基于GIS的近49a淮河流域相对湿度演变特征研究1
Piper图解淮河流域江苏地区浅层地下水水质演化特征
Ca + N a & Na + Ca & Na , 成条带状分布, 高 邮 宝应 建湖 涟水 赣榆以西的广大平原地区 以 HCO3 - Ca ( ∋ N a ) 型 水 为 主 , 面 积 超 过
+ + + + +
HCO 3 ∋ C l- Ca ∋ N a 、 H CO3 - Ca∋ Na 等类型 , 大丰 滨海 灌南 连云港以东沿海地区则 C l- N a 型水 2 大量分布, 面积达 9812km ; 中间间夹有 C l∋ H CO3 - Ca ( ∋ N a) 、 C l∋ HCO3 - Na ∋ C a 、 H CO3 ∋ C lCa ( ∋ Na) 等类型水, 形态上狭而长 , 仅在里下河 洼地区分布广泛 , 因为该域地势低洼, 地下水径流 速度缓慢, 无机盐易于积累, 因而 TDS 相对于临近 地区为高, 总体特点符合传统意义上地下水溶质含 量从补给区 径 流区 排泄 区越来 越高 的分 布特 征 , 见图 2 。
31212咸化区域形成原因咸化区域本身天然水化学背景含量极低多为200400mgl已接近于河水上升空间极20世纪80年代淮河干流区浅层水tds的含量较低但经常被污染的淮河水对当地农田的灌溉及对浅层水的侧向垂直补给作用使环洪泽湖地区的tds存在大量超过1000mgl的样点20世纪80年代新东赣丘陵so含量均值仅为1514mgl含量迅速上升至8517mgl经分析日益频繁的酸雨可能是so接威胁着浅层地下水
Characteristic analysis of phreatic water equality evolution by P iper diagra m in H uaihe river drainage area , Jiangsu province
中国水文区划及水文分区方法综述
第 1 期水 利 水 运 工 程 学 报No. 1 2024 年 2 月HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING Feb. 2024 DOI:10.12170/20221028003孙周亮，王婕，刘艳丽，等. 中国水文区划及水文分区方法综述[J]. 水利水运工程学报，2024（1）：77-86. （SUN Zhouliang, WANG Jie, LIU Yanli, et al. Evaluation of hydrological zoning technique and its utilization in China[J]. Hydro-Science and Engineering, 2024（1）: 77-86. （in Chinese））中国水文区划及水文分区方法综述孙周亮1, 2，王婕1，刘艳丽1, 3, 4，陈鑫1，刘翠善1, 3, 4，王国庆1, 3, 4(1. 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室，江苏南京 210029； 2. 水资源工程与调度全国重点实验室（武汉大学），湖北武汉 430072； 3. 水利部应对气候变化研究中心，江苏南京 210029； 4. 长江保护与绿色发展研究院，江苏南京 210098)摘要: 水文区划是水资源规划的重要依据，也是无资料地区水文研究的有效手段。
中国早期的水文区划工作主要是适应水资源规划的需求，全国性的水文区划主要出现在1950s，20世纪末集中出现了更精细、完善的省级水文区划研究。
水文分区是水文区划工作的核心内容，主要包括分区指标和分区方法的确定。
当前采用的水文分区指标主要包括气候、水文、下垫面三类，水文分区方法以聚类方法为主。
目前主要用于解决水文缺资料问题，同时也发展出生态水文分区方法，提高了生态性评价的合理性。
基于当前研究进展，提出未来研究重点如下：（1）在水文分区中纳入水文相似理论；（2）水文区域性规律研究及其在水资源、环境、生态等领域的应用；（3）水文分区结果的检验与科学解释。
借助GIS研究史前聚落遗址的空间分布特征
征 是 淮 河 流 域 遗 址 数 量 的 突 发 性
