中国沙漠化的现状及其研究的若干问题

在我国北方分布有149.6万平方公里的沙漠、戈壁及沙漠化土地,约占全国总面积的15.5%,其中,对国民经济影响较大并直接关系到人民生活环境的则系沙漠化土地.目前,我国北方已经沙漠化了的土地有17.6万平方公里,潜在沙漠化危险的土地有15.8万平方公里.在已沙漠化的土地中有41%分布在东北三省西部、内蒙东部及河北北部,以农牧交错地区沙漠化发展及旱作农田风沙危害为主,特别是旱农地区沙漠化的发展、     

近30a龙羊峡水库周边地区沙漠化遥感监测

在RS和GIS支持下,选取4期遥感数据,采用室内解译和野外检验修正的方法,获得龙羊峡水库周边地区不同时期土地沙漠化数据库.结果显示,在过去30 a中,龙羊峡水库周边地区土地的沙漠化在时间上经历了一般发展到正在逆转两个阶段;2000年以后,极重度沙漠化土地和重度沙漠化土地变化最为明显,均呈现逆转趋势,其中极重度沙漠化逆转为其他类型的总面积为145.90 km2,重度沙漠化土地逆转为中度沙漠化面积为146.44km2;在沙漠化土地的空间分布上,过去30 a里,沙漠化土地主要集中分布在龙羊峡两岸的塔拉滩和木格滩地区;研究区内沙漠化的逆转主要是由重度和极重度沙漠化土地转变为中度和轻度沙漠化土地.1975-1989年,研究区的降水呈增加趋势,但是由于这一时期人为因素的影响,沙漠化呈不断加剧的态势;1989-2000年,研究区的气候趋向于暖干化,加上过度放牧等人为因素,重度和极重度沙漠化土地持续发展;2000年以后,研究区的气候趋向于暖湿化,政府实施了一系列生态环境保护、恢复计划,沙化土地呈现逆转的态势.     

近40a海西蒙古族藏族自治州沙漠化时空变化及驱动力分析

通过对海西蒙古族藏族自治州1975—2015年Landsat卫星遥感影像进行解译,获取了该州近40 a沙漠化土地动态变化特征。结果表明:(1)研究区近40 a沙漠化土地面积先增加后减少,1975—1995年为沙漠化发展时期,1995—2015年为沙漠化逆转时期,1995年沙漠化程度最高,沙漠化土地面积17 1591.42 km~2;(2)沙漠化变化集中在研究区高海拔地区,柴达木盆地内部一直以重度沙漠化为主;沙漠化明显发展和明显逆转分别集中在1985—1995年和1995—2005年;(3)各类型沙漠化土地重心迁移总体表现为1975—1995年向东迁移,1995—2015年向西折返。通过对海西蒙古族藏族自治州沙漠化时空变化的驱动因素进行分析,表明人为因素是造成20世纪90年代之前研究区沙漠化显著发展的主导因素,而气候因素和人为因素共同促进了之后的沙漠化逆转。     

乌海市土地沙漠化的成因、危害及治理

沙漠化吞噬着绿色 ,威胁着人类 ,已成为世界公害。土地沙漠化已被列为当今世界十大环境问题之首。中国是受沙漠化危害严重的国家之一 ,内蒙古自治区沙漠化面积达 4930多万 hm2 ,居全国第 2位 ,而地处自治区西南部的乌海市也深受沙漠化之苦。土地沙漠化导致沙尘暴、干旱等自然灾害频繁发生 ,严重影响了乌海市的国民经济建设 ,并危及了乌海人民的生存环境。本文分析了乌海市土地沙漠化的成因及危害 ,并提出了相应的治理措施。1　乌海市土地沙漠化的成因及危害1 .1　乌海市土地沙漠化的成因1 .1 .1　地理位置及气候条件乌海市地处内蒙古自治区…     

1975-2015年都兰县沙漠化动态变化趋势研究

本文利用1975年的MSS影像、1985~2015年TM影像等5个时期遥感影像为数据源,系统研究都兰县1975~2015年沙漠化土地动态变化趋势,旨在为都兰县沙漠化治理提供科学依据。结果表明：（1）研究区各时期沙漠化面积呈波动变化,沙漠化面积在近40年,总体减少了868.12km2;（2）1975~2015年期间,研究区土地利用属于极缓慢变化型;（3）1975~2015年研究区沙漠化土地的空间变化以稳定型为主,其中1995~2015年间逆转型沙漠化土地变化的比例明显增加。1995~2005年逆转型所占比重为27.47%;2005~2015逆转型所占比重为31.76%。并且2005~2015年间沙漠化逆转型与明显逆转型所占比重之和是沙漠化发展型与明显发展型所占比重之和的25余倍,表明研究区此阶段沙漠化治理效果显著,或气候因素有利于沙漠化逆转。     

基于RS和GIS的黄河故道地区土地沙质贫瘠化评价——以河南省中牟县为例

土地沙质贫瘠化是土地沙漠化在黄河故道地区的典型表现形式,对该区域的生态环境和人类可持续发展构成了巨大威胁。利用Landsat TM数据,在遥感与地理信息建模技术支持下,构建了像元为尺度的土地沙质贫瘠化定量化评价模型。通过对模型中的植被盖度、地表温度和裸沙占地百分比等3个关键因子的遥感反演,可实现对研究区土地沙质贫瘠化程...     

