Long‐term streamflow trends in Hawai'i and implications for native stream fauna     

Hannah M. Clilverd  Yin‐Phan Tsang  Dana M. Infante  Abigail J. Lynch  Ayron M. Strauch 《水文研究》2019,33(5):699-719

Climate change has fundamentally altered the water cycle in tropical islands, which is a critical driver of freshwater ecosystems. To examine how changes in streamflow regime have impacted habitat quality for native migratory aquatic species, we present a 50‐year (1967–2016) analysis of hydrologic records in 23 unregulated streams across the five largest Hawaiian Islands. For each stream, flow was separated into direct run‐off and baseflow and high‐ and low‐flow statistics (i.e., Q10 and Q90) with ecologically important hydrologic indices (e.g., frequency of flooding and low flow duration) derived. Using Mann–Kendall tests with a running trend analysis, we determined the persistence of streamflow trends through time. We analysed native stream fauna from ~400 sites, sampled from 1992 to 2007, to assess species richness among islands and streams. Declines in streamflow metrics indicated a general drying across the islands. In particular, significant declines in low flow conditions (baseflows), were experienced in 57% of streams, compared with a significant decline in storm flow conditions for 22% of streams. The running trend analysis indicated that many of the significant downward trends were not persistent through time but were only significant if recent decades (1987–2016) were included, with an average decline in baseflow and run‐off of 10.90% and 8.28% per decade, respectively. Streams that supported higher native species diversity were associated with moderate discharge and baseflow index, short duration of low flows, and negligible downward trends in flow. A significant decline in dry season flows (May–October) has led to an increase in the number of no‐flow days in drier areas, indicating that more streams may become intermittent, which has important implications for mauka to makai (mountain to ocean) hydrological connectivity and management of Hawai'i's native migratory freshwater fauna.  相似文献   

Long-Term Variability of the Wind Field over the Indian Ocean Based on ERA-Interim Reanalysis     

R. Rashmi  V. Polnikov  F. Pogarskii  I. Gomorev  V. Samiksha 《大气与海洋》2016,54(5):505-518

A detailed study of long-term variability of winds using 30 years of data from the European Centre for Medium-range Weather Forecasts global reanalysis (ERA-Interim) over the Indian Ocean has been carried out by partitioning the Indian Ocean into six zones based on local wind extrema. The trend of mean annual wind speed averaged over each zone shows a significant increase in the equatorial region, the Southern Ocean, and the southern part of the trade winds. This indicates that the Southern Ocean winds and the southeast trade winds are becoming stronger. However, the trend for the Bay of Bengal is negative, which might be caused by a weakening of the monsoon winds and northeast trade winds. Maximum interannual variability occurs in the Arabian Sea due to monsoon activity; a minimum is observed in the subtropical region because of the divergence of winds. Wind speed variations in all zones are weakly correlated with the Dipole Mode Index (DMI). However, the equatorial Indian Ocean, the southern part of the trade winds, and subtropical zones show a relatively strong positive correlation with the Southern Oscillation Index (SOI), indicating that the SOI has a zonal influence on wind speed in the Indian Ocean. Monsoon winds have a decreasing trend in the northern Indian Ocean, indicating monsoon weakening, and an increasing trend in the equatorial region because of enhancement of the westerlies. The negative trend observed during the non-monsoon period could be a result of weakening of the northeast trade winds over the past few decades. The mean flux of kinetic energy of wind (FKEW) reaches a minimum of about 100?W?m^?2 in the equatorial region and a maximum of about 1500?W?m^?2 in the Southern Ocean. The seasonal variability of FKEW is large, about 1600?W?m^?2, along the coast of Somalia in the northern Indian Ocean. The maximum monthly variability of the FKEW field averaged over each zone occurs during boreal summer. During the onset and withdrawal of monsoon, FKEW is as low as 50?W?m^?2. The Southern Ocean has a large variation of about 1280?W?m^?2 because of strong westerlies throughout the year.  相似文献   

基于均一化资料的中国大陆极端温度的长期趋势   总被引：1，自引：0，他引：1  

肖冰霜  马玉霞  赵天保  颜书豪 《气象》2016,42(3):339-346

近百年来,全球气候变暖。这与暖日和暖夜增加,冷日和冷夜减少相关联。文章研究结果进一步证实了这一发现。本文基于1960-2012年中国大陆542个台站均一化气温资料,通过将中国大陆划分为8个次区域,利用百分位定义法计算了极端温度指数序列,同时,运用时间趋势分析法,对中国大陆各区域极端温度和极端温度指数的时空分布及变化趋势特征进行了分析。结果表明:在全球变暖的背景下,从地理分布而言,中国大陆在过去53年除西南地区外,大部分地区最低和最高温度有显著的升高趋势,其中,东北温度升高最为明显;从季节而言,冬季极端温度升高最为明显,夏季升高最少;最低温度明显升高,最高温度也有所升高,但是最低温度的升高幅度更大。冷夜和冷日出现频率呈减少趋势,暖夜和暖日出现频率呈增加趋势,其中以冷夜指数变化最为突出,均呈现一种区域差异的现象。本文利用更新的资料验证了前人的工作,也进一步分区分析,结果可为更多地区评估以及进一步的相关研究提供参考。  相似文献   

