郑子彦
- 作品数：12 被引量：319H指数：7
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球水利工程生物学更多>>
- 暖湿化背景下南北疆水分收支平衡变化的差异研究
- 在全球变暖的影响下,新疆地区在20世纪下半叶经历了水循环加快、降水和气温增加的暖湿化过程。由于新疆地域广阔,地形地貌极其复杂,使得暖湿化背景下水分收支平衡有着不同的区域性特征。本研究基于新疆地区94个观测站点建立陆面模式...
- 郑子彦马柱国李明星
- 基于DEM与数字化河道提取流域河网的不同方案比较研究被引量：37
- 2009年
- 基于数字高程模型(DEM)中提取流域水系是分布式水文模拟的基础与关键。然而由于DEM存在分辨率的限制和误差,而且一个流域水系河网的形成是该流域范围内的多种自然和人为因素的共同结果,并非仅取决于空间高程分布,因而由此提取出来的河网往往和真实河流分布有一定的差距。本文选择山东沂沭河流域的临沂子流域为试验区,基于该地区100米分辨率的DEM提取该流域的河网。在提取河网的过程中,引入了该地区的河道矢量图层,对主要河流进行河道强迫,通过基于高程的修正和基于流向的修正两类方法理念,利用若干不同的强迫方案,在试验流域DEM数据的基础上进行强迫作用下的河网提取。通过比较并分析不同方案的强迫效果,证明了强迫作用能使得提取的流域水系更加接近于真实河道。在本文的试验中,TauDEM模型的强迫方案2取得了最好的强迫效果。文章的最后提出了对湖泊水库强迫的一些思考和想法。
- 郑子彦张万昌邰庆国
- 关键词：数字高程模型(DEM)
- 厄尔尼诺现象对黄河流域汛期降水的影响分析被引量：11
- 2019年
- 通过收集整理1951年以来黄河流域主汛期(6—9月)报汛水文站及黄河流域相关气象站的月降水资料及期间发生的厄尔尼诺(EL)/拉尼娜(LA)事件,统计分析了1951—2016年黄河流域主汛期降水与同时期的厄尔尼诺事件的相关性,研究了厄尔尼诺事件对黄河流域主汛期降水的影响。根据黄河流域来水特性及气候特征,将黄河流域分为6个区间:兰州以上、兰托区间、山陕区间、泾渭洛河、三花区间及黄河下游。研究结果表明:1951—2016年分别有18次EL事件和14次LA事件发生,厄尔尼诺事件发生总概率为48%。厄尔尼诺事件对黄河流域主汛期降水量有显著影响。EL发展年,黄河流域6个分区的主汛期降水表现为一致性偏少;EL衰减年,黄河流域6个分区的主汛期降水表现为一致性偏多(黄河下游偏少2%)。LA发展年,黄河流域6个分区的主汛期降水表现为一致性的偏多;LA衰减年,黄河流域6个分区的主汛期降水表现为一致性的偏少(兰州以上偏多1%)。
- 韩作强张献志芦璐郑子彦
- 关键词：黄河流域厄尔尼诺事件主汛期
- 山区流域暴雨洪水的数值模拟被引量：7
- 2012年
- 基于中尺度天气研究预报模式WRF和流域水文模型对我国夏季山区的暴雨洪水进行模拟研究。首先,结合新安江水文模型和TOPMODEL自主研发了一个动态结合地面地下产流计算的新水文模型XXT,并选取成熟的天气研究预报模式(WRF)的模拟结果作为XXT的输入进行洪水模拟。其中WRF模拟采取3重区域嵌套模拟再现了2007和2008年夏季山东南部沂沭泗河流域的3次暴雨过程。模拟结果表明,WRF对暴雨的时空分布有较好的模拟与预测能力,模拟结果与观测一致性较好,逐时降水过程较观测更为连续,峰值有一定差异,总量略有偏大。WRF模拟的逐时站点表层土壤湿度与自动站观测的变化趋势一致,峰值偏大,空间分布与降水有着较好的响应关系。总格点径流深的计算结果同样与降水对应得较好,基本能重现出暴雨-径流过程的时空变化特征。其后,利用收集的实测降水资料率定XXT的模型参数,进而将WRF模拟的降水和潜在蒸散发输入到XXT进行流域出口洪水流量的模拟,其中2008年的模拟结果取得了0.91的效率系数,而2007年2次个例由于偏高的降水,使得洪峰流量较观测有偏大,但与观测的时间相关系数高达为0.89和0.91。研究对于山区暴雨洪水的预报预警和防汛决策具有一定的参考价值。
