基于地基GPS的新疆地区大气可降水量时空分布特征

利用中国大陆构造环境监测网络的GPS观测资料，结合ERA-Interim模型气压和温度，解算2016年新疆地区GPS测站的大气可降水量，分析该地区大气可降水量的空间分布和季节性变化。结果表明：1）GPS和探空观测获取的大气可降水量具有较好的一致性，均方根误差约为2.7 mm；2）新疆地区全年平均大气可降水量在7.0~13.0 mm之间，且海拔每升高1 km，其含量减少约1.4 mm，当测站海拔相近时，大气可降水量随纬度的升高而减少；3）大气可降水量季节性变化明显，夏季为12.0~23.2 mm，冬季为1.4~5.5 mm，春、秋季大气可降水量差异不大且变化范围介于夏、冬季之间。
     

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。      

滇池流域降水时空变异特征分析

降水是区域水资源形成的主要影响因素,其时空变化趋势也直接影响着各种生态系统的结构、服务功能及空间分布与演变。降水时空变异分析是认识区域水资源形成与时空演变的主要手段和方法。本文利用滇池流域及周边雨量站逐月数据,采用回归分析、距平、空间相关性分析、Mann-Kendall检验、Co-kriging插值及交叉验证等方法,对1953-1987年和2007-2012年2个时序系列的时空变异特征分析结果表明：（1）1953-1987年春、秋和冬季降水量有升高趋势,夏季呈减少趋势,但各季节的增减趋势不显著,2007-2012年春、夏、冬季呈减少趋势,秋季为增加趋势,近期降水量明显有减少趋势;（2）1953-1987年流域降水量呈现增加趋势（11.12 mm/10a）,大致经历下降-上升-下降过程,2007-2012年流域降水量呈显著的锯齿状减少趋势,处于枯水期;（3）1953-1987年各时段的雨量主要呈现负相关性（不显著）,2007-2012年间呈现正相关性,通过LISA统计分析认为,空间异质性随地理位置和时间而变化;（4）年均降水量与雨季降水量的空间分布特征基本相似,出现2个降水高值区和2个低值区对顶分布态势。但在2007-2012年,降水量的高值范围有所减少,低值区范围相应有所扩大。     

黄河三角洲新垦耕地年龄及其生产能力指数的遥感监测

黄河三角洲是我国重要的土地后备资源集中分布区,对黄河河口滩地的开垦成为了保持山东省乃至全国耕地动态平衡的关键。本文以东营市、垦利县、河口区和利津县作为研究区,利用6期(1984、1995、2000、2004、2008和2010年)TM影像,对黄河三角洲地区的耕地资源动态变化和耕地年龄进行了遥感监测和推定,并利用熵权法以植被指数(EVI和MSAVI)、植被覆盖度(Fv)和温度植被干燥指数(TVDI)为指标因子的耕地生产能力指数构建了评价模型。研究结果表明:在1984-2010年的26年时间里,研究区的耕地动态变化显著,新垦耕地面积达到77 362.33hm2,大部分来源于草地的开垦。其中,耕地年龄在8-12年期间的新垦耕地面积最多,占了新垦耕地面积的34.47%;研究区新垦耕地的生产能力指数呈现随着耕作时间的增加而增加的趋势,耕作时间在2-4年之内的新垦耕地平均生产能力指数,仅有传统耕地平均指数的67.66%;研究区传统耕地的生产能力指数大体上也在随着耕作时间的增加而提高,传统耕地在2010年的平均生产能力指数比1984年提高了76.51%。     

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。     

2005-2008年中国耕地变化对区域生产潜力的影响

我国人多地少,粮食安全问题一直是国家关注的头等大事。而耕地资源与粮食生产能力是保障粮食安全的基础,因此,研究中国耕地变化对区域生产潜力产量的影响具有重大的现实意义,可以为国家相关决策提供科学依据。本研究基于2005-2008年最新的气象观测数据和卫星反演数据,并结合2005、2008年耕地数据及其变化数据,从耕地资源的数量变化与质量特征两方面,研究2005-2008年耕地变化对我国全境内光温生产潜力的影响。研究结果显示:在耕地的变化过程中,光温生产潜力增加区与减少区产量变化不对等:增加区增加785.14万t,减少区减少2543.61万t,净减少1758.47万t;增加区与减少区光温生产潜力单产不对等:增加区平均光温生产潜力单产为11.89t/hm²,减少区平均光温生产潜力单产为20.99t/hm²,后者约为前者的2倍;增加区与减少区空间分布不同:增加区主要分布在新疆、黑龙江、内蒙古、宁夏、青海等西北、东北地区,生态用地开垦是其增加的主要原因,占77.25%,减少区主要分布在江苏、安徽、山东、广东等黄淮海平原、长江三角洲、珠江三角洲地区,建设用地占用耕地是其减少的主要原因,占69.20%。     

