2000—2020年北疆地区积雪时空变化趋势及影响要素

基于北疆地区29个气象站点2000—2020年积雪数据集,分析了北疆地区20个水文年的积雪天数、年最大雪深、年均雪深、降雪次数、雪物候和气象要素变化,并对其影响要素进行了分析。结果表明,北疆地区近20年来冬季的积雪天数呈显著上升趋势,超过58%的气象站点降雪次数下降趋势显著,这与最低气温和降水量的显著增加密切相关。有72%的站点表现出了温度升高的趋势,近20年北疆地区降水量出现显著增加。雪物候方面,积雪持续天数呈现弱下降趋势,初雪日的出现时间明显推迟,增幅为0.17 d/a。终雪日的推迟并不显著。地理和气象因素与积雪密切相关,尤其是气温和降水量的变化会导致积雪深度发生显著变化,海拔对雪物候的影响程度比气象因素更加明显。     

干旱、半干旱地区积雪变化及其与气候变化的关系——以新疆维吾尔自治区为例

基于新疆维吾尔自治区喀什站和乌鲁木齐站1993-2012年积雪、辐射、气温和降水量数据,分析了干旱、半干旱地区不同时间尺度下积雪与地表反照率、地表净辐射、气温和降水量变化以及它们之间的关系.结果表明:年际变化中,干旱地区积雪首日提前,积雪终日延后,积雪天数、积雪深度和积雪指数增加,促进了地表反照率和降水量的显著增大,使地表净辐射和气温降低;半干旱地区积雪首日延后,积雪终日提前,积雪天数减少,积雪深度和积雪指数的增加使地表反照率显著增大,其中积雪天数的变化明显抑制了气温升高,相关系数为-0.49.季节变化中,干旱地区冬季积雪增加,尤其是积雪深度的增加引起了降水量、地表反照率的增大与地表净辐射、温度的降低;半干旱地区春季积雪增多,地表反照率增大,降水量减少,由于积雪的提前消融,导致地表净辐射增大,使得春季增温最快,而秋季积雪减少,其他气候因子呈增加趋势,冬季积雪增加引起了降水量和地表反照率的增大与地表净辐射的减少,导致温度降低,其中积雪深度的变化与地表反照率、地表净辐射和降水量显著相关,相关系数分别为0.51、-0.58、0.68.月尺度上,干旱、半干旱地区积雪和地表反照率都在1-4月降低,10-12月升高,而地表净辐射、气温和降水量均在1-6月增加,7-12月减少,其他月份均无明显变化.     

近20年三江源积雪时空变化特征及影响因子分析

利用2000—2020年三江源地区MOD10A2积雪产品数据、雪水当量数据和气象数据,运用相关性分析、多元线性回归分析等方法,研究积雪时空演变特征及对气象因子的响应.结果表明：近20年来,三江源地区积雪覆盖面积在时间上有显著差异,年积雪覆盖面积在1.5×10⁶ ～2.5×10⁶ km²之间平稳变化,春、冬两季积雪覆盖面积最大;空间上,年积雪覆盖主要分布在中部、南部和东部地区,多为高耸山脉附近;平均积雪深度呈先平稳变化,再降低,最后逐渐上升的趋势;随着年际变化,积雪日数呈先减小,后增长,再减小的趋势,春季的积雪日数在平稳变化后,先减少再增长,而秋季和冬季则与之相反;影响三江源地区积雪面积变化的主导因素是日照时长和降雨量,影响积雪日数变化的主导因素为蒸发量,积雪深度变化则受到日照时长和平均气温的共同影响.     

