新疆不同气候区的气温和降水变化及其对地表水资源的影响

运用Mann-Kendall趋势检验法、典型相关分析法和逐步回归分析法研究新疆不同气候区气温和降水的时空变化特征及其对地表水资源的影响。结果如下。1）近50多年来,新疆气温和降水分别以0.32℃/10 a和8 mm/10 a的倾向率增加,气温增加趋势更显著,且以最低温增温幅度最大。2）气温和降水在1987年发生显著突变,突变后气温的增长幅度更大,而降水由突变前的弱下降趋势变为突变后的弱上升趋势。3）气温和降水的增长率自北向南逐渐减小,北疆暖湿变化明显。4）阿尔泰山南坡区和天山北坡区的地表水资源主要由水文年降水变化主导,而天山南坡区和昆仑山北麓区的地表水资源主要由5-9月气温变化主导。     

1957-2012年新疆艾比湖流域极端气温与降水变化趋势

根据1957-2012年艾比湖流域7个气象站点的24 h日降水量、逐日最高气温和最低气温资料,选取22个表征极端气候变化指数,利用线性趋势估计和Mann-Kendall突变检验等方法分析该流域极端气温与降水的变化趋势。结果如下：1）近56年,艾比湖流域极端气温暖指数总体呈上升趋势;大部分冷指数呈减小趋势,而极端最低气温和月最高气温极小值分别以0.78和0.33℃/10a速率明显上升;除连续干日以3.63 d/10a的幅度呈显著减小趋势外,其他降水指数均呈增加趋势。2）冷日持续日数和极端最低气温的增温幅度分别明显大于暖日持续日数和极端最高气温,而夜指数（暖夜、冷夜）的变暖幅度也明显大于昼指数（暖昼、冷昼）;与全球其他区域相比,艾比湖流域气温暖指数的变化幅度总体较小,而极端冷指数和降水指数的变化幅度较大。3）3种大气环流指数对艾比湖流域极端气温的影响程度依次为北极涛动指数 > 北大西洋涛动指数 > 厄尔尼诺-南方涛动指数,而对极端冷指数的影响最为明显;对极端降水指数也有一定影响,但影响较极端气温指数小。4）除极端最高气温外,其他暖指数和年平均气温均呈显著正相关关系;除月最高气温极小值和极端最低气温与年平均气温呈显著正相关关系外,其他冷指数和气温日较差与年平均气温呈显著负相关关系;大部分极端降水指数与年降水总量呈显著正相关关系。     

2001-2015年内蒙古NDVI时空变化及其对降水和气温的响应

利用2001-2015年的MODIS NDVI数据和同期气象数据,分别在年际和月际尺度上分析林地、草地、耕地和其他用地NDVI的变化及其对气候变化的响应特征。结果表明：1）内蒙古地区的NDVI存在明显的地域性差异,总体呈现由东到西递减的特征;2）内蒙古地区NDVI整体呈增长趋势,增长率由高到低依次为：耕地、草地、林地和其他用地;3）近15年中,内蒙古地区整体呈现降水增多的趋势,温度变化不明显;4）年际尺度上,降水对内蒙古地区NDVI年际变化起决定作用;5）月际尺度上,年内植被NDVI变化受降水和温度的共同影响,草地和耕地NDVI对降水和温度的响应均存在时滞效应,而林地和其他用地仅对温度的响应有一定的时滞性。     

基于CMIP5模型结果的中国陆地生态系统未来碳利用效率变化趋势分析

为研究气候变化条件下中国陆地生态系统未来碳利用效率（CUE）变化趋势及其响应,选取第5次耦合模式比较计划12种模型,分析在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5这3种典型排放情景下,2006-2100年中国陆地生态系统总体的CUE变化趋势及其与温度和降水的关系。研究发现,不同模型模拟的中国陆地生态系统总体的CUE变化范围在0.332~0.617,在此期间所有模型模拟结果的平均值保持在0.5左右,其幅度变化较小,随时间呈现略微降低的趋势,并随着辐射强迫水平的增加（从RCP2.6到RCP4.5再到RCP8.5）,降低趋势有所加强。未来气候变化背景下,中国陆地生态系统总体的CUE与降水基本呈正相关关系,而与温度基本呈负相关关系。     

