青海湖流域气候变化及其对湖水位的影响

选取青海湖流域1958～2009年刚察和天峻气象站的气象资料及青海湖水位资料,分析了流域的气温、降水、干旱指数和地温的变化特征及对青海湖水位的影响。研究得出:①20世纪80年代中期是青海湖流域气候由暖干向暖湿变化的转折时期,2000年后暖湿的气候特征更加明显;②气温和地温均呈现显著上升趋势,气温的变化率为0.27～0.31℃/10a,5～320cm地温的增加趋势比气温显著,变化率为0.49～0.64℃/10a(P0.01);③和气温相比,地温与水位的线性关系更明显,相关系数为-0.66～-0.8(P0.01),随着土层深度的增加,线性关系增强;④当年的干旱情况影响次年水位的变化,降水和气温的变化对次年水位的影响大于对当年水位的影响;⑤当年的水位变化量与前一年冬季气温的变化量呈显著的负相关(P0.01),与前一年秋季降水的变化量呈显著正相关(P0.01)。     

基于GIS空间分析模型的冻土研究——以祁连山木里地区为例

2008年祁连山木里冻土区发现天然气水合物,冻土作为天然气水合物重要的形成条件,控制着陆域水合物的成藏。本文根据祁连山多年冻土参数经验公式,通过在ArcGIS中对由木里地区DEM空间分析,建立多年冻土参数计算模型,得到木里年均气温、年均地温和多年冻土厚度空间分布特征。木里地区年均气温-8~-5℃,年均地温-5~-2℃,冻土厚度80~180m;聚呼更矿区年均气温-7~-5℃,年均地温-4~-2℃,多年冻土厚度90~120m;大通山地区,年均气温低于-7℃,年均地温低于-4℃,冻土厚度大于130m。结合研究区烃源岩分布资料,认为木里盆地与大通山接壤的盆-山地貌过渡地带为天然气水合物最有可能成藏的区域。     

青藏铁路沿线地面气温和地温的年际变化趋势及与地形的关系

利用青藏铁路沿线常规气象观测站自建站至2002年月平均地面气温和地表温度，通过插补建立了1960-2002年青藏铁路沿线各站各季及年平均温度资料完整的序列。分析表明，青藏铁路沿线温度近40年来的变化是明显的，升温最显著的是冬季、秋季，升温率分别达到0．41℃／10a和0．40℃／10a，春季升温率只有0．23℃／10a。年平均气温和地温的升温率分别为0．33℃／10a和0．37℃／10a，地温的升高比气温要快。升温率与海拔高度呈负相关，其相关系数为-0．807。升温率随海拔高度的升高而减小。盆地升温率比高山大。铁路沿线地温与气温变化间的相关系数达0．767。在相对冷期，气温的波动幅度大于地温；在相对暖期，地温的升高明显比气温快。     

1958—2017年5—9月典型草原区生长季浅层地温变化特征

文章选取锡林浩特国家基准气候站1958—2017年5—9月0、5、10、15、20cm逐日平均地温资料,利用线性倾向估计、相关分析等数理统计方法,分析各层地温的变化特征及趋势。结果表明:各层平均地温均呈显著的升温趋势,升温幅度依次为0.476、0.365、0.331、0.333、0.301℃/10a,其中,2001年各层地温上升最为明显;从各层地温的年内变化规律看,在7月达到最高,9月份相差甚微;各层地温与气温之间存在极显著的相关性,其中,0cm地温和气温的相关性最高,各层地温与降水呈负相关。     

新疆输油气管道160cm地温气候特征分析

利用新疆输油气管道沿线14个气候观测站1971-2010年逐日14时160 cm地温观测数据、日平均气温和日最低气温数据资料,分别采用均值法和线性倾向估计法分析了输油气管线160 cm地温的时空分布特征和地温的变化趋势,同时还分析了新疆输油气管道沿线160 cm地温与气温的变化关系.结果表明:输油气管道沿线160 cm地温总体呈北低南高的态势,近30 a南北疆管线地温均上升了1℃左右,有所不同的是,大气的升温幅度较160 cm地温升温明显,且地温变化滞后于气温变化,二者之间无显著的相关关系.冬季管线160 cm最低地温出现时间南北疆略有差异,南疆大部分在2月中旬出现,北疆则在2月下旬至3月上旬出现.     

