1951—2015年信阳极端温度事件变化及其对全球变暖的响应

利用1951—2015年信阳市日最高和日最低气温资料,根据事件发生概率密度函数大于90%(或小于10%)的标,准定义了信阳市逐年的冷夜日数、暖夜日数、暖昼日数和冷昼日数.在此基础上,运用统计学方法分析了过去65年信阳市极端温度事件的变化特征及其对气候变化的敏感程度.结果表明:(1)1951—2015年信阳市年平均气温呈显著增暖趋势,变暖速率为2.0℃/100a;(2)过去65年信阳市冷夜日数以4.4d/10a的速率呈显著减少趋势(p<0.001),暖夜日数则以8.3d/10a速率显著增加(p<0.001),且其增加速率大于冷夜日数减少速率;暖昼日数以1981年为界呈先减少后增加的变化趋势,1951-1981年减少趋势为-11.6d/10a,1982-2015年增加趋势为13.7d/10a;过去65年冷昼日数年际变化不明显但年代震荡强烈;(3)信阳市极端温度事件对气候变化的响应程度呈不对称性.年均温每升高1℃,相当于冷夜日数和冷昼日数分别减少18.7d和12.5d,暖夜和暖昼日数分别增加26.9d和18.3d.在相同的气候背景下,暖夜日数对气候变化最为敏感,而冷昼日数对气候变化的敏感度最低.     

1951—2014年淮河流域降水量时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月降水量数据为研究对象,运用线性趋势、累积距平、小波分析及空间分析等方法,分析了降水量时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年、春、夏和秋季降水量呈不显著减少趋势,冬季降水量则具有不显著增加趋势.(2)春、秋和冬季易发生旱涝灾害,夏季降水量变化控制年降水量变化.(3)年降水量具有准2a和6a振荡周期.(4)东南部年和四季降水量多于西北部,这与我国年和四季降水量分布模式一致.(5)空间上,年和四季降水量变率中,年和夏季最大,降水量减少区域呈半环状包围降水量增加区域;整个流域冬季降水量几乎没有变化.     

信阳市城区空气质量指数变化及其与气象要素的关系

以2014-2017年信阳市逐月空气质量指数(AQI)监测数据及同时段的气象数据为研究对象,采用统计分析、Pearson相关系数法和广义加性模型(GAM),对信阳市城区空气质量指数变化特征及其与气象要素的关系进行分析.结果表明:1)2014—2017年信阳市城区AQI年际波动较大,空气质量有明显变好的趋势;研究期间内,信阳市城区有27个月(56.25%)空气质量属于良,19个月(39.58%)属于轻度污染,2个月(4.17%)属于中度和重度污染;AQI变化受季节影响明显,空气质量状况优劣程度依次为夏季春季秋季冬季.2)从整体水平来看,AQI与气压呈正相关关系,与气温、平均水汽压、日照时数和风速呈负相关关系;在不同季节和不同等级空气条件下,气象要素对AQI的影响差异较大.3)由广义加性模型可以看出,AQI与降水量呈线性关系,与平均气温、平均水汽压、日照时数和平均风速等气象要素为非线性关系,气象要素对AQI的影响一般存在阈值.     

信阳市城区空气质量指数变化及其与气象要素的关系

以2014-2017年信阳市逐月空气质量指数(AQI)监测数据及同时段的气象数据为研究对象,采用统计分析、Pearson相关系数法和广义加性模型(GAM),对信阳市城区空气质量指数变化特征及其与气象要素的关系进行分析.结果表明:(1)2014—2017年信阳市城区AQI年际波动较大,空气质量有明显变好的趋势;研究期间,信阳市城区有27个月(56.25%)空气质量属于良,19个月(39.58%)属于轻度污染,2个月(4.17%)属于中度和重度污染;AQI变化受季节影响明显,空气质量状况优劣程度依次为夏季春季秋季冬季.(2)从整体水平来看,AQI与气压呈正相关关系,与气温、平均水汽压、日照时数和风速呈负相关关系;在不同季节和不同等级空气条件下,气象要素对AQI的影响差异较大.(3)由广义加性模型可以看出,AQI与降水量呈线性关系,与平均气温、平均水汽压、日照时数和平均风速等气象要素为非线性关系,气象要素对AQI的影响一般存在阈值.     