新疆哈密地区近54a日照时数的均一性分析及其影响因素     

杨艳玲  秦榕  卢新玉  杨红艳  何亚平 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2016,10(3):72-76

以新疆哈密地区1961-2014年6个气象观测站地面气象观测资料为依据,利用线性趋势分析、相关性分析、M-K突变检验分析等方法,对哈密地区近54a四季及年平均日照时数的变化趋势、异常年份、突变检验及影响因子进行分析,得出以下结论：近54a哈密地区春季与年平均日照时数均呈上升趋势,而夏、秋、冬季变化比较平稳;年日照时数异常偏少出现在1998年,但从未出现过异常偏多年;年日照时数在1973年和2008年发生两次突变,减少、增加趋势不显著;年、春季日照时数增加与低云量的减少关系密切。  相似文献   

阿尔山地区积雪变化特征     

龙菲  何文英  陈洪滨 《气象与环境科学》2016,39(2):82-89

选取阿尔山气象站1981—2015年冷季(10月—次年4月)气象资料,利用滑动平均、线性倾向估计和Mann-Kendall等方法,对年最大积雪深度、积雪日数、气温和降水量进行分析。结果表明,阿尔山地区年最大积雪深度主要发生在1月至3月,其中2月份概率最大,达50%;34 a内最大积雪深度呈上升趋势(2.77 cm/10a),年平均增加0.98%,且年最大积雪深度在1998年发生了突变,即在1998年之前增长缓慢,在2000年以后上升趋势显著。积雪日数的统计分析表明,初始积雪日数和有效积雪日数呈现略微减少趋势,而稳定积雪日数有微弱的增加趋势;通常初始积雪日数比有效积雪日数大30天左右。年最大积雪深度与稳定积雪时期的降水量、积雪日数、日照时数有显著的相关性,相关系数分别为0.647、0.515、0.584,但与稳定积雪时期的气温没有明显的相关性。在全球变暖的大环境下,积雪深度随着降水量和日照时数的增加而增加,且积雪深度受降水量的影响大于日照时数的影响。  相似文献   

中国大陆降水时空变异规律——Ⅲ. 趋势变化原因          下载免费PDF全文

任国玉  柳艳菊  孙秀宝  张莉  任玉玉  徐影  张华  战云健  王涛  郭艳君  陈峪  唐国利  郭军 《水科学进展》2016,27(3):327-348

中国大陆现代降水表现出若干长期变化特征,对现代降水趋势性变化的原因,目前还没有很好了解。结合多种资料分析以及前人研究成果,对中国大陆近几十年降水变化趋势的原因进行了探讨,得到以下初步认识:① 现代降水量变化趋势具有明显的地域性差异,全国平均没有表现出显著增加或减少的长期变化,但强降水事件频率和降水量出现明显增多,而小雨事件特别是痕量降水事件显著减少。② 再分析资料表明,最近几十年全国水汽净收支量在一定程度上增加了,实际观测资料显示近地面和对流层中下层空气比湿或大气可降水量出现较明显上升趋势。③ 代用资料序列分析显示,全国大部地区近几十年降水变化仍处于晚近历史时期正常自然波动范围内;近百年观测的降水量序列也表明,黄淮海地区降水具有多重时间尺度相互叠加作用特点,低频自然气候变异的影响信号有清晰表现。④ 人类活动引起的大气中温室气体浓度增加对全国或东部季风区现代降水变化影响的信号,目前仍难以识别;区域性近地面风速减弱导致的雨量观测系统偏差以及大范围气溶胶浓度增加,可能是东部季风区大多数台站观测到的强降水事件频率增加和小雨频率显著减少的两个重要原因。⑤ 主要与城市化影响相关的地面观测资料系统偏差,可以部分解释现有分析表明的短历时强降水事件频率和累计降水量增加现象,同时也很可能是城市台站小雨和痕量降水事件频率明显下降的另一重要原因。  相似文献   