- 郑子彦张万昌徐精文
- 关键词：暴雨WRF洪水
- 黄河流域气候与水文变化的现状及思考被引量：65
- 2020年
- 黄河是中华民族的母亲河,孕育了博大精深的中华文明。同时,流域频发的水旱灾害也给黄河两岸的人民群众带来了深重的灾难。当前,由于全球增暖和人类活动加剧的影响,黄河流域气候及水文过程发生了显著的变化,流域整体气候的暖干化和人类用水的不断增加使得黄河流域的水文干旱不断加剧。“退耕还林还草”政策的实施使得黄土高原的植被覆盖得到极大改善,有效地抑制了严重的水土流失,但同时也导致该地区土壤的干化和干土层的加厚,这些是黄河流域生态保护和高质量发展面临的重大问题,也是涉及气候-水-生态-人类社会如何协同发展的基础科学问题。
- 马柱国符淙斌符淙斌严中伟周天军严中伟陈亮李明星
- 关键词：黄河流域气候暖干化
- 黄河源区气候水文和植被覆盖变化及面临问题的对策建议被引量：46
- 2020年
- 黄河源区是黄河流域最重要的水源地和产流区,贡献了超过全流域37%的产流量,对流域中下游地区的水资源安全、粮食生产和生态环境有决定性的意义。明晰黄河源区近60年来的气候水文和近30年来的植被覆盖特别是草地退化的变化特征,不仅是深入理解黄河源区水文循环机理的前提,也是准确把握源区及中下游水资源状况和生态环境的关键,更是贯彻习近平总书记“黄河流域生态保护和高质量发展”要求的核心问题。从气候角度看,黄河源区自1951年以来经历了显著的暖湿化过程,20世纪90年代有所回落。但从2000年以来,气温和降水以更快的速度增大,进而引发了冰川积雪消融加剧、蒸散发增加和冻土层退缩等一系列后果。然而,由于各个过程中水分损耗的加剧以及人类活动的影响,这种增湿并不能转换为有效的水资源,黄河源区的观测和天然河川径流量均呈现出减少的趋势。而不断退化的草地则使得区域水分涵养能力不断降低,生态环境不断恶化。面对黄河源区严峻的水资源和生态环境挑战,除了继续深入研究黄河源区水文循环机理外,建议应做到:(1)将生态环境保护放在首位;(2)水资源的有序开发利用;(3)社会生产与自然环境的和谐共存;(4)从战略高度贯彻实施有序适应气候变化。
- 郑子彦吕美霞马柱国
- 关键词：黄河源区气候变化植被覆盖
- 基于统计年鉴和MODIS的中国区域土地利用/覆盖变化特征研究被引量：7
- 2017年
- 土地利用/覆盖变化(Land Use/Cover Change,LUCC)是影响区域气候变化不可忽略的因素,然而目前还没有十分可靠的土地利用/覆盖数据,因此其对气候变化影响的研究存在很大不确定性。基于此,利用中国统计年鉴(简称年鉴)和中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)遥感观测资料,以行政区为研究单元对3种典型土地利用/覆盖类型(森林、城市和农田)的变化进行了比较分析。结果表明:(1)2004~2011年,年鉴和MODIS森林覆盖率在中国各省(市、区)的分布和变化整体一致性较好,年鉴和MODIS数据都显示全国大部分省(市、区)份的森林覆盖率均有不同程度的增加,而仅MODIS数据中的北京、天津、吉林、黑龙江、上海、江苏森林覆盖率降低。MODIS数据能准确反映森林总体覆盖情况,由于类别精度不够,对单种森林类型及变化的描述存在较大误差。