南北过渡带地区浅层地温的全球变化响应——以信阳城区为例

利用中国南北过渡带中部河南省信阳城区1961-2017年逐月平均气温和逐月0～20 cm浅层地温资料,采用统计学、Mann-Kendall和功率谱分析等方法分析了过去57 a信阳城区浅层地温的变化特征及其对全球变化的响应.结果表明:(1) 1961年以来信阳各层年平均地温均呈显著升高趋势;(2) 1961-2017年信阳各层年、季平均地温周期多以2～4 a为主,且秋季和冬季周期现象明显;(3) Mann-Kendall分析显示,5～20 cm地层年均地温于20世纪90年代初发生突变,而0 cm地温却于20世纪末发生由冷转暖的转折;(4)信阳浅层地温对气温变化极为敏感,0 cm地表温度对气候变化的响应最为敏感.     

近51年松花江流域气温时空变化特征

基于松花江流域35个气象站1960—2010年的气温资料,采用协克里格插值法研究气温的空间分布,采用线性倾向估计法与M-K秩次相关法分析气温的时间变化趋势。结果表明:(a)近51a松花江流域年平均气温呈显著上升趋势,变化倾向率为0.039℃/a,比全球和全国的气温上升幅度大;年平均气温年际变化阶段性明显,显著升温始于1988年。(b)四季平均气温均呈显著上升趋势,变化倾向率分别为0.037℃/a,0.028℃/a,0.036℃/a和0.048℃/a;冬季对流域年平均气温的上升趋势贡献最大。(c)流域年平均气温和四季平均气温在空间分布上具有一定相似性,总体由南向北递减;松嫩平原一带气温较高,流域北部气温较低,松花江干流两侧地区的气温居中。     

1951-2014年河南省不同季节日照时数时空变化特征及突变分析

利用河南省1951-2014年间分布相对均匀的20个气象站的逐月日照时数资料,运用线性趋势分析、IDW插值法、气候倾向率及Mann-Kendall检测法,对河南省春、夏、秋、冬四季和年日照时数的空间分布、变化趋势和突变特征等进行了分析.研究结果表明:(1)受四季日照时数的综合影响,河南省各地年日照时数为1 727~2 260h,空间分布呈现"北部多,南部少,平原多,山地少"的特点.(2)1951-2014年,河南省四季和年日照时数均呈现减少的趋势,尤其是进入21世纪后,这种趋势更加明显.其中,春季日照时数以-5.054h·(10a)~(-1)的倾向率呈较显著的减少趋势;夏季、秋季、冬季和年日照时数分别以-39.14h·(10a)~(-1)、-22.73h·(10a)~(-1)、-22.16h·(10a)~(-1)和-91.44h·(10a)~(-1)的倾向率呈极显著的减少趋势.(3)河南省春、夏、秋、冬四季和年日照时数均存在突变性减少.春季日照时数于1975年发生突变;夏季日照时数于1987年发生突变;秋季发生突变的时间是1999年;冬季是1997年;年日照时数的突变时间为1986年.春季日照时数通过了90%的信度检验,UF(k)曲线突破了-1.96的临界值,而夏季、秋季、冬季和年日照时数均通过了99%的信度检验,UF(k)曲线突破了-2.58的临界值.     

1951—2014年淮河流域气温时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月均温为研究对象,运用Sen趋势分析、Mann-Kendall检验、距平、累积距平及空间分析等方法,分析均温时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年和四季均温具有升高趋势,年、春、秋和冬季升温趋势较显著,夏季升温趋势不显著,响应了全球变暖大背景.(2)20世纪90年代中期,年、春和秋季均温发生暖化突变,20世纪80年代中期冬季均温发生暖化突变,1960年夏季均温发生降温突变.(3)空间上,流域内自南向北年均温逐渐降低,且各地具有暖化趋势.(4)受海洋影响,山东省和江苏省东部(沿海地区)春季和夏季均温低于流域内同纬度内陆地区,秋季和冬季均温高于流域内同纬度内陆地区.(5)山东省东部和江苏省年均温升高与年降水量显著减少有关,郑州和开封等地区年和四季均温升高与人类活动有关.     

