湖北部水位,使南北水位差减小,将影响鄱阳湖枯水期的流速及自净能力.吴城和南矶湿地自然保护区核心区水位变化受水利枢纽工程的影响较小,吴城自然保护区核心区在水位低于13.8 m时与大湖脱离,不再受水利枢纽工程影响,但水利枢纽工程会影响蚌湖与大湖脱离时间;南矶自然保护区位于鄱阳湖南部,水位受水利枢纽工程影响很小.水利枢纽工程条件下,湖泊水位受人工控制,枯水年和平水年湖泊水位的变化基本一致;枯水年水利枢纽工程对湖泊水位的影响大于平水年,但对湖泊南部的水位变化影响仍然较小.模型模拟结果可以揭示在目前调度方案下,水利枢纽工程对湖泊水位变化节律的影响规律,为工程建设提供一定的理论参考.  相似文献   

6.
流域内的水量平衡可以通过单个湖泊的水位波动体现,而区域湖泊水位的一致性波动则可以反映区域有效水分的变化.以往的研究主要通过分析湖泊沉积物的多代用指标来重建过去的有效水分,缺少对区域有效水分变化的定量研究.本研究基于瞬态气候演变模型、湖泊能量平衡模型及湖泊水量平衡模型,以构建的虚拟湖泊为载体,进行东亚及中亚地区全新世以来有效水分变化的连续模拟实验.使用的虚拟湖泊水位、面积、水深、盐度与实际区域的湖泊状况并不相同,但能够通过假设来估算区域有效水分的相对变化.此外,还对不同地理区域有效水分变化的驱动机制进行了探讨.研究结果表明:中国北方全新世以来有效水分的逐渐降低主要受到长波和短波辐射导致的蒸发增加,以及夏季太阳辐射降低导致的降水减少的共同影响;青藏高原和中亚南部全新世以来有效水分的降低主要受控于亚洲夏季风的减弱而造成的降水减少;而西风环流增强导致的降水逐渐增多是中亚北部全新世晚期有效水分增加的原因.  相似文献   

7.
秦伯强 Harr.  SP 《湖泊科学》1997,9(3):201-210
介绍了正在建设中的全球湖泊数据库的情况,以及该数据库的不位资料所反央的是更新世末期以来全球湿润状况的变化,通过大尺度湖水位变化的时空分析,结果显示当今湖泊水湖泊水位较高,自末次盛期以来,北美大陆中南部地区湖泊水位自高至低,反映出该地区气候条件由湿变干,至早,中全新世达最干旱,而在非洲及南亚季风地区,冷期偏干,暖期偏湿,特别是在早,中全新世的温暖时期,为历史上最湿润时期,北半球中纬度地带的气候干湿变  相似文献   

8.
青藏高原现代湖泊变化与考察初步报告   总被引:18,自引:5,他引:13  
青藏高原广布的湖泊敏感地记录着气候与环境变化过程的信息.因它在地球中、低纬度地区最少受人类活动干扰,环境的演化变迁忠实地反映了纯自然过程,因此继南、北极之后,青藏高原正在成为研究全球变化的新的热点地区.青藏高原上的湖泊绝大部分为封闭湖盆,湖泊水位的变化直接记录着流域内的水量平衡变化过程.可敏感反映气候的变化.湖泊水化学性质记录了湖泊自身的演化历史,湖泊沉积物则包含着丰富的湖泊物理、化学、生物的沉积过程信息,这些过程与气候、环境演变又有着密切的关系.为了探讨湖泊沉积物和湖泊水体中的物理、化学、生物…  相似文献   

9.
基于水平衡模型的呼伦湖湖泊水量变化   总被引:2,自引:2,他引:0  
针对北方寒旱区呼伦湖水位下降、水面萎缩的现象,根据气候特征,利用月水量平衡模型探究湖泊水文过程并揭示其变化规律.在此基础上,利用不同气候条件下各水平衡项对于湖泊水位的影响程度确定水位升降的直接原因.基于1963-1980年间水位的实测数据,根据水量平衡原理及其他辅助计算判断出湖泊与周边区域存在着地下水的交换,且具有一定的规律性,即历年11月至次年3月期间的累积降雪融化渗入土壤中形成浅层径流补给湖泊,而7、8月份湖泊补给周边草原.基于以上规律,根据周边坡面汇流、地下水与湖泊交换量的年内变化特征,利用水平衡方程式推算湖泊1981-2008年逐月水位变化,并与其他研究成果比较,吻合度较高.不同气候条件下,径流量对于湖泊水位的影响程度最为突出,是水位变化的主控因子.  相似文献   

