青藏高原植被变化特征及其对气候变化的影响

利用1982-2001年美国国家航天航空局(NASA)的归一化植被指数(NDVI)资料以及55个青藏高原地区气象台站实测的最高气温、最低气温、平均气温和降水资料,初步分析了青藏高原地区各季节植被变化特征及其对气候变化的影响,通过分析发现,各季节青藏高原地区NDVI均以增长为主.特别是高原南部、北部和西部等地区增加明显,高原中东部地区植被有所减少.通过相关分析和台站概率相关分析发现,高原冬季和春季NDVI与后期春季和夏季的最高气温、最低气温、平均气温和降水有较好的正相关关系,但有的表现在相关系数比较显著,有的表现为概率相关较明显.     

陕西近40年气候变化特征的分析

利用陕西96个台站近40a气候资料，通过对气温和降水两个基本气象要素变化特征进行全面分析，得到陕西气候变化的一些特征。（1）近40a来，陕西平均气温在经历了20世纪60年代后期的低温后，从80年代中期开始有明显的上升趋势，陕北西部上升幅度最为明显；冬季平均气温明显上升，夏季平均气温有明显的降低趋势；极端气温明显上升，特别是90年代以后极端最低气温上升明显。（2）陕西平均年总降水量波动略有减少，自20世纪90年代以后冬季降水量增加明显，夏季降水量减少，尤其是关中西部增加明显。（3）年平均气温、季平均气温变化存在以1985年为跃变点，这次跃变比全国晚5～7a，比西北地区提前1a。     

近47年白银市气候变化及其对农业生产的影响分析

利用白银市4个代表站逐日平均气温、逐日地面最低温度，分别得到≥0℃初终日期、初终霜冻日期以及利用逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温和逐月降水资料，对白银市近47a的气候变化特征进行分析，同时分析了气候变化对农业生产的影响，为充分利用变化了的农业气候资源，减少不利因素带来的影响提出了对策和建议。     

温江站气候资料非均一性检验及订正

为研究人为因素导致的"不连续点"对气候序列均一性的影响,以四川省温江地面观测站为例,结合历史沿革资料,采用标准正态均一性检验法(SNHT法)、Buishand均一性检验法、Pettitt均一性检验法分别对该站1960~2009年平均、最高和最低气温、气温日较差、相对湿度、降水、1mm雨日观测序列作均一性检验分析,并利用逐步回归法对不均一序列进行订正。发现迁站和城市化效应对气象要素的均一性产生影响,其中台站迁移对于气温、相对湿度序列的影响较明显,而对降水量的影响则不显著。订正后平均气温增温速率为0.116℃/(10a),变暖幅度增大;相对湿度订正后倾斜率为0.085/(10a),降幅减弱。研究表明不同要素的均一性受到迁站等因素影响程度各不相同,需要进一步区别分析。     

高精度曲面建模的中国气候降尺度模型

 与站点统计降尺度插值和动力降尺度相比,高精度曲面建模(HASM)降尺度,具有不需大尺度预报因子,直接从GCM结果构建区域上高空间分辨率的未来气候模拟曲面的优势。HASM降尺度将未来气候,分为历史观测拟合的气候基准值和GCM未来气候变化值进行模拟,精度明显高于传统方法,但常系数全局拟合的气候基准值忽略了降水分布的空间非平稳性,导致降水模拟受到较大影响。为增强降水降尺度的气候背景值的描述能力,通过分析全国尺度降水的非线性非平稳性特点,提出耦合空间变系数气候基准值的HASM空间变系数降尺度模型(HASM-SVDM)以改进HASM对非平稳要素的降尺度能力,并以1961-2010年全国气温降水观测数据结合地形特征信息,利用HASM降尺度方法对HadCM3的A1Fi、A2a和B2a 3种情景的1961-1990、2010-2039、2040-2069和2070-2099时段的全国未来气温与降水进行降尺度模拟。分析表明,耦合全局线性模型的HASM常系数降尺度模型适合全国气温的降尺度模拟,而耦合空间变系数拟合的HASM-SVDM增强了空间非平稳背景值的描述能力,模拟的空间分布更能体现降水总体的非均匀分布趋势,适合全国降水的降尺度模拟。     