煤尘云着火敏感性影响因素的实验研究

为研究煤尘云的着火敏感性,选取3种典型煤尘-无烟煤、烟煤、褐煤,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置,研究不同测试条件及煤尘种类对煤尘云最低着火温度的影响,以及惰性粉尘对煤尘云着火的抑制作用.研究表明:随着喷尘压力的增大,煤尘云最低着火温度先降低后升高,存在最佳喷尘压力为50 kPa,对应的煤尘云着火温度最低;随着煤尘粒径的增大,煤尘云最低着火温度呈线性升高的趋势;随着煤尘云浓度的增大,煤尘云最低着火温度先降低后升高;3种煤尘云均存在最佳着火浓度:无烟煤和烟煤为1.818 g/L,褐煤为1.364 g/L;煤尘云的最低着火温度随挥发分含量的增大而减小;挥发分质量分数小于15%的煤尘,灰分的阻燃作用明显,挥发分质量分数大于15%时,灰分的阻燃作用不明显;惰性粉尘对煤尘云着火的抑制效果:炭黑最强、粉煤灰次之,CaCO₃最弱.      

新疆西天山积雪稳定期不同下垫面雪物理特性对比

利用上海精创单双通道温湿度记录仪、Snow Fork雪特性分析仪和雪筛等仪器采集的积雪物理特性数据,对比了天山积雪雪崩站积雪稳定期不同下垫面条件下的积雪物理特性.结果表明:实验区内雪层平均温度林地最高,水泥路面最低;雪层剖面最底层的日平均温度草地最高,水泥路面最低;水泥路面温度梯度最大,林地的雪层温度梯度最小,且林地积雪剖面上层的暖中心出现时间滞后于草地和水泥路面1 h;水泥路面、草地、林地的平均含水率依次递增,分别为0.18%,0.19%,0.20%;雪层日平均相对湿度变化与雪层温度和含水率变化大致相同;草地、水泥路面、森林的上覆积雪的平均密度依次递减,分别为0.15,0.14,0.13g/m~3.林地雪层剖面上部的雪密度最小,但中部和底部的都高于草地和水泥路面的;林地的新雪质量分数最小,粗颗粒雪所占比例最大;而草地底部的深霜发育优于水泥路面和林地.     

2022冬奥会雪上项目选址遥感分析

河北省张家口市崇礼区主办了2022年第24届冬奥会的大多数雪上项目.利用ASTER GDEM数据和2001—2015年的MODIS积雪覆盖、积雪深度数据以及气象数据，经过格式转换、重采样、投影变换和插值，对张家口市崇礼区的高度、坡度、积雪面积、积雪深度和气温进行分析.结果表明，崇礼区的最大高程差为1 338 m,坡度为0°～63°(99.45%为0°～35°).崇礼区北部和东部的积雪覆盖度较大，最大达到79.2%,西南部积雪覆盖度较小，最小为5.3%.2001—2015年崇礼区积雪深度总体上为增加趋势，东北部积雪深度较大，最大为3.8 cm,西南部积雪深度较小，最小为1.3 cm.崇礼区的东南部坡度较高，西北部的坡度较低，高程东部高、西部低，所以雪上项目的比赛场地主要分布在崇礼区的东部.2001—2015年崇礼区冬季平均气温呈逐渐降低趋势.冬奥会举办时间选在2月，主要是因为2月的平均气温为-6.20℃,比12月和1月略高，对参赛选手的反应速度和观众的舒适度更加有利，而且2月的积雪深度为2.80 cm,比12月和1月厚，更适合进行滑雪比赛.     

基于TM影像的伏牛山植被覆盖度变化研究

为研究伏牛山地区植被覆盖的变化情况,利用1991、2002和2011年三期TM卫星遥感影像,基于NDVI的像元二分模型,对整体植被变化趋势进行研究,并比较三期变化;同时结合数字高程模型对不同海拔的植被覆盖变化做对比分析;最后,分析气象因子的变化趋势.研究结果表明:(1)从分布上看,研究区整体植被覆盖状况较好.植被覆盖度随海拔的上升先增加后降低,临界点在海拔1 700¹ 800m之间.(2)从变化上看,21年以来,植被覆盖度呈增加趋势.海拔高度1 650m以下区域的植被覆盖度变化情况最为明显,这是由于人类活动主要集中在海拔较低的区域,而海拔高于1 650m的区域变化较小,受人类活动的影响较小.(3)从21年温度和降水变化来看,研究区域内植被覆盖度和温度的变化趋势并不一致,而和降水量变化的趋势有较高的一致性,具体表现为随降水量的增加,植被覆盖较好的Ⅳ级(F≥0.7)植被覆盖度区域面积增加.     