射洪县近30年区域气候特征分析

利用射洪县近30年来的气温、降水、相对湿度、云量、日照时数等气象要素资料,应用多种统计方法分析了近30年来射洪县的区域气候特征.结果表明,射洪年平均温度在1986年左右发生转折性变化,气温明显变暖.而年降水量总体上以波动变化为主,在20世纪80年代中后期有较为明显的减少.降水量与年平均温度的突变年代类似,但变化趋势正好相反,说明90年代以后射洪的气候向暖干型转变.各气象要素的综合分析表明,随着全球气候变暖,射洪区域气候变化趋势不容乐观:相对湿度的减少导致降水减少,而温度则在进一步上升,低云量的增加和日照时数的减少,使得阴天寡照加剧.射洪区域气候变化与当地诸如人口增长,城市扩大等人类活动,以及农业生态之间均存在密切联系.     

近55年来澜沧江流域降水时空变化特征分析

本文利用澜沧江流域及周边共30个气象站点1960-2014年的逐月降水数据,采用气候倾向率、Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析、Co-Kriging插值以及重心模型等方法,分析了澜沧江流域降水的时空变化特征。结果表明：① 分析时段内全区、北部和中部年降水量呈现增加趋势,南部年降水量出现减少趋势。春季全区、北部、中部和南部降水均呈增加趋势;夏季均呈减少趋势;秋季全区和南部降水呈现减少趋势,北部和中部呈增加趋势;冬季全区、中部和南部呈下降趋势,只有北部呈增加趋势。② 近55年来,全区包括北部、中部和南部年降水都存在近29年、近22年和5-10年左右的周期,这3个周期在分析时段内表现很稳定,具有全域性。全区、北部和南部还存在明显的13年左右的周期,中部1975年前和1995年后也存在13年左右的周期,北部1975年前存在明显的7-10年的周期,1995年后,7-10年的周期表现也比较稳定。降水量变化的第一主周期是近29年,第二主周期是近22年。③ 澜沧江流域多年平均降水量由南部向北部减少,流域南部降水最多,多年平均降水量在1200 mm以上,中部多年平均降水量处于800~1100 mm,北部多年平均降水量多小于800 mm,大部分在400~800 mm;澜沧江流域年降水重心和月降水重心都集中在中部,其中11月的降水重心迁移距离最大,向东南方向迁移了131.82 km。从季节来看,春季、夏季和秋季降水重心向东南迁移,冬季的向西北方向迁移,雨季降水重心相对比较集中,旱季降水重心相对 比较分散。     

青藏高原月NDVI时空动态变化及其对气候变化的 响应

青藏高原脆弱的高寒植被对外界干扰十分敏感,使其成为研究植被对气候变化响应的理想区域之一。青藏高原气候变化剧烈,在较短的合成时间研究气候变化对植被的影响十分必要。因此,本文利用GIMMS NDVI时间序列数据集,研究了1982-2012年青藏高原生长季月尺度植被生长的时空动态变化,探讨了其与气温、降水量和日照时数等气候因子的响应关系。结果表明：在区域尺度上,除8月外,其他各月份植被均呈增加趋势,显著增加多发生在4-7月和9月;大部分月份的NDVI增加速率随着时段的延长显著减小,表明NDVI增加趋势放缓;在像元尺度上,月NDVI显著变化的区域多呈增加趋势,但显著减少范围的扩张多快于显著增加。4月和7月植被生长主要是受气温和日照时数共同作用,6月和9月受气温的控制,而8月则主要受降水量的影响。长时间序列NDVI数据集的出现为采用嵌套时段研究植被生长变化趋势奠定了前提,而植被活动变化趋势的持续性则有助于形象表征植被活动变化过程、深入理解植被对气候变化的响应和预测植被未来生长变化趋势。由此推测,青藏高原月NDVI未来增加趋势总体上趋于缓和,但在像元尺度显著变化的区域趋于增加。     

