基于OMI数据分析青藏高原周边对流层低层臭氧的分布特征

提出一种利用地形海拔落差以及臭氧总量差来估算对流层低层大气臭氧浓度的方法.根据搭载于美国宇航局Aura卫星上的臭氧监测仪(OMI)提供的臭氧总量日观测数据,利用该方法计算出青藏高原与其周边地区四川盆地及印度北部的地形海拔落差及臭氧总量差,进一步分析了该地区低层大气臭氧的分布特征.结果表明:青藏高原周边地区对流层低层大气臭氧分布呈明显的季节变化,且低层大气臭氧分布有南北差异,南部臭氧含量高于北部.     

臭氧总量的纬度带变化特征分析

利用NOAA卫星的SBUV/2(SBUV:太阳反向散射紫外辐射测量仪)观测仪资料来分析大气臭氧总量多年(1989～2000年)在不同纬度带的趋势变化、年际变化和季节变化。结果表明:各纬度带臭氧总量都是下降的,但下降幅度和速率各不相同。南北纬度带具有不同的年际变化特征。各纬度带臭氧总量在春季最大,秋季最小,夏冬两季处于中间,对于不同纬度带,臭氧总量季节变化也不同。     

基于地形起伏度的耕地与聚落耦合关系演变研究——以都江堰市为例

基于DEM数据提取都江堰市地形起伏度,利用都江堰市2005年与2011年耕地、聚落数据,借助Arc GIS软件平台,定量分析了都江堰市耕地、聚落及耕地-聚落耦合类型的时空分布特征及其分异规律.结果表明:1)都江堰市的地形起伏度以平原为主、台地和丘陵次之,山地面积较小;2)耕地、聚落在平原地区分布面积最大,并且随地形起伏度的增加不断减少;3)耕地偏少型主要分布在城区及建制镇,耕地偏多型主要分布在台地地区,耕地—聚落均衡类型主要分布在都江堰市城区周边;4)在不同地形起伏度上,以小起伏山地为界,耕地—聚落不同耦合类型在平原、台地、丘陵地区变化较明显,耕地偏少型都处于增加趋势,而其它类型则都处于减少趋势,在小起伏山地至极大起伏山地地区,各类型的变化幅度小且变化的趋势比较复杂.     

DEM分形模拟及其空间不确定性分析

本文以分形几何为工具,对数字地形模型进行模拟,通过不同分维值的参数控制,模拟生成18幅具有不同地表起伏状况和空间分布结构的高程数据场,分别代表实际地表的丘陵、小起伏山地、大起伏山地与极大起伏山地.通过对分形几何参数与模拟生成数字地形表面的统计学特征进行分析表明,基于分形的地形模拟符合地理空间要素的空间自相关性、空间分布的二阶平稳性等特征.在分形模拟地形的基础上,探讨了分形参数与地表空间高程数据场的空间分布相关性、空间不确定性及其空间结构特征.     

不同下垫面垂直风切变特征对比

利用中国西北、北方东部和南方地区的10个测风塔风速资料,研究了不同区域风切变的特征及差异.结果表明,西北、北方东部和南方垂直风切变存在明显的年变化和日变化,秋冬季大、春夏季小;夜间大,白天小;风切变的年变化和日变化与边界层稳定度的年变化、日变化有关.风切变的大小与下垫面有关,下垫面平缓地区风切变比较小,地形起伏大的地区风切变比较大.海滨地区的垂直风切变值明显大于内陆.     

青藏高原城镇化时空格局变化及自然驱动因素分析

青藏高原的特殊自然条件导致了其城镇化发展水平较低,了解青藏高原城镇化发展的时空格局及其成因对推动当地未来的新型城镇化发展具有重要的指导意义。本研究利用1990～2020年历次人口普查数据,对青藏高原范围内县域单元的城镇化水平时空变化进行了分析,并利用地理探测器分析了导致城镇化格局形成的自然地理因素。结果表明：青藏高原地区城镇化率波动较大,区域差异明显,且差异有减小的趋势;城镇化水平较高的地区集中在行政中心与高原东部边缘地区,高原中部部分地区存在城镇化率下降的情况;地形因素是影响青藏高原地区城镇化发展的主要自然因素。     

四道沟银铅多金属矿区域地球物理，地球化学及遥感影像特征分析

内蒙古自治区克什克腾旗四道沟银铅多金属矿区总体属中山区，地势南高北低。西部（面积占3／4）地形起伏大，最高点北大山，海拔1876．1ml东部地形起伏小。多盐碱地，沼泽，最低点海拔不足1067．7m。区内东部基岩裸露较差，仅在山体顶部见零星露头。本文对此工作区的地质背景进行了研究。     