黑龙江流域积雪的时空动态变化及其与气候因子的关系

积雪覆盖作为重要的地表覆盖类型,其变化对当地的水文环境、物候变化都有重要的反馈和调节作用。基于去云后的MOD10A1/MYD10A1逐日积雪覆盖数据,探讨黑龙江流域2002-2016年间的积雪时空变化,并结合同期气象数据,分析积雪面积与温度、降水等气象因子之间的相关性。研究结果表明：1）研究期间黑龙江流域积雪日数增加的地表面积稍大于减少的面积;流域整体年积雪覆盖面积呈微弱的增加趋势,季节上表现为冬夏季略微增加、秋季轻微减少及春季无明显增减的趋势。2）不同时段的积雪面积与同期气候因子的相关性不同。其中春季3、4月份与温度有明显的负相关关系（P<0.01）,夏季6月、冬季12月以及2月与降水呈明显正相关关系（P<0.01）,秋季与最高温度有较好的负相关关系（P<0.05）。综上所述,黑龙江流域14年来的积雪年际变化及其与气温、降水之间相关性表现出明显的季节性差异,将为研究气候变化、灾害防治以及人类活动提供有效参考。     

巴丹吉林沙漠气温和降水特征及空间分层异质性

利用巴丹吉林沙漠周边地区4个气象站1960—2018年和沙漠腹地1个自动气象站2016—2018年的气温和降水量资料,采用趋势分析、突变检验、交叉小波、小波相干以及地理探测器方法,对巴丹吉林沙漠近60 a的气候变化进行研究。结果表明：巴丹吉林沙漠周边地区年均温以0.34 ℃/10 a的速率显著上升,年降水量增加趋势并不明显;年降水量发生多次突变,而年均温仅在20世纪90年代初发生一次突变;沙漠腹地和周边的月均温变化趋势具有高度相似性,而降水量的月变化趋势具有较大差异;综合各站点来看,气温和降水量在多时间尺度上主要呈现非线性关系;沙漠地区的降水量具有空间分异性,气温几乎不具有空间分异性。     

安徽省六安市暴雨气候研究

利用安徽省六安市6个气象站1958-2012年逐日降水资料,,采用空间内插、趋势分析、突变检验等方法 ,分析了六安市暴雨降水的时空特点和变化。结果表明,六安市暴雨年际变化大,变异系数达0.51,暴雨降水高度集中于汛期,7月是暴雨最频繁的月份。平均暴雨量的空间分布自西向东减少,暴雨频次由西南向东北减少。年暴雨量、暴雨频次增加不显著,非汛期暴雨量、暴雨频次呈显著减少趋势,汛期强降水集中程度加大。非汛期暴雨量、暴雨频次分布在1976、1973年发生减少突变。六安市旱涝等级与年暴雨量相关性良好,六安市洪涝多由集中强降水引起,旱年大多降水强度小,少暴雨。     

荒漠植物白刺光合作用对人工模拟增雨的响应与适应

研究未来降水增加条件下荒漠植物白刺光合作用对人工模拟增雨的响应和适应。实验共设置5个处理,包括对照、自然降水基础上分别增加年平均降水量（145 mm）的25%、50%、75%和100%。对2010年生长季白刺叶片光合速率、叶周气温、清晨叶水势、土壤含水量等监测指标进行分析。研究结果表明：白刺叶片净光合速率与叶周气温之间呈二次函数关系,人工增雨处理后拟合曲线顶点左右平移。与对照相比,25%和50%增雨处理样地的拟合曲线顶点左移,顶点对应的叶周气温较对照样地（29.31 ℃）分别降低0.44和0.74 ℃;75%和100%增雨处理样地的拟合曲线大幅度右移,顶点对应的叶周气温较对照样地分别升高2.26和6.02 ℃左右。人工模拟增雨改变了白刺光合作用对温度的适应范围。     

文峪河流域降水和径流关系初探

山西省西部文峪河流域内现存省内面积最大,林相较为整齐的天然次生林,因此对于山西省西部乃至汾河中下游地区的水文变化、水资源利用及生态安全均具有极为重要的意义。通过收集整理文峪河流域内控制性水文站近40 a的降水和径流观测资料,运用水文统计方法分析了流域内降水随海拔分布的关系,降水和径流在年内和年际之间的变化,并对降水和径流二者之间的关系进行了初步探讨。     