10.
何征  万荣荣  戴雪  杨桂山 《湖泊科学》2015,27(6):991-996
江湖水量交换的变化影响着通江湖泊洞庭湖的水情,进而影响湖区社会经济及生态的可持续发展.以洞庭湖城陵矶站、南咀站以及长江干流宜昌站、螺山站1981-2012年逐日水位、流量观测数据为基础,采用单位根检验、方差分析和水位-流量绳套曲线等方法对洞庭湖季节性水情变化特征进行提取,并探究江湖水量交换变化对其产生的影响.研究表明:近30年来洞庭湖水情呈阶段性特征,与相对稳定的1981-2002年相比,2003-2012年湖泊水位总体呈下降趋势,年均水位下降0.43 m;枯、涨、丰、退水期各季水情变化特征为:2003年以后洞庭湖丰水期水位平均下降0.60 m,呈现出"高水不高"现象;退水期水位平均下降1.49 m,退水加快;枯水期水位略有上升,平均上升0.18 m;涨水期水位变化不明显.湖泊退水期水位降幅最为明显,尤其是10月大幅下降,平均下降2.03 m,有提前进入枯水期的趋势.水情变化与江湖水量交换变化密切相关:丰水期,三口(松滋、太平和藕池)分流量减小在一定程度上降低湖泊水位;退水期,三口分流量减小叠加城陵矶出口长江水位下降对洞庭湖产生拉空作用,湖泊出流加快水位被拉低;枯水期,主要是1 3月,城陵矶出口长江水位上升对湖泊顶托作用增强,湖泊出流减缓水位略有抬升.  相似文献   

11.
全球变化下青藏高原湖泊在地表水循环中的作用   总被引:2,自引:2,他引:0  
青藏高原是地球上最重要的高海拔地区之一,对全球变化具有敏感响应.青藏高原作为"亚洲水塔",其地表水资源及其变化对高原本身及周边地区的经济社会发展具有重要的影响.然而,在气候变暖的情况下,构成高原地表水资源的各个组分,如冰川、湖泊、河流、降水等水体的相变及其转化却鲜为人知.湖泊是青藏高原地表水体相变和水循环的关键环节.湖泊面积、水位和水量对西风和印度季风的降水变化非常敏感,但湖泊面积和水量变化在不同区域和时段的响应也不尽相同.湖泊水温对气候变暖具有明显响应,湖泊水温和水下温跃层深度的变化能够对水—气的热量交换具有明显影响,从而影响了区域蒸发和降水等水循环过程.由于湖泊水量增加,高原中部色林错地区湖泊盐度自1970s以来普遍下降.根据60多个湖泊实地监测建立的遥感反演模型研究发现,2000—2019年湖泊透明度普遍升高.对不同补给类型的大湖水量平衡监测发现,影响湖泊变化的气象和水文要素具有较大差异.在目前的暖湿气候条件下,青藏高原的湖泊将会持续扩张.为了深入认识湖泊变化在青藏高原区域水循环和气候变化中的作用,需要全面了解湖泊水量赋存及连续的时间序列变化,需要深入了解湖泊理化参数变化及对湖泊大气之间热量交换的影响,需要更多来自大湖流域的综合连续观测数据.  相似文献   

12.
巴丹吉林沙漠气候干旱,蒸发强烈,与之形成鲜明对比的是沙漠腹地湖泊群的长久不衰,目前对于湖泊水分的补给来源仍存在争议.本文以水量均衡为基础,在苏木吉林湖区开展了降水、蒸发及湖水位和地下水位的动态监测,结合已有的水文地质资料建立地下水流动三维模型,重现湖区地下水位的季节动态变化,并基于模型进行水均衡分析.结果表明:苏木吉林湖区降水入渗补给量不足以平衡湖泊蒸发量,湖泊需要深层承压水的越流补给;湖水位和地下水位均呈现正弦曲线形态,11月最低,4月达到峰值,水位变幅分别为22和18 cm;湖区地下水多年平均总补给量为11620 m3/d,其中降水和承压水越流分别约占13%和87%,降水补给量夏季高、冬季低,承压水越流补给量季节变化不明显;承压水越流补给量可能主要来源于沙漠周边山区降水,未发现明显的水量亏空需要断裂导水来弥补.研究结果为巴丹吉林沙漠地下水资源分析及合理利用提供科学依据.  相似文献   

