城市中不同宽度河流对滨河绿地四季温湿度的影响

选择北京市三环至五环区域内7条不同宽度河流和滨河绿地作为研究对象,利用小尺度定量测定技术方法,分析城市河流宽度对滨河绿地温湿效应的影响,为城市河流建设提供科学依据.在2010年的1月、4月、7月和10月中旬,各选3个晴天作为观测日,分别对7条不同宽度河流滨河绿地和对照地进行气温和相对湿度的同步观测.在观测日,每天8:00～18:00,每2h观测一次,每天共观测6次.研究结果显示,春季、夏季和秋季,城市河流具有增湿、降温的效应,并且随着河流宽度的增加,河流对滨河绿地的温湿度效应也不断增强;其中,夏季河流的增湿、降温能力最强,春季和秋季河流对滨河绿地的温湿效应差别不大.春季、夏季和秋季滨河绿地的气温和相对湿度日变化受环境温度影响较大,即早晚低、中午高,降温、增湿幅度最大的时段为14:00～16:00;冬季,河流也具有降温、增湿效应,但是降温幅度随着河流宽度的增加不断减弱直至消失、逆转;湿度效应随着河流宽度的增加不断增强.     

三江平原夏末晴天孤立沼泽与农田温湿度对比

受湿地景观破碎化的影响,孤立沼泽成为三江平原沼泽湿地的主要类型之一。以三江平原抚远县大豆田中孤立沼泽为研究对象,观测孤立沼泽及其周边农田的0 cm地温、5 cm土温、10 cm土温、1.5 m气温和1.5 m相对湿度,观测从2012年8月31日10︰00开始,至9月1日8︰00结束,每2小时观测一次,对比分析夏末晴天孤立沼泽与农田温湿度的差异,探讨孤立沼泽的局地小气候效应。研究结果表明,孤立沼泽的日平均0 cm地温、5 cm土温、10 cm土温和1.5 m相对湿度都低于周边农田,而日平均1.5 m气温高于周边农田;除0 cm地温外,孤立沼泽5 cm土温、10 cm土温、1.5 m气温和1.5 m相对湿度的日较差都低于周边农田;各气象要素的日变化曲线为单峰曲线,但极值出现的时间不同,孤立湿地5 cm土温和10 cm土温的极值出现时间比周边农田晚2~4 h,孤立湿地0 cm地温、1.5 m气温和1.5 m相对湿度的极值出现时间与周边农田相同,0 cm地温最高值和最低值分别出现在12︰00和2︰00,1.5 m最高和最低气温分别出现在14︰00和2︰00,1.5 m最高和最低相对湿度分别出现在18︰00和14︰00。     

洪河国家级自然保护区夏季晴天沼泽大气边界层温湿度变化特征

采用水平分辨率为0.5 km的WRF-CLM3.5中尺度数值模式,模拟研究了洪河国家级自然保护区及其周边地区(46.8°N~48.75N,132°E~135°E)2011年7月19~20日的大气边界层气温、相对湿度和风速的物理特征,以及2011年6月6~8日、7月18~20日和8月26~28日大气边界层高度的日变化特征。结果表明,WRF-CLM模式可以较精确地反映研究区沼泽及其周边农田的近地层气温和相对湿度的差异,与实际观测结果一致。在夏季晴朗的白天,湿地上空气温低于周边农田约1~3℃,相对湿度比周边区域高4%~8%;湿地上空呈现"冷湿岛"中心,相对湿度随高度先增加后降低,高度界线可达900~1 500 m;日落后,沼泽降温增湿作用逐渐削弱,0︰00~2︰00,沼泽与周边区域近地层都发展有较强的逆温层,厚度可达600 m,与之相对应的相对湿度则随高度的升高而降低,影响高度在400~800 m。夜间,沼泽近地层风速随高度的变化小于白天,低空风速小于高空风速;白天午后风速梯度最小,夜间逆温层顶出现低空急流中心。洪河国家级自然保护区大气边界层高度模拟结果显示,夏季沼泽区晴天大气边界层高度日变化曲线为单峰曲线,白天边界层发展高度大于夜间,最高值出现在13︰00左右,高度可达约1 900 m。     