我国昼夜非对称性增温时空变化特征及影响因素

近几十年来,全球变暖的一个主要特征是昼夜增温呈现非对称性,即夜间增温速率大于白天增温速率,但该现象还未引起广泛关注。为了解我国昼夜气温日温差的时空变化特征及影响因素,搜集我国838个气象站点历史观测数据,运用趋势检验等方法,对1952—2018年间气温日温差(DTR)进行分析。结果表明：空间上,全国年平均DTR最高的地区分布在西北和西南地区,其次是东北和华北地区,最低为华中、华东和华南地区;季节上,一年中月平均DTR总体呈多峰分布,其中春季、秋季各有1个波峰,夏季有1个低谷;长期来看,1952—2018年期间年平均DTR呈下降趋势(■=-0.396;p<0.01)。DTR的长期变化与蒸发量、日照时数、纬度和海拔呈正相关,与风速、降水量、相对湿度、站点气压、总云量和经度呈负相关。     

降水,云与大气CO2浓度的年际波动

观测资料显示大气CO₂浓度具有非常明显的年际变化.通过分析年平均降水量和夏威夷MaunaLoa站大气CO₂浓度的关系,发现大气CO₂浓度年际增长量与全球陆地降水的年际增长量成正相关,提出了亚洲季风区云量变化对生态系统净生产力(NEP)有显著影响的假设.利用更高分辨率的月平均温度和降水资料,进一步分析研究大气CO₂浓度的年际变化与温度以及降水变化的关系;利用1984～1993年的月平均卫星云资料,研究了云量变化与大气CO₂浓度变化关系,结果发现全球CO₂浓度年际增长量与低纬度地区陆地上空云量的年际增长量呈同步变化趋势.     

悉尼奥运会气候适应性训练基地的选择和时差适应

根据研究显示人对气候和时差的变化对人的运动能力有明显影响。通过对 2 0 0 0年奥运会主办城市悉尼比赛期间的气候要素 :气温、降水、温度、风速和时差进行分析 ,并将我国部分城市的气候要素进行分析 ,从中找出与悉尼气候较为接近的城市 ,进行数据的定量比较、分析和处理 ,从而得出与悉尼气候最为接近的我国城市是哈尔滨。参加奥运会的运动员可于 2 0 0 0年 8月底到 9月初进入哈尔滨进行适应性训练。对克服时差可采用改变作息时间的方法 ,每 5 d把时间向前拨 1 h,在 1 0 d内适应悉尼时间     

近年来京津地区酸雨形势变化的特点分析——气溶胶影响的探讨

本文利用2000年以来中国气象局的酸雨观测站网的观测资料,分析了近年来我国酸雨形势出现的一些新的变化,其中京津地区近年来酸雨程度与2000年前相比明显地逐年加重趋势最值得关注。本文着重分析了京津地区的酸雨程度的长期变化趋势,指出：为了迎接奥运会近年来北京等地加大了空气污染的治理力度,大气颗粒物总浓度的逐年下降,一次颗粒物如扬尘、工业粉尘对降水酸性的中和能力减弱,二次颗粒物如硫酸盐、硝酸盐等浓度和比例的升高,可能是近年来京津地区降水酸性明显增加的重要原因;这种情况提示我们,区域降水酸性对近年来采取的相关环境治理措施具有敏感的响应。     

基于DEA的安徽省建设用地效率分析

以安徽省为研究区,运用DEA模型测度2000~2012年区域建设用地利用效率;基于GIS分析平台,运用Jenks断裂法、趋势面分析、局域G*指数等方法对2000~2012年安徽省建设用地效率演变特征进行了分析。结果表明:(1)2000~2012年安徽省建设用地效率呈现出不断上升的趋势,近13年间效率上升了31.5%,规模效率是影响效率变化的主要因素;(2)2000~2012年建设用地效率演变呈现出东—西向递增,南—北向"拱"形分布;(3)根据局域G*指数划分效率4种类型区,其中效率H-H区主要集聚在皖江地区,L-L区主要集聚在皖北地区,研究为区域建设用地科学、合理利用提供有益的参考及借鉴。     

老秃顶子自然保护区气象观测资料分析

对老秃顶子自然保护区1990—2008年气象观测资料进行分析,得出结论:该保护区呈现气温升高,降水量减少,无霜期延长的趋势。     

渭干河—库车河三角洲绿洲潜在蒸散量的变化特征

为探究气候变化下渭干河—库车河三角洲绿洲潜在蒸散量的变化特征。利用基于库车县、沙雅县和新河县三个气象站1961~2012年逐日的平均气温、最低气温、最高气温、相对湿度、日照时数、平均风速等数据,运用Penman-Monteith计算渭干河—库车河三角洲绿洲年和四季的潜在蒸散量,并研究其变化趋势。结果表明:过去52年,渭干河—库车河三角洲绿洲年和四季的潜在蒸散量都呈增加趋势,其中年潜在蒸散量增势为12.34 mm/10 a,经历了先减少后增加的变化过程,且后期的增幅大于前期的减幅;四季中,春季增势最为明显,夏季和秋季次之,冬季增势最弱;夏季潜在蒸散量最大、春季和秋季次之,冬季最小。年潜在蒸散量在1989年发生增加突变,并在2001年达到显著水平,且存在28年的大周期和16年的小周期。     

