华北平原地区PM2.5浓度时空变化特征及其影响因素研究

为揭示华北平原地区P M2.5污染的总体情况,并为华北平原地区大气环境污染防治提供有效依据,采用标准差椭圆和局部空间自相关等方法,运用2000—2018年华北平原地区PM2.5浓度遥感反演数据,分析华北平原P M2.5浓度的时空变化特征,并使用地理探测器对其浓度变化的影响因素进行研究.结果表明:①华北平原地区的P M2...     

云南省近44年日照时数时空变化及其影响因素分析

利用云南省28个气象站1969—2012年逐月日照时数、风速、气温和降水资料,采用气候倾向率、趋势线法和Kriging空间插值法,分析了该省日照时数时空变化及其影响因素.结果表明:① 近44年,云南年日照时数整体呈波动减少趋势,减少速率为14.95 h/10a;②年日照时数空间分布大体表现为一高两低:以华坪为单峰中心的西南高值区,以屏边为中心的东部边缘低值区,和以贡山为中心的西北低值区,即自南向北呈纬向增大型分布;③年日照时数空间变化差异明显,以大理—景东—元江—江城为界,以西呈明显增加趋势,以东的滇西北—滇中—滇东南地区呈减少趋势,即自西向东呈经向减少型分布;④四季日照时数变化趋势与年日照变化趋势基本一致(减少),但秋季较为特殊,呈上升趋势(4.15 h/10a);⑤四季日照时数空间变化特征主要表现为,滇西南和滇东北南部地区增多,其他各地减少;⑥云南省年日照时数与平均风速、气温和降水量均有一定的相关性.其中,降水量对年日照时数的影响最为密切,风速与日照时数变化的相关性最弱.     

基于SPEI的华北平原近55年干旱时空特征分析

基于华北平原53个站点1960—2014年逐日气象数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)、Mann-Kendall趋势分析、小波分析等方法,对华北平原的干旱年际变化趋势、干旱频次变化特征、干湿周期变化、干旱四季变化趋势、干旱频率等进行分析,从而揭示出华北平原干旱的时空特征变化.结果表明:近55年华北平原及表现出干旱化趋势.干湿变化存在3年、5年以及10年的振荡周期,且未来几年干旱趋势为偏旱.四季干旱趋势变化具有明显差异性,秋旱范围最广,具有较明显干旱化趋势.春旱频率分布呈北多南少,东多西少的特点;夏旱频率以河北省西部和河南省最高;秋旱高频区较夏季少,频率大都在32%~34%间;冬季干旱频率在河南省北部、山东半岛以及河北省西部较高.     

1970-2012年华北平原大气可降水量时空变化及其影响因素

基于1970-2012年华北平原探空站和地面站气象资料,分析了大气可降水量的时空变化特征及其影响因素.结果表明:(1)1970-2012年,华北平原年均大气可降水量呈不显著下降趋势,速率为-0.10mm/10a.其中,秋季大气可降水量减少速率最高,为-0.18mm/10a.在空间上,华北平原东南部年均大气可降水量降低速率明显大于西北部.(2)近40多年来,华北平原年均降水效率基本稳定,速率为-0.01%/10a.(3)在年和季节尺度上,华北平原大气可降水量变化与降水量仅在冬季相关性不显著.在空间上,仅华北平原南部年均大气可降水量与降水量呈显著正相关性;而降水效率与降水量在各尺度上均呈极显著相关性.(4)北半球极涡面积和亚洲区极涡强度分别对春季和夏季大气可降水量的变化影响较大.而秋、冬季,大气可降水量与西伯利亚高压和亚洲经向环流关系密切.     