西南地区2001-2014年植被变化时空格局   总被引：2，自引：0，他引：2  

冯国艳  马明国 《中国岩溶》2018,37(6):866-874

时序植被动态变化研究一直是全球变化研究的热点之一,对地区生态治理有重要意义。基于西南地区2001至 2014年的MODIS植被指数数据集以及DEM数据和土地利用数据,进行季节合成植被指数（SINDVI）的趋势模拟、空间统计和相关分析,探讨西南地区植被变化趋势和空间分异特征,研究结果表明:（1）74.52%的区域SINDVI变化不显著,显著改善的区域占22.07%,而显著退化的区域占3.41%,改善面积远远大于退化面积。（2）从地形因子结果来看,中低海拔地区和缓坡地区植被变化趋势最明显,海拔3 500 m以下植被变化趋势比海拔3 500 m以上明显。随着坡度的增加,改善趋势和退化趋势都在变小。（3）从土地利用分析结果来看,SINDVI变化趋势在人工表面最明显,改善和退化趋势都相对较大。（4）受人类活动的影响,人工表面和裸地的增多、林地的减少是植被呈退化趋势的主要原因。   相似文献   

三峡库区四方碑滑坡稳定性与变形趋势预测   总被引：1，自引：0，他引：1  

肖婷  殷坤龙  杨背背 《中国地质灾害与防治学报》2018,29(1):10-14

三峡水库建成后,库水位周期性涨落和暴雨产生的渗流作用导致大量古滑坡的复活或新滑坡的发生。以库区近水平层状结构的四方碑滑坡为例,依据库水位实际调动,将水位从175 m至145 m不同降速与50年一遇暴雨进行工况组合,计算4种工况下滑坡的稳定性及破坏概率。然后采用Geo-studio软件的Sigma模块对滑坡进行变形模拟,运用R/S分析方法判断滑坡的变形持续性,并结合野外调查情况,综合评价分析四方碑滑坡的稳定性。结果表明:滑坡在各工况下整体均处于基本稳定状态,具有低危险性;变形模拟结果显示滑坡前缘位移最大,与野外调查情况一致;各监测点Hurst指数均介于0.5~1,表明时间序列具有正持续性,在研究的时间限度内滑坡的局部破坏增强,应在汛期加强对滑坡前缘的巡查和预警。  相似文献   

1960—2017年河西地区降水时空变化特征     

王秀娜  丁永建  王建  赵传成 《冰川冻土》2021,43(4):1179-1189

利用1960—2017年日降水量资料,采用线性倾向趋势分析、滑动分析和泰森多边形法等,对河西地区多年降水时空变化特征及不同量级降水日数及降水强度的变化趋势进行了研究。结果表明：河西地区年均降水量为99.0 mm,呈现明显的逐年上升趋势,平均倾向率为8.72 mm?（10a）^-1,月降水量为单峰分布,5—10月夏秋汛期降水量占年降水量的89.2%,各季节降水量均呈现显著上升趋势;年均降水日数为36.7天,呈现明显的上升趋势,增幅为3.18 d?（10a）^-1,降水日数主要分布在夏季,约占总降水日数的54.6%;平均降水强度为2.70 mm?d^-1,呈现减弱趋势,变化速率为-0.04 mm?d^-1?（10a）^-1;零星小雨和小雨降水日数均呈现增加趋势,而二者平均降水强度均为下降趋势,小到中雨降水日数和降水强度呈现增加趋势,中雨及以上的降水变化趋势不明显。  相似文献   

高海拔多年冻土区路基工程行为对低温多年冻土长期影响的监测研究     

范星文  林战举  罗京  刘明浩  尹国安  高泽永 《冰川冻土》2021,43(5):1323-1333

青藏铁路路基创造性采用了主动冷却路基的设计理念修建而成,目前铁路已经安全运营超过10年。青藏铁路路基修筑在多年冻土之上,路基下部冻土温度变化是衡量路基是否稳定的关键因素。基于长期（2008—2019年）地温观测资料,对昆仑山垭口南坡青藏铁路K980+000低温多年冻土区块石路基坡脚至坡脚外30 m范围内的冻土上限变化、年际地温变化、季节性地温变化进行分析,研究了路基工程行为对低温多年冻土的长期影响机制。结果表明：冻土地温不断升高,冻土上限逐年下移;与天然孔比较,路基坡脚处地温增温幅度反而较小,主要可能受块石路基冷却效应的影响;冷季与暖季呈现出不对称的增温趋势。冻土路基普遍增温的趋势仍然存在,出于对多年冻土的保护与保证工程稳定性的考虑,应尽量采用冷却路基的思想修建路基。同时,应加强对路基的监测,分析长期增温过程后路基稳定性变化,并对路基下部冻土的变化做出定量研究。  相似文献