之 间的 相互 作用 关 系 。钱耀 鹏［ ８ １ 分 北 纬 ３ 。 ３一 ６ ２ 间 。 西 长 约 １２ ３ ｏ２之 东 析 了 自然 环 境 因 素 对 聚 落 要 素 形 ５ ０ ｍ， 北长 约 ５ ０ ｍ。 里是 中 ８ｋ 南 ５ｋ 这 态特 征 ， 以及 微 观环 境 因素 对 聚落 华 文 明 起 源 的 核 心 区 域 ，是 考 古 类 型及 其平 面形 态 、 观环 境 因 素 宏 学 、 明起 源 、 境 考 古 研 究 始 终 文 环 对 聚 落 区 域 特 征 及 其 发 展 道 路 与 关 注 的重点 区域 。省 内有史 前聚 落 特点 的影 响作 用 。顾 维 玮 和朱诚 ２０ ０余 处 ，整 体 上秉 承 了裴 李 岗 ０ 在对 古 遗 址 分 布 与 环 境 演 变 关 系 文化一 韶 文化一 山文化一 商 文 仰 龙 夏 研 究 中认 为 ， 址 的分 布与 气候 和 遗 化这一 中原 史前 文化演 化序 列 。在
址人 地 关 系 的 特 征 因 素 进 行 了 分 环境 的关 系 进 行分 析 ， 现 了史 前 大小 Байду номын сангаас 一 ． 发 比较 大 的村 落 的 房屋 有
析 ． 用 了遗 址 面积 、 址 文 化 层 选 遗 置 、 址 距 河 的 距 离 、 址 距 河 岸 遗 遗
聚落 选址 的一般 规 律 ， 为解 决 聚 落 整体性 思路 。
域 文 化谱 系 以外 的其 他 文化 类 型 ．
如 大汶 口文化 、 家 岭文 化 等也 在 屈
近 的登 封 、 禹州 一 带 ， 次 是 晋 南 其 汾水 中下游地 区。商代 是第 二个奴
近十年来淮河流域历史研究述评
淮河流域地处我国中东部，横跨豫、皖、苏、鲁四省，具有自然和社会的多重过渡性特征，是我国传统农业区，在中华文明的形成和发展过程中具有独特地位。
在现代中国，淮河流域是一欠发达而又人口密集的相对落后地带，其社会经济发展水平被喻为我国中东部地区的“谷地”，其“三农”问题严重。
随着历史学界对区域社会历史研究的重视，特别是以江河流域为研究对象的研究方法逐渐兴起，学者们从不同的视野对淮河流域历史进行了多角度的探讨，取得了丰硕成果。
尤其是安徽省社会科学界联合会，分别于1498年与蚌埠市社会科学界联合会、2003年与宿州市社会科学界联合会、2005年与阜阳师范学院(皖北文化研究中心承办)联合举办了三届全国性淮河文化学术研讨会，有力地推动了学界对淮河流域社会历史的研究。
现择其要者述评如下：一、经济开发学者们对淮河流域经济开发史甚为关注，有关成果相对较多。
邹逸麟在《黄淮海平原历史地理》(安徽教育出版社1993年版)一书中，从植被、土壤、人口、灾害、水系、湖泊、农业开发和城市等方面探讨了黄淮海平原的历史变迁。
淮河水利委员会编撰的《淮河志·淮河综述志》(科学出版社2000年版)，分自然地理、淮河水系、社会经济、自然灾害四部分，较为详尽地综述了淮河流域自然和社会经济历史状况。
王鑫义主编的《淮河流域经济开发史》(黄山书社2001年版)全面系统地论述了淮河流域自上古到鸦片战争前经济发展的基本面貌，细致探讨了影响淮河流域经济发展的各种因素。
臧世骅编纂的《中国淮河流域民间工匠习俗》(中国文史出版社2001年版)一书，全书共10卷188个条目，作者利用多年“田野作业”获得的第一手资料，从民俗学角度介绍和研究淮河流域匠行、匠人习俗等方面问题。
宋豫秦等著的《淮河流域可持续发展战略初论》(化学工业出版社2003年版)，总结了淮河流域社会经济等的发展现状与演变过程，剖析了当前淮河流域人地系统的基本特征和所存在的主要矛盾与冲突，对淮河流域可持续发展的程度进行了客观的评估，论证了淮河流域可持续发展的战略目标和实施对策。
中国近五千年来气候变迁的初步研究
中国近五千年来气候变迁的初步研究一、概述中国近五千年来的气候变迁是环境科学和历史学的重要研究课题之一。
通过对古代文献记载、考古遗址和自然记录的分析，研究者们对中国气候变迁的规律和特征进行了初步探索。
最为著名的研究成果是竺可桢先生绘制的竺可桢曲线，该曲线通过对历史文献和考古发掘材料的研究，将中国近五千年气温变化制成了一张清晰、简明的曲线图。
竺可桢先生的研究显示，在近五千年中的最初二千年，即从仰韶文化时代到河南安阳殷墟时代，年平均温度比现在高2左右。
