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50年黔东南浅层地温时空变化特征分析

利用黔东南地区16个地面气象观测站1961-2010年逐月地面0～20 cm浅层地温实测资料,分别统计四季浅层地温的时间序列,采用正交函数分解(EOF)、小波分析,Mann-Kendall突变检验、经验模态分解(EMD)趋势等方法,分析各季浅层地温的空间分布结构和时间演变特征.结果表明,黔东南各季浅层地温均为正值,表明浅层地温高于0℃以上,但各季节的时空分布存在较大差异,其中夏季最大,冬季最小;在大尺度气候异常和地形等影响下,各季变化大值中心分布不同,次区域特征存在明显差异;同时各季表现出显著年代振荡特征,振幅强度均在2000年以后达到最强,四季振荡周期各自不尽相同,但四季浅层地温近50年来均为增温趋势.     

近40年大石桥市浅层地温变化分析

本文利用1973～2012年大石桥市0、5、15、20 cm各层逐月平均地温资料,采用气候倾向率和累积距平气候统计方法,分析大石桥市各浅层地温年、月变化趋势及气候异常等特征。结果表明:近40a大石桥市各浅层月平均地温在波动中均呈增温趋势,且变化趋势基本趋于一致;月平均地温4～7月逐渐递增,9月到10月明显下降;近40a月平均地温异常年份较少。     

海洋生物固氮及其对全球变化的响应

生物固氮作用是海洋氮循环的重要环节之一,也是全球海洋重要的"新氮"来源,支撑海洋的初级生产力,实现大气CO2的净埋藏,因而在海洋的全球气候调节功能中扮演至关重要的角色.近年来随着分子生物学、组学以及同位素地球化学等技术的发展,对海洋固氮生物的多样性、海洋生物固氮的时空格局及其影响因子等的认识不断深入,同时也涌现新的问题...     

珠江三角洲全新世海平面升降及其对全球变化的响应

高频海平面的波动与全球气候变化之间的联系,由于区域海平面升降指标、构造沉降、降雨和沉积物年代等诸多因素的困扰,长期难以达到统一的认识,影响全球变化的2个重要因子——海平面升降和气候变化之间驱动与响应机制的讨论。以珠江三角洲3个代表性钻孔为例,基于旋回沉积学和磁化率值大小变化地层对比的基础上,以SX97钻孔记录的地磁倾角变化与从亚洲其它湖泊重建的地球磁场长期变化曲线相对比,确定沉积物的年代学框架。进而以环境磁学参数χARM/SIRM为高频海平面波动的替代性指标,讨论珠江三角洲百年-千年尺度海平面变化与全球气候变化之间的联系。结果表明,珠江三角洲的初次海侵发生在约9.2 ka BP,在9.1~7.7 ka BP和4.0~3.2 ka BP分别存在2个高海平面阶段,几次显著的低海平面时期,如1.2~1.5,3~3.2,4.0~4.75,5.25~5.75,6.2~6.3和7.25~7.75 ka BP与全球变冷事件或东亚夏季风的减弱相一致,说明在全球尺度,高频海平面的波动与全球气候的变化存在同步响应的特征。     

新疆气候转型及其对全球变化的影响

随着全球变暖趋势的发展，新疆气候也发生着相应转变，主要表现在：气温上升；降水增加；冰川消融；河川径流增加；湖泊水位上升，面积扩大；洪水灾害频繁；沙土暴天气减少；土壤盐渍化趋势加重等。气候转型的原因可能是，空气中水汽增加和有利的天气形势；全球显变暖驱动水循环加快。     

青藏高原参考蒸散发时空变化特征及影响因素

本研究基于青藏高原75个气象站点1970-2009年的地面气象观测数据,根据Penman-Monteith模型估算了高原参考蒸散发(ETref),分析了高原ETref的年、季节及月变化趋势,发现高原年和季节ETref呈明显下降趋势,年下降趋势为-0.6909mm/a;具有最大减少值的季节是4-6月,平均-0.1978mm/年,随后依次为7-9月,1-3月和10-12月.去趋势分析表明,风速的下降和净辐射的减少是ETref减少的主要原因;敏感性分析表明ETref对净辐射的变化最敏感,其次是相对湿度、风速和气温.     

内蒙古植被生长峰值期时空动态变化及其对气候因子的响应

基于GIMMS NDVI和MODIS NDVI数据,利用一元六次多项式函数拟合法,识别内蒙古植被生长峰值期(peak of growing season,POS)时空变化,并在生态区尺度上分析植被生长峰值期与气象因子的相关性.结果表明,1982—2019年,内蒙古植被生长峰值期为第200—230天,即7月中旬至8月下旬...     