2004～2011年广西酸雨时空变化特征及影响因素分析

基于2004～2011年广西14个设区市及部分县的降水监测数据,对降水pH值进行统计和空间插值,分析广西酸雨特征的变化趋势和时空分布状况,并探讨影响广西酸雨形成的主要因素。结果表明,2004～2011年,广西降水pH值年均值均小于5.6,酸雨城市比例自2007年起逐年下降;酸雨发生频率在25%以上的城市比例自2006年起逐年下降;2004～2007年,广西酸雨区域分布格局变化不大,自2008年起,广西酸雨区域面积呈现较大幅度的减少。广西的酸雨污染有所减轻,这与广西近年来对二氧化硫排放量的严格控制有关。     

近20年甘肃省临夏州植被覆盖度的时空变化及其影响因素

植被是连接土壤、大气和水等生态要素的纽带,探索植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)动态是了解植被现状和预测未来变化的重要过程.寒旱山区由于生长的树种相对单一,群落结构简单,导致森林生态服务功能极不稳定,往往面临着植被退化的问题.因此,本文以甘肃省临夏回族自治州(临夏州)为例,基于...     

2020年春季江西省大气环境质量时空变化特征及其影响因素

利用江西省6项主要大气污染物的逐时监测资料,通过反距离权重插值法和相关分析方法,探讨了2020年春季江西省空气质量的时空变化特征及其影响因素。研究结果表明：江西省11个地级市2020年春季空气质量较2019年同期均明显改善,其中大气污染物浓度普遍呈现出前期南高北低,随着时间的推移浓度高值区向北部转移的趋势;空气质量与地区生产总值和第二产业占GDP比重等社会经济因素显著相关,其中地区生产总值与O₃相关系数为0.700,第二产业占GDP比重与NO₂相关系数为0.691;空气质量还与平均气温、平均风速以及平均相对湿度等气象因素相关,其中平均气温与CO、PM_2.5、PM₁₀的相关系数分别为0.591、-0.506和-0.543,平均风速与O₃相关系数为0.540,平均相对湿度与SO₂相关系数为0.503。2020年春季江西省空气质量的改善不仅与停工停产等减排措施有关,还受气温、风速以及相对湿度等气象条件的影响。     

海河流域干旱时空变化及驱动因素分析

基于MODIS EVI(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Enhanced Vegetation Index)、PET(Potential Evapotranspiration)和 ET(Evapotranspiration)数据构建了改进的干旱严重度指数(Mo...     

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.     

近50年黄淮海平原极端降水时空变化及其对农业的影响

气候变化下由极端降水引起的农业灾害频发,严重威胁我国的农业生产和粮食安全.以黄淮海平原63个气象站点逐日降水数据为基础,分析了1963-2012年降水事件频次和强度的时空变化、年际变化趋势的时空变化,并采用Pearson相关系数揭示极端降水对农业的影响.结果表明:(1)从空间分布来看,大雨总量、暴雨总量和大雨日数均呈现自东南向西北递减的特点,大雨强度的空间分布相对较均匀;山东省的暴雨雨量分布特征与总体不一致,自西南向东北递减.(2)从时间变化来看,大雨日数、暴雨日数和暴雨强度减少趋势均不显著,大雨强度上升趋势不显著.各指标年际变化趋势空间分布差异较大,呈增加趋势的站点少于呈减少趋势的站点.(3)从对农业的影响来看,河南省农业水灾面积与极端降水指标存在显著的正相关,降水日数的影响程度大于降水强度;冬小麦单位面积产量与全年和生育期内大雨日数和大雨总量均存在显著负相关;冬小麦单位面积产量与5-6月降水总量和降水强度呈显著正相关,与极端降水指标和连阴雨指标均呈显著负相关,不同降水指标对冬小麦产量的负效应表现为大雨>连阴雨>暴雨.     