(2)年鉴表明中国东部城市建成区覆盖率及其增长远高于西部地区,黄淮海地区、东南部沿海地区城镇用地呈现加速扩张趋势,符合实际情况。但MODIS数据没有表征出中国区域近10年来的快速城市化进程,可能原因是城市面积较小,且地面地物分布复杂,受空间分辨率的限制,在离散的不集中的区域MODIS数据的土地覆盖类型分类精度较低,导致监测不到新城市的扩张。(3)MODIS农田面积和年鉴农作物播种面积、有效灌溉面积覆盖率的数值和空间分布均有较好的一致性,均是黄淮海地区覆盖率最大。但在2001~2011年,3种数据变化量的差异较大,尤其东部省(市、区)份,MODIS农田面积和年鉴有效灌溉面积增加,而年鉴农作物播种面积减少。(4)2004~2011年中国土地利用类型变化中年鉴城市建成区的变化速率最大(6.25%),其次为森林;耕地由于总量大,变化部分所占的比例较小,因而MOIDS农田及年鉴农作物播种面积和有效灌溉面积的变化速率均较小。
- 韩云环郑子彦肖宇马柱国
- 关键词：MODIS城市农田
- 土地利用变化对20世纪中国地区气候干湿变化的影响被引量：5
- 2015年
- 利用CMIP5耦合模式历史情景和土地利用情景结果,定量评估了模拟的土地利用变化对20世纪中国地区气候干湿变化的影响。结果表明,土地利用的变化加剧了20世纪中国地区干旱化的进程,其贡献约为1/3。其中,湿润区具有显著变干的趋势,土地利用变化的贡献约为35.4%;半干旱区显著变干,土地利用对半干旱地区变干的贡献不显著;两种情景下干旱区干湿变化都不显著。在土地利用情景下,中国地区土地利用的变化主要表现为一级土地的减少和牧草用地的增加,二者分别从国土面积的72.7%和12.9%(1901年)变为36.0%和41.9%(2004年),且1950年代之后变化速率显著增大。其中大面积显著的变化主要发生在青藏高原、内蒙古以及新疆北部地区,导致这些地区降水减少、温度降低,而降水减少带来的干旱化作用大于温度降低带来的变湿作用。
- 夏江江杨庆郑子彦赵天保严中伟马柱国
- 关键词：干旱土地利用地表湿润指数
- 暖湿化背景下南北疆水分收支平衡变化的差异研究
- 在全球变暖的影响下,新疆地区在20世纪下半叶经历了水循环加快、降水和气温增加的暖湿化过程。由于新疆地域广阔,地形地貌极其复杂,使得暖湿化背景下水分收支平衡有着不同的区域性特征。本研究基于新疆地区94个观测站点建立陆面模式...
- 郑子彦马柱国李明星
- 文献传递
- 基于随机森林插值的中亚夏季极端高温变化特征被引量：5
- 2020年
- 利用中亚地区65个气象站的逐日最高气温数据,结合ERA-Interim再分析资料以及经纬度、海拔数据,构建了随机森林插值模型,并验证了其可靠性。基于该模型补全了气象站缺失值,获得完整的站点逐日最高气温数据集TStationf,并插值得到中亚1979—2016年空间分辨率为0.75°×0.75°的逐日最高气温格点数据集TRFIMG。基于TRFIMG进一步分析了中亚1979—2016年夏季极端高温指数时空变化特征。结果表明:中亚区域平均极端高温指数增速在0.22~0.30℃·(10a)-1,显著增温的区域主要分布在哈萨克斯坦的西部、土库曼斯坦大部、乌兹别克斯坦东南部等地区。基于TRFIMG得到的夏季极端高温指数增速显著大于基于TStationf得到的结果,这表明用站点观测数据对该地区夏季极端高温趋势的估计明显偏低。本研究得到的数据集可在一定程度上弥补使用站点观测数据片面刻画中亚地区极端高温变化的缺陷,有助于更确切地引导人们在应对极端天气气候事件时采取相应的减缓和适应措施。
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