北疆近41年气候变化趋势及其对生态环境的影响研究

本文选取新疆北疆地区19个气象站台的1961-2001年的气象资料,分析了北疆地区年最高气温、年最低气温以及降水量变化。研究表明：近41年北疆的气候变化是显著的,表现在温度升高、降水增加等方面。日最高气温的增温率小于日最低气温的增温率。气温升高和降水变化具有明显的季节性差异,冬季的增温最为显著,降水偏多主要在冬季和夏季。气候变化趋势对北疆地区的生态环境有利有弊,明显的变暖、变湿趋势对北疆的生态与环境有积极影响,有利于北疆地区的农业生产,对国民经济的发展具有促进作用。     

攀西烟区不同海拔对烤烟揭膜时间的影响研究

[目的]为了探究不同海拔下烤烟的最佳揭膜时间,从而对攀西烟区不同海拔和膜时间对烤烟的影响进行研究。[方法]选取米易普威,盐边和爱,仁和平地三个示范点,每个示范点分别选择1 600 m、1 800 m和2 000 m共3个不同海拔区域作为试验点,每个海拔设置:Ⅰ.移栽后35 d揭膜上厢;Ⅱ.移栽后45 d揭膜上厢;Ⅲ.常规揭膜;Ⅳ.不揭膜,4个揭膜处理。研究了不同揭膜时间、不同海拔对烤烟的生育期、大田病害、农艺性状和生理生化指标等因素的影响。[结果]同一揭膜时间,随着海拔高度的升高生育期推迟并且叶片数和叶片长宽有减少的趋势,同一水平高度变化不明显且在今年雨量较大且持续时间较长的情况下,揭膜时间对烤烟生育进程的影响不大;病害发生率均处于较低水平,且病害发生与海拔和揭膜时间关系不明确;同一揭膜时间,随海拔的升高叶片数和叶片长宽有减少的趋势,同一海拔高度,随揭膜时间的推迟,其叶片数和叶片长宽变化不明显;[结论]1 600 m海拔下,早揭膜有利于根系形成和对环境适应性的提高,1 800 m海拔下,早揭膜有利于糖类和蛋白的合成及根系形成,2 000 m海拔下,移栽后35 d揭膜根系生长最好。     

青藏高原东缘小花风毛菊花期繁殖分配的海拔差异

通过采样调查法和烘干称重法,对分布在青藏高原东缘不同海拔高度下的小花风毛菊的花期繁殖分配进行研究,结果表明:1)花期植株地上生物量、株高、管状小花数目、繁殖器官及营养器官生物量均随海拔升高呈线性递减趋势,管状小花生物量随海拔升高呈线性递增趋势;2)花期繁殖分配随海拔升高呈线性递增趋势;3)花期繁殖分配随个体大小(地上生物量和株高)的增大呈线性递减趋势;4)花期管状小花生物量与管状小花数目之间存在权衡现象.     

东天山迎风坡与高海拔区域降水效率对比研究

利用WRF中尺度数值模式对2015年4月16~17日发生在新疆天山地区一次降水过程进行数值模拟研究。重点对比了迎风坡与高海拔区域降水效率的差异,进而分析产生这种差异的原因。结果表明:迎风坡的降水效率大于高海拔区域的降水效率,降水过程发展旺盛阶段,降水效率达到最大。迎风坡的降水主要由雪、霰融化为雨水产生,高海拔区域降水主要由雪产生。该微物理机制的差异造成在降水集中时段,虽然高海拨区域空中总水凝物多于迎风坡,但降水效率低于迎风坡,最终导致降水强度小于迎风坡。     