黑河流域年NPP时空变化及其对气候因子的响应

近几十年,生态环境发生明显改变,植被净初级生产力(NPP)成为表征陆地生态系统碳汇状况的重要指标.以中国内陆干旱区黑河流域为研究区,使用1985～2015年逐月栅格NPP、降水和平均气温数据,分别采用Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt突变点检验法分析年NPP时空变化特征,基于渔网分析和重心转移模型探索不同空间位置上年NPP重心转移对气候因子重心转移的响应规律,同时揭示年NPP与气候因子的相关响应,最后探讨了地貌分布和气候因子对年NPP变化的影响.结果表明：(1)1985～2015年,黑河流域年NPP显著增加和显著减少面积分别占总面积44.98%和35.27%;(2)黑河流域总面积的80.12%区域年NPP变化存在显著突变点,主要发生在1989～2010年;(3)与1985年相比,2015年在全流域分别有21.69%和26.78%网格数目上年NPP重心转移方向与年降水量和年平均气温重心转移方向一致;(4)气候因子和非气候因子对年NPP变化贡献率的平均值分别为16.13%和83.87%.研究成果有利于了解黑河流域植被碳汇时空特征,从而进一步为黑河流域环境保护政策和规划的制定...     

气候系统模式MIROC对中国降水和地面风场日变化的模拟

本文利用日本东京大学气候系统研究中心、日本环境研究所和日本地球环境研究中心联合开发的MIROC 3.2气候系统模式模拟的当前情况下(以1991-1995年为代表)和全球增暖情景(A1B假设)下(以2091-2095年为代表)3小时平均降水和地面风场资料,检验模式对中国地区降水和青藏高原、中国东部沿海等地区地面风场日变化模拟能力并分析全球增暖情景下日变化与20世纪末的差异.结果表明:模式对中国地区降水日变化有较好的模拟能力,模拟的青藏高原东侧最大降水出现在午夜,南部沿海地区最大降水出现在晚上,东北地区降水最大值出现在下午等日变化特征与观测资料基本一致,对青藏高原大地形山谷风和东部沿海地区海陆风日循环也有较好的模拟,但对江淮流域夏季降水日循环上午和傍晚双峰结构的模拟与观测差异较大.全球增暖情景下,中国大部分地区日降水总量增大,但各时刻降水占日总降水比例改变很小,青藏高原、东部沿海等地区各个时刻差值风场风向角明显改变,风速差异增加.     

近50a长江中下游地区积雪日数时空变化及其气候指示意义

利用1961-2011年长江中下游地区27个气象站逐日积雪深度资料,采用数理统计方法,分析了全球变暖背景下长江中下游地区积雪日数时空变化特征,并定量估算了积雪日数的气候指示意义.研究结果表明:(1)近50 a长江中下游地区年平均积雪日数为5.6 d,1968年最高,2006年最低;空间上,各站年平均积雪日数在0.9～1...     

陆地生态系统微量元素循环及其对全球变化的响应:进展与展望

微量元素对植物的生长发育起着至关重要的作用。在全球变化大背景下,陆地生态系统微量元素循环过程势必发生改变,影响生态系统的结构与功能。综合文献资料,提取全球变化因子对陆地生态系统微量元素循环的主要影响,以便使读者详细了解这方面的研究进展。重点阐述微量元素的地球化学循环过程及其对降水格局改变、CO₂浓度升高、氮沉降等全球变化的响应机制。经过分析文献资料得出:目前微量元素循环研究存在重视不足、时空尺度较小、技术陈旧等诸多缺陷。非稳定同位素技术与多因子控制实验的协同化将是陆地生态系统微量元素循环研究的重点发展方向。     

马鞍山市降水酸度的时空变化特征及其成因初探

以1996-2000年马鞍山市降水常规监测数据为基础,分析了马鞍山市降水酸度的时空变化特征,并对其原因进行了初步探讨.结果表明,马鞍山市降水酸度存在明显的时空差异,工业SO2排放量的年际差异,以及地貌与气象因素的共同影响是导致这种差异的重要原因.     