13.
14.
《Journal of Hydrology》2006,316(1-4):233-247
The annual water budget of Lake Tana is determined from estimates of runoff, rainfall on the lake, measured outflow and empirically determined evaporation. Simulation of lake level variation (1960–1992) has been conducted through modeling at a monthly time step. Despite the ±20% rainfall variations in the Blue Nile basin in the last 50 years, the lake level remained regular. A preliminary analysis of the sensitivity of level and outflow of the lake suggests that they are controlled more by variation in rainfall than by basin-scale forcing induced by human activities. The analysis shows that a drastic (40–45%) and sustained (7–8 years) rainfall reduction is required to change the lake from out flowing to terminal (cessation of outflow). However, the outflow from the lake shows significant variation responding to the rainfall variations. Unlike the terminal lakes in the Ethiopian rift valley or the other large lakes of Tropical Africa, at its present hydrologic condition, the Lake Tana level is less sensitive to rainfall variation and changes in catchment characteristics.  相似文献   

15.
2002年腾格里沙漠湖泊季节变化研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
以2002年的6期ETM+遥感影像作为数据源,采用面向对象的解译方法,自动提取腾格里沙漠一年内6个时期的湖泊信息,对湖泊季节变化情况进行统计,并与巴丹吉林沙漠的湖泊季节变化进行对比分析.结果表明,腾格里沙漠湖泊的季节变化显著,湖泊总数量及总面积在夏季(6月)达最大值,在冬季(12、2月)最小;两大沙漠湖泊季节变化情况不尽相同,可能与两大沙漠湖泊水的补给方式存在差异有关,腾格里沙漠湖泊水量变化更多地受近源地下水的影响,而巴丹吉林沙漠湖泊水量变化则主要受远源地下水影响.  相似文献   

16.
中亚近期气候变化的湖泊响应   总被引:6,自引:0,他引:6  
秦伯强 《湖泊科学》1993,5(2):118-127
本世纪以来,气候的暖干化趋势在北半球中纬度地区表现突出,对该地区水资源造成了一系列的影响,基于这一事实,本文主要考察了中亚干旱和半干旱地区内陆湖泊对气候变化的响应。研究表明,气候变化对湖泊影响主要有二种途径,其一是通过热量平衡影响湖泊水量收支中的支出项,即蒸发量;其二是影响湖泊收入项,即降水与地表径流。伊塞克湖以前者为主,青海湖以后者为主。在相同的气候变化背景下,不同湖盆形态的湖泊对此作出的响应不尽相同:湖盆浅平,以面积变化为主;湖盆深凹,则以水位变化为主。  相似文献   

17.
The Chirripó hydrological research site (CHRS) is located within the Chirripó National Park, Costa Rica (between 3100 and 3820 m asl) whereby ~100 km2 are covered by Páramo, a high-elevation tropical grassland ecosystem. A lake district with approximately 30 lakes of glacial origin is also protected in this area. The CHRS has been monitored since April 2015 with the aim of establishing the first water isotope baseline for the Central American Páramo. At a regional scale, the water isotope ratios (δ2H and δ18O) in precipitation and surface water at CHRS are useful for describing the governing moisture transport from the Caribbean Sea and Pacific Ocean and the complex rainfall producing systems across the N–S mountain range of Central America. These data are also providing unique information about the evaporation and water balance conditions of tropical glacial lakes and the formation of orographic and convective precipitation in high-elevation tropical ecosystems. Current data sets from CHRS include continuous lake water temperature and meteorological conditions (i.e., precipitation amount, air temperature and relative humidity), as well as water stable isotopes in precipitation, stream water, and lake water (daily to biweekly sampling frequency). Stream water is collected at several locations across the topographic gradient whereas lake water is sampled in the three main lake systems of CHRS. CHRS serves as a reference site for conducting pilot isotopic research in high-elevation ecosystems to advance the atmospheric, hydrogeological and ecohydrological studies in these understudied biomes. All data from April 2015 to November 2020 are publicly available.  相似文献   