未来RCP4.5情景下非洲地区主要气候要素时空演变特征

气候变化影响及其适应受到广泛关注。大量研究表明,受气候变化影响所造成的增温和降水减少已影响到非洲地区的农业生产和环境。本文利用HadGEM2区域气候模式输出的RCP4.5情景数据,基于时间序列分析及空间分析方法,对非洲大陆2010-2099年主要关键气候要素时空演变特征进行了预估,探讨了非洲大陆未来90年包括降水、辐射、平均气温、最高气温、最低气温等主要气候要素的时空变化格局。结果表明：各气候要素在不同时段的变化均表现出明显的地域分异差异： ① 相较于1970-1999年基准时段,未来3个时段(2020s、2050s、2080s)降水均增加,在2080s增至峰值,增加地区集中在20 °N附近的尼日尔、乍得、利比亚等国;最高增幅达4.5%;② 辐射增加区域分布在赤道地区和非洲大陆的南北两端,尤其是高海拔地区,如撒哈拉沙漠以北的阿特拉斯山脉附近,加丹加高原等地,最大增幅达0.04%;③ 未来90年非洲地区气温增加明显,包括平均气温、最高气温、最低气温,气温增幅由2020s、2050s、2080s依次递增,到2080s达到最大值,平均气温、最高气温、最低气温的最大增幅分别达到5、4.3和5.1 ℃。总体上,未来90年非洲大陆的气温较1970-1999年基准时段明显增多,但靠近海域的沿海地区增温较小,这是由于受到近海寒流的影响,起到了降温的作用。气温增幅过高也将不利于未来农业生产和地区安全。     

近32年来南京城市扩展与土地利用演变研究

基于1980-2012年6个时相的遥感影像分类成果,运用扩展强度的等扇分析和土地利用转移矩阵对南京市城市扩展区由城市扩展引起的土地利用布局、结构演化进行了长周期、多时段的研究。结果表明：32年间5个阶段城市扩展的方向极不均匀,城市经历了东北-东南-西南的扩展演化过程,2000年之后的扩展强度显著扩大;在总变化量的构成中,耕地净变化量和交换变化量所占的比重较为接近,在面积净减少的同时,空间位置的转移也较为突出;城市建设用地、城市绿地、采矿用地与裸地以净变化为主,水面、村镇建设用地以交换变化为主;2000年后,各时段耕地和城市建设用地年均总变化量远高于2000年之前,以2004-2008年的值最高,2008-2012年有所回落;32年间各单项类型动态度均较高,城市绿地、村镇建设用地和城市建设用地均达90%以上;综合动态度的结果揭示32年来南京城市的扩展历经了加速演变-变化趋缓-剧烈演变-整合重构4个主要阶段。     

Estimation of regional evapotranspiration in alpine area and its response to land use change: A case study in Three-River Headwaters region of Qinghai-Tibet Plateau, China

Three-River Headwaters(TRH) region involved in this paper refers to the source region of the Changjiang(Yangtze) River,the Huanghe(Yellow) River and the Lancang River in China.Taking the TRH region of the Qinghai-Tibet Plateau as a case,the annual evapotranspiration(ET) model developed by Zhang et al.(2001) was applied to evaluate mean annual ET in the alpine area,and the response of annual ET to land use change was analyzed.The plant-available water coefficient(w) of Zhang’s model was revised by using vegetation-temperature condition index(VTCI) before annual ET was calculated in alpine area.The future land use scenario,an input of ET model,was spatially simulated by using the conversion of land use and its effects at small regional extent(CLUE-S) to study the response of ET to land use change.Results show that the relative errors between the simulated ET and that calculated by using water balance equation were 3.81% and the index of agreement was 0.69.This indicates that Zhang’s ET model based on revised plant-available water coefficient is a scientific and practical tool to estimate the annual ET in the alpine area.The annual ET in 2000 in the study area was 221.2 mm,11.6 mm more than that in 1980.Average annual ET decreased from southeast to northwest,but the change of annual ET between 1980 and 2000 increased from southeast to northwest.As a vast and sparsely populated area,the population in the TRH region was extremely unbalanced and land use change was concentrated in very small regions.Thus,land use change had little effect on total annual ET in the study area but a great impact on its spatial distribution,and the effect of land use change on ET decreased with increasing precipitation.ET was most sensitive to the interconversion between forest and unused land,and was least sensitive to the interconversion between cropland and low-covered grassland.     