高寒地区冻土活动层变化特征分析

利用1960-2010年黑龙江省83个气象站的冻土和0 cm地温资料,采用线性回归和多项式回归方法,分析了黑龙江省冻土活动层的时空变化特征,揭示了黑龙江省五个典型气候区域最大冻土深度的变化趋势与特征,讨论了黑龙江省冻土活动层的影响因子。结果表明：黑龙江省冻土活动层冻结开始于9月份,至冬季3月份冻土深度达到最大值,8月份时冻土厚度接近于0 cm。由北向南,最大冻土深度逐渐变小,冻结开始时间逐渐推迟,融化结束时间逐渐提前。黑龙江省最大冻土深度均呈显著减小趋势,存在明显的退化趋势。从年代际变化上看,20世纪90年代前黑龙江省最大冻土深度变化不大,最大冻土深度较深,90年代后最大冻土深度呈显著减小趋势。高纬度地区地温低,在同等条件下冻土深度较低纬度地区大。     

近50年恩施市气温与浅层地温变化特征及其相关性分析

本文利用恩施市1966～2016年近50年的年平均气温、0～20cm平均地温资料,采用线性倾向估计、统计回归、Mann-Kendall等方法对恩施市年均气温和各层地温的年代际变化、季节变化、突变情况、地气温差变化等进行了研究分析。结果表明:恩施市近50年平均气温和各层地温总体呈显著性上升趋势;年均气温和地温的年代际平均阶段性特征明显,1966～1996年,气温和地温呈下降趋势,从1997年开始,气温和地温呈明显增暖趋势,2006～2016年年均气温和地温是近50年中最暖的10年。恩施市1966年到1980年代初期,气温和地温多波动,从1980年代初到2000年代初,平均气温和各层地温均呈现出明显变冷的趋势,地温变冷趋势更加明显;年均气温在1998年突变为增暖趋势,且近10年增暖趋势十分显著,而各层地温突变为增暖趋势是在2001年,较年均气温晚三年。各层地温与气温的季节变化趋势具有较好的一致性,气温和各层地温从1966～2016年升温幅度在春季最明显,夏季最不明显;春季平均气温较各层地温的升温速率均偏小,夏季平均气温和各层地温有增温趋势,但增温趋势不显著,秋季和冬季,土壤深度越深,气候倾向率越小,增温趋势越不显著。近50年恩施市地气温差为正,除0cm地气温差呈增大趋势外,5～20cm地气温差均呈减小趋势,且随着土壤深度的增加,地气温差减小的幅度越大。      

喀什地区1961—201O年最大冻土深度变化

利用1961—2010年喀什地区所属喀什市、莎车县、巴楚县、塔什库尔干县等4个代表性站50a的年最大冻土深度、冬季平均气温、极端最低气温、极端最低地温等资料,采用气候趋势系数和气候倾向率方法,对1961年以来喀什地区最大冻土深度变化进行了分析。结果表明,喀什地区平原多年平均最大冻土深度为48．1cm,年际最大值与最小值深度差为82cm,年际变化总体呈明显的减小趋势,其变化倾向率为-3．8cm／10a,年代际变化呈阶梯状逐渐减小,冻土深度减小主要受冬季平均气温升高的影响,气温每升高1℃,冻土深度减小7．75cm;山区多年平均最大冻土深度为148．8cm,年际最大值与最小值深度差为88cm,年际变化总体呈明显的减小趋势,其变化倾向率为-2．5cm／10a。     

喀什地区1961—2010年最大冻土深度变化

利用1961～2010年喀什地区所属喀什市、莎车县、巴楚县、塔什库尔干县等4个代表性站50a的年最大冻土深度、冬季平均气温、极端最低气温、极端最低地温等资料,采用气候趋势系数和气候倾向率方法,对1961年以来喀什地区最大冻土深度变化进行了分析。结果表明,喀什地区平原多年平均最大冻土深度为48.1 cm,年际最大值与最小值深度差为82cm,随年际变化总体呈明显的减小趋势,其变化倾向率为-3.8cm/10a,年代际变化呈阶梯状逐渐减小,冻土深度减小主要受冬季平均气温升高的影响,气温每升高1℃,冻土深度减小7.75 cm;山区多年平均最大冻土深度为148.8cm,年际最大值与最小值深度差为88cm,随年际变化总体呈明显的减小趋势,其变化倾向率为-2.5cm/10a。     

西安近63年气候变化特征综合分析

根据西安1951—2013年气温、降水,1971—2013年浅层地温,1981—2013年深层地温资料,采用线性倾向率、Mann-Kendall等方法分析西安气候变化。结果表明:1)西安近63a气温增温明显,降水缓慢波动下降;各层年平均地温呈升温趋势,160cm升温最大,15cm升幅最小。2)年及四季平均气温除夏季在20世纪70—80年代呈下降趋势,其余各年代际均呈上升趋势,21世纪后升温最为迅速;各年代际降水呈显著波动趋势。3)西安气候变暖主要表现在春、冬季;四季降水均有所减少,夏、秋两季降水量占年降水量的70%以上,主导年降水量的变化。4)西安年平均气温、地温20世纪90年代发生升温突变,与城市化快速发展时期相吻合。     