京津冀地区NDVI变化及气候因子驱动分析

植被覆盖动态监测及与气候变化的响应,是陆地生态系统研究的重要内容。本文以2001-2013年间京津冀地区MOD13A 3月合成NDVI数据,结合生长季的降水和气温资料,运用偏相关和复相关分析、趋势分析方法,研究了该区域NDVI的变化特征和空间分布,以及其区域植被覆盖变化的气候驱动力。结果表明,该区域NDVI最大值在13a间缓慢增加,植被覆盖呈现改善趋势;NDVI和生长季降雨量及平均气温的平均偏相关系数分别为0.20和-0.14,表明在年际变化水平上,京津冀地区NDVI总体与降水量呈正相关,与平均气温呈负相关,且降水对NDVI的影响大于温度对NDVI的影响。对植被覆盖驱动分区得出,降水和气温驱动型占区域面积的5.68%;单独降水驱动型和气温驱动型分别占4.51%、0.18%;区域内植被覆盖变化主要受非气候因子驱动型为主,所占比例为89.63%,表明人类活动对植被变化的影响巨大。     

广东汕尾近40年以来气温的变化特征

根据汕尾地区汕尾、海丰、陆丰站1960—1999年的气温序列资料,采用线性趋势、累积距平、小波分析以及Mann-Kendall突变检验等方法对汕尾地区气温变化特征进行了分析,结果表明：40年来汕尾地区存在暖-冷-暖3个气候变化阶段。年季平均气温均呈上升趋势,尤其在1980年代中期以后升温更为明显;四季升温率以冬季最为显著。在不同冷、暖阶段,冷、暖年（季）出现的年数差异很大,其中异常冷年均出现在1980年前,异常暖年均出现在1990年后。年平均最高气温与最低气温同年平均气温一样均呈升高趋势。但不同站点的气温变化仍有一定差异。年平均气温汕尾站存在2—3a、6—7a、准12a周期,海丰站存在准7a与14—16a周期,陆丰存在准1．5a、准2．5a、5—7a、准16a周期,MK检验发现汕尾平均气温在1998年发生突变,其他两站的突变发生在1997年。     

陕西近50年极端气温事件分析

为分析陕西极端温度事件的气候变化特征,选用陕西75站1961～2010年逐日平均气温、最高气温和最低气温资料,应用气候统计诊断分析方法,分析了陕西近50年极端气温事件的气候变化事实。结果表明:近50年陕西极端冷事件发生的频次呈显著减少趋势,其中陕北长城沿线风沙区和黄土高原沟壑区的冷夜日数、冷昼日数、结冰日数、冬季寒冷日数、冬季严寒日数减少趋势尤为显著;关中平原霜冻日数、冷夜日数、冷昼日数呈明显减少趋势,秦岭南麓浅山区和汉江河谷及巴山山区冷夜、冷昼日数也呈现减少趋势。与此同时陕西极端暖事件发生频次呈显著增多趋势,陕北长城沿线风沙区暖夜、暖昼日数线性增加率为6～7d/10a,秦岭南麓浅山区暖昼日数增加趋势显著,其线性增加率达到6.3d/10a,而关中平原炎热夜数也呈比较显著的增加趋势。     

基于气象站观测数据的京津冀城市扩展对气温变化的影响研究

城市扩展引起的区域增温效应一直都是城市热环境研究中的热门领域。本研究首先基于1980-2015年7期城市扩展遥感监测数据,通过熵值法构建了京津冀地区58个气象站周边2 km半径范围内城市扩展程度指数;然后使用四分位法对该指数进行分级,将站点划分为低度城市扩展（C1）、中度城市扩展（C2）和高度城市扩展站点（C3）;最后通过3类站点年和季节平均气温变化趋势对比分析,揭示了城市扩展对气温变化的影响程度及其贡献率。结果表明：① 1980-2015年京津冀地区几乎所有站点周边都有城市扩展现象,58个气象站周边城市扩展程度指数平均为0.377,C3类站点周边城市扩展程度指数为0.650;② 3类站点年和季节平均气温增温速率均表现为C1 < C2 < C3,C3类站点年平均气温的增温速率为0.536 ℃/10a;在季节平均气温上,C1、C2和C3站点春季的增温速率均最高,其中C3类站点的为0.637 ℃/10a,而夏季或秋季最低;③ 城市扩展对C3类站点年和季节平均气温增温影响和贡献率均高于C2类站点,对C3类站点年平均气温的增温影响和贡献率分别为0.342 ℃/10a和63.81%;在季节平均气温上,城市扩展对C2和C3类站点的增温影响均在冬季最高,分别为0.229 ℃/10a和 0.410 ℃/10a,而在春季或夏季最低;城市扩展对C2和C3类站点的增温贡献率均在秋季最高,分别为73.24%和82.96%,而在春季最低。     