沙漠化

1.沙漠化定义 1977年9月联合国沙漠化会议一致同意的定义是:沙漠化是生态贫瘠化的过程.在整个过程中,土地会部份或全部失去它潜在的生产力.也就是说,灌溉了的土地由于积水(Water-logglng)和盐碱化将失去生产能力;因为过度放牧,牧场不再能保障各类动物的生存;因为滥用土地或耕种过度,旱地(rain-fed lands)也失去生产的能力;林区无生产力是由于砍伐树木比更新更快的结果. 2.沙漠化目前的情况     

CG-LTDR卫星气候数据集及其在中亚地区的应用*

全球及中国区域长时间序列卫星数据集(CG-LTDR)包括地表反照率、叶面积指数、土地覆盖分类、植被指数和积雪覆盖产品。为了应用CG-LTDR和其他卫星气候数据,基于WEBGIS技术建立了CG-LTDR系统,实现对卫星气候数据集的在线管理和显示分析功能。本文介绍了CG-LTDR卫星气候数据集及显示分析系统,并利用NDVI数据对中亚及周边核心区的植被状况和长期变化进行分析。结果表明:哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦地区及新疆西部和北部植被平均状况较好。中亚地区的植被在20世纪90年代和2000年代整体状况较好,20世纪80年代相对较差,2010年后空间变化不均。特别是从21世纪开始我国西部沙漠化程度加重,一些地区地表植被严重破坏,生态环境变化不容乐观。由于中亚地区常规观测少,利用CG-LTDR卫星气候数据集对中亚地区进行应用具有很好的意义,CG-LTDR可以为农牧资源和生态环境提供有效信息。     

柴达木盆地气候变化对荒漠化的影响

利用累积距平等方法对柴达木盆地近46 a(1961~2006年)气温、降水资料进行了分析,探讨了柴达木盆地气候变化对荒漠化的影响。结果显示:柴达木盆地气候变暖趋势明显,土地沙漠化面积扩大、植被退化、覆盖率减少和盐渍化程度加重。气候变暖、多大风、蒸发强是影响该区土地荒漠化的主要自然原因之一。     

沙漠化问题研究综述

沙漠化是当今世界干旱、半干旱地区面临的严重的生态、社会和经济问题之一。在查阅大量文献的基础上,详细评述了沙漠化的概念及其在时间、空间、内容、景观、发展趋势、结果上等的内涵;总结了国内外沙漠化的监测评价指标体系、分级及其在世界上的分布;在沙漠化问题争论焦点之一的沙漠化成因上,综合了各家的观点,归纳为干旱气候和大风的自然原因及不合理的“六滥”人为原因;同时对全球变暖和沙漠化之间的相互关系也做了概述;最后对沙漠化的防治方法、根本途径等方面问题进行了系统的总结。     

基于MODIS资料的西藏遥感积雪监测业务化方法

雪灾是西藏地区藏北一线、南部边缘地区对牧业生产影响最严重的灾害之一,利用卫星遥感资料开展积雪监测,提供监测信息产品具有重要的现实意义.利用拉萨接收站接收的中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星遥感资料对西藏高原积雪的监测方法进行了探讨,找出适合该地区的积雪判别模式,建立MODIS资料为基础的积雪监测系统.基于MODIS数据计算得出的归一化差分积雪指数(NDSI)和归一化植被指数(NDVI)与1、2、4、6通道等相结合,建立积雪监测模型是可行的;得出的积雪判识方法对于西藏地区有较高的适用性,如结合地表土地利用类型数据将有林区和非森林区分开计算,能较好地消除藏东南地区因地势复杂、森林茂密对NDSI的影响.     