Some evidence of drying trend over northern China from 1951 to 2004

The surface wetness index, Palmer drought sererity index and the retrieval of soil moisture over China were calculated using monthly precipitation and monthly mean surface air temperature. Based on the contrast analysis of the variation of the above three indices and precipitation, the dry/wet spatio-temporal pattern of northern China in the last 54 years was revealed, and the evidence of drying trend over northern China was analyzed, especially. The results show the following four facts: (1) The drying trend is the main characteristic of the eastern part of Northwest China and the central part of North China since the 1980s and it was enhanced in the last 15 years mainly due to the precipitation decrease and the temperature increase; (2) During the last 54 years, there was only one dry/wet shift at the interdecadal scale occurring in the eastern part of Northwest China and the central part of North China in the late 1970s, which was related to 1977/1978 global abrupt change, whereas there were three shifts in Northeast China, one was in the mid 1990s and the other two were in 1965 and 1983, respectively; (3) Unlike the variation trend of other subregions of northern China, the western part of Northwest China is currently located in a relatively wetting period, which is weak-ened due to the temperature increase; (4) The extreme drought frequency is obviously increasing in the eastern part of Northwest China, the central part of North China and Northeast China since the 1980s, which is closely related to the precipitation decrease and temperature increase in these subregions.     

近20年黄土高原干旱变化特征及其影响因素

为促进黄土高原农业和生态环境可持续发展,基于2001—2020年MODIS蒸散产品和气象站点数据,利用作物缺水指数(crop water stress index, CWSI)、Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验和偏相关分析等方法,探讨了黄土高原干旱变化特征及其影响因素。结果表明：(1)年际上,2001—2020年黄土高原CWSI呈显著线性下降过程,下降速率为0.005 8 a^-1(P<0.01)。干旱程度呈先减(2001—2018年)后增(2018—2020年)过程;(2)空间上,CWSI以减少趋势为主,显著减少趋势占区域总面积91.24%,其中青海、甘肃、宁夏、陕西南部地区CWSI下降速率较快;(3)黄土高原CWSI与气温以负偏相关关系为主,显著负偏相关占区域面积的7.78%,集中分布于青海东部、山西南部和河南北部;与降水以负偏相关关系为主,显著负偏相关占区域总面积60.88%,集中分布于黄土高原西南部和东部地区。气温升高背景下,降水增加促使黄土高原实际蒸发显著增加、潜在蒸发不显著减少,导致CWSI显著下降。研究结论认...     

南极瑞穗站辐射特征的初步研究

本文利用1979－1980年在南极瑞穗太阳分光辐射分量和长波辐射通量及微气象观测资料，计算并分析了辐射分量，地表反射率，地表和大气的有效比辐射率，大气的有效透过率和雪面反射率与太阳高度角的关系及他们的日，年变化，并对输出输入长波辐射的实测与计算值进行了比较，初步结果表明：在南极瑞穗站净辐射年平均值为－14．6W／m^2，在波长305－2800nm,305-695nm,和695-2800nm范围内地表反射率分别为0．79，0．95，和0．64，地表和大气有效比辐射率的年平均值分别为0．99和0．77，大气的有效透过率在不同的波长范围内有不同值，代表春，夏，秋季的10月19日，12月28日和3月3日，在305－2800nm波长范围内，晴天大气透过率分别为0．828，0．871和9．835。     

Changes of climate extremes of temperature and precipitation in summer in eastern China associated with changes in atmospheric circulation in East Asia during 1960–2008

Climate extremes and changes in eastern China are closely related to variations of the East Asian summer monsoon and corresponding atmospheric circulations.The relationship between frequencies of temperature and precipitation extremes in China during the last half century is investigated using Singular Value Decomposition analysis.During 1980-1996,there was a typical pattern with fewer hot days and more precipitation extremes in the northern part of eastern China,and more hot days and fewer precipitation extremes in the southern part.This geographic pattern tended to reverse after 1997,with fewer hot days and more extreme precipitation days south of the Yangtze River and vice versa to the north.Differences in atmospheric circulation between the former and latter periods are presented.We conclude that a mid-level anomalous high/low,upper-level anomalous easterlies/westerlies over the north/south of eastern China,a weakened East Asian summer monsoon and associated upper-tropospheric center of cooling(30°N,110°E) are all favorable for the changes in frequencies of temperature and precipitation extremes.     