在这之后，年平均温度有23的摆动，寒冷时期出现在公元前一千年（殷末周初）、公元四百年（六朝）、公元一千二百年（南宋）和公元一千七百年（明末清初）时代，而汉唐两代则是比较温暖的时代。
这些气候变迁的特征不仅在中国历史文献中有丰富的记载，而且也得到了考古遗址和自然记录的佐证。
研究者们还通过分析黄土高原的历史文献、农民记忆、冰川记录、树木年轮、湖泊和沉积物等多方面的资料，对中国近五千年来的气候变迁进行了更深入的研究。
这些研究不仅揭示了过去几千年中中国气候的暖期和寒期交替的特征，还为我们了解古代气候的湿度、温度等变化情况提供了宝贵的线索。
中国近五千年来的气候变迁研究是一个跨学科、多角度的研究领域，通过综合分析古代文献、考古遗址和自然记录等多方面的资料，我们可以对过去的气候变化有一定的了解，也能够为今后的气候变化研究提供重要的参考。
1. 简述气候变迁的重要性及其对人类社会和自然环境的影响。
气候变迁，作为地球系统长期演变的一部分，不仅是自然界的内在规律体现，更是关乎人类社会福祉与可持续发展的重要议题。
其重要性体现在多个层面，包括对生态系统稳定性、生物多样性、农业生产、水资源分配、人类健康乃至全球经济格局的深远影响。
理解并应对气候变迁，对于人类有效适应未来环境变化、保障社会经济稳定和推进全球生态文明建设具有至关重要的意义。
气候变迁对自然环境的影响广泛而深刻。
它塑造了地球表面的物理和生物条件，决定了不同地理区域的生态系统类型与物种分布。
基于CA-Markov模型的淮河流域土地利用变化研究
2024年1月灌溉排水学报第43卷第1期Jan.2024Journal of Irrigation and Drainage No.1Vol.4352文章编号：1672-3317（2024）01-0052-09基于CA-Markov 模型的淮河流域土地利用变化研究刘赛艳a ，张永江a ，解阳阳a,b ，张钦a ，席海潮a（扬州大学a.水利科学与工程学院；b.现代农村水利研究院，江苏扬州225009）摘要：【目的】研究淮河流域土地利用变化特征并预测淮河流域2030年土地利用变化，实现流域土地资源的合理开发利用。
【方法】基于淮河流域1990—2020年共7期的土地利用数据，采用土地利用转移矩阵和土地利用动态度分析淮河流域土地利用变化特征。
基于元胞自动机-马尔科夫（CA-Markov ）模型模拟淮河流域2010和2015年的土地利用格局，并在满足一定的精度条件下，预测淮河流域2030年的土地利用变化趋势。
【结果】①耕地和建设用地面积占淮河流域土地利用面积的80%以上，是淮河流域最主要的两种土地利用类型；②耕地的减少和建设用地的持续扩张是淮河流域1990—2020年土地利用最为明显的变化特征；③基于CA-Markov 模型模拟的2010年和2015年土地利用的Kappa 系数分别为0.937和0.944，模拟精度较高；④预测的淮河流域2030年土地利用变化显示：耕地的减少和建设用地的扩张仍然是主要趋势，但二者变化幅度放缓，林地和草地的变化不显著，水域面积继续增加。
【结论】淮河流域建设用地大幅度扩张以及耕地面积持续减少应引起重视，基于CA-Markov 模型模拟的2030年土地利用变化可为流域未来土地利用开发提供参考。
关键词：土地利用；CA-Markov 模型；转移矩阵；Kappa 系数；淮河流域中图分类号：F301.2文献标志码：Adoi ：10.13522/ki.ggps.2023309OSID ：刘赛艳,张永江,解阳阳,等.基于CA-Markov 模型的淮河流域土地利用变化研究[J].灌溉排水学报,2024,43(1):52-59,96.LIU Saiyan,ZHANG Yongjiang,XIE Yangyang,et al.Research on land use change in Huaihe River basin based on the CA-Markov model[J].Journal of Irrigation and Drainage,2024,43(1):52-59,96.0引言【研究意义】土地是人类社会发展的基础资源，土地的开发利用关系到气候变化、生物多样性和环境污染等诸多问题，影响社会经济的可持续发展和生态坏境的良性演变[1]。
气候变化论文题目(导师拟定标题126个)