金沙江流域年与季气候特征统计分析

利用金沙江流域30个气象站46年的气温与降水资料,运用线性相关分析法和小波分析法对金沙江流域的气温和降水在年与四季中的变化及空间分布特征进行分析。结果表明:流域的年均气温在20世纪90年代后呈明显上升趋势,冬季增温效应最明显;流域的降水量总体呈不明显的增加趋势,春冬两季的降水量变化较明显。至2006年后,除时间尺度6a以下,流域的气温在其他时间尺度上将处于偏高期。夏秋两季降水量在2006年后将处于偏低期,年、春冬两季降水量则将处于偏高期。流域的气温变化具有区域性差别,高值区与低值区分别位于流域的下游和上游地区;而降水的发生主要在流域的东北部。     

Trend in Observed and Projected Maximum and Minimum Temperature over N-W Himalayan Basin

Recently, study in past trends of climate variables gained significant consideration because of its contribution in adaptions and mitigation strategies for potential future changes in climate, primarily in the area of water resource management. Future interannual and inter-seasonal variations in maximum and minimum temperature may bring significant changes in hydrological systems and affect regional water resources. The present study has been performed to observe past(1970-2010) as well as future(2011-2100)spatial and temporal variability in temperature(maximum and minimum) over selected stations of Sutlej basin located in North-Western Himalayan region in India. The generation of future time series of temperature data at different stations is done using statistical downscaling technique. The nonparametric test methods, modified Mann-Kendall test and Cumulative Sum chart are used for detecting monotonic trend and sequential shift in time series of maximum and minimum temperature. Sen’s slope estimator test is used to detect the magnitude of change over a period of time on annual and seasonal basis. The cooling experienced in annual TMax and TMin at Kasol in past(1970-2010) would be replaced by warming in future as increasing trends are detected in TMax during 2020 s and 2050 s and in TMin during 2020 s, 2050 s and 2080 s under A1 B and A2 scenarios. Similar results of warming are also predicted at Sunnifor annual TMin in future under both scenarios which witnessed cooling during 1970-2010. The rise in TMin at Rampur is predicted to be continued in future as increasing trends are obtained under both the scenarios. Seasonal trend analysis reveals large variability in trends of TMax and TMin over these stations for the future periods.     

中国耕地变化区的气候背景对比分析

研究我国耕地变化区的气候背景,对于了解耕地资源的生产能力,评价耕地占补平衡政策的实施效果,实现耕地资源保护和粮食安全等具有重要意义。本文在分析全国耕地空间变化的基础上,从年平均气温、年降水量和日照时数三个方面,研究耕地增加区和减少区的气候背景,并将其进行比较和分析,以期为国家保护耕地资源和发展农业生产等提供建议。研究结果表明,20世纪80年代末至2008年4个时段,耕地减少区比耕地增加区的年平均气温高0.45~1.05℃,年降水量高56.77~79.59mm,年日照时数少45.80~98.83h。耕地显著减少区比耕地显著增加区的年平均气温高0.81~1.85℃,年降水量高85.69~305.26mm,年日照时数少86.96~207.85h。在四个时段中,我国耕地重心逐渐北移且海拔升高。若海拔高度不变,耕地增加区比耕地减少区北移0.5-1个纬度,耕地显著增加区比耕地显著减少区北移1-2个纬度;若纬度不变,耕地增加区比耕地减少区,海拔升高100~200m,耕地显著增加区比耕地显著减少区,海拔升高150~350m。随年份增加,耕地增加区和显著增加区与耕地减少区和显著减少区在水分条件上的差别越来越大。这些结论对于研究我国粮食生产能力、评价耕地占补平衡、调整产业布局等具有重要意义。     

THE VERTICAL DISTRIBUTION OF AGROTOPOCLIMATIC RESOURCES IN THE WARM SECTORS OF THE THREE GORGES AREA OF THE CHANGJIANG RIVER

罗洪，邓先瑞ＴＨＥＶＥＲＴＩＣＡＬＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＯＦＡＧＲＯＴＯＰＯＣＬＩＭＡＴＩＣＲＥＳＯＵＲＣＥＳＩＮＴＨＥＷＡＲＭＳＥＣＴＯＲＳＯＦＴＨＥＴＨＲＥＥＧＯＲＧＥＳＡＲＥＡＯＦＴＨＥＣＨＡＮＧＪＩＡＮＧＲＩＶＥＲ￥ＤｅｎｇＸｉａｎｒｕｉ；...     