青藏高原及周边地区云气候特征

利用25年(1983.7—2008.6)的ISCCP D2云气候资料,统计分析了青藏高原及其周边地区总云量时空分布特征,并根据高原地形特征、大气环流形势等作出了合理解释。     

起伏地形下福建省太阳总辐射的分布式模拟

基于数字高程模型(DEM)数据,综合考虑坡度、坡向、地形遮蔽度等因素,建立了起伏地形下总辐射分布式模型(包括起伏地形下太阳直接辐射、散射辐射和地形反射辐射的分布式模型)。利用1960～2010年数据模拟了福建省旬尺度100 m下的太阳总辐射及其空间分布。结果显示:福建省区域内总辐射平均值绝对误差最大为0. 04 MJ/m~2,平均绝对误差为0. 03 MJ/m~2,平均相对误差为8. 25%,个例年验证平均相对误差为9. 1%;模拟结果表明:福建省总辐射夏季各旬之间变化平缓,实际地形下总辐射受纬度影响没有冬季明显,冬季山地与滨海平原总辐射差异较大;太阳总辐射在局地地形下受坡度坡向影响十分明显,阳坡的辐射量要明显大于阴坡,其中冬季差异最明显;从坡度来看,坡度越大太阳总辐射受坡向的影响越大。     

基于DEM和均值变点法的伏牛山区地形起伏度分析

以100 m分辨率的DEM为基础数据,在GIS技术和SPSS软件的支持下,采用邻域分析法,分别在29个大小不同的矩形分析窗口下提取伏牛山区地形起伏度,采用均值变点法计算出地形起伏度的最佳统计单元,最后绘制伏牛山区地形起伏度的分级图,并进行空间差异特征分析.结果表明:(1)运用均值变点法得到伏牛山区地形起伏度的最佳统计单元为11×11像元的分析窗口,对应的窗口面积为1.21 km~2.(2)基于计算出的最佳统计单元提取伏牛山区地形起伏度,并划分为5个等级.整体来看,伏牛山区以地形起伏度为200～500 m的中起伏为主,占53.27%,主要位于中高山地区;其次是地形起伏度为70～200 m的小起伏地形,占26.14%,主要分布在中低山地区;微起伏(30～70 m)和平坦(0～30 m)地区占18.85%,主要位于东南部和东部山麓地带;大起伏地区所占比例最小,仅为1.74%,主要分布在山脉主脊地带.(3)地形起伏度与坡度的拟合度高于与海拔的拟合度,且随海拔高度和坡度增加,其高值区所占比重分别呈逐渐增加趋势,表现出较强的海拔与坡度规律性.     

青藏高原上空对流云特征的初步分析

利用常规地面观测资料、高空资料以及卫星云图资料,通过2010年7月与2011年7月的云图对青藏高原及周边地区对流云和中尺度对流系统的活动进行初步研究,分析了青藏高原上空对流云的特征.结果表明:①青藏高原上的对流过程是在特定的环流背景下受西风带500 hPa低槽、700 hPa切变线、850 hPa低涡以及地面图上中尺度低涡和地面静止锋的共同影响造成的;②对流云产生不仅与水汽条件有关,还与不稳定层结条件和抬升力条件即触发机制有关;③对流云的发生发展具有明显的日变化.     

中国鸟类物种丰富度的地理格局及其与环境因子的关系

基于中国鸟类分布数据和增强型植被指数(EVI)、海拔、气温、降水等环境和地理因子数据, 探讨中国鸟类及其主要类群的物种丰富度的地理格局及可能的影响因素。结果显示, 中国鸟类物种丰富度存在着一定的随纬度增高物种丰富度降低的趋势, 物种丰富度高值地区包括大兴安岭、小兴安岭、长江下游、武夷山、西双版纳、天山西部、喜马拉雅山东南麓至横断山脉等若干地区, 而在青藏高原大部、长江以南部分地区等出现低值, 但线性回归显示, 纬度梯度不明显。相关性分析结果显示, 与物种丰富度的Spearman相关性系数较高的环境因子有EVI、年均温、年平均降水等多种, 说明环境因子对物种丰富度的地理格局存在复杂的共同作用机制。因子分析结果显示, 这些环境因子可以分为能量、海拔变幅、气温稳定性、距最近大型水体的距离等4种主要因子。     

