新疆生地所在中亚伊塞克湖水位变化研究取得进展

正山地湖泊普遍处于高山或高原的低洼盆地,具有稳定的冰川融水和降水补给,因此对气候变化的响应更敏感,在自然状态下,能较为真实的反映区域气候变化的状况,该系统受人类活动影响相对较小,是开展全球变化区域响应的理想地区。伊塞克湖在气候变化和人类活动的双重影响下湖水位持续下降,面积收缩,对区域生态环境造成很大的影响,依据历史监测数据,伊塞克湖湖泊水位表现     

内蒙古典型地区牧户气候变化感知与适应的实证研究

我国北方草原地区是气候变化影响的脆弱和敏感地区。研究北方草原地区牧户对气候变化的感知和适应,对于提高牧区气候变化的适应能力,促进草原地区可持续发展意义重大。本文利用问卷调查的实证分析方法,研究了内蒙古草甸草原、荒漠草原、荒漠生态区牧户对气候变化趋势和极端气候灾害事件的感知和适应的现状与行为特征。结果表明：过去30年内蒙...     

对全球变化背景下长三角地区城镇化发展科学问题的思考

城镇化是中国现代化必由之路和实现经济可持续发展的长期国策。在全球变化背景下,如何科学评估并预测气候变化对城镇化发展的影响,阐释快速城镇化进程中应对气候变化的响应机制和适应模式,进而提出适应全球变化的城镇化可持续发展策略,是中国城镇化发展亟待解决的科学问题。长三角位于中国地势第三级阶梯的海岸带,海陆交互作用显著,是全球变化和人类活动剧烈相互作用的典型区域。长三角地区的城市化气候效应最强,水旱灾害、地面沉降、海面上升、极端气候事件对长三角城镇化发展的影响目前尚未作深入研究,气候变化和人类活动相互作用制约长三角的发展,长三角地区的城镇格局将如何应对气候变化和环境污染的影响?对该问题的回答是中国城镇化发展必须解决的难题,将直接决定中国城镇化可持续发展事业的成败。因此,开展长三角城镇化发展对全球变化的响应和适应对策研究,可为国家制定快速城镇化策略应对气候变化提供理论方法和科学决策依据。     

新疆沙尘暴源区的气候与荒漠环境变化

根据新疆地区50年来的气候变化以及人类活动的影响,阐述了新疆沙尘暴源区气候与荒漠环境变化。结果表明,新疆地区的气候由暖干向暖湿发展。自20世纪70年代中期以来,暖湿过程非常明显,特别是新疆南疆与北疆的气候变化特点和高山与盆地的气候变化差异以及湖泊水域面积的变化,都明显地反映了干旱区域气候变化的敏感性,并且也反映了新疆区域气候与中国中、东部气候变化的差异性。由于气候的波动变化和人类活动的干扰,使荒漠环境也在不同区域受到不同程度影响,尤其是干旱地区的降水、大气湿润程度和下垫面状况都直接影响着沙尘暴的发生和发展。20世纪80年代后期以来,温度的突变是造成环境恶化、灾害增多的主要原因之一,同时也反映出干旱内陆区是气候变化过程中的敏感反应区。     

荒漠植被影响土壤水文过程研究述评

简要回顾了有关荒漠植被对土壤水文过程影响的试验研究,介绍了荒漠地区土壤水文过程研究的主要方法以及基本的土壤水分平衡方程,并对特定区域土壤水分动态与植被结构之间的关系进行分析,以期对今后从事该领域的研究与管理者有所启示。由于荒漠地区土壤水文特性具有极高的变异性,因此,阐明荒漠植被区土壤水分动态,确定这一特殊生态系统内植被格局与土壤水文过程的关系,可在理论上回答雨养型人工植被建设与荒漠地区生态恢复工程中,土壤水文过程影响植被结构与格局的基础性科学问题。     

新疆地区气候与环境变化对沙尘暴的影响研究

根据新疆地区50年来的气候变化以及人类活动的影响，阐述了新疆沙尘暴源区气候与荒漠环境变化。结果表明，新疆地区的气候由暖干向暖湿发展。自20世纪70年代中期以来，暖湿过程非常明显，特别是新疆南疆与北疆的气候变化特点和高山与盆地的气候变化差异以及湖泊其他水域面积的变化，都明显地反映了干旱区域气候变化的敏感性，并且也反映了新疆区域气候与中国中、东部气候变化的差异性。由于气候的波动和人类活动的干扰．使不同地区的荒漠环境受到不同程度影响。干旱地区的降水、大气湿度、下垫面状况等都直接影响着沙尘暴的发生和发展。沙尘暴的发生频率和强度与沙尘源区的状况及其气候与荒漠环境变化以及动力条件(即天气系统)等具有密切的关系。因此，20世纪80年代后期以来，气候变暖是造成干旱区生态环境恶化、自然灾害尤其是风沙灾害和沙尘暴增多的主要原因之一。同时，也反映出内陆干旱区是气候变化的敏感反应区。     

湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展

湿地在流域中处于水陆交错的特殊过渡区域,是地表重要的景观覆盖类型和生态系统。湿地具有独特的水文、土壤和植被特征,在维护区域/流域生态平衡和环境稳定方面发挥巨大作用。湿地景观变化过程主要表现为景观格局和过程在时间和空间尺度上的相互作用过程。该过程对系统的能量流动、物质循环以及物种迁移产生作用,对地理环境也产生巨大环境效应。湿地景观变化与土地利用/覆盖变化紧密相关,与人类活动影响息息相联。至今,人类已把天然的湿地景观格局改变为受人类支配的土地利用格局。自然湿地景观格局的变化过程对湿地生态系统以及其他系统的生物多样性、初级生产力产生显著影响,对局地、区域及全球气候环境、水文环境、生物多样性等方面产生显著而深刻的影响。湿地景观变化是全球变化研究的重要内容,尤其对认识全球气候变化、土地利用/覆盖变化和生物多样性变化的区域响应具有重大意义。     

植被NDVI对城市扩展及气候变化的响应——以西安及其附近区域为例

植被 NDVI 对城市扩展及气候变化响应研究,对于科学评估区域生态环境变化及调整与约束人类活动具有重要理论和现实意义。以西安及其附近区域为例,基于区域土地利用、MODIS NDVI、气温和降水数据,分析了植被 NDVI 对城市扩展及气候变化的响应,结果表明：（1）2000-2014 年研究区植被 NDVI 变化过程划分为2000-2007 年的显著增加阶段和2007-2014 年的显著减少阶段,前者主要分布于区域北部黄土高原、南部秦岭北坡,后者主要分布于区域中部关中平原尤其是西安及其附近区域。（2）2000-2015 年研究区建设用地增加1 428.27 km² ,建设用地增加区域植被 NDVI 呈显著减少趋势。（3）研究区植被 NDVI 与年降水量的相关性高于年平均气温,同时西安及其以南区域植被 NDVI 与年平均气温、年降水量均呈负相关关系,反映出城市扩展等人类活动对植被 NDVI 变化的影响超过了气候变化的影响。研究结果表明植被 NDVI 总体受气候变化控制,但局部受人类活动影响更为严重,并且植被 NDVI 对气候变化的响应表现出波动性,而对城市扩展表现出线性减少趋势性,为通过植被 NDVI 变化区分自然因素与人为因素对环境影响提供了可能。     

新疆地区全新世环境考古研究进展及未来趋势

新疆地区是开展全新世环境考古研究的理想地域之一。对新疆地区史前文化时空分布特征研究表明,史前遗址分布空间增大趋势明显,特别是早期铁器时代,沿天山北坡,自东向西不断向西天山扩展。史前文化的分布与环境变化存在密切关系,史前文化演化与环境演变在时间上同步。对比该区域环境演变研究结果表明,新石器时代遗址的分布与气候冷、干,环境恶化有关,早期铁器时代的向西扩展是在环境适宜背景下进行的。新疆地区史前文化发展、空间扩张与环境变化高度相关,气候变化是引起这种变化的深层次原因。因此,气候是引起新疆地区史前文化变迁的重要因素,对文化的分布、传播等产生了重要影响。经过学者们近20年的努力,该区域史前环境考古研究取得了重大成就,文化演化的环境背景逐渐清晰,数字环境考古也有所涉及,人地关系综合集成研究取得一系列重要进展。但新疆地区史前环境考古研究仍然存在较大提升空间,受研究材料和研究方法限制,缺乏高分辨率古环境重建研究成果,全新世环境演变过程仍有争议;侧重自然环境变化对人类文明进程影响研究,人类对环境变化特别是对气候突变事件所做的积极响应,人类反作用于自然环境产生的环境效应研究略显单薄;聚落环境考古也有待突破。另外,随着"3S"技术在环境考古领域的应用,人地关系数字化、模型化研究迫切需要更多学者加入研究队伍中来。     