1959—2018年沈阳地区冻土时空变化特征

利用1959年10月至2018年4月沈阳地区7个气象站逐日冻土观测资料、逐日平均气温、逐日平均地温及5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、40 cm地温观测资料,分析了近60 a沈阳地区最大冻土深度的时空变化特征,并探讨了其对气候变暖的响应。结果表明：近60 a来沈阳地区冻土一般在10月开始出现,翌年4月消融。1959-2018年沈阳地区年平均月最大冻土深度在2月和3月最大,10月最小;年最大冻土深度以-4.8 cm/10 a的速度显著变浅,年代平均最大冻土深度也呈变浅趋势。相关分析表明,近60 a沈阳地区日最大冻土深度与日平均气温、地温呈显著负相关关系,相关系数分别为-0.60和-0.72。Mann-Kendall检验表明,7个气象站年平均最大冻土深度均有突变发生,突变点大多出现在20世纪80年代。近60 a沈阳地区最大冻土深度开始日期和结束日期分别呈延后和提前趋势,趋势率分别为1.0 d/10 a和-3.2 d/10 a。1959-2018年沈阳地区平均冻土持续时间为164 d,年变化呈缩短趋势,趋势率为-4.4 d/10 a。     

广州市室内地温的变化规律分析

对2012年2月—2014年2月间广州室内地温进行了分析,同时还分析了其与室外气温的相互关系,结果表明：室内日平均地温随月份的变化呈正弦曲线变化,并且其变化与室外平均气温的变化有很高的相关性,但室内地温的升降幅小于室外气温的升降幅,春夏季室外气温高于室内地温,而秋冬季节相反;室内地温的日较差通常很小,一般小于1℃;当室内地温日较差在1～2℃时,多是室外处于持续的升温或持续降温状态;当室内地温日较差大于2℃时,多是因受冷空气影响。有冷（暖）空气影响时,室内地温下降（上升）较室外气温有一定程度的滞后,室内地温下降（上升）幅度较小但保持一致下降（上升）趋势,二者日平均温度变化趋势较为一致。     

近50a青海湖流域气候变化特征分析

利用青海湖流域4个站点的观测资料,运用气温距平法和降水距平百分率法,并结合青海湖水位变化,就近50 a来青海湖流域生态环境对全球变暖的响应进行了分析。结果表明：（1）近50 a来青海湖流域年平均温度呈上升趋势,线性升温率为0.28℃/10 a;日气温距平的30 d移动平均表明近10 a来气温波动明显;（2）近50 a来...     

甘南高原近37年冬季冻土深度变化趋势及影响因子分析

利用1976—2012年甘南藏族自治州8个气象站的冬季最大冻土深度、气温、地温、日照时数、降水量、相对湿度、蒸发、积雪资料,分析了近37年甘南高原冬季最大冻土深度的空间分布以及时间变化特征,进而采用相关系数法进一步探讨了冬季最大冻土深度变化的原因。结果表明:在空间分布上,甘南高原冬季最大冻土深度分布与本地海拔高度和地理位置密切相关。甘南高原冬季最大冻土深度梯度呈西北—东南走向,最大值出现在西北部夏河,最小值出现在东南部舟曲。时间变化上,近37年,甘南高原冬季最大冻土深度呈下降趋势,西北部高海拔区较东南部低海拔区下降更为明显,甘南高原不同地区冬季最大冻土深度在不同时段内存在明显的3—5年和6—7年的周期反映,除合作、玛曲外,在20世纪80到90年代都发生了减小突变。相关系数法分析表明,影响甘南高原冬季最大冻土深度的气象因子主要是热力因子,热力因子中关联最强的是地温和气温,水分因子中与甘南高原大部分站关联最强的是积雪日数。     

海南岛0 cm地温变化特征及其相关气象要素

利用海南岛17个气象观测站1980—2018年逐月0cm地温及气象要素资料,通过数理统计方法分析了海南岛年和四季的0cm地温时空变化特征及其与气象要素的关系。结果表明:海南岛年平均0cm地温呈显著上升趋势,秋季升温对年平均0cm地温的升高有主要贡献,春季次之。M-K检验表明年与春秋两季0cm地温在20世纪90年代中后期发生突变。从空间上看,海南岛0cm地温呈中间低、南部高的分布,大部分地区呈升温趋势。从与气象要素的相关性来看,气温对0cm地温具有显著的正向驱动,而日照时数的减少和降水量的增加对0cm地温升高有减缓作用,风速与0cm地温的相关性较为复杂,春季为正相关,而秋季为负相关。     