气候变化论文题目（导师拟定标题126个）气候变化是全人类所关注的问题，全球气候变化，是指在全球范围内，气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间的气候变动。
气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。
以下是整理好的126个关于气候变化论文题目，希望对您有所帮助。
气候变化论文题目一：1、气候变化和人类活动对淮河流域中上游地区径流影响研究2、森林应对气候变化研究热点和前沿分析——基于CitespaceⅤ的计量研究3、叶尔羌河流域气候变化特征及趋势分析4、基于大数据治理对气候变化背景下城市可持续发展的对策研究5、基于APSIM模型评估北方八省春玉米生产对气候变化的响应6、气候变化背景下东北三省春玉米产量潜力的时空特征7、未来黑碳气溶胶排放对区域气候变化的影响模拟8、气候变化对中国海洋经济可持续发展的影响9、1976-2015年柴达木盆地湖泊演变及其对气候变化和人类活动的响应10、全球变化背景下中国应对气候变化的主要进展和展望11、未来气候变化对特有物种沙生柽柳分布格局的影响及其保护启示12、我国西南地区喀斯特森林树木年轮对气候变化的响应13、近20 a云雾山草地生产力对气候变化的响应14、高寒草甸草原净初级生产力对气候变化响应的模拟15、气候变化技术机制专门化的困境及其克服16、1980年以来河南省主要粮食作物产量对气候变化的敏感性分析17、气候变化下辽西北春玉米生育期需水量研究18、气候变化对浙江省大气污染的影响19、气候变化背景下中国冷杉属植物地理分布模拟分析20、欧洲历史上气候变化与鼠疫的关系21、未来气候变化对福建省水稻产量影响的模拟22、气候变化综合评估模型的损失函数研究进展23、气候变化对跨境水资源影响的适应性评估与管理框架24、伏牛山地森林植被物候及其对气候变化的响应25、1951—2016年甘肃乌鞘岭气候变化特征气候变化论文题目二：26、呼伦贝尔草原NDVI时空变化及其对气候变化的响应27、青藏高原地表感热通量变化特征及其对气候变化的响应28、中国自然地理学中的气候变化研究前沿进展29、气候变化风险及其定量评估方法30、不确定性与复杂性背景下气候变化风险规制立法31、气候变化科学评估与政治决策32、未来气候变化对中国小麦产量影响的差异性研究——基于Meta回归分析的定量综述33、促进适应气候变化科技创新的政策环境研究34、气候变化背景下北极海冰对我国冬季气温的影响研究35、气候变化耦合海洋污染的生态毒理学研究进展36、气候变化和人类活动对鸭绿江流域入海水沙通量的影响37、全球气候变化多样性及应对措施38、应对全球气候变化的地方规划行动——减缓与适应的权衡抉择39、青藏高原湖泊变化遥感监测及其对气候变化的响应研究进展40、基于VIC模型的气候变化对红水河上游流域径流影响研究41、明清小冰期鼎盛期气候变化及其社会响应42、气候变化对通辽草甸草原草本植物物候期的影响43、1901—2014年黄土高原区域气候变化时空分布特征44、减缓与适应:中国应对气候变化的成本收益分析45、植被活动对气候变化的响应过程研究进展46、明清时期关中地区干旱灾害时空特征及其对小冰期气候变化响应研究47、气候变化背景下中国未来森林生态系统服务价值的时空特征48、气候变化和林火干扰对大兴安岭林区地上生物量影响的动态模拟49、未来气候变化对武夷山自然保护区毛竹异戊二烯排放速率的影响50、火的历史重建及其与气候变化和人类活动关系研究进展气候变化论文题目三：’51、柴达木盆地气候变化对植被的影响分析52、大九湖泥炭磁化率及腐殖化度记录的1853、气候变化背景下1981-2010年中国玉米物候变化时空分异54、辽宁朝阳地区季节冻土最大冻土深度和持续冻结时间与气候变化的响应研究55、1990～2015年青海省湖泊时空变化及其对气候变化的响应分析56、化学蚀变指数指示古气候变化的适用性探讨57、青海柴达木盆地巴音河上游径流量对气候变化和人类活动的响应58、天山南坡清水河与阿拉沟流域径流变化特征及其对气候变化的响应59、气候变化对生态系统服务影响的研究进展60、哀牢山中山湿性常绿阔叶林水青树年轮宽度对气候变化的响应61、气候变化对土壤有机碳库分子结构特征与稳定性影响研究进展62、日本应对气候变化国际环境合作机制评