Trends in temperature and precipitation extremes over Circum-Bohai-Sea region, China

Trends in temperature and precipitation extremes from 1961 to 2008 have been investigated over Circum-Bohai-Sea region,China using daily temperature and precipitation data of 63 meteorological stations.The re-sults show that at most stations,there is a significant increase in the annual frequency of warm days and warm nights,as well as a significant decrease in the annual frequency of cold days,cold nights,frost days,and annual diurnal temperature range(DTR).Their regional averaged changes are 2.06 d/10yr,3.95 d/10yr,-1.88 d/10yr,-4.27 d/10yr,-4.21 d/10yr and-0.20℃/10yr,respectively.Seasonal changes display similar patterns to the annual results,but there is a large seasonal difference.A significant warming trend is detected at both annual and seasonal scales,which is more contributed by changes of indices defined by daily minimum temperature than those defined by daily maximum tem-perature.For precipitation indices,the regional annual extreme precipitation displays a weak decrease in terms of magnitude and frequency,i.e.extreme precipitation days(RD95p),intensity(RINTEN),proportion(RPROP) and maximum consecutive wet days(CWD),but a slight increase in the maximum consecutive dry days(CDD),which are consistent with changes of annual total precipitation(PRCPTOT).Seasonally,PRCPTOT and RD95p both exhibit an increase in spring and a decrease in other seasons with the largest decrease in summer,but generally not significant.In summary,this study shows a pronounced warming tendency at the less rainy period over Circum-Bohai-Sea region,which may affect regional economic development and ecological protection to some extent.     

上海气候空间格局和时间变化研究

基于上海地区11个气象站气温、降水数据和主要天气现象记录资料,利用气候统计诊断方法研究了上海主要气候要素和天气现象的时空分布和变化特征。结果表明,上海年均气温呈中心城区高、周边郊区低的分布,中心城区与郊区年均温差最大可达0.9 ℃;降水量在中心城区和南部地区较多,而在北部和西部地区较少;高温日数中心城区明显多于东部和南部沿海,最多相差9.5 d;暴雨日数在中心城区和浦东较多,而在西部地区较少;雷暴、大风和大雾日数没有呈现出显著的城郊差异;霾日数在中心城区远高于郊区,最多相差49.2 d。1961-2013年间,上海年均气温显著上升,降水量略有增加,高温日数和霾日数分别以2.7 d/10 a和11.3 d/10 a的线性趋势增加,暴雨日数呈弱的增加趋势,而雷暴、大风和雾日数在1961-2013年间,分别以1.9、3.7和5.2 d/10 a的线性趋势减少。     

近30年来长江源区土地覆被变化特征分析

长江源区是我国重要的水源涵养地。本文利用20世纪70年代中后期、90年代初期、2004年和2008年共4期土地覆被数据,通过土地覆被转类途径与幅度、土地覆被状况指数和土地覆被转类指数,分析评价了长江源区近30年来土地覆被与生态状况的时空变化特征。结果表明：草地是长江源区主要的土地覆被类型,2008年草地面积占该区总面积的66.93%。在70年代中后期-90年代初期、90年代初期-2004年和2004-2008年的3个时段内,土地覆被状况指数变化率分别为-0.15、-0.24和0.01;土地覆被转类指数分别为-0.20、-0.66和0.08。近30年来,长江源区土地覆被和生态状况总体经历了变差-显著变差-略有好转的过程。2004-2008年,长江源区年平均温度比前期（70年代中后期-2004年）升高了0.57℃,年平均降水量比前期增加了17.63mm。区域气候变化有助于自然生态系统的恢复。后期生态保护与建设工程的实施,对植被恢复产生了一定的积极作用。     