老挝波罗芬高原三水铝成矿地质特征和找矿方向

阐述了老挝波罗芬高原及周边地区的地质构造、地质演化、地层、岩浆和侵入岩的分布及地理地貌特征等成矿地质条件,介绍了三水铝矿体、矿石和矿物特征,总结出波罗芬高原三水铝矿的＂潜水面控制＂规律。     

青藏高原气候变化风险源综合聚类研究

为了反映青藏高原气候变化风险源的综合特征及其地域差异,构建自组织特征映射人工神经网络,选用暴雨相对强度、干燥度指数、年均积雪深度、年积雪日数以及平均风速等作为聚类指标,运用1971—2008年青藏高原地区91个站点的风险源数据训练网络。研究结果表明:网络聚类结果存在一定的空间规律性,同时结合对各个指标的分析,聚类结果在综合各类指标的同时对某一类指标还有所偏重。通过统计分析和检验,最后将4种类型分别描述为暴雨主导型、积雪主导型、干燥度和平均风速主导型及要素均衡型。进一步的分析表明,这些类型的空间分布特征确实与单项指标的高值区吻合,但综合分析包含了更加丰富和全面的信息,更加接近真实的情况。     

Spatiotemporal vegetation cover variations in the Qinghai-Tibet Plateau under global climate change

Empirical Orthogonal Function （EOF） analysis and the related Principal Components （PC） analysis are used to extract valuable vegetation cover derived information from the National Oceanic and Atmos-pheric Administration （NOAA-AVHRR）＇s Leaf Area Index （LAI） satellite images. Results suggest that from 1982 to 2000 global climate change has contributed to an increase in vegetation cover in the Qinghai-Tibet Plateau. The correlation between rainfall and LAI EOF PC1 and PC2 indicates that rainfall is the major climatic factor influencing interannual variations of average vegetation cover throughout the entire Plateau. However, annual mean vegetation cover trends in the Qinghai-Tibet Plateau are mainly out of phase with air temperature increasing, which is primarily responsible for nonsynchro-nous changes of vegetation cover. In the southern ridge of the Qinghai-Tibet Plateau, recent warming trends contribute to humid weather and favorable conditions for vegetation growth. By contrast, higher temperatures have led to arid conditions and insufficient rainfall in the northern part of the Plateau, leading to drought and other climatic conditions which are not conducive to increased vegetation cover.     

重点生态功能区净碳汇时空格局研究

重点生态功能区是我国生态固碳的主要区域，在“双碳”目标下研究区域净碳汇时空格局具有重要意义。本研究基于县域空间单元，利用土地利用数据和中国碳核算数据库，对重点生态功能区选取的751个区县的碳汇、碳排放以及净碳汇的时空格局进行了分析，主要得出以下结论：（1）重点生态功能区碳汇量占比超过全国一半以上，在我国生态固碳中的地位显著而突出，且区域碳汇量表现出明显的集聚特征，东北森林带、藏西北、藏东南等地年固碳水平较高，而东南部沿海、黄土高原、华北平原等地固碳水平较低。（2）2000年以来重点生态功能区碳排放量在内蒙古、黄土高原、新疆部分地区以及中东部沿海城市群集聚，排放量也呈现增加的趋势。（3）重点生态功能区碳收支平衡压力相对最小，大兴安岭地区和青藏高原为明显的连片净碳汇区，然而大部分三北地带净碳汇为负值。在双碳目标下，一方面需要强化排放侧管理，另一方面需要加强生态固碳能力建设。     

基于CALIOP资料的中国及周边地区云出现概率时空分布特征分析

云垂直结构是影响大气辐射的重要参数,其时空分布是影响全球气候变化的关键组成部分.本文利用星载激光雷达CALIOP的1 km云层产品,计算了中国及周边地区（0-55°N,70-140°E）云的出现概率,对不同地区、不同季节、不同高度单层云的出现概率做了对比分析.结果表明：云的出现概率表现出明显的地区差异,蒙古高原和印度半岛北部少云,热带海域和中国南方多云,多数地区夜间云出现概率略高于白天;除蒙古高原和印度半岛北部以外,多数地区单层云比多层云更常见;多数地区高云占单层云的比例最大,而中国大陆南部单层的中云较常见,西太平洋北部海域常被单层的低云覆盖;夏秋两季云出现概率普遍大于春冬两季,尤其印度半岛北部的云主要出现在夏季;蒙古高原和印度半岛北部单层云少于多层云,冬季尤其明显,而中国西南地区东部全年单层云更常见;夏季单层的高云占全年单层云的比例最大,青藏高原部分地区超过35%,这与其地形特征和夏季对流活动旺盛有关.     