Centennial changes of drought/flood spatial pattern in eastern China for the last 2000 years

The statistical characteristics of the bicentennial changes of the drought/flood spatial pattern over the eastern part of China have been analyzed from 101 AD to 1900 AD, and their relationship with the cold/warm climatic variation in the same time span are discussed as well. The main conclusions are as follows. (I) During the period of the 2nd ～ 11th centuries, the spatial pattern of drought/flood in the eastern part of China was characterized by thc east-west differentiation. Namely, it was dry in the west (northwest) while it was wet in the east (southeast). (ii) From the 12th to 15th centuries, the east-west differentiation coexisted with the south-north differentiation, and the former was still the dominant pattern. (iii) However, the dominant spatial pattern changed to the south- north differentiation during the 16th ～ 19th centuries, namely, it was dry in the north and wet in the south. As for the dry-wet demarcation line. It shifted westward in warn times, and once reached Datong-Taiyuan-Xi' an-Hanzhong; whereas in cold times, it retreated southeastward and reached Ji' nan-Heze-Nanyang. Furthermore, the transmeridian (W-E) dry-wet demarcation line was replaced by the meridian (N-S) dry-wet demarcation line during the two coldest periods. Moreover, in cold times, it was dry in northern China, and it was wet in the middle and lower reaches of Changjiang River and regions south of Changjiang River; in warm times, however, it was wet in northern China, and was dry in eastern China, especially in the lower reaches of Changjiang River and regions south of Changjiang River.     

Spatiotemporal dynamics of reclamation and cultivation and its driving factors in parts of China during the last three centuries

Different from other similar studies, in this paper, most of the data were excerpted from historical archives and documents, and were used to study the spatiotemporal dynamics of cultivated land resources in China during the last 300 years. It is clear that these data may help reveal land use change dynamics and its regional differences, but they may be problematic due to the constraints of the original data in the Ming Dynasty, Conversion of Land Area for the purpose of collecting land taxes, and the deliberate or inadvertent omission of cultivated land area during land surveys, therefore, such data were adjusted to our need. In processing the data, we made great efforts to analyze the historical context of their sources and reduced the possible errors. The results show that the cultivated land area increased most quickly in the early Qing Dynasty, and slowed down after the middle Qing Dynasty, and then was stable in the late Qing Dynasty until 1949, and has been decreasing since then. It is also found that the cultivated land use varied greatly in different regions. The east of the country was cultivated much more heavily than the west, but in some western provinces cultivated land area increased more quickly. It is considered that the driving factors of such cultivated land area change include the increase of the population, the political issues, and the impacts of wars. Natural environmental factors and the introduction of new crops might also have affected the cultivated land use change in the past 300 years.     

中国北方中部地区近五十年气温和降水的变化趋势

基于中国北方中部地区150个气象站点的气象数据,对该地区近50年来气温和降水量的倾向率及其空间分布运用线性趋势分析和空间插值等方法进行分析.结果表明:该地区气温在近50年呈现出整体上升趋势,且2月份的升温最为显著;气温变化趋势的分布格局上,东南部升温速率较西北部低;平均最低气温上升趋势明显,对气温升高的贡献率较大;降水量呈下降趋势,下降区域主要集中在35~40°N之间,且主要与7、8月份降水量减少有关.     

近30年陇东黄土高原沟壑区林地时空变化及其驱动力分析

通过使用ERDAS和GIS分析工具对陇东地区1978年、1990年、2000年和2007年4期遥感影像进行人工目视解译,得出近30年来陇东黄土高原沟壑区林地的动态变化信息.结果表明,近30年陇东黄土高原沟壑区林地面积总体上呈增加趋势,表现为1978-1990年林地面积减少,1990-2000年林地面积增加,2000-2007年林地面积大幅增加.对林地变化的驱动力分析表明,人类活动是影响林地变化的主要因素;此外,气候变化、虫害等因素对林地时空变化也产生了影响.     