GRAPES混合同化方法在青藏高原区域的初步试验

针对青藏高原地区气象观测站点稀少和模式同化分析质量较低的问题,将GRAPES区域集合变分(En-3DVAR)混合同化系统应用于青藏高原地区,进行了单点理想试验和真实观测资料同化分析预报试验,分析评估青藏高原混合同化分析增量及预报误差的水平垂直结构特征及其合理性,并与中国东部平原地区进行比对。单点理想试验表明,En-3DVAR混合同化系统中背景误差协方差具备流依赖属性。真实资料混合同化试验结果表明,基于集合预报估计的分析增量具有流依赖的特征,特别是在高原地区和槽脊系统附近;青藏高原地区分析场的绝对误差总体低于3DVAR系统,其平均绝对误差在中层和高层低于平原地区,说明在青藏高原地区的改进效果略优于平原地区。需要关注的是,青藏高原地区En-3DVAR混合同化分析增量总体大于3DVAR,特别是近地面层u风分量分析增量明显偏大,这可能与青藏高原复杂地形有关。     

基于MODIS数据的西藏荒漠化遥感监测研究

基于MODIS卫星NDVI产品构建了西藏荒漠化监测模型,利用该模型分析了2000—2017年全区荒漠化时空分布特征和趋势变化,并利用实地调查的植被覆盖度及影像资料进行模型验证。结果表明:近18年来西藏主要以中度荒漠化土地为主,占全区面积的37.68%,非荒漠化区域面积占28.65%,轻度和重度荒漠区面积分别占全区面积的13.20%和12.64%。全区荒漠化总体趋势属微弱改善状态,继续退化区域主要集中在西藏中部,包括那曲地区东南部,拉萨市大部,日喀则市东部和山南市北部。阿里地区大部和那曲地区北部属改善区。整体上全区荒漠化态势以稳定为主,占45.79%。改善和退化区域面积分别占23.58%和22.52%。构建的荒漠化指数与实测植被覆盖度呈负相关关系,判定系数R~2=0.52(P0.05),表明实测样本与模型结果总体上趋于一致,反演模型可以作为研究区土地荒漠化监测方法。     

5月青藏高原上空环流与北疆夏季降水的关系

基于1961—2016年5—8月西藏高原环流指数、NCEP再分析资料和新疆96个气象观测站点的降水资料,通过相关分析和合成分析,研究了5月青藏高原上空环流与北疆夏季降水的关系,以及两者之间可能影响的物理机制。结果表明:(1)5月西藏高原环流指数Ⅰ与北疆夏季降水有较好的相关性,相关系数为0.38;(2)5月西藏高原环流指数Ⅰ的强弱变化会影响500hPa的夏季环流特征、夏季地表至300 hPa的水汽通量输送,当指数偏强时,夏季环流形势的配置和水汽输送均有利于北疆夏季降水,反之,则不利于北疆夏季降水;(3)夏季西藏高原环流指数Ⅰ和北疆夏季降水、5月西藏高原环流指数Ⅰ的关系密切,并且5月西藏高原环流指数Ⅰ和青藏高原5月、夏季的感热通量有明显的负相关,通过高原的热力持续性作用,5月西藏高原环流指数Ⅰ的强弱可以影响北疆夏季降水的多少。     

中国西部退耕还林(草)和沙漠化土地绿化的区域性气候效应

中国正在实施的西部大开发必将导致较大规模的土地利用和地表覆盖(LULC)变化,其中最重要的两类LULC变化是退耕还林(草)和沙漠化土地绿化工程。利用最新的全球地表特征资料数据库(GLCCD)识别以上两项生态建设工程的实施规模与范围,并以此更新了目前比较流行的区域气候模式的下边界条件,利用修正了的区域气候模式研究上述大规模LULC变化可能对中国区域性气候造成的影响。使用的卫星资源数据库是由美国地质测绘局(USGS)和Nebraska-Lincoln大学牵头,根据NOAA卫星的AVHRR资料、USGS掌握的高分辨率数字化地图,以及生态区划和植被分布等资料组建的。     

ESTIMATES OF CLIMATE NOISES OF ANNUAL MEAN TEMPERATURES OVER CHINA

In this paper,a design to estimate climate noise of annual mean temperature has been made by means of the minimum interannual variance and effectively independent observations in time series.By using it the climate noises of annual mean surface air temperatures have been estimated based on the data from 1960 to 1991 in this country.The low values of climate noises of annual mean temperatures are found in the southeastern Tibet Plateau,Yunnan,the Sichuan Basin and south of the middle and lower reaches of the Changjiang River Valley.The high values are seen in the northwestern and northeastern China and the rest of the Tibet Plateau.A relatively low value region is in the southern Xinjiang.     

