秦岭—大巴山高分辨率气温和降水格点数据集的建立及其对区域气候的指示

本文建立了秦岭—大巴山高分辨率（~29 m×29 m）的气候格点数据集,包括逐月气温和降水、年均温和年降水、春夏秋冬气温和降水。空间插值方法采用国际上较为先进的ANUSPLIN软件内置的薄盘光滑样条函数,以经度、纬度和海拔为独立变量。空间插值结果与流行的WorldClim 2.0气候格点数据集具有一致性,但是比后者更精确、分辨率更高、细节更突出。本文揭示和证实：秦岭南麓是最冷月气温的0 ℃分界线。秦岭—大巴山气温具有明显的垂直地带性。6月气温直减率最大,为0.61 ℃/100 m;12月气温直减率最小,为0.38 ℃/100 m;年均气温直减率为0.51 ℃/100 m。夏季和秋季降水从西南向东北递减,强降水中心出现在大巴山西南坡。冬季降水从东南向西北递减。大巴山是年降水1000 mm分界线,夏季降水500 mm分界线;秦岭是年降水800 mm分界线,夏季降水400 mm分界线。与大尺度大气环流对比揭示：秦岭—大巴山气温和降水空间分布主要受到东亚季风和地形因子的控制。本文进一步明确了秦岭和大巴山的气候意义：大巴山主要阻挡夏季风北上,影响降水空间分布;秦岭主要阻挡冬季风南下,影响冬季气温空间分布。本文建立的高分辨率气候格点数据集,加深了对区域气候的认识,并将有多方面的用途。     

拉萨河流域高山水热分布观测结果分析

利用架设在念青唐古拉山南坡9个海拔高度(4300～5500m)的自动气象站一年(2006年8月1日-2007年7月31日)的实测数据,对山坡1.5m高度的气温和季风期(6-9月)降水随海拔梯度和时间的变化进行了分析.表明4300～4950m存在一个逆温带,逆温时间自10月至翌年4月.年逆温频率为11.5%(42天).4300～5500m年平均气温直减率为0.61℃/100m;念青唐古拉山南坡季风期各月最大降水带都在海拔5100m.最大降水高度以下,山坡降水量递增率为4～7mm/100m,最大降水高度以上,降水递减率数值上为降水递增率的1.6～2.3倍.7月和8月降水量占季风期总降水量比例大于6月和9月.降水月内分配山坡上部总体较山坡下部均匀.降水主要发生在4:00-10:00以外的时间段,而大一中雨(3～14mm/h)主要发生在18:00-22:00.山坡强降水段相对集中在4650～5100m海拔高度.     

中国西南山区蒸散发能力的季节和空间变化

从全球范围来看，中国西南山区位地热带与亚热带，印度洋季风与中国季风的过渡带，属于季风气候。5－9月的降水占全年平均降水量的70％，整个山区随海拔高度的变化形成了很多气候带，与中国东部相比，中国西南山区旱季（冬季）温暖，光照充足，天空晴郎。根据中国西南山区36个（主要是云南的）气象站观测资料，利用彭曼修正式估算了中国西南山蒸散发能力（PET）。观测资料统计显示这些气象站位于同一气候区的不同类型区域，本文中估算了不同类型区域的月平均PET的递减率。各种气候类型区域的季节变化反映了季风影响的程度，PET的年内变化可划分为季风前期，季风期和季风后期。PET的区域月递减率在1mm/10mm0--5mm/100mm间变动，较低的云雾或云层等局部气候将太阳辐射控制在低水平，影响PET的递减率的正，负变化，由太阳辐射和风速主导大部分区域PET的最大值出现在季风来临前的2－5月份。在6－9月的季风期，中国西南山区受西南季风控制，整个区域气候变化比较一致，PET的值较小，其空间变化也较小。     