锡林郭勒草原生长季地—气温度变化特征及相关性

利用锡林郭勒草原8个气象站1960—2014年5—9月气温和0~40 cm地温逐旬观测资料,采用线性倾向估计、5 a滑动平均、线性回归等统计方法,分析锡林郭勒草原生长季地—气温度的变化特征及相关关系。结果表明:近55 a来,锡林郭勒草原生长季地—气温度都呈显著上升趋势,"前冷后暖"特点十分明显,且0~20 cm地温的增幅远高于气温,40 cm地温增幅则低于气温。生长季地—气温度月变化呈"低—高—低"抛物线形状,最高值出现在7月。5—8月地温随土层深度增加而下降,而9月地温随深度变化不明显。各层地温与气温呈显著正相关,且随深度增加相关性逐渐减小;地—气温度线性关系模型在各层拟合效果较好,用于预测和估算各层地温,基本可以满足该地区牧业生产实践的需要。     

北京地区冻土时空分布特征

基于1981—2021年北京地区6个气象站的逐日最大冻土深度、平均气温、平均地表温度及5、10、15、20、40、80 cm地温等资料，分析了近40年北京地区最大冻土深度的时空分布特征及其与气温和地温的关系。结果表明：北京地区最大冻土深度总体呈变浅趋势，气候倾向率为-2.3 cm/10 a，各站点最大冻土深度变浅趋势从西到东呈逐渐减弱趋势。北京地区最大冻土深度与40、80 cm地温相关性最好，与地表温度相关性较差。选取2021至2022年北京地区冻土对比试验数据，评估测温式冻土自动观测仪观测精度，发现仪器安装至少一个冻融周期后与冻土人工观测吻合度更好，测温式冻土自动观测仪的观测精度与仪器安装位置的地下岩层、土质分布密切相关，需要在仪器稳定运行后根据当地实际优化算法和冻融阈值。     

近45年拉萨浅层地温对气候变化的响应

利用1961-2005年拉萨0～40cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法,研究了近45年拉萨浅层平均地温的变化趋势、气候突变和异常年份等。结果表明:浅层各季节平均地温均呈现极显著的升高趋势,升温率为0.43～0.60℃/10a,春季最大,夏季最小。各层年平均地温以0.45～0.66℃/10a的升温率显著上升,40cm深度的升温率最大,与同时期平均气温的升温率比较,地温比气温对气候变暖的响应更强。20世纪60年代至90年代浅层年、季平均地温呈明显的逐年代升高趋势,以冬、春季最为明显。20世纪60年代到80年代中期为偏冷阶段,80年代后期至90年代地温为偏暖阶段。各浅层平均地温在1986年秋季均发生了突变,冬季突变时间都出现在1984年。年平均地温除在40cm处1999年异常偏高外,其它各层为异常偏低年份,且发生在20世纪60年代。气温升高是影响地温上升的主要原因。     

锡林郭勒盟近58a冻土深度的时空分布特征

利用锡林郭勒盟1961—2018年近58a有完整记录的11个气象站的最大冻土深度、冬季11月—翌年3月平均气温和平均地面最低温度资料,利用描述分析、线性趋势拟合、相关性检验、Mann-Kendall突变检验等方法,对锡林郭勒盟最大冻土深度的时间演变、空间分布及与气温、地温的关系进行了分析。结果表明:二连浩特市最大冻土深度的均方差和变差系数最大,稳定性最差;东乌珠穆沁旗、二连浩特市最大冻土深度变浅幅度最大,气候倾向率为-16.25cm/10a和-15.48cm/10a;20世纪70年代是近58a来最大冻土深度最深的时期;全盟11个站中有5个站最大冻土深度发生突变现象,其中一个站突变点在1982年,其他4个站突变点在1989—1991年;锡林郭勒盟最大冻土深度的空间分布特征为东深西浅、北深南浅;锡林郭勒盟各站11月到翌年3月平均气温和平均地面最低温度均呈上升的趋势;最大冻土深度和平均气温、平均地面最低温度均呈负相关,部分台站相关性显著,随着气温和地温的升高冻土深度在变浅。     

青海高原多年冻土对气候变化的响应

年平均地温是冻土分带划分的主要指标之一，本利用青海高原气象台站的年平均地温资料，建立了年平均地温与海拔和经纬度的关系模型，结合地理信息分析系统和DEM数据模似出青海高原的冻土分布图。分析了青海高原多年冻土对气候变化的响应及其对生态环境的影响。结果表明：气候变暖已引起高原多年冻土面积的减少和冻土下界的升高，特别是在多年冻土边缘不衔接或岛状冻土区发生比较明显的退化。二十世纪60年代与90年代相比，高原多年冻土下界分布高度上升约71米，季节性冻土厚度平均减小19cm。年最大冻土深度变化的空间分布特征与青海高原年近40a来气温变化的空间特征相一致。