山东可利用降水量时空分布特征及其对气候变暖的响应

利用山东省31个气象观测站1961—2008年的月平均气温和月降水量资料,依据高桥浩一郎的路面蒸散发经验公式和水量平衡关系计算得到山东可利用降水量,分析了山东可利用降水量的时空分布特征及其对气候变暖的响应．结果表明：1）近48年来,山东年及四季可利用降水量总体上均呈减少的趋势,特别地,年可利用降水量减少显著．2）山东可利用降水量除冬季年代际变化不明显,年际变化明显外,其余季节和年可利用降水量都存在明显的年代际及年际变化．3）从区域分布来看,山东年及四季平均可利用降水量基本上呈现由西北向东南逐渐增加的分布趋势;全省大部地区年及四季可利用降水量呈减少趋势,特别地,鲁西北和半岛部分地区年和夏季可利用降水量减少显著．4）在全球气候偏冷期,山东四季及年可利用降水量均偏多;在全球气候偏暖期,除冬季略偏多外,其他季节和年可利用降水量均偏少．     

全球环境变化对生物生存的影响

全球变暖、臭氧层破坏、土地荒漠化、环境污染和能源短缺等全球变化现象使地球上生物多样性严重减少 ,严重影响动物、植物、人类的生存与健康。     

森林土壤温室气体通量对森林管理和全球大气变化的响应

森林土壤是温室气体重要的源和汇。探讨不同森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量特征,为有效减少温室气体排放及森林可持续管理等提供参考。笔者从森林土壤温室气体(forest soil green house gases)、森林管理(forest mangement)和全球大气变化(global atmospheric change)3个关键研究点,查阅近年来相关研究成果,归纳森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量的一般性模式。CO₂、CH₄和N₂O是3种重要温室气体,其通量间存在协同、消长和随机型耦合关系。森林管理如火烧、采伐和造林等显著影响土壤温室气体通量。一般情况下,火烧导致土壤N₂O通量降低,CH₄吸收量增加,CO₂通量因火烧类型、火烧强度、生态系统类型不同出现增加、减低和无影响3种结果; 采伐通常导致土壤CO₂、CH₄和N₂O排放增加; 造林可使土壤CO₂排放减少,对N₂O和CH₄通量的影响随生态系统类型、造林树种等而改变。全球大气变化如CO₂浓度升高、氮沉降和气温升高影响森林土壤温室气体通量。通常,CO₂浓度升高导致土壤CO₂和N₂O排放量增加,CH₄吸收量降低; 氮沉降促进土壤N₂O排放、抑制CH₄吸收。气温升高导致土壤CO₂和N₂O排放增加。森林管理和全球大气变化对土壤温室气体通量的综合影响是非叠加的,有效的森林管理可能改变土壤温室气体通量对全球大气变化的响应。     

基于InVEST模型的黄河流域土壤侵蚀评估及其时空变化

运用InVEST模型评估黄河流域2000、2005、2010和2018年土壤侵蚀量并分析时空变化特征.结果表明,18 a间,黄河流域土壤侵蚀总量共减少8.4×107t,土壤侵蚀模数共减少87.42 t/(km2·a),减少约16.69％,流域土壤侵蚀状况趋于改善;侵蚀模数高值区域主要分布在黄河流域上游,低值区域主要分布...     

全球、大洲、区域尺度暴雨时空格局变化(1981-2010年)

通过计算1981-2010年全球、大洲和区域的年际和年代际的暴雨雨量和暴雨雨日,系统分析了不同尺度暴雨的变化情况.结果表明:1)在全球尺度上,1981-2010年全球年际和年代际暴雨雨量和暴雨雨日在波动中都呈现增加趋势,尤其是1991-2000年代中期以来显著增加.在空间上,全球暴雨雨量和暴雨雨日增强的区域主要分布在非洲西部、马达加斯加岛、欧洲西南、东亚、南亚、东南亚、澳大利亚东部、美国东部、南美洲中部以及一些狭长陡峭的山脉地带.年代际暴雨雨量和暴雨雨日主要在南美洲、美国东部、东亚和南亚地区随着年代变化而呈现数值上的增长和区域上的扩张.随着年代变化,非洲西部地区呈现数值上的减少和区域上的缩减;2)在大洲尺度上,仅非洲和南极洲年际和年代际暴雨雨量和雨日呈现减少趋势;3)在区域尺度上,暴雨增加的区域多于减少的区域,且增加最大的区域位于亚马逊河流域,减少最大的区域位于非洲东部地区.     

多源长时序数据分析泰山风景名胜区NDVI 时空变化及其影响因素

为研究风景名胜区植被时空变化及其影响因素,以泰山名胜区为例,基于1988—2018年长时序的Landsat影像数据,计算研究区NDVI,分析植被覆盖的时空变化特征,并结合气候、旅游等数据探索影响区域植被变化的因素.研究发现:1988—2018年间研究区植被整体呈波动下降趋势.空间上,植被退化的面积大于植被增长的面积,在主要景点及旅游路线附近,NDVI明显降低.影响因素方面,气候对植被覆盖度的影响不显著;旅游活动的影响表现为研究区内游客人数逐年上升,旅游活动增强,NDVI呈下降趋势,旅游活动是NDVI随时间变化的主要因素.