西南季风对中国自然环境影响的区域变化研究

西南季风作为亚洲季风重要组成部分，对中国自然环境也有较大影响。西南季风建立以后，因青藏高原高度不足以阻止西南季风这一深厚的大气环流系统，加之西南季风厚度随着山地尤其是横断山脉的上升而不断增厚、增强。南支西风急流的气旋性质对西南季风深入有引导作用，西南季风较东南季风活动性强，影响区域范围大，影响到太行山以西中国大部分地区。中更新世时，青藏高原隆升至海拔平均约3000m的高度，同时期也出现了第四纪最大冰期与最大温暖期，高原热力和动力作用得到了进一步加强，西南季风厚度加大，西南季风对中国自然地理环境深化起到重要作用。晚更新世以来青藏高原隆升至现今的平均约4500-5000m的高度，特别是喜马拉雅山脉的隆起，足以阻挡大部分西南季风进入西藏高原和中国内陆地区，西南季风影响范围退缩到长江上游以南的西南地区局部和青藏高原东部地区。     

近34 a青藏高原年降水变化及其分区

 对高原地区34 a（1971—2004年）82站共13 883 d的逐日降水量资料进行了统计,用REOF方法进行了分区,并讨论了趋势变化。青藏高原地区属季风降水区,在东亚季风、印度季风、高原季风和西风带系统的影响下,降水的局部特征显著。近34 a来高原上的降水量整体呈增加趋势,从20世纪70年代到90年代初期降水变化不大,90年代中后期开始明显增加,尤其是近3 a增加明显。青藏高原干旱地区降水完全取决于夏季降水量,并且降水的相对变率大。从青藏高原地区年降水的分区情况来看,西藏及四川的西南部降水增加最明显,每10 a增加幅度为54.5 mm,其次是青海的柴达木盆地和青海湖地区及甘肃的河西走廊地区。而青海的东部及三江源地区,祁连山区,四川的西北部地区呈减少趋势。高原上高海拔地区的降水在减少,而低海拔地区在增加。     

关注冬雨季风气候区

正季风区一年内风向相反或接近相反的方向变化,由于冬季受来自陆地的气团控制,降水较少;夏季受来自海洋的气团控制,降水丰富。然而,并非所有季风区冬季都干旱少雨,如果气团的性质发生改变,受锋面、气旋、地形等因素影响,冬季亦可形成丰富的降水,有些季风区的冬季降水量甚至超过夏季。一、日本西岸和台湾岛北部——地形雨寒冷干燥的冬季风在南移过程中,由于下垫面性质的改变,可能变得比较湿润。尤其是寒冷的极地大陆气团经过温暖的海面,低层空气变暖变湿,易出现湍流、对流,将低层的水汽、热量传到上层,气团变性较     

800KaB．P．来西藏“一江两河”中游地区的气候与西南季风变化

西藏“一江两河”中游地区风成地层沉积时代、沉积相和磁化率等研究结果表明，早在８００ＫａＢ．Ｐ．前西南季风就已存在，受全球气候波动和青藏高原隆起的影响，其盛行衰变与东南季风具有较好的一致性，主要表现为本区地层所记录的气候变化信息不如东南季风区详细；而且西南季风因高原屏障作用给本区带来的降水愈来愈少，气候明显地向干冷化发展。     

中国干旱区半干旱区土地利用问题

中国的干旱和半干旱区位于长城和昆仑山以北的中国西北部地区,包括整个新疆、内蒙古、宁夏北部、甘肃省西部(河西走廊)以及青海柴达木盆地,约占我国领土面积的三分之一。本区深居内陆,远距海洋,受海洋季风的影响微弱,因此气候干旱,光照、热量、水和土地资源在季节分布和空间分布上互不协调。除高山地区有较多降水外(天山和祁连山年降水量超过500mm,阿尔泰山年降水量400~500mm),就全区而论,年降水量从东南向内陆逐渐递减,由400mm降到20mm。     