矿业密集区地表热环境时空演变特征及驱动力分析

矿产资源是人类赖以生存的重要物质基础,矿业开采在促进地方经济、文化等快速发展的同时,会对区域地表热环境造成一定影响。在遥感和地理信息系统(geographic information system, GIS)技术的支持下,准确和快速地获取地表温度(land surface temperature, LST)及矿业用地信息,结合迁安市矿业开发过程特点,借助“黄蓝—差值影像法”、叠加分析法和剖面分析法等方法,系统分析了2000—2018年间,迁安市矿业密集区马兰庄镇的地表热环境时空演变特征及驱动力。结果表明：贯穿典型矿业用地的4条温度剖面线的波谷(低温区)均位于绿地和水域,波峰(高温区)均位于矿区采场裸岩、未进行生态修复的排土场矿渣和尾矿库内尾砂。2000—2018年马兰庄镇的高温区面积占比从2000年的25.11%,上升到2008年的39.93%,再下降到2018年的28.71%;矿业用地占比从2000年的25.78%,上升到2008年的38.78%,再下降到2018年的27.94%;矿业用地和高温区变化趋势基本一致,并且矿业用地与高温区空间位置基本重合。研究结果将深化矿业密集区地表热环...     

2002-2011年华北平原北部农田缺水时空分布特征研究

利用华北平原北部气象站点实测气温、降水、风速等基本气象要素数据,结合土壤相对湿度数据,计算降水量、作物需水量和土壤水分变化量3个水分循环的核心变量,构建华北平原北部农田水循环模型,设计缺水量指标,并分析2002—2011年华北平原北部农田缺水量的逐旬时空变化。结果表明:华北平原北部的农田在整个作物生长阶段严重缺水,大多数月份所有地区缺水,仅7月中旬自然水分较为充足;春季是华北平原北部农田干旱最严重的时期,以河北中南部地区春旱最为严重;秋季干旱程度相比春季较轻,干旱相对严重的区域位于研究区域西北部;衡水以及北京西部地区在整个作物生长阶段均严重缺水,是干旱最为严重的区域。研究结果可为研究区水分利用管理及农田灌溉提供参考。     

Spatiotemporal Evolution Characteristics Study on the Precipitation Infiltration Recharge over the Past 50 Years in the North China Plain

The spatiotemporal evolution characteristics of precipitation infiltration recharge during the past 50 years are discussed in this paper. This research is significant for groundwater resource ra-tional...     

Glacier changes during the last forty years in the Tarim Interior River basin, northwest China

By comparing digitized glacier outlines from the Chinese Glacier Inventory (CGI) during the 1960s–1970s and Landsat Enhance Thematic Mapper (ETM+) images from 1999 to 2001, we investigated changes for about 7665 alpine glaciers among 11665 glaciers in seven sub-basins of the Tarim Interior River basin (TIRB). The results showed that the total glacier area was reduced by 3.3% from the 1960s/ 1970s to 1999/2001 and area losses for 1–5 km2 glaciers accounted for 48.3% of the total glacier area loss in the TIRB. However, the glacier area reductions varied from 0.7% to 7.9% among the seven sub-basins of the TIRB during the study period. The glacier area changing with altitude showed that the maximum contribution of area shrinkage occurred at 4900–5400 m. Data from 25 meteorological stations in the TIRB showed increases in both the annual mean air temperature and annual precipitation during 1960–2000. This indicates that the glacier shrinkage in the TIRB over the last 40 years was largely due to regional climate warming that enhanced glacier ablation and overcame the effects of increased precipitation on the glacier mass balance.     

漓江流域林地时空变化及驱动力分析

为推进林地资源研究,实现对漓江流域景观可持续发展的监测与评估,基于2013年、2017年、2020年Landsat-8 OLI影像、数字高程模型(GDEM V2)以及气象、经济和人口等影响因子,采用随机森林和地理探测器等方法,分析了漓江流域林地时空变化特征及其驱动机制。研究表明：2013—2020年耕地是漓江流域内林地转化面积较多的土地利用类型,且林地面积呈现减少的趋势,林地动态度由2013—2017年的0.38显著升高到2017—2020年的4.46;高程和坡度对林地空间分布格局影响较大,第一产业产值与林地的面积呈现负相关的关系。该研究可以为有关管理部门对漓江流域林地资源的管理保护方面提供相关参考。