武汉市禽畜养殖时空分布及其耕地污染负荷分析

利用武汉市2009—2016年的统计数据,分析武汉市这8年禽畜养殖数量的时间变化特征和各区域禽畜养殖空间分布特征,估算禽畜养殖污染物产生量和禽畜粪便耕地负荷,并对武汉各地区禽畜养殖耕地污染进行风险评价.结果表明:(1)武汉市禽畜养殖数量整体呈先增后减的趋势,2009—2013年为增长期,年平均增幅为4.4%,2014—2016年为下降期,年平均降幅为9.7%;(2)武汉市中心城区与5个远城区的禽畜养殖数量差异明显,北部黄陂、新洲区和南部江夏区为禽畜养殖主要分布区域,猪、牛、羊、家禽养殖量占全市84.93%、87.11%、61.81%、85.86%;(3)污染物年产生量为CODTNTP,猪、家禽粪便是3种污染物的主要来源,其贡献率高达80%;(4) 2009—2016年,禽畜粪便耕地负荷均超过耕地最大适宜施用量30 t·hm~(-2)·a~(-1),禽畜养殖环境承载压力最小的年份是2016年.耕地污染风险评价全市平均警报值1.02(Ⅳ级),耕地呈现较高污染状态;(5)武汉市中心城区与5个远城区禽畜粪便耕地污染负荷差异明显,表现出较强的空间聚集性,高值主要位于北部和南部地区,江夏区属于45 t/hm~2以上的高污染区.     

内蒙古温带典型草原物候期的变化研究

将不同函数方法拟合后的植被指数时间序列数据比较,选出最佳拟合方法拟合了锡林郭勒盟典型草原1990—2008年中14a的物候期和生长季长度,研究它们的时空变异规律.结果表明:1)返青期和枯黄期在空间上大体呈现从锡林郭勒盟东北到西南地区逐渐推后的趋势,在时间上,不同年份草原物候期变化程度不同;2)拟合锡林郭勒盟典型草原14a的平均物候期和生长季长度,发现返青期、枯黄期、生长季长度分别集中在110~150、300~320、190~200d,分别为提前、提前、缩短的趋势占优势;3)7年返青期观测值与拟合值差值平均值约为-4d,总体拟合效果较好.     

信阳市冬季鸟类群落组成及多样性研究

2008—2011年冬季对信阳市鸟类资源进行了调查.结果表明,该地区冬季分布鸟类46种,隶属13目26科.信阳市冬季鸟类平均密度为5.83只/hm2,鸟类多样性指数为2.404,均匀度指数为0.628,优势度指数为0.146.最后,就加强鸟类资源保护问题提出了一些见解.     

1990--2010年神农架林区气候变化特征分析

利用1990-2010年神农架林区国家气象站点的气象数据资料,对林区近21年的平均气温、最高气温、最低气温、雨日数、大雨日数、降水量、干旱指数进行分析．结果表明,近21年神农架林区的平均气温呈上升趋势,以春季最为显著;最高气温趋势与平均气温趋势基本一致,全年、春季、夏季及冬季均呈上升趋势,而秋季最高气温有所下降;最低气温亦呈上升趋势,其中冬季最低气温倾向率低于全年水平,春季、夏季和秋季最低气温倾向率高于全年水平;雨日数及大雨日数均呈增加趋势;降水量全年倾向率为正,春夏2季亦为正,秋冬2季则为负;干旱指数各年均〉1,且有变大的趋势．     

贵阳市近40年气候变化趋势分析

利用贵阳市1961～2000年的气温，降水资料，应用统计方法分析了贵阳近40年的气候变化趋势。研究结果发现，贵阳气温有上升趋势，但是上升幅度较小。四季气温变化幅度不大，其中春季气温下降趋势在四季变化中最明显，冬季气温上升幅度最大。降水则呈微弱下降趋势，夏季降水上升，春季降水下降。在此基础上，进一步分析了贵阳从1961年以来的严重冷暖冬时间与多雨少雨年的出现规律．     