800ka B.P.西藏“一江两河”中游地区的气候与西南季风变化

西藏“一江两河”中游地区风成地层沉积时代、沉积相和磁化率等研究结果表明，早在８００ｋａＢ．Ｐ．前西南季风就已存在，受全球气候波动和青藏高原隆起的影响，其盛行衰变与东南季风具有较好的一致性，主要表现为本区地层所记录的气候变化信息不如东南季风区详细；而且西南季风因高原屏障作用给本区带来的降水愈来愈少，气候明显地向干冷化发展。     

西北地区东部季风摆动区大气边界层高度对夏季风 活动和季风降水的响应特征

大气边界层高度影响着近地层能量、水分的发展变化，而季风摆动区边界层受夏季风活动 和季风降水影响很大，变化特殊，但其边界层高度的响应特征并不清楚。应用西北地区东部 5 站民 勤、榆中、平凉、银川和延安 2006—2016 年 5～9 月逐日 19 时每隔 10 m 高度高空加密观测资料，以 及民勤 2006—2016 年逐日 07 时探空规定层和特性层资料，结合地面逐日观测资料，对比计算多种 资料找到合适的边界层高度。进一步运用 NCEP、EC 再分析资料，分析夏季风对季风摆动区的影 响，得出边界层高度与夏季风、季风期降水影响的关系。结果表明：基于每隔 10 m 加密压温湿风探 空资料，确定了 9 点平均位温梯度法作为边界层高度的最佳计算方法，该区边界层高度 5～6 月较 高，7～9 月逐渐降低，5～9 月平均高度由非季风影响区的 2 600 m、季风摆动区的 1 800 m 逐渐降低 到季风影响区的 1 500 m 以下。边界层高度与地面相对湿度、地温和风场关系密切，湿度越大、风 速越大，边界层高度越低，相反，近地面地气温差越大，气温越高，吹西北风时，边界层高度越高。 在不受夏季风影响时，边界层高度较高，有夏季影响风时，边界层高度较低。夏季风持续时间越 长，边界层高度越低，当夏季风持续时间为 0 候、1～4 候和≥ 5 候时，边界层高度分别为 2 000 m 左 右、1 600～1 900 m 和 1 300～1 400 m。APO 季风强度指数与季风影响区边界层高度有显著的负相 关，APO 季风强度指数越大，季风影响区边界层高度越低。边界层高度与季风期降水性质、强度关 系较为密切，从大到小为无降水、对流性降水和稳定性降水；随着降水强度增强，边界层高度降低， 边界层高度中非季风影响区较高，季风摆动区次之，季风影响区最低。降水日数越多，边界层高度 越低。夏季风反过来对降低边界层高度，增多增强季风期降水起着积极作用。     

台湾“莫拉克”台风诱发山地灾害成因与启示

2009-07"莫拉克"台风在台湾岛内滞留大于40 h,受中央山脉地形以及西南季风的影响,形成"北部风强,南部雨大"的局面.本次降雨为台湾历年之冠,24 h降雨量1 825 mm,48 h雨量2 467 mm,逼近世界降雨极值.全台湾计有31个雨量站过程降雨量超过1 000 mm,23个雨量站超过1 500 mm, 15个雨量站超过2 000 mm,南部部分区域甚至出现6-10日累积降雨量超过其年降雨量情形.最大总雨量位于阿里山,2009-08-06-10累计雨量达2 884 mm.长时间持续强降雨,造成了大量的泥石流、堰塞湖、崩塌、滑坡、山洪等山地灾害.大量的崩塌、滑坡阻塞河道,形成了16处堰塞湖.这些灾害淤埋村镇,毁坏道路、桥梁、堤防、建筑、输电和通讯设施.由于道路交通受损,电力、通讯信号中断,使得许多村庄与外部隔绝,成为孤岛,救援设施与救援物资无法到达灾区,延缓救援进度.受灾较重的乡镇有高雄县甲仙乡、桃源乡、六龟乡、那玛夏乡、杉林乡,南投县鹿谷乡、信义乡、国姓乡,嘉义县阿里山乡、梅山乡、中埔乡,屏东县高树乡、三地门乡、春日乡,台南县南化乡,台东县金峰乡等.截至2009-08,造成全台共619人死亡、肢体74件、76人失踪,其中小林村和新开部落被完全毁灭.台风暴雨、陡峻地形和丰富的松散固体物质等自然因素决定了山地灾害形成的基本因素,高强度长历时的暴雨是直接激发因素,坡地过度开发、道路建设、河道不合理利用等人为因素则加剧了灾情.莫拉克台风暴雨灾害对人们的启示是合理确定开发度,科学利用土地资源; 确保山区溪流行洪空间,把防洪需求作为河谷地开发的限制条件; 注意环境保育,尽量减少工程建设对斜坡的扰动; 提高山地灾害预警标准,建立巨灾监测预警机制;进行灾害风险分析与管理,开展有机结合资源利用与减灾防灾的流域理性开发.     