Changes in physical features of Glacier No. 1 of the Tianshan Mountains in response to climate change

This study analyzes the changes in glacier zones and snow composition of Glacier No.1 in the Tianshan Mountains of China since 1961,and their possible relations with climate.It is found that precipitation dominated the snow composition and that air temperature and precipitation controlled the distribution of glacier zones,but interannual change in precipitation had a relatively large effect on glacier zones and snow composition during 1963–1981 (P10) and 1963–1989 (P11).However,during 1982–2007 (P20) and 19...     

祁连山北麓出山径流对气候变化的响应

祁连山是甘肃省河西走廊的地表径流发源地,每年平均从其北麓向南部的河西绿洲输送68．86％10^8m^3的径流量,因此,祁连山区北麓出山径流的变化对河地区的社会和经济发展有着举足轻重的作用,根据祁我与河西走廊平原区有关水文气象台站最新的降水、气温和径流观测资料,分析了该区域近50年来气候变化的特征及与全球气候变暖的关系、出山径流对抉变化的响应以及其未来的变化趋势,结果表明,祁连山区与河西走廊平原区近几十年来气温变化总的呈上升趋势,与全球增温存在着某种程度的一致性,但山区气温的变化幅度一般大于走廊平原区,其中又以祁连山中段地区温度升幅为最大,全球增温对河西内陆干旱区气候与出山径流的影响有着明显的地域性差异。受此影响,祁连山北麓东部地区出山径流呈明显的下降趋势;中部地区出山径流的增加趋势不是十分明显;西部出山径流在降水量与气温同时上升的情况下,呈明显的上升趋势。     

京西百花山植物群落数量分析

采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)对京西百花山植物群落进行数量分类和排序,并进行了环境解释.TWINSPAN等级分类将百花山50个样方分为10类,代表10个群系.DCA结果同TWINSPAN分析结果比较一致,并且较好地反映了植物群系和环境之间的关系,其中第1轴明显地反映出各个群系的水热梯度的变化,同时也反映出坡向的变化趋势;而第2轴则反映出海拔的梯度变化,表明群系所在地的海拔是决定群系分布的主要环境因素.     

Characteristics of decadal-centennial-scale changes in East Asian summer monsoon circulation and precipitation during the Medieval Warm Period and Little Ice Age and in the present day

Using meteorological observations, proxies of precipitation and temperature, and climate simulation outputs, we synthetically analyzed the regularities of decadal-centennial-scale changes in the summer thermal contrast between land and ocean and summer precipitation over the East Asian monsoon region during the past millennium; compared the basic characteristics of the East Asian summer monsoon (EASM) circulation and precipitation in the present day, the Little Ice Age (LIA) and the Medieval Warm Period (MWP); and explored their links with solar irradiance and global climate change. The results indicate that over the last 150 years, the EASM circulation and precipitation, indicated by the temperature contrast between the East Asian mainland and adjacent oceans, had a significant decadal perturbation and have been weaker during the period of rapid global warming over the past 50 years. On the centennial time scale, the EASM in the MWP was strongest over the past 1000 years. Over the past 1000 years, the EASM was weakest in 1450?C1570. When the EASM circulation was weaker, the monsoon rain belt over eastern China was generally located more southward, with there being less precipitation in North China and more precipitation in the Yangtze River valley; therefore, there was an anomalous pattern of southern flood/northern drought. From the 1900s to 1920s, precipitation had a pattern opposite to that of the southern flood/northern drought, with there being less precipitation in the Yangtze River valley and more precipitation in North China. Compared with the case for the MWP, there was a longer-time-scale southern flood/northern drought phenomenon in 1400?C1600. Moreover, the EASM circulation and precipitation did not synchronously vary with the trend of global temperature. During the last 150 years, although the annual mean surface temperature around the world and in China has increased, the EASM circulation and precipitation did not have strengthening or weakening trends. Over the past 1000 years, the weakest EASM occurred ahead of the lowest Northern Hemispheric temperature and corresponded to the weakest solar irradiance.