18.
Potential hydrological impacts of climate change on long‐term water balances were analysed for Harp Lake and its catchment. Harp Lake is located in the boreal ecozone of Ontario, Canada. Two climate change scenarios were used. One was based on extrapolation of long‐term trends of monthly temperature and precipitation from a 129‐year data record, and another was based on a Canadian general circulation model (GCM) predictions. A monthly water balance model was calibrated using 26 years of hydrological and meteorological data, and the model was used to calculate hydrological impact under two climate change scenarios. The first scenario with a warmer and wetter climate predicted a smaller magnitude of change than the second scenario. The first scenario showed an increase in evaporation each month, an increase in catchment runoff in summer, fall and winter, but a decrease in spring, resulting in a slight increase in lake level. Annual runoff and lake level would increase because the precipitation change overrides evaporation change. The second scenario with a warmer, drier climate predicted a greater change, and indicated that evaporation would increase each month, runoff would increase in many months, but would decrease in spring, causing the lake level to decrease slightly. Annual runoff and lake level would decrease because evaporation change overrides precipitation change. In both scenarios, the water balance changes in winter and spring are pronounced. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

19.
Li  Yu  Zhang  Yuxin  Zhang  Xinzhong  Ye  Wangting  Xu  Lingmei  Han  Qin  Li  Yichan  Liu  Hebin  Peng  Simin 《中国科学:地球科学(英文版)》2020,63(8):1161-1175
The fluctuation of a single lake level is a comprehensive reflection of water balance within the basin, while the regional consistent fluctuations of lake level can indicate the change of regional effective moisture. Previous researches were mainly focused on reconstructing effective moisture by multiproxy analyses of lake sediments. We carried out a series of experiments, including a transient climate evolution model, a lake energy balance model and a lake water balance model to simulate continuous Holocene effective moisture change represented by variability of virtual lake level in East and Central Asia.The virtual lake level, area, water depth and salinity are not equivalent to actual values, but we estimated relative changes of the regional effective moisture. We also explored the driving mechanisms of effective moisture change in different geographical regions. Our results indicated that gradually falling effective moisture during the Holocene in northern China was due to the combined effects of high lake evaporation caused by longwave and shortwave radiation, and low precipitation caused by reductions of summer solar insolation. A decline in effective moisture through the Holocene in the Tibetan Plateau and southern Central Asia resulted from decreased precipitation because of the weakening of the Asian summer monsoon. Increased precipitation induced by the strengthening of the westerly circulation contributed to the effective moisture rise during the Holocene in northern Central Asia.  相似文献   

20.
选择1979-2016年间多时期、多类型、多光谱遥感数据,分析评价洞庭湖区内湖近40年的面积变化.结果表明,最近40年洞庭湖区内湖面积保持相对稳定,丰水期间呈上升趋势,枯水期间波动下降,2016年内湖总面积比1980s初减少3.94%.随着湖泊面积增加,湖泊水面面积变化的比例和幅度逐渐减小,大型湖泊(>10 km2)和中型湖泊(5~10 km2)面积相对稳定,小型内湖(<5 km2)面积变化尤为剧烈.内湖水面面积主要受降雨、蒸发等气候因素和生产生活取水、防洪排涝和退田还湖等人为活动调控.1980-2000年和2001-2015年两个时期,洞庭湖区多年平均降雨量呈现不同程度的下降趋势,多年平均蒸发量明显上升.三峡工程运行后,三口分流衰减,但水资源需求量不断增长,退田还湖和留蓄雨洪作为水资源使得丰水期间内湖水面面积增长,气候变化和水资源开发利用导致枯水期水面面积趋于减少.有必要加强洞庭湖区内湖的研究和保护,适当退田还湖提高湖泊率,优化三口水系格局,实施河湖水系连通工程,缓解洞庭湖区季节性水资源紧张问题.  相似文献   

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