析:非国家行为体的功能63、气候变化全球治理的制度竞争——基于欧盟、美国、中国的比较64、华北平原夏玉米潜在产量时空演变及其对气候变化的响应65、气候变化和人类活动对武江流域年径流及最大日流量影响的定量分析66、气候变化及人类活动对地表径流改变的贡献率及其量化方法研究进展67、气候变化下中国未来综合环境风险区划研究68、叶尔羌河平原绿洲气候变化对粮食生产的影响69、中国应对气候变化和改善公众健康的挑战与政策建议70、基于暴露度-恢复力-敏感度的城市适应气候变化能力评估与特征分析71、1982—2013年黄河源区植被变化趋势及其对气候变化的响应72、环青海湖地区气候变化特征及其季风环流因素73、近50a来洮河流域气候变化和干旱演变过程74、气候变化对中国北方季风区生态系统总初级生产量的影响评价75、气候变化对青藏高原水资源安全的影响气候变化论文题目四：76、气候变化和人类活动对汾河流域径流情势影响分析77、RegCM4模式对雄安及周边区域气候变化的集合预估78、青海湖热力状况对气候变化响应的数值研究79、近115a中亚干湿气候变化研究80、浑善达克沙地早全新世气候变化81、古土壤:沉积环境和古气候变化的灵敏指针82、关注气候变化,落实环境教育——中国气候变化教育项目侧记83、气候变化适应性与韧性城市视角下的滨水绿地设计——以美国哈德逊市南湾公园设计研究为例84、美国两党气候变化演讲语篇的隐喻架构分析——以两次关于“巴黎气候协定”的总统演讲为例85、全球气候变化下的中国粮食安全问题研究86、明清时期关中地区冰雹灾害及其对气候变化响应研究87、珠穆朗玛峰自然保护区湖泊动态及对区域气候变化的响应88、气候变化教育:联合国行动框架及其启示89、1260～1911年晋陕蒙毗邻地区寒冻灾害及与气候变化关系90、气候变化下饮水安全及其健康影响因素进展91、新时代应对气候变化和低碳发展长期战略的新思考92、气候变化背景下土壤微生物与植物物种多样性关联分析93、气候变化、林火和采伐对大兴安岭森林碳储量的影响94、土壤微生物生物量碳氮磷与土壤酶化学计量对气候变化的响应机制95、黑河径流对LUCC和气候变化的敏感性分析96、气候变化下湿地生态系统碳、氮循环研究进展97、气候变化政策的协同收益研究述评98、气候变化背景下1981～2010中国小麦物候变化时空分异99、全球气候变化对温带果树的影响100、一种新的气候变化敏感区的定义方法与预估气候变化论文题目五：101、气候变化及人类活动对河流溶解性有机质(DOM)影响的研究进展102、气候变化和人类活动对中国北方农牧交错区草地净初级生产力的影响103、气候变化对游客生态旅游行为的影响研究——以秦岭地区为例104、西藏气候变化趋势及其对青稞产量的影响105、气候变化视角下我国林业投资效率研究106、气候变化对牧草生长发育的影响研究综述107、资产专用性与专业农户气候变化适应性生产行为——基于苹果种植户的微观证据108、东北地区农业适应气候变化技术体系框架研究109、气候变化科学评估与全球治理博弈的中国启示110、气候变化条件下红脂大小蠹在中国的潜在适生区预测111、基于SWAT模型的乌鲁木齐河上游土地利用和气候变化对径流的影响112、近55 a渭河流域气候变化113、基于HYPE模型评估小洪河流域水资源的气候变化敏感性114、陆地生态系统土壤呼吸对全球气候变化响应的研究进展115、气候变化对黄河流域生态环境影响及生态需水研究116、空间溢出效应视角下低碳技术创新对气候变化的响应117、基于气候变化特征的广西春玉米播期研究118、不同RCP情景下山东省小麦、玉米关键生育期的气候变化预估119、近60年山西省气候变化趋势及其对粮食作物产量的影响120、哈尼族社会-生态系统对气候变化的脆弱性评估——以云南省红河州哈尼族农村社区为例121、海南岛1959—2015年气候变化特征分析122、1981～2010年辽宁省气候变化区划123、气候变化与城市化对城市排水系统的联合挑战124、生育期气候变化对我国水稻主产区单产的影响——基于扩展C-D生产函数的实证分析125、气候变化背景下华北平原夏玉米适宜播期分析126、气候变化背景下我国扁蓿豆潜在适生区预测。
基于综合干旱指数的中亚干旱区气候干湿时空演变特征
