1990—2010年间我国北方农牧交错带植被覆盖度变化归因

以我国北方传统农牧交错带为研究区,以植被归一化指数(NDVI)表征地表植被覆盖度,对土地利用数据和降水量、气温等气象数据两大类影响因子进行相关性分析.研究发现:1990—2010年该地区主要土地利用类型发生了显著的相互转化,但占优势的仍是草地、耕地和林地,土地利用和景观结构未发生重大变化.研究期间,北方农牧交错带耕地、林地和未利用土地植被覆盖度均有所增加,草地植被覆盖度有所减少.植被覆盖度与年均降水量呈极显著相关性,1990—2010年农牧交错带降水呈减少趋势,植被覆盖度上升趋势明显.植被覆盖度与同期年均气温数据也呈现一定的正相关性,1990—2010年农牧交错带气温变化属于升温趋势,植被覆盖度上升趋势明显.研究表明北方农牧交错带植被覆盖度变化是在全球气候变化和人类活动的双重影响下发生的,土地利用变化和降水、气温气象数据两种因素对植被覆盖度的影响具有明显的地域性特征,土地利用变化因子的影响由于受政策和人类活动的参与而正逐渐占据着主导地位,而气候条件中,气温升高对植被覆盖度具有一定的正相关性,降水量因子在径流量充沛地区影响作用较弱,但在水源缺乏,人类活动干预较少农牧交错带西北地区仍然有着重要的影响作用.     

北方农牧交错带降雨侵蚀力的时空分布

北方农牧交错带是我国典型的生态环境脆弱区,土壤侵蚀十分严重.降水是土壤水蚀的动力因素,降雨侵蚀力反映了降水因素对土壤水蚀的潜在作用能力.利用农牧交错带内及邻近市县共109个气象站的1971～1998年的逐日降水量,计算农牧交错带的降雨侵蚀力并分析其空间分异规律.结果显示农牧交错带降雨侵蚀力值由东南向西北递减,近30年来农牧交错带多数地区的降雨侵蚀力呈增加趋势,即由降水引起土壤水蚀的潜在能力增加;降雨侵蚀力的年内季节分布十分集中,根据降雨侵蚀力的季节变化特征可将农牧交错带划分为4大类型区.     

未来气候变化情景下中国北方农牧交错带脆弱性评估

基于中国地面降水和气温0.5°×0.5°格点数据集以及区域协同降尺度试验东亚地区项目组RCP4.5和RCP8.5情景下未来气候预估数据,对中国北方农牧交错带1980—2100年的气候脆弱性进行模拟和分析。结果表明,北方农牧交错带气候脆弱性在未来的100年中整体上呈现增大的趋势,特别是2050年后,增大速度进一步加剧,到21世纪末,几乎整个北方农牧交错带都表现出明显脆弱性。从宁夏中卫到呼和浩特北部一带,脆弱性形势较为严峻,而大兴安岭北部地区脆弱性程度较低。     

近50年云南省怒江、澜沧江流域气象干旱研究

基于怒江、澜沧江云南段31个气象站点1965—2013年的月降水、气温资料,计算两个流域各生物气候区的标准化降水蒸散指数(SPEI)。分析近50年的年、季节、月尺度的干旱过程、干旱发生频率及强度,揭示怒江、澜沧江云南段干旱发生的时空和强度演变特征。结果表明,自20世纪70年代后期以来,研究区季节、月尺度干旱整体上呈显著增加趋势,尤其是冬季;两个流域内各气候区干旱特征的空间分异不明显,干旱发生与全省性的大范围干旱发生较为一致;近50年来,研究区气温的显著升高可能比降水的微弱减少对其干旱变化贡献更大。     

北方农牧交错带东段生长季气候变化与温水组合规律研究

北方农牧交错带东段是生态脆弱区,以雨养农业为主,作物产量受气候影响波动大.利用5个气象站近半个世纪的逐日气温与降水资料,使用墨西哥帽函数(MHF)小波、Mann-kendall非参数检验统计方法,研究了生长季内气候变化及温水组合规律.结果表明:≥10℃积温和生长季降水的振荡周期基本吻合,暖干与冷湿气候交替出现.生长季≥10℃积温的上升趋势达到显著水平(P<0.05),增加幅度为每10年72℃;降水的下降趋势不显著(P>0.05),全年降水和生长季降水变化为每10年-17.2 mm和-13.7 mm.≥10℃的初终日有明显的提前和滞后性.≥10℃积温充足,生长季降水占全年的88%.生长季降水分配极不均衡,雨热配合较好.     