Climate change and its effects on runoff of Kaidu River,Xinjiang, China: A multiple time-scale analysis

This paper applied an integrated method combining grey relation analysis, wavelet analysis and statistical analysis to study climate change and its effects on runoff of the Kaidu River at multi-time scales. Maj or findings are as follows： 1） Climatic factors were ranked in the order of importance to annual runoff as average annual temperature, average temperature in autumn, average temperature in winter, annual precipitation, precipitation in flood season, av- erage temperature in summer, and average temperature in spring. The average annual temperature and annual precipitation were selected as the two representative factors that impact the annual runoff. 2） From the 32-year time scale, the annual runoff and the average annual temperature presented a significantly rising trend, whereas the annual precipitation showed little increase over the period of 1957-2002. By changing the time scale from 32-year to 4-year, we observed nonlinear trends with increasingly obvious oscillations for annual runoff, average annual temperature, and annual precipitation. 3） The changes of the runoff and the regional climate are closely related, indicating that the runoff change is the result of the regional climate changes. With time scales ranging from 32-year, 16-year, 8-year and to 4-year, there are highly significant linear correlations between the annual runoff and the average annual temperature and the annual precipitation.     

1972-2017年南阿尔泰山中部冰湖变化特征及其对气候变化的响应

以1972、1989、1996、2006、2017年5个不同时段的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI遥感影像数据、数字高程模型（DEM）数据和气象数据为数据源,通过计算机自动提取与人工目视解译相结合的方法获取南阿尔泰山中部地区各时段的冰湖信息,利用GIS空间分析方法对该地区的冰湖面积进行统计,并分析研究区冰湖在不同规模、不同坡度、不同海拔状态下的时空变化特征。结果表明:①近45年来南阿尔泰山中部地区的冰湖面积呈"先减后增"趋势。1972-1996年研究区的冰湖面积从411.14 km2减少至400.83 km2,共减少了10.31 km2,减少速率为0.43 km2/a。从1996-2017年冰湖面积增加了15.42 km2;增长率为0.514 km2/a。②研究区冰湖分布主要集中在海拔低于2 200 m、坡度小于25°的区域,不同海拔区间和不同坡度区间的冰湖面积均呈"先减后增"趋势。③结合气温、降水、冰川面积以及冰储量变化数据分析发现,南阿尔泰山中部地区冰湖对气候变化具有明显的响应。温度、降水量及冰川融水是影响冰湖面积变化的主要因素;且这三者之间存在一种平衡关系,即温度升高冰川消融速度加快,从而对冰湖的收支平衡产生直接影响。当冰湖的补给量（即冰川融水和降水量之和）大于由温度升高引起的蒸发量时,冰湖面积会呈增长趋势;反之亦然。1970-1980年整个阿勒泰地区年代际降水量减少了19.28 mm,温度上升了0.25℃,因此1972-1989年研究区冰湖的蒸发水量大于补给水量,导致该时段冰湖面积呈退缩态势。1989-1996年该区降水量增加了19.67%,温度升高了0.62℃,但是增加的降水量却无法弥补由温度升高引起的冰湖蒸发量,因此1989-1996年研究区冰湖面积仍处于退缩状态。1996-2017年由于温度和降水量大幅增加导致冰湖面积呈不断增长趋势。      

1982-2006年加纳植被覆盖时空变化及其气候影响

非洲陆地生态系统是气候变化的高敏感区,研究该区域植被覆盖变化及其控制因素,对深刻认识气候变化的影响具有重要意义。本文利用1982-2006年植被指数（NDVI）数据,研究位于非洲西部热带地区的加纳共和国植被覆盖的时空变化特征,结合同期的气温和降水量数据,分析其植被活动对气候变化的响应特征。研究结果表明,加纳86.4%的植被覆盖区NDVI在25 a间都呈现不同程度的增加趋势。20世纪80年代初和21世纪初这2个时期,NDVI值大于0.4的面积百分比呈增加趋势;NDVI值大于0.5的面积百分比从26%增加到38.2%;NDVI值在0.4-0.5之间的面积百分比从47.5%增加到51.9%。NDVI受降水量控制的区域占总区域面积的57.2%,而受气温控制的面积占总区域面积的42.8%。总的来看,加纳植被覆盖对降水量变化的敏感程度强于气温变化。