新疆山地-绿洲-荒漠系统及其气候特征

在位于中国西北内陆干旱区的新疆,发育着大量的山地-绿洲-荒漠系统,山地系统是干旱区水资源的形成区,也是重要的矿质营养库和生物种质资源库,绿洲系统是生产力相对较高的区域和人类赖以生存和发展的中心,而荒漠系统则是干旱区面积广阔和环境相对恶劣的区域。地貌类型与气候特征决定耦合类型的基础和框架,水文特征决定耦合类型的空间格局,植被类型反应耦合类型的外貌。通过对新疆山地、绿洲、荒漠三个子系统结构与功能进行了分析,并结合新疆近40年气候变化的特点和规律,来探讨中亚干旱区山地-绿洲-荒漠系统的特征。     

2000—2019年新疆积雪终日时空变化特征

基于Google Earth Engine（GEE）遥感云平台,利用2000—2019年MODIS积雪产品资料提取和计算新疆积雪终日信息,利用趋势分析,变异系数等方法分析了新疆积雪终日时空变化特征和变化趋势。结果表明：（1） 新疆积雪终日以天山为界,天山以北长于南部,山区为积雪终日的高值区,盆地为积雪终日的低值区。北疆准噶尔盆地和伊犁河谷积雪终日在75~114 d之间,南疆塔里木盆地在0~31 d之间属于低值区。阿尔泰山脉、天山山脉和昆仑山脉区域在224~365 d之间属于高值区。（2） 南疆和北疆积雪终日有明显的时空差异,2000—2019年北疆准噶尔盆地和高海拔山脉地区积雪终日有明显的推迟趋势,推迟幅度达到14 d,占新疆总面积的8%。南疆塔里木盆地和东疆区域有明显的提前趋势,提前幅度达到16 d约占新疆总面积的44%。塔里木盆地和准噶尔盆地具有相反的变化趋势。（3） 新疆积雪终日年际变化差异显著,天山中段和北疆积雪终日出现不稳定状况,天山中段2002—2009年总体上呈现“M”型的特点,即多年积雪消融日年均值中出现明显的波峰和波谷,北疆2009—2019年积雪终日有较大的年际变化呈现出不稳定状况,出现明显的波峰和波谷,年际变化较大。     

新疆大气可降水量的气候特征及其变化

利用1961—2000年NCEP/NCAR再分析逐日资料,分析了新疆地区不同季节大气可降水量（APW）的气候分布特征和变化趋势。结果表明:新疆夏季APW小于季风区界限25 mm,从该角度表明新疆为非季风区。APW空间分布呈塔里木盆地和准格尔盆地为高值区,海拔高的阿勒泰山、天山和昆仑山为低值区。APW夏季最大,但小于同纬度东部季风区,春、秋次之,冬季最少,春、秋和冬季APW与同纬度东部季风接近。APW的地理分布与实际降水量分布相反,其最大（最小）区域却为降水量最小（最大）区,受西风带影响,新疆APW模态主要表现全疆一致变化,分布稳定,与降水模态分布差异性大有显著不同,且近40 a来无显著变化趋势,表明决定新疆降水差异的根本原因不在于水汽的多少,而是由降水产生的动力条件、水汽辐合和其他因素差异决定的。     

新疆黄土分布规律及粉尘来源

通过新疆不同区域地形、黄土时空分布规律、物质组成等资料的对比,结合区域环流形势和沙尘天气的综合分析提出:不同黄土分布亚区,受不同的大气环流、局地环流和地形的作用,具有不同粉尘来源。南亚区主要来自塔克拉玛干沙漠,北亚区主要来自古尔班通古特沙漠,而形成西亚区黄土的粉尘主要来自中亚荒漠。     

NPP vulnerability of the potential vegetation of China to climate change in the past and future