中国北方农牧交错带草本植物δ15N梯度变化及其对环境信息的指示

植物氮同位素组成（δ¹⁵N）是气候环境变化和生态系统氮循环的综合结果,开展典型区域植物δ¹⁵N的研究可以指示气候环境的变化。沿400mm等降水量线测定中国北方农牧交错带草本植物和土壤的δ¹⁵N值,并将δ¹⁵N值与气候环境因子进行统计分析。结果表明：1）样带草本植物δ¹⁵N值分布在-5.5‰~15.3‰之间（平均值4.02‰）,其中,C3草本植物的δ¹⁵N值范围（-5.5‰~15.0‰）比C4植物（-2.85‰~15.3‰）宽,但平均值显著低于C4植物;土壤δ¹⁵N值范围为1.42‰~9.11‰,平均值为4.74‰;2） C3、C4草本植物整体以及2种广适性草本植物的δ¹⁵N值与经纬度均呈显著正相关性（C4草本植物δ¹⁵N值与经度关系不显著除外）,但与海拔关系微弱;3）植物/土壤的δ¹⁵N值均随温度升高呈显著偏负趋势,其中C3、C4草本植物的温度系数分别为-0.41‰/℃和-0.39‰/℃,但植物δ¹⁵N值随降水增加呈微弱偏负趋势;4）偏相关分析显示,在控制降水变化后,草本植物δ¹⁵N值与年平均温度的相关性更加显著,而在控制温度变化后,植物δ¹⁵N值与年平均降水量的关系更加微弱。研究表明在水分变化相对较小的条件下,温度可能是控制本样带植物δ¹⁵N值变化的关键因子,意味着植物δ¹⁵N信息可以指示中国北方农牧交错带温度的变化。     

气溶胶影响中国东部微量降水的初步分析

对1960—2011年中国东部地区微量降水的变化特征进行研究,并通过干燥晴天能见度、气溶胶光学厚度及云滴粒子有效半径等变化特征验证大气气溶胶对微量降水的影响,结论是气溶胶导致的微雨减少主要集中在华北京津塘、长江三角洲和华南沿海地区,且气溶胶越多的地区,微量降水的减少越严重.     

基于MODIS数据的黄河源区土壤干湿状况时空格局变化

为分析黄河源区土壤干湿状况时空格局变化,基于2007-2016年日序数第193~257天的MODIS 1 km分辨率地表温度（LST）和植被指数（NDVI）产品反演10年的温度-植被干旱指数（TVDI）。分析结果表明：2008-2010年实测土壤水分与TVDI的线性关系的相关系数达到0.7,说明TVDI可作为干旱指标有效地指示黄河源区的土壤干湿状况。在年际变化趋势上,10年间日序数第193~257天的TVDI均在0.4~0.6之间,属干旱分级中的正常状况,但东南部地区整体处于干旱-重旱。中、低植被覆盖区域的干旱趋势较为相似,10年来旱情均较为严重,TVDI数值均在0.6~1.0间浮动,其中低植被覆盖区所有时相的TVDI在10年内数值均在0.6及以上,表明旱情持续。高植被覆盖区域严重干旱的情况较中低覆盖区域缓解,但是干旱依然在10年间持续发生。旱情的空间变化特征显著,严重旱情多集中于东北部和东南部区域,分布趋势基本与中西部整体土壤水分较充足的客观事实吻合。     

地表温度年变化对地应力和地倾斜的影响

利用有限元方法,对存在复杂地形时,气温变化的影响深度,及造成的地应力和地倾斜变化的量值进行了估算.计算结果表明,地形造成的热汇聚和热发散会造成地下温度的不均匀分布,而不均匀的热胀冷缩会导致地应力和地倾斜复杂变化,其影响深度大于平地温度年变化涉及的深度.在地应力和地形变台站的选址和观测中应该注意气温年变化影响及其干扰排除问题.