全球变化下的泰山山顶和泰安市气候变化特征对比分析

利用泰安气象局1954年～2005年51年的泰山山顶和泰安市区两个站的气温和降水数据,对泰安市区和泰山山顶的气温和降水特征及变化趋势进行了对比分析,结果发现,泰山山顶气候变化和泰安市区气候变化特征相似,气温明显升高,主要是冬季增温所至,降水波动下降,夏季降水明显减少,受全球气候变化响应显著、不同的是,泰山山顶气温明显低于市区,泰山山顶温度升高的幅度要大于泰安市区的气温升高幅度;而降水除特殊年份外都高于市区,而降水减小的幅度略低于泰安市区．也就是说,相对泰安市区来说,泰山山顶的气候变得更加温暖湿润、     

云南降水量时空分布特征对气候变暖的响应

全球变暖对区域气候的影响研究是当今全球气候变化研究的重要内容之一.利用云南122个测站1961～2006年逐月降水量、气温观测资料及Hardley Center再分析资料,采用回归分析方法,分析了全球气候变暖背景下云南降水的时空变化特征,获得了一些有意义的结果:①近50年来云南降水量夏、秋减少,春、冬季增加,年降水减少;②云南年、四季降水有着明显年代际变化趋势;③相关分析发现,全球、北半球平均气温升高有利于云南春季、冬季降水增加,不利于夏季、秋季及年降水增加;④云南年降水量、春季降水、夏季降水及秋季降水都存在一个或多个显著性突变点,而冬季降水没有检测出突变点;⑤近50a来云南降水量变化也存在明显的区域分布特征.年降水量及秋季降水量基本为西增加东减少型,春季降水为全省一致增多型,夏季降水几乎为全省一致减少型,冬季降水滇西南减少其余大部增加.     

天山北坡不同海拔气候变化规律研究

基于天山北坡不同海拔高度4个典型气象站56 a的气象数据,通过数理统计方法,分析和讨论了天山北坡垂直气候变化趋势和特征,研究该区域气候变化响应的垂直分异过程.结果表明:(1)天山北坡气温总体呈上升趋势,海拔高度越高气温增长越明显.高海拔区域全年增温,低海拔区域冬季增温最明显.1984年天山北坡各站点同时出现温度低值.(2)天山北坡降水总体呈上升趋势.低海拔降水增量大,随着海拔的增加,增湿的趋势略有减少,且冬季降水量增加明显.(3)随着时间和海拔变化,气候突变差异明显.     

近56年来中国四季降雨事件演变特征的空间差异分析

全球气候变化背景下不同季节降雨及其贡献率的空间分异特征是学界关注的焦点问题之一。本文采用535个站点的日值降水数据分析了1961-2016年中国四季降雨的空间差异性。结果表明：①中国四季降雨雨量和雨日具有明显的“东南高-西北低”的空间分异特征,而中国四季降雨雨量和雨日贡献率的空间格局相比前者差异较大。②在变化趋势上,中国四季降雨雨量和雨日及其贡献率在冬季增加趋势最明显,夏季减少趋势最明显。在波动特征上,中国四季降雨雨量和雨日及其贡献率波动特征在冬季最大,夏季最小。③不同季节降雨雨量和雨日的差异表明季风边缘区是中国四降雨的重要分界线。四季降雨雨量和雨日贡献率的差异特征与前者相比差异较大。降雨贡献率有助于深化认识全球气候变暖背景下的降雨变化特征。     

气候变化背景下我国北方农牧交错带生态风险评价

计算了我国北方农牧交错带中段(冀、蒙、辽交界地带)1961?2007年的气候风险指数,将其与土地易损性系数综合得到生态风险指数,划定生态风险级别,分析气候风险和生态风险的时间序列变化和空间分异规律。得出的结论主要为: 1) 1961 ?2007年,气候风险呈现增加趋势。空间上由东南向西北方向气候风险指数逐渐变大,风险增强;阿巴嘎旗风险极高,浑善达克沙地和科尔沁沙地周围旗县也处在高风险中或者有向高风险变化的趋势。2) 研究区域内,越向北方、向西方的区域生态风险级别越高,风险越大;4级高风险和5级极高风险区域主要集中在阿巴嘎旗南部浑善达克沙地地区和翁牛特旗中北部科尔沁沙地地区。3)生态风险级别较高的地区对草原覆盖度变化、气候变化都表现得更加敏感。     