Using the Integrated Biosphere Simulator, a dynamic vegetation model, this study initially simulated the net primary productivity (NPP) dynamics of China’s potential vegetation in the past 55 years (1961–2015) and in the future 35 years (2016–2050). Then, taking the NPP of the potential vegetation in average climate conditions during 1986–2005 as the basis for evaluation, this study examined whether the potential vegetation adapts to climate change or not. Meanwhile, the degree of inadaptability was evaluated. Finally, the NPP vulnerability of the potential vegetation was evaluated by synthesizing the frequency and degrees of inadaptability to climate change. In the past 55 years, the NPP of desert ecosystems in the south of the Tianshan Mountains and grassland ecosystems in the north of China and in western Tibetan Plateau was prone to the effect of climate change. The NPP of most forest ecosystems was not prone to the influence of climate change. The low NPP vulnerability to climate change of the evergreen broad-leaved and coniferous forests was observed. Furthermore, the NPP of the desert ecosystems in the north of the Tianshan Mountains and grassland ecosystems in the central and eastern Tibetan Plateau also had low vulnerability to climate change. In the next 35 years, the NPP vulnerability to climate change would reduce the forest–steppe in the Songliao Plain, the deciduous broad-leaved forests in the warm temperate zone, and the alpine steppe in the central and western Tibetan Plateau. The NPP vulnerability would significantly increase of the temperate desert in the Junggar Basin and the alpine desert in the Kunlun Mountains. The NPP vulnerability of the subtropical evergreen broad-leaved forests would also increase. The area of the regions with increased vulnerability would account for 27.5% of China.     

北疆地区全新世气候波动与水热组合特点

湖沼沉积、黄土沉积和冰积等地质记录的研究表明,北疆地区全新世气候受地理位置和大气环流影响,气候变化较为复杂。整个北疆地区早全新世气候暖干,中全新世至现代,气候特点因地因时而异。受西风控制地区,代表暖干环境的黄土沉积可一直延伸到晚全新世,而可能受夏季风影响的地区和偏北的阿尔泰山,环境的好转早于西风区,并且气候的波动也较西风区更为频繁。     

Responses to climate warming of hydrological processes in the upper Kelan River in the Altay Mountains, Xinjiang, China

Kelan River is a branch of the Ertix River, originating in the Altay Mountains in Xinjiang, northwestern China. The upper streams of the Kelan River are located on the southern slope of the Altay Mountains; they arise from small glacial lakes at an elevation of more than 2,500 m. The total water-collection area of the studied basin, from 988 to 3,480 m, is about 1,655 km2. Almost 95 percent of the basin area is covered with snow in winter. The westerly air masses deplete nearly all the moisture that comes in the form of snow during the winter months in the upper and middle reaches of the basin. That annual flow from the basin is about 382 mm, about 45 percent of which is contributed by snowmelt. The mean annual precipitation in the basin is about 620 mm, which is primarily concentrated in the upper and middle basin. The Kelan River system could be vulnerable to climate change because of substantial contribution from snowmelt runoff. The hydrological system could be altered significantly because of a warming of the climate. The impact of climate change on the hydrological cycle and events would pose an additional threat to the Altay region. The Kelan River, a typical snow-dominated watershed, has more area at higher elevations and accumulates snow during the winter. The peak flow occurs as a result of snow-melting during the late spring or early summer. Stream flow varies strongly throughout the year because of seasonal cycles of precipitation, snowpack, temperature, and groundwater. Changes in the temperature and precipitation affect the timing and volume of stream-flow. The stream-flow consists of contributions from meltwater of snow and ice and from runoff of rainfall. Therefore, it has low flow in winter, high flow during the spring and early summer as the snowpack melts, and less flows during the late summer. Because of the warming of the current climate change, hydrology processes of the Kelan River have undergone marked changes, as evidenced by the shift of the maximum flood peak discharge from May to June     

Vertical distribution of snow cover and its relation to temperature over the Manasi River Basin of Tianshan Mountains,Northwest China

How snow cover changes in response to climate change at different elevations within a mountainous basin is a less investigated question. In this study we focused on the vertical distribution of snow cover and its relation to elevation and temperature within different elevation zones of distinct climatology, taking the mountainous Manasi River Basin of Xinjiang, Northwest China as a case study. Data sources include MODIS 8-day snow product, MODIS land surface temperature (LST) data from 2001 to 2014, and in situ temperature data observed at three hydrological stations from 2001 to 2012. The results show that: (1) the vertical distribution of snow areal extent (SAE) is sensitive to elevation in low (<2100 m) and high altitude (>3200 m) regions and shows four different seasonal patterns, each pattern is well correspondent to the variation of temperature. (2) The correlation between vertical changes of the SAE and temperature is significant in all seasons except for winter. (3) The correlation between annual changes of the SAE and temperature decreases with increasing elevation, the negative correlation is significant in area below 4000 m. (4) The snow cover days (SCDs) and its long-term change show visible differences in different altitude range. (5) The long-term increasing trend of SCDs and decreasing trend of winter temperature have a strong vertical relation with elevation below 3600 m. The decreasing trend of SCDs is attributed to the increasing trend of summer temperature in the area above 3600 m.     