Impacts of precipitation variation and soil and water conservation measures on runoff and sediment yield in the Loess Plateau Gully Region,China

The Loess Plateau of China has experienced a lengthy drought and severe soil erosion.Changes in precipitation and land use largely determine the dynamics of runoff and sediment yield in this region. Trend and mutation analyses were performed on hydrological data(1981–2012) from the Yanwachuan watershed in the Loess Plateau Gully Region to study the evolution characteristics of runoff and sediment yield. A time-series contrasting method also was used to evaluate the effects of precipitation and soil and water conservation(SWC) on runoff and sediment yield. Annual sediment yield declined markedly from 1981 to 2012 although there was no significant change in annual precipitation and annual runoff. Change points of annual runoff and annual sediment yield occurred in 1996 and 1997,respectively. Compared with that in the baseline period(1981–1996), annual runoff and annual sediment yield in the change period(1997–2012)decreased by 17.0% and 76.0%, respectively, but annual precipitation increased by 6.3%. Runoff decreased in the flood season and normal season, but increased in the dry season, while sediment yield significantly declined in the whole study period. The SWC measures contributed significantly to the reduction of annual runoff(137.9%) and annual sediment yield(135%) and were more important than precipitation. Biological measures(forestland and grassland) accounted for 61.04% of total runoff reduction, while engineering measures(terraces and dams) accounted for 102.84% of total sediment yield reduction. Furthermore, SWC measures had positive ecological effects. This study provides a scientific basis for soil erosion control on the Loess Plateau.     

龙泉驿地区降水的多尺度特征及集中性研究

针对强降水是龙泉驿地区滑坡泥石流等地质灾害产生的重要诱因的问题,通过趋势分析法、Morlet小波分析方法、统计分析等分析了龙泉驿地区降水整体趋势,年、季降水量及降水日数的多尺度变化特征,及月、旬、日降水的集中性特征。结果表明,龙泉驿地区年季降水量总体呈下降趋势,但2006年后降水量开始显示出增加趋势。年降水量显示出3年、9年左右的准周期震荡,降水13数周期震荡则比较复杂。2008年以后龙泉驿地区年、季降水处于丰水期,降水集中性显著,降水强度有增大趋势,夏秋季有发生地质灾害的可能性。可诱发龙泉驿地区地质灾害的主要降水时段和降水比重极值时段为7、8月,1980年代初中期降水集中性主要出现在7月份,1980年代中后期至2000年代主要出现在8月份。19--25旬是降水的集中性时段,而日降水高峰时段出现在0：00～7：00时段尤其是2：00～5：00时段。     

深圳湾和岘港湾30年土地利用变化研究

本文以南海周边的岘港湾和深圳湾为研究对象,选取了1987年和2015年的遥感影像,基于土地利用转移矩阵、土地利用动态度模型和土地利用程度模型,对2个海湾近30年来的土地利用变化情况进行了对比研究,对所属海岸带的绿地、围填海及城市扩张等变化程度进行了整体分析,透过海湾不同的土地利用特征探究其发展情况。研究结果表明：（1）深圳湾原本的耕地全部被开发为城镇用地,约51%的养殖用地转变为城镇用地,而岘港湾约有86%耕地转化为城镇用地,养殖用地面积则增加了1.43 km²;（2）深圳湾填海造陆面积达32 km²,岘港湾填海造陆面积约5 km²,远小于深圳湾的造陆强度;（3）岘港湾城镇土地增加速度略高于深圳湾,其2015年土地利用综合指数为283.28,而深圳湾在1987年就达到274.12,且2015年该值高达320.52,岘港湾的土地利用综合指数远低于同期深圳湾的水平,岘港湾的土地利用呈现出明显的工业化中期的土地利用特征,而深圳湾则已进入工业化后期;（4）岘港湾裸地面积增加了3.5倍,而深圳湾没有增加,深圳湾的红树林面积增加了2.1倍,而岘港湾的红树林在1987年前已消失,深圳湾的开发方式更注重对自然土地类型及功能性绿地的保护。     

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；...     