索南吉，徐长春，曹林淋，等.基于综合干旱指数的中亚干旱区气候干湿时空演变特征［J ］.中南农业科技，2024，45（3）：103-111．与火山、地震、洪涝、飓风等典型突发性自然灾害相比，干旱持续时间长，波及范围广［1］，对水资源、农业生产、环境可持续发展、生态系统、地方和全球经济产生极其恶劣的影响［2］。
据统计，20世纪全球发生的重大干旱事件绝大多数发生在干旱/半干旱地区［3，4］。
这些地方原本水资源匮乏和生态系统脆弱，干旱的加剧给这些地区和国家的经济、社会发展和生态安全带来更加严峻的挑战。
因此，加强对干旱重灾区干湿变化的研究具有重要意义。
干旱的发生较为复杂，选择及构建适合的指标是准确监测和评估区域干旱状况的基础和前提［5］。
通常采用干旱指数对干旱事件进行描述，如标准化降水指数［6］（Standardized precipitation index ，SPI ）、帕默尔干旱指数［7］（Palmer drought severity index ，PDSI ）、标准化降水蒸散指数［8］（Standardized precipi⁃tation evapotranspiration index ，SPEI ）、标准化土壤湿度指数（Standardized soil moisture index ，SSMI ）［9］和标准化径流指数［10］（Standardized runoff index ，SRI ）等。
上述干旱指数是针对某一干旱类型而提出的单类型干旱指数。
然而，干旱事件是由不同时期的多种缺水因素共同造成的，仅从干旱形成的某一方面来评估干旱的严重程度，难以全面表征干旱对社会发展产生的复杂影响［11］。
因此，融合多源信息构建综合干旱指数是干旱监测的重要发展趋势［12］。
较多研究使用不同的方法构建综合干旱指数，如线性组合法、主成分分析法、概率统计法等。
Hao 等［13］采用线性组合法构建干旱指数LDI 进行干旱预测；常文娟等［14］利用主成分分析法结合降雨、径流与土壤湿度等水文要素，构建了综合干旱指数PRSM （Precipitation runoff soil moisure ），并将其应用于南盘江上游的干旱特征分析中。
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基于G I S 的近49a 淮河流域相对湿度演变特征研究摘要：为揭示气候变暖背景下淮河流域空气相对湿度的变化规律，利用淮河流域165个台站1961－2009年逐日平均气温和相对湿度资料，采用GIS 技术对淮河流域四季及年空气相对湿度进行空间插值，得到了1km ×1km 栅格序列。
在此基础上，对淮河流域空气相对湿度时空格局及其变化特征进行了研究。
结果表明：淮河流域相对湿度年内变化曲线呈单峰型分布，相对湿度8月最大，2月和3月最小；空间上呈南部高于北部、山区高于平原、近海多于内陆的分布格局。
近49a 来淮河流域相对湿度年际波动较大，除夏季相对湿度有增大趋势外，其他线性变化趋势不显著，但1980s 中期以来相对湿度均明显减小。
REOF 分析表明，年相对湿度序列空间上可分为5个主要区域。
流域年平均相对湿度存在序列存在9～14a 的显著周期振荡，并且2004年以来相对湿度明显变小。
关键词：相对湿度；GIS 插值；时空变化；淮河流域1 引言20世纪以来，全球和中国的气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化[1-4]。
相关研究表明，全球变暖导致地表蒸发增加，从而引发全球干旱化的发展和加剧[5]。
土壤湿度变化作为气候变化研究重要方面一直受到有关研究的重视，但近地层空气湿度的研究却鲜少受到关注[6-9]。
空气相对湿度影响生态系统中动植物的生长、人类生活环境的舒适程度以及各行各业的生产活动。
特别是在气候变化研究方面，气溶胶的辐射性被认为是十分重要的关键因子，而空气相对湿度是影响大气气溶胶粒子短波辐射特性的重要因子[10-11]。
淮河流域是我国重要的商品粮生产基地，农业经济发达。
在气候变暖背景下，淮河流域相对湿度发生了明显变化，其连锁反应是导致土壤干湿程度的改变。
因而，空气湿度的变化对农业生态环境以及农作物产量必然会产生较大影响。