纵向岭谷区"通道-阻隔"作用下气温和降雨的空间分布特征

通过对纵向岭谷区1960-2000年气象数据资料的统计分析,探讨了纵向岭谷对气温和降雨量的通道阻隔作用。结果表明:纵向岭谷区准南北走向的山岭对西南气流具有较强的阻隔效应,导致西侧区域出现大面积的多雨区域(年降雨量在1 500-2 000 mm左右);纵向岭谷区的河谷地带呈现显著的通道效应,表现在南、中部,河谷区域从南向北,呈现暖舌和湿舌分布;而在北部,河谷区域从北向南出现冷舌和少雨区域;因此纵向河谷的通道效应在热力作用上表现为,南部有利于暖空气向北输送,而北部有利于冷空气向南输送;在水湿效应上,南部同样呈现水汽输送通道作用,有利于水汽向北输送;但在北部则由于高大山脉背风坡的雨影或焚风效应,导致河谷区域降雨呈现减少趋势。另外,纵向岭谷对于降雨量分布格局变化的作用较强于气温;雨季,纵向岭谷山间河谷对水汽的“通道”效应明显,造成的年降雨量差值可>200 mm;干季,纵向岭谷对冷空气的屏障“阻隔”效应明显,引起的气温差值最大可达3℃;年平均而言,纵向岭谷对年降雨的“阻隔”作用最为显著,年降雨量差值可>1 000 mm。     

基于SOFM 的区域界线划分方法

区域分异研究是人们对地理环境认知深度和自然地理研究水平的重要标志之一, 划定分区界线就成为一 项迫切而意义重大的工作, 尤其是在气候复杂、地貌多样的我国西南高原、山地组合区。云南省南部地区由于多季 风系统和大地形作用的影响, 气候复杂多样。雨季, 温暖湿润的西南夏季风给研究区西部带来大量降水, 东部雨量 少; 干季, 整个研究区主要在西风南支急流控制之下, 天气晴朗、少雨, 同时也使得植被种类及盖度差别较大。基于 研究区30 个气象台站的海拔高度、多年平均气温和降水、风速、活动积温、潜在蒸散以及MODIS- EVI 等数据, 利用 神经网络技术构建了非线性分类器, 即自组织特征映射模型( SOFM) , 对所有气象台站进行了聚类研究。结果显示, 哀牢山成为阻挡北来冷空气进入西南山地的屏障, 是我国冬季东北风和夏季西南风的分界线, 因此也成为研究区 东、西两类气候的分界线。SOFM网络应用于地形复杂、地貌多样的生态地理区域分异研究, 基本能反映不同区域之 间界线两侧的相似性和差异性, 能够揭示一个由量变到质量过程的连续性, 不失为一种较好的综合自然地理区划 方法。     