黄河三角洲景观格局变化及生态风险评价

黄河三角洲具有极高的生态价值,研究其景观格局及生态风险对促进黄河三角洲高质量发展具有重要意义。本文以黄河三角洲1980年、2000年和2020年土地利用数据为基础,分析土地转移及景观格局特征,同时构建生态风险评价模型揭示生态风险时空演变及空间相关性。结果表明：(1)耕地是黄河三角洲最主要的地类,占比在60%以上,1980—2020年土地转移主要发生在耕地、建设用地、水域和未利用地之间。(2)1980—2020年黄河三角洲景观斑块数、景观斑块密度、景观最大斑块指数、景观形状指数和香农多样性指数均呈下降趋势,区域整体趋向简单化和聚集化。(3)黄河三角洲高风险区和较高风险区主要环渤海分布,1980—2020年各级风险区转出最大面积均为更低级风险区,生态风险有所降低。     

川西高原若尔盖旅游气候资源及旅游舒适期研究

利用若尔盖1971-2000年的逐日日照时数、气温、降水量、降水日数、相对湿度、风速、气压等气象资料,用常规统计方法对以上主要旅游气候要素进行月、年变化规律分析,为当地旅游管理部门提供参考,为旅客提供气象服务。统计和分析表明：若尔盖光照资源丰富,日照总时数达到2510h。该地整年气温偏低,月均气温为-10.2℃-10.8℃,年平均气温为0.8℃,而且随着年份的增加,气温呈上升趋势。年降水量为649.1mm,干湿季分明,5-10月降水量占全年降水量的88%,白天降水少并且无大的降水。空气相对湿度与气温的配合让人体感觉比较舒适,风速较小,适合开展旅游活动。该地的最佳旅游舒适期为7、8月,而6月和9月可根据实时天气情况适当安排旅游活动,舒适天数在68天左右,舒适天数随年份呈波动上升趋势。     

Evapotranspiration and humidity variations in response to land cover conversions in the Three Gorges Reservoir Region

A new land cover classification system was established for the Three Gorges Reservoir Region (TGRR) after considering the continuity of inundation and the natural characteristics of land cover. The potential evapotranspiration (PET) was predicted using a modified Penman-Monteith (P-M) model. The region’s ratio of precipitation to evapotranspiration was calculated as the humidity index (HI). The data obtained was used to analyze climatic responses to land cover conversions from the perspectives of evapotranspiration and humidity variations. The results show that, from 1997 to 2009, the average annual PET increased in the early years and decreased later. In terms of overall spatial distribution, a significant reciprocal relationship appeared between annual PET and annual HI. In 1997, the annual PET was higher in the lower reaches than in the upper reaches of the TGRR, but the areas with high PET shifted substantially westward by 2003. The annual PET continued to increase in 2006, but the areas with high PET shrank by 2009. In contrast, the annual HI showed varying degrees of localized spatial variability. Over the three periods, the dominant forms of land cover conversions occurred from evergreen cover to seasonal green cover, from seasonal green cover to evergreen cover, and from seasonal green cover to seasonally inundated areas, respectively. These accounted for 48.0%, 38.4%, and 23.8% of the total areas of converted land covers in the three periods, respectively. During the period between 1997 and 2003, the main forms of land cover conversions resulted in both positive and negative growths in the average annual PET, while all of them pushed down the average annual HI. From 2003 to 2006, the reservoir region experienced neither a decrease in the annual PET nor an increase in the annual HI. The period between 2006 and 2009 saw a consistent downward trend in the annual PET and a consistent upward trend in the annual HI.     

基于遥感的青岛市区土地利用动态变化研究

基于青岛市区2005年4月和2015年4月的TM影像,利用ENVI中监督分类法,结合人工目视解译,得出2005年和2015年青岛市区土地利用类型分布情况。利用土地利用类型动态模型,分析了10年间青岛市土地利用类型的变化规律。认为2005—2015年,青岛市土地利用类型产生了较大的变化,建设用地、耕地、水面、草地、林地的面积变化显著。其中,建设用地面积增加200.98 km~2;耕地面积减少105.89 km~2;水面面积减少76.68 km~2;草地面积减少69.53 km~2;林地面积增加54.45 km~2;未利用土地面积减少。说明青岛市区处于土地利用发展的时期,政府应该注重土地资源的合理利用。