2001-2017年祁连山积雪面积时空变化特征

科学监测祁连山积雪面积及变化特征对该区域气候研究、雪水资源开发利用、环境灾害预报及生态环境保护等具有重要意义。基于2001—2017年MOD10A2积雪产品和气象数据，分析祁连山积雪面积动态变化特征及与气温降水关系。结果显示：（1）2001—2017年祁连山积雪面积年际波动趋势较大，呈减小趋势，多年平均积雪面积约为5x104 km2，占祁连山总面积的25.9%；年内变化成 “M”型，即在一个积雪年中有两个波峰和波谷，波峰出现在11月和1月，波谷出现在7月；季节变化波动趋势较大，夏冬季积雪面积减小趋势大于春季，秋季呈现略微增加趋势。（2）祁连山区积雪面积主要分布在3 000~4 000 m及4 000~5 000 m，积雪覆盖率随着海拔上升呈现逐渐增大的趋势；祁连山区不同坡向积雪覆盖面积差异较大，积雪覆盖率差异较小；积雪频率高值区呈典型的条带状分布，与祁连山地形相一致，呈西北-东南分布，积雪频率高值区的分布西部大于东部。（3）初步分析认为祁连山积雪面积变化对气温要素更敏感。     

近15a新疆不同类型植被NDVI时空动态变化及对气候变化的响应

为了研究新疆不同类型植被对气候变化的响应,以地带性划分的植被类型作为研究对象,1998-2012年为时间尺度,利用GIS的空间分析方法结合数学统计方法,分析了新疆各地带植被覆盖变化的时空分布特征;并采用"多元回归+残差插值"的方法,模拟了气温和降水量的空间分布;利用SPOT VGT/NDVI数据以及气候数据(气温和降水量数据),分析了5个不同地带植被的动态变化、年际变化和生长季内各月变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)新疆各地带植被覆盖度存在着显著差异,其中,温带北部草原地带高植被区和浓密植被区的范围较广,植被覆盖度较高,而高寒荒漠地带的极低植被区占该地带面积的一半以上,且植被覆盖度最低。(2)新疆各地带植被覆盖在近15 a间呈波动增加的趋势,5个地带的植被覆盖均有所改善,其中,高寒荒漠地带和暖温带半灌木、灌木地带的植被覆盖改善较为明显,其余3个地带均有少部分地区出现轻微改善现象。(3)温带半灌木、矮乔木荒漠地带,暖温带半灌木、灌木荒漠地带和温带半灌木、灌木荒漠地带4~10月的平均气温呈上升趋势,而温带北部草原地带、高寒荒漠地带对应的平均气温则出现下降趋势。5个地带的降水量在该时段内均表现为下降趋势。(4)基于年际尺度,新疆各地带植被NDVI与气温、降水量的相关性均不显著;基于月尺度,各地带植被NDVI受降水量的影响比气温大。同时,仅有暖温带半灌木、灌木荒漠地带植被NDVI与气温存在1个月的滞后性,其余4个地带对气温和降水均不存在滞后性。     

中国天山玛纳斯河流域积雪垂直分布及其与温度的关系（英文）

How snow cover changes in response to climate change at different elevations within a mountainous basin is a less investigated question. In this study we focused on the vertical distribution of snow cover and its relation to elevation and temperature within different elevation zones of distinct climatology, taking the mountainous Manasi River Basin of Xinjiang, Northwest China as a case study. Data sources include MODIS 8-day snow product, MODIS land surface temperature(LST) data from 2001 to 2014, and in situ temperature data observed at three hydrological stations from 2001 to 2012. The results show that:(1) the vertical distribution of snow areal extent(SAE) is sensitive to elevation in low(2100 m) and high altitude(3200 m) regions and shows four different seasonal patterns, each pattern is well correspondent to the variation of temperature.(2) The correlation between vertical changes of the SAE and temperature is significant in all seasons except for winter.(3) The correlation between annual changes of the SAE and temperature decreases with increasing elevation, the negative correlation is significant in area below 4000 m.(4) The snow cover days(SCDs) and its long-term change show visible differences in different altitude range.(5) The long-term increasing trend of SCDs and decreasing trend of winter temperature have a strong vertical relation with elevation below 3600 m. The decreasing trend of SCDs is attributed to the increasing trend of summer temperature in the area above 3600 m.