青藏高原能量和水循环试验研究--GAME/Tibet与CAMP/Tibet研究进展

“全球能量水循环之亚洲季风青藏高原试验研究”(GAME/Tibet)和“全球协调加强观测计划(CEOP)亚澳季风之青藏高原试验研究”(CAMP/Tibet)的加强期观测和长期观测已经进行了8年多,并取得了大量的珍贵资料和一系列研究成果。本文首先介绍了GAME/Tibet和CAMP/Tibet试验的科学目标、研究内容、试验区概况、仪器设置、观测时间及资料采集的情况,然后介绍了这两个试验在地气相互作用的观测研究、观测与卫星遥感资料相结合估算区域陆面过程参数和对青藏高原陆面过程的数值模拟及藏北高原降水的时空变化等方面的研究进展,同时指出了目前试验研究中所存在的问题并提出了解决问题的途经。     

近50年青藏高原东部降水的时空变化特征

选用1967~2012年青藏高原东部60个站点的降水资料,分析了该地区降水的时空演变特征,结果表明:高原东部降水呈由东南向西北递减的态势,高值区位于西藏东部和川西高原,低值区位于柴达木盆地;降水场可以划分为八个小区,分别是西藏东部和川西高原西部区、藏南谷地区、青南高原区、柴达木盆地区、藏北高原区、川西高原北部区、青藏高原东南缘区以及青海东北部区。年降水表现出强增加趋势,20世纪60年代后期到90年代后期相对偏少,20世纪末以来相对偏多;除川西高原北部区外,其余各区不同程度的表现出增加趋势。春季降水表现出“偏少~偏多”的年代际变化特征,在1995年附近发生由少到多的突变,20世纪60年代后期到90年代中期相对偏少,90年代后期以来相对偏多;八个分区均不同程度的表现出增加趋势。夏季降水呈增加趋势,20世纪60年代后期到90年代后期相对偏少,20世纪末以来相对偏多;八个分区均不同程度的表现出增加趋势。秋季降水的线性趋势趋近于零且没有表现出年代际变化特征;除川西高原北部区呈减少趋势外,各区均不同程度的表现出增加趋势。冬季降水表现出“偏少~偏多~偏少”的年代际变化特征,分别在1986和1996年附近发生由少到多和由多到少的突变,20世纪60年代后期到80年代中期相对偏少,80年代后期到90年代中期相对偏多,90年代后期以来相对偏少;除西藏东部和川西高原西部区及青海东北部区外,各区均不同程度的表现出“偏少~偏多~偏少”的年代际变化特征。      

近10年西藏高原雪线时空变化及其与气象因素关系分析

本文利用2000年3月-2011年2月西藏地区的MODIS雪盖产品数据、DEM数据以及地面气象观测数据,结合GIS空间分析方法,分析了西藏地区不同自然区划地带下雪线的时空变化特征及其与气象因素的关系。研究表明：西藏及各区域年平均雪线波动变化比较平稳,全区年平均雪线为4848.6m,呈微弱上升趋势,线性倾向率为6.54m/10a;各季节平均雪线中,秋季雪线的变化对年平均贡献最大,二者相关系数达0.796。冬季雪线呈下降趋势（相关系数为-0.625）,其余三季则均表现为上升趋势,但均不显著;除东喜马拉雅南翼山地雪线逐月变化波动明显外（标准差为60.3m）,其余均表现为平缓波动形势;西藏地区的雪线空间分布基本上表现为由东南向西北方向逐步升高的态势,其中东南部和西北部雪线分布密集且复杂。中部雪线则相对较稀疏,其高、低值区分别与山脉和河谷分布相对应;整体上,西藏雪线与气温正相关,与降水量负相关,但是各区域四季雪线与气温、降水量之间又存在差异。雪线是积雪各要素特征变化最为敏感的指示器,研究西藏高原雪线的时空分布特征及其与气象因素之间的关系,对了解西藏高原乃至整个青藏高原的气候变化具有重要的意义。     

Diurnal and inter-monthly variation of land surface heat fluxes over the central Tibetan Plateau area

Summary The energy and water cycle over the Tibetan Plateau play an important role in the Asian monsoon system, which in turn is a major component of both the energy and water cycles of the global climate system. Using field observational data observed from the GAME/Tibet (GEWEX (Global Energy and Water cycle Experiment) Asian Monsoon Experiment on the Tibetan Plateau) and the CAMP/Tibet (CEOP (Coordinated Enhanced Observing Period) Asia-Australia Monsoon Project (CAMP) on the Tibetan Plateau), some results on the local surface energy partitioning (diurnal variation, inter-monthly variation and vertical variation etc.) are presented in this study.The study on the regional surface energy partitioning is of paramount importance over heterogeneous landscape of the Tibetan Plateau and it is also one of the main scientific objectives of the GAME/Tibet and the CAMP/Tibet. Therefore, the regional distributions and their inter-monthly variations of surface heat fluxes (net radiation flux, soil heat flux, sensible heat flux and latent heat flux) are also derived by combining NOAA-14/AVHRR data with field observations. The derived results were validated by using the ground truth, and it shows that the derived regional distributions and their inter-monthly variations of land surface heat fluxes are reasonable by using the method proposed in this study. Further improvement of the method and its applying field were also discussed.