本文利用GIS 技术开展气候变暖背景下淮河流域近地层空气相对湿度时空演变特征精细化研究，充分考虑地形与海拔对相对湿度的影响，这将进一步丰富对淮河流域气候过渡带气候变化的认识，为认识空气相对湿度变化对生态系统、人类生活和生产的影响提供参考，也对理解全球气候变化下的淮河流域生态脆弱区干湿变化问题有积极意义。
2 资料与方法2.1 资料来源本文选用淮河流域165个气象台站1961－2009年逐日平均气温和平均相对湿度资料，个别缺测数据由周边台站代替。
资料由流域四省（河南、安徽、江苏和山东）气象局提供，由于气象站点空间分布均匀，且兼顾不同地形状况，具有较好代表性，能满足研究需要。
淮河流域空间数据主要包括流域边界、数字地面高程（DEM ）、气象站点分布等，主要是通过数字化和利用站点经纬度自动生成。
由于空间数据为经纬度坐标系，而最终结果需要以公里网坐标存储运算，因此利用ArcGIS 的投影变换功能将空间数据的坐标系转换成等面积Albers 投影下的公里网坐标。
1.2 研究方法空气相对湿度受温度和海拔高度的综合影响，因此插值过程中要考虑温度和高程因素的影响。
先将台站资料订正到海平面高度，某一高程的空气相对湿度由以下公式求得[12]：z z z t t t t r r β−+−+×=3.2375.73.2375.700010 （1）式中0r 为海平面相对湿度，0t 为海平面气温（℃），z t 为高程z 处的温度（℃），自由大气中z β为常数（1z 5000/1−=m β）。
利用GIS 技术在水平方向上进行内插，然后在垂直方向上代入以上公式进行拟合，即可得到淮河流域相对湿度空间分布图层。
空气相对湿度时间序列的演变特征，主要是运用REOF 、线性倾向率、功率谱以及Mann-Kendall 非参数突变检验等方法来分析，上述统计方法内容详见相关参考文献[13-15]。
3 结果分析3.1 相对湿度的空间分布3.1.1 基本分布图1是近49a 淮河流域不同时段平均相对湿度的空间分布。
淮河流域全年和四季平均相对湿度的空间分布格局基本一致，大体呈现南部高于北部、山区高于平原、近海多于内陆的特征。
相对湿度较高区域位于流域西南部山区。
但从局部看，并不完全符合这个规律。
例如，在淮河流域东北部海拔较高的区域，空气相对湿度的分布并没有明显的规律，而这也与（1）式中相对湿度与高度的函数关系相符合，即相对湿度并非随高度单调的递减或递增。
较大，均超过70％（最大8月为83％），这是由于此阶段气温较高，降水较多以及风速相对较小，造成近地层空气相对湿度较大；其他月份较小（最小值为2月和3月均为67％）（图略）。
按照年相对湿度70％的阈值划分湿润和半湿润的标准，淮河流域东北部和西北部年相对湿度不足70％，属于半湿润地区，而其余绝大部分地区超过70％，属湿润地区，这也体现了淮河流域过渡性气候的特征。
此外，淮河流域地处季风区，受季风进退影响，四季相对湿度高低有明显的交替变化，即冬春季相对湿度较低，空气较为干燥；夏秋季相对湿度较高，气候较湿润，其中夏季最高（流域平均达78％）。
3.1.2 异常分布利用EOF 和REOF 对淮河流域年相对湿度序列进行分析，其载荷向量(LV)和旋转载荷向量(RLV)能够较好地反映年相对湿度的空间异常特征。
表l 给出了旋转前后HC 和RHC 对总方差的贡献率。
可以看出，随着时间尺度的扩大，台站数目的增多，其主成分和旋转主成分的收敛速度降低，表明淮河流域年相对湿度时空差异大；旋转后各分量方差贡献率较均匀分散，同时某些分量方差大小顺序也发生了变化，相应的方差贡献只集中于某一较小的区域，使其他区域的方差贡献尽量减小。
EOF 第一荷载向量方差贡献率即达99.94％，并且其特征向量在全流域内均为正值，这表明年相对湿度在空间上具有一致性，这显然是由于全球气候变暖背景条件而导致的区域性相对湿度一致增减[16]。
表1 前5个模态对总方差的贡献率Tab.1 Accumulated contribution of front 5 EOF and REOF序号第1 第2 第3 第4 第5 HC 累积贡献率（％）99.94 99.96 99.97 99.98 99.98 RHC 累积贡献率（％） 15.42 30.51 45.37 60.07 73.70在EOF 分析的基础上，对前5个荷载向量进行方差极大正交旋转（REOF ），其旋转载荷向量场的累积方差贡献达73.70％，表明前5个旋转载荷向量场最具有代表性。