近51年云南滇中地区地面气象要素变化特征的统计分析

利用1963—2013年4个国家基本/基准站(昆明、楚雄、玉溪和曲靖)的近地面温度、相对湿度和降水量的观测资料,对云南滇中地区近51年来的气象要素的变化特征进行统计分析。结果显示:近51年来,滇中地区增温趋势明显,冬季的增温幅度最大,昆明市作为上述滇中城市中发展最快的城市,年增温趋势是4个城市中最明显的;滇中地区年降水量呈波动减少趋势,冬、春季降水量增加而夏、秋季减少,昆明市年降水量的降幅最大,楚雄市只呈微弱的上升趋势;4个城市年均及各季节的相对湿度均呈显著下降趋势,各季节的降幅差别不大。通过小波分析,发现滇中地区不同气象要素的周期变化具有一定的相关性:在36年时间尺度上,相对湿度的干(湿)中心与气温的暖(冷)中心对应;在16~32年时间尺度上,相对湿度的干(湿)中心与降水量的弱(强)中心对应。     

基于因子分析法的宝鸡市PM10污染四季预报

目的以宝鸡市2003年3月1日-2006年2月28目的4个监测点的逐日PM10浓度监测值以及宝鸡市同期的地面气象要素监测值为研究对象,进行宝鸡市PM10污染四季预报研究。方法采用因子分析法,按春、夏、秋、冬四季分别建立PM10污染预报模型。结果通过四季气象要素的因子分析,春季、夏季、秋季、冬季的相关系数矩阵中各提取7个、8个、6个、7个公共因子,分别解释了原有变量总方差的85．779％、86．986％、88．693％、85．389％,总体上,原有变量的信息丢失较少,使用因子分析较为理想。结论由因子分析法建立的宝鸡市PM10污染浓度四季预报方程的准确率达到了81．70％、81．48％、78．19％、75．67%,等级命中率为100％,对宝鸡市空气中PM10的污染的控制与治理有一定的借鉴意义。     

基于1990-2015 归一化植被指数的河北植被时间变化特征及其对干旱的响应

基于1990-2015年研究区逐旬归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）数据和站点逐日降水数据,对河北地区NDVI时间变化特征及其与多尺度标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI）的响应关系进行了深入分析。结果表明：（1）研究区草地、林地面积增加,空间上呈自东向西交替变化,并呈破碎化现象。（2）年均及生长期NDVI呈明显的上升趋势,夏季NDVI最高,冬季最低,月均NDVI时间变化与雨热同期。（3）不同尺度SPEI均呈下降趋势,随着时间尺度的增加,降幅不断加剧。干旱整体上发生的持续时间和干旱程度有所降低,而春季发生干旱明显强于其他季节。（4）年际及夏季NDVI对SPEI变化响应最为显著,夏季NDVI与SPEI06之间的相关性为最高的0.628,春秋次之,冬季最低。年际及季节性NDVI变化与SPEI03及SPEI06变化的相关性较高。年际及季节NDVI变化对SPEI的响应较单独的气候因子（气温、降水）更明显。     

北京市北小河公园绿地生态保健功能效应研究

选取北京市典型社区示范北小河公园内4种绿地结构类型及12种不同配置模式为研究对象,开展了对公园绿地的空气负离子、人体舒适度(温度、湿度、风速)、PM_2.5、减噪效果的四种主要生态保键因子的单项及综合保键效应定量研究与评价,结果表明：北小河公园春夏两季各样地的负离子浓度日变化均呈早晚低中午高的单峰趋势 ,秋冬两季变化趋势没有明显的规律。四季负离子浓度大小排序为：夏季>春季>秋季>冬季,各样地中夏季最高平均值为1492.59个.cm_-3,冬季最低平均值为380.76个.cm_-3; PM_2.5浓度日变化除春季外,其他三季的均呈早晚高、中午低的日变化趋势;各样地消减能力排序为：春季>夏季>秋季>冬季,消减率范围为0.75%～13.65%;各类型绿地在春夏两季均有提高气候舒适性的作用,尤其在夏季作用较明显;各种绿地类型均有减噪效果最佳的宽度,其净衰率范围为0.17%～7.56%;以典型夏季数据进行的综合保健效果评价,最好的绿地结构类型为乔-灌-草和乔-草,灌-草和纯草类型次之。