玛纳斯河流域绿洲区气候的变化特征

利用玛纳斯河流域绿洲区5个气象台站1961~2003年气温、降水和蒸发量资料,分析了该绿洲区气候变化趋势及突变情况。结果表明:近43年来玛纳斯河流域绿洲区年平均气温及四季气温均普遍升高,其中以春、冬两季最为明显;降水量的变化呈现出显著的增加趋势,1987~2000年比1961~1986年平均降水量增多24.8%。降水偏多主要是在冬季和夏季,分别偏多了24.3%和16.2%;四季和年蒸发量都是呈现下降趋势,四季中以夏季和春季下降趋势最为明显,趋势系数分别为-0.25和-0.37通过了置信度α=95%的置信检验;玛纳斯河流域绿洲区降水,用Mann-kendall方法检验在1983年发生了由低向高的突变,温度在1995年发生了由低向高的突变。这些气候趋势和突变现象的发生,都能明显地反映在荒漠生态与环境变化中。     

1971～2010年云南富民气候变化分析

根据富民站11个气候要素40 a的序列资料,使用标准差、线性倾向率等指标和一元线性方程或多项式拟合检验方法,从多个角度综合分析富民气候变化特点和规律.结果表明,富民气温变化趋势反映云南区域气温变化特点和规律,最低气温增加率对气候变暖贡献突出;降水量年际波动大、线性变化倾向不明显;平均相对湿度线性变化倾向不确定;日照时数年际波动变化较大、线性减少趋势变化显著;平均气温与日照时数的乘积ST值以及平均风速两者的减小变化,是40 a来富民蒸发量呈线性减少变化的主要原因;1997年以来,富民气候变暖加剧,年降水量呈现显著减少变化趋势,极端高温升温趋势明显,气候干暖变化趋势呈现.     

楚雄市气候变化及对水资源的影响

利用楚雄市1961～2010年50 a的气候和水资源等资料,分析了楚雄市近半个世纪以来气候的变化及其对径流、水资源变化的影响.分析结果表明:50 a来楚雄市各季和年平均气温均呈上升趋势,年平均气温以0.33℃/10 a速率上升,冬季平均气温增暖速率最为显著;近50 a来楚雄市年降水量有增多的趋势,以21.26mm/10 a的速度在递增.春季和夏季降水量增加较多;而冬季和秋季平均降水量则呈缓慢增多的趋势.水资源总量、地表水径流量、地下水呈减少趋势.     

近48年长江源区降水时空变化特征分析

基于1966～2013年长江源区及周边在内7个气象站点的逐日降水资料,采用降水倾向率、Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析及Hurst指数法等方法,分析了长江源区近48年来降水量时间序列空间分布特征、年际和年内变化趋势以及其周期性变化特征,并对降水未来的演变趋势进行了预测。分析结果表明：(1) 长江源区降水量存在明显的空间变化差异,总体分布趋势为由东南向西北递减;(2) 近48年来长江源区降水量呈现较为明显的增加趋势,增加速率为17 mm/10a,多年平均降水量为351.5 mm;(3) 长江源区降水量年内分配极不均匀,主要集中在汛期,约占全年总降水量的89.6%,而非汛期降水量仅占10.4%,且降水量具有较明显的季节差异,夏季降水最大,秋季次之,其次是春季,冬季降水量最小;(4) 长江源区降水量变化存在28 a左右的第一主周期,第二、三、四主周期分别为21 a、12 a和5 a;(5) 长江源区各气象站点及全流域的Hurst指数均大于0.5,表明降水量未来趋势与过去一致,即其未来仍将延续降水量增加的变化趋势。     

Response of water budget to recent climatic changes in the source region of the Yellow River

Discharge in the source region of the Yellow River significantly declined after 1990.China Meteorological Administration(CMA) data show that precipitation in this region was low in the 1990s but returned to above normal after 2002;in recent decades there has been rapid warming of surface air,moistening and wind speed decrease.To investigate the influences of recent climatic changes on the water budget,this study simulates the surface water budget at CMA stations within and surrounding the source region during 1960-2006,using an improved land surface model.Results indicate that the spatial pattern of precipitation change is an important factor(except for precipitation amount and intensity) in determining the response of runoff to precipitation changes.Low runoff in the 1990s was consistent with precipitation amount and intensity.The recovery of precipitation after 2002 is mainly from increased precipitation in the dry area of the source region.Evaporation was mainly limited by water availability in this dry area,and thus most of the precipitation increase was evaporated.By contrast,energy availability was a more important influence on evaporation in the wet area.There was more evaporation in the wet area because of rapid warming,although precipitation amount partly decreased and partly increased,contributing to the reduction of runoff after 2002.This control on evaporation and its response,together with the modified spatial pattern of precipitation,produced a water budget unfavorable for runoff generation in the source region during recent years.     