按North 判别准则[13]，将同一旋转荷载向量场中贡献率≥0.6且在地理上连成一片的测站多于5个的区域划分为同一区域。
因此，近49a 淮河流域年相对湿度分为5个区域（图2）：I 区位于淮河流域北部，旋转载荷向量中心值为-0.95（山东嘉祥）；Ⅱ区位于淮河流域西部，载荷向量中心值为+0.92（河南新蔡）；Ⅲ区位于淮河流域南部，载荷向量中心值为+0.94（江苏姜堰）；Ⅳ区位于淮河流域中部，旋转载荷向量中心值为-0.95（安徽灵璧）；V 区主要位于淮河流域东部，载荷向量中心值为-0.98（江苏邳州）。
上述分型确定的临界值范围内，基本包括了流域所有站点，每个区内各个站点与大致中心代表站之间相关性较好，相对湿度异常特征较为一致，相对于传统的聚类分析，更能较好地识别相对湿度的区域性，有明显的优势。
这也是将来开展相对湿度客观综合区划的基础。
3.2 相对湿度的时间演变3.2.1 基本态和变率淮河流域不同时段平均相对湿度均存在明显的年际波动；线性变化夏季为显著的增加趋势（线性倾向率为0.58％/10a ，通过0.05的信度检验），东春秋三季及全年线性增减趋势不显著，但1980s 中期以来变小趋势明显（图略）。
从空间分布来看（图3a ），不同时段相对112113114115116117118119120121313233343536°°ⅠⅡⅢⅣⅤE N湿度总体呈东部减少、西部增加的线性变化趋势，即淮河流域东部和南部趋于干燥而西部趋于湿润；具体就年相对湿度而言，淮河流域东部线性倾向率基本为负值，其中流域东南部为-0.5～-2.1％/10a （通过0.01的信度检验）；流域中西部基本为正值，其中西北部为0.5～1.3％/10a （通过0.05的信度检验）。
为进一步研究淮河流域相对湿度在长时间序列下空间格局的变化，分析前后25a 相对湿度均态的空间差异，即用1986－2009年相对湿度均值空间插值图层减去1961－1985年相对湿度均值空间插值图层，以此来反映气候均态的变化。
通过前后25a 对比可见（图3b ），尽管在全流域尺度上相对湿度均值相差不大，但是空间格局上却有较大差异，表现为：流域东部和南部差值为负，其中流域东南部减小2.0～4.8％；流域中部和西北部差值为正，其中流域西北部增加2.0％以上。
这种空间格局的变化导致淮河流域东部和南部近地层大气趋于干燥，而流域中西部趋于湿润。
3.2.2 突变分析Mann-Kendall 检验是一种非参数突变检验方法，根据M-K 统计量的意义可知，当UF值大于0表明序列呈上升趋势，小于0则表明呈下降趋势。
当它们超过α=0.05显著性水平的临界线时，则上升或下降趋势显著。
若统计曲线在临界线之间出现交点，则交点对应的时刻便是突变开始时间。
淮河流域年平均相对湿度于1969年左右发生突变，突变后相对湿度有显著增大趋势（通过0.05的信度检验）；2008年UF 和UB 再次相交，突变后相对湿度呈不显著的减小趋势（图4a ）。
此外，四季之中，夏季于1971年左右发生显著性突变（通过0.05的信度检验），突变后相对湿度增加显著，表明1970s 以来夏季空气相对湿度明显增大（图4b ）；而冬春秋三季未出现明显突变，但1980s 中期以来趋于干燥（图略）。
3.2.3 周期变化气候变化规律十分复杂，气候时间序列常表现为多频率、准周期的振动特征。
分析气候周期活动，有助于更好理解其过去的变化以及推测未来的演变。
通过对近49a 淮河流域年平均相对湿度序列功率谱和小波分析表明：相对湿度功率谱估计值在9.3a 处为峰值，且大大超过标准谱，因此9.3a 是第一显著周期，其次在14a 处功率谱估计值也超过标准谱（图5a ）。
因此可以确定年相对湿度存在9～14a 的显著周期振荡。
小波变换系数小尺度变化表现为嵌套在较大尺度下的较为复杂的多少结构（图5b ）。
从高频振荡看，在5～9a 时间尺度上周期震荡较为明显，相对湿度值经历了大→小→大→小→大→小→大→小→大→小的循环交替，目前相对湿度正处于偏小期；低频9～14a 准周期震荡也较为明显，并且2004年以来相对湿度处于明显变小。
4 结论与讨论综合上述分析，得到如下结论：（1）淮河流域相对湿度空间差异明显，大体呈现南部高于北部、山区高于平原、近海多于内陆的分布格局，但相对湿度随高程变化并非单调的递减和递增关系。