北半球温带反气旋的气候统计特征

利用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)/美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)再分析资料,采用判定和追踪反气旋的客观方法统计分析了1948～2016年北半球冬季温带反气旋活动特征。研究发现,北半球温带反气旋主要活动在中东部的北太平洋、东北大西洋、北美的沿落基山脉东部和美国东部、欧亚的环地中海、伊朗高原、青藏高原以北且贝加尔湖以南地区。海洋上、北美洲和环地中海地区上的反气旋夏季频数最高,而伊朗高原、青藏高原以北且贝湖以南的反气旋均冬季最多。海洋上的反气旋生成区域分布较分散,且主要向偏东方向移动、发展,且具有季节变化。相比于海洋,大陆上反气旋生成的纬度较低,主要向东南方移动、发展。北美大陆上的反气旋夏季生成的较多,冬季移动范围较广。北半球反气旋年平均过程数呈缓慢上升趋势。夏季过程数最多,且从1970年开始呈上升趋势。欧亚地区的反气旋过程数最多,其次太平洋,大西洋最少,但是同一个区域的四季相差较小。反气旋的中心气压大值区的形态和高频区的分布形态相似,且中心气压有明显的季节变化。四季中冬季反气旋最强。秋冬季节是欧亚地区的反气旋最强,大西洋的最弱。春夏季大西洋的反气旋最强,欧亚地区的最弱。四季均是欧亚地区的反气旋的平均纬度较低,且冬季最低。北美地区的反气旋除秋季均是移动纬度范围最大的。反气旋数随生命史的变长而急剧下降,90%左右的反气旋的生命史在4 d内,四季均是大洋上的反气旋生命史较大陆上的长。     

New discoveries on the effects of desertification on the ground temperature of permafrost and its significance to the Qinghai-Tibet Plateau

The desert and permafrost conditions of the Qinghai-Tibet Plateau are unique.However,the effects of desertification on the ground temperature of permafrost are currently unclear.Recently,understanding this problem has become more urgent because of increasing desertification on the plateau.For this reason,an observational field experiment was undertaken by the authors at Honglianghe on the Qinghai-Tibet Plateau.Thermistor ground temperature probes were used,and synchronized contrasting observations were made in an open area.Observations of the ground temperature of permafrost below sand layers with a range of thicknesses were made from May 2010 to April 2011.The sand layers were found to play a key role in the protection of the underlying permafrost.The ground temperature below a permafrost table overlain by a thick sand layer was lower than that of the average annual temperature for the natural ground surface,and the temperature drop was roughly constant at 0.2°C.During the warmer part of the year (May to September),the maximum temperature drops over the five months were 3.40,3.72,4.85,3.16,and 1.88°C,respectively.The ground temperature near a permafrost table overlain by a thin sand layer was also lower than that of the average annual temperature for the natural ground surface.However,in this case the average of the annual maximum temperature drop was significantly less,0.71°C.The scientific significance of our preliminary conclusions is not only to present an exploration of the interaction between desertification and permafrost,but also to provide new engineering ideas for protecting the permafrost in regions where construction is required on the Qinghai-Tibet Plateau.     

金沙江中游沿江高速公路地质灾害差异性分布特征与成因机制

金沙江位于青藏高原东南缘,跨越我国第一、二地貌阶梯过渡带,流域内地质灾害频发。四川沿江高速是“一带一路”、“长江经济带”的重要支撑项目,对凉山州发展具有重大战略意义。针对金沙江中游沿江高速屏山-金阳段地质灾害的差异性分布这一特殊现象,本文通过遥感解译、实地调查和数据分析,对研究区地质灾害发育的背景条件与特征进行了系统梳理,分析了地质灾害差异性分布的成因机制,提出了研究区不同灾害类型的防治对策。研究表明:(1)沿江高速屏山-金阳段地质灾害表现为年降雨量大的屏山县泥石流灾害发育的比例远远低于年降雨量小的雷波县和金阳县;(2)地形地貌、地质构造以及地质构造与地震活动是差异性分布的内部影响因素;(3)临界降雨量和人类工程活动则是差异性分布的外部因素。内外因素共同主导着研究区内地质灾害的差异性分布。根据灾害类型的不同,给出针对的防治对策。