湖南省极端气候时空特征分析及风险评估

为探究湖南省极端气候的时空变化特征及风险发生概率,本文基于湖南省32个气象站点1961年-2017年逐日气象观测资料,选取12个极端降水指数和16个极端气温指数,利用线性倾向法、M-K趋势检验法、克里金插值等方法,对湖南省极端气候的时空变化特征进行探究,并采用信息扩散模型对湖南省极端气候风险进行评估,研究表明：（1）近57年来湖南省极端降水指数总体变化趋势较为平缓,大多数极端降水指数在空间上东高西低、南高北低的分布。（2）极端气温指数总体变化趋势呈显著变暖趋势,表征高温的指数在空间上呈东南向西北递减的趋势。（3）对湖南省极端降水的风险评估显示,湘西北发生极端降水的风险更大,而湘东南的降水总量更多。（4）对湖南省极端气温的风险评估显示,湘西北为持续高温的高风险地区,常德市发生极端高温的风险概率较大,大约为2-3a一遇。     

近40年云南省极端降水时空变化特征分析

为了研究云南省降水及极端降水变化趋势,基于1979—2019年云南省气象站点日降水数据及十种极端降水指标,采用M-K突变检验、小波分析及Hurst分析等方法,对近40年内降水及极端降水的变化趋势及空间格局进行探讨。结果表明：1979—2019年云南省年降水整体呈下降趋势,降水总量下降最大倾向率达到-24.52mm/10a,存在24年、9年及其他变化尺度,干旱半干旱区突变显著性最强。在空间变化趋势中,强降水量在湿润区出现快速下降,倾向率达到-5.161mm/10a。其他极端降水事件频率、强度及极值出现不同程度下降;Hurst指数均小于0.5,显示未来各地区间极端降水频率、强度指数变化趋势将会减弱;降水总量能够较好的指示其他极端降水指标变化,相关性达到0.8,降水强度其次,相关系数达到0.7,且均通过0.01显著性检验。研究结果能够为科学研究极端降水趋势变化机制提供依据。     

全球气候变化对东疆地区的影响分析——以吐鲁番盆地为例

利用吐鲁番盆地近53a的气温、降水量、日照时数资料对气候变化特征进行分析,并与20世纪80年代以来东疆地区部分县市的气候变化数据进行比较分析,结果如下;吐鲁番盆地近53a来气温和日照时数波动中上升趋势,降水量稍微降低,但是20世纪80年代以来降水量表示增加的趋势,即气候原来的干燥暖化状况改变为湿润暖化趋势。东疆地区比较分析显示,20世纪80年代以来吐鲁番市、哈密市、托克孙县的气候暖湿润趋势,鄯善县却干燥暖方向发展的趋势。该区气候变化由二氧化碳的增加,人类活动的影响,漂土日数的增加有密切相关。     

气候变化情景下中国东部地区未来气候舒适度变化预测

选取中国东部691个数据记录较完整的站点, 统计各站点1971—2010年间每年每季的热日、冷日和舒适日天数, 利用温湿指数(THI), 评价中国东部季风区近40年的舒适度变化, 并结合未来情景下气象数据的比较和分析, 展望21世纪末中国东部地区的舒适度变化趋势。结果表明, 1971—2010年间, 中国东部季风区在一定程度上变暖, 东北和华南的气候敏感度高于其他地区, 沿海的气候敏感度高于内陆, 东北地区对气候变化的响应程度较高。     

湖北省近46年区域气候变化特征

本文利用了1960~2005年湖北省19个气象站的年降水量和月均温资料,采用了降水距平百分率和气温距平、气温滑动曲线及气温累计曲线分区分析了降水和气温近46年的变化规律。结果表明:在全球普遍增温的背景下,湖北各区出现了不同程度的增温;鄂西山地和鄂东北低山丘陵降水量有减少的趋势,江汉平原和鄂东南低山丘陵降水有增加的趋势。