台湾省辐射气候特征

本文根据一些实测资料,选配了适合本地区的经验公式,计算台湾省辐射平衡各分量并讨论其时空分布特征,作出辐射气候分区。     

中国蓼科花粉类型的地理分布格局及其与生态因子的关系

从蓼科植物的孢粉类型角度,研究了中国蓼科花粉类型的地理分布格局及其与生态因子的关系。根据中国蓼科植物赖以生存的生态因子,得出中国蓼科花粉类型分布区的主要生态因子,包括地理位置(分布中心)、海拔高度、年降水量、年积温及生境数量。在此基础上,根据同一区域内相同或相似的生态环境条件下分布的现代蓼科各种花粉类型,确定一定花粉类型组合所指示的现代气候和环境,为利用地层中蓼科化石花粉重建古气候、古环境及气候变迁提供了现代孢粉学证据。     

印度河流域气温、降水、蒸发及干旱变化特征

基于印度河流域及周围54个地面气象站气温、降水资料，结合CRU气温和GPCC降水全球格点化陆面再分析资料，通过插值构建了一套0.5°×0.5°分辨率1980—2016年逐月格点数据集。采用Thornthwaite方法计算了潜在蒸散发，基于标准化降水蒸散指数（SPEI），探讨了印度河流域气候变化及干旱演变特征。结果表明：（1）1980—2016年，印度河流域年平均气温以0.30℃·（10 a）^-1的速率呈显著上升趋势，21世纪初增温幅度最大；干季（11月~次年4月）升温速率较快，达0.36℃·（10 a）^-1，湿季（5~10月）增速0.25℃·（10 a）^-1。年降水量呈现少雨—多雨—少雨—多雨年代际振荡。伴随着持续升温，年和各季的潜在蒸发量增加显著。干季干旱频率较多，但湿季干旱强度高，各季干旱频率与降水呈现较一致的年代际波动；干旱的影响面积在干季呈现微弱地增加趋势，湿季却略有减少趋势。（2）空间上，除西北局部，流域其他区域的年和季平均气温、潜在蒸发量增加趋势显著，均达到95%置信水平。其中南部平原和东北山区升温幅度较高，南部平原区潜在蒸发量增加也较大。新德里到喀布尔的东南至西北带状区域的年和湿季降水量，以及喀布尔周围地区的干季降水量呈显著增加趋势。东南平原区和东北局部山区的干季，以及东北和西南局部山区的湿季呈现显著的干旱化态势，需要加强防灾减灾的意识并采取相应措施，以规避干旱增多带来的不利影响。     

1796—2015年成都雨季降水量序列重建与特征分析

利用清代雨雪分寸记录和现代器测资料,重建了成都1796—2015年分辨率为年的雨季降水量序列。结果表明,过去220 a间成都的平均雨季降水量为838 mm,19世纪20~40年代、80年代到20世纪10年代、20世纪30~40年代降水偏多,19世纪初到20年代、50~70年代、20世纪20年代、50年代到21世纪初降水偏少,并在1879—1880年发生了由少到多的明显突变;降水最多的10 a为1832年、1896年、1898年、1899年、1903年、1907年、1915年、1921年、1937年和1947年,最少的10 a为1814年、1838年、1865年、1868年、1869年、1872年、1930年、1939年、1970年和2002年。成都雨季降水量存在显著的50~75 a周期,和太平洋年代际振荡（Pacific Decadal Oscillation, PDO)指数在50~70 a信号上存在较强的负相关,且与上一年冬季至当年秋季北印度洋的全球海表温度（SST）及当年夏秋季赤道太平洋的SST也存在较强的负相关,SST偏暖（冷）时,雨季降水量往往偏少（多）。     

黄土高原黄土稳定同位素与古季风研究进展

黄土高原黄土-古土壤完好地记录了过去环境信息,进入90年代以来,在利用碳、氧同位素作为气候替代指标研究古植被、降雨量、古环境温度及古季风演化方面取得了长足的进展,文章就这方面的主要研究成果作了综合分析与评述。