鄱阳湖湿地CO_2通量观测信号扰动特征

在高动态水位影响下,鄱阳湖区的水面积范围、形态和分布发生着显著的年际变化。受水位变化的影响,鄱阳湖周边湿地植物种群与景观变化十分明显。周期性水位变化和植物变化直接影响湿地生态系统的CO_2的吸收与释放。鄱阳湖及其周边湿地作为特殊的吞吐性湖泊生态系统,对其地球化学过程基本规律的探索,是研究全球变化及其区域响应的重要基础性工作。鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室在南矶湿地国家级自然保护区建设了野外综合实验站。该站位于鄱阳湖主湖区南部,是赣江前缘三角洲与鄱阳湖之间的水陆过渡地带,是鄱阳湖湿地的典型代表。利用该实验站GHG-Biomet LI-COR涡度相关能量平衡系统2015年4~8月获取的CO_2通量监测数据,分析通量观测信号的扰动特征。研究结果表明,1观测期间,7月9~15日CO_2通量的信号强度最好,8月9~31日信号强度最差,信号强度日变化中,较好的时段为0︰00~4︰00(凌晨时段),较差的时间段主要是4︰00~8︰00(日出时段)与19︰00~22︰00(日落时段);2CO_2通量的信号强度受到环境水热要素的综合影响,但与气温、降水量不直接相关,水热要素影响风速、露点温度和空气中水汽含量,扰动CO_2通量信号强度的稳定性,在风速强、空气中水分含量高、光合有效辐射低的情况下,CO_2通量的信号强度低,不利于涡度相关技术监测生态系统的CO_2通量;3利用涡度相关技术监测高动态水位变化条件下湿地生态系统的CO_2通量,密集的日常数据检查和仪器维护十分必要,确保监测数据质量。     

夏季晴天沼泽湿地贴地气层气温和相对湿度日变化特征

2008年6～8月在洪河国家级自然保护区沼泽湿地0～15 m贴地气层内,进行了6个高度的气温和相对湿度的野外定位观测.根据实测数据,分析了夏季晴天沼泽湿地贴地气层的气温和相对湿度的日变化特征.结果表明,夏季晴天沼泽湿地贴地气层内,气温日变化曲线为单峰型曲线,各高度的日最高气温和日最低气温分别出现在14∶00和03∶00,日平均气温和气温日较差都随高度递减.气温廓线有夜间辐射型、早上过渡型、白天日射型及傍晚过渡型4种分布类型.夏季晴天,0.5～15 m的日平均气温直减率为0.10 ℃/m,5个梯度的日平均气温直减率分别为1.03 ℃/m(0.5～1.5 m)、0.41 ℃/m(1.5～3 m)、0.03 ℃/m(3～5 m)、-0.01 ℃/m(5～8 m)和-0.03 ℃/m(8～15 m).相对湿度日变化曲线呈U型曲线,各高度的日最大相对湿度和日最小相对湿度分别出现在03∶00和14∶00,日平均相对湿度随高度变化不显著,相对湿度日较差随高度递减.相对湿度廓线有夜间和日间2种分布类型,日间在0～8 m出现逆湿,最强逆湿出现在11∶00～13∶00.日间逆湿为沼泽湿地植物蒸腾作用影响的结果.夏季晴天,0.5～15 m的日平均相对湿度直减率为0.16%/m,5个梯度的日平均相对湿度直减率分别为-2.73%/m(0.5～1.5 m)、1.43%/m(1.5～3 m)、-0.02%/m(3～5 m)、0.06%/m(5～8 m)和0.39%/m(8～15 m).     

新疆策勒沙漠-荒漠-绿洲典型下垫面小气候空间变化分析

利用从2010年8月1日至2011年6月30日新疆策勒绿洲-荒漠过渡带及绿洲内部4个观测点的风速、大气相对湿度（RH）、温度、太阳辐射能、光合有效辐射（PAR）同步观测资料,分析了小气候差异并初步探讨产生差异的原因。结果表明：不同空间的下垫面性质对小气候影响明显不同。在8月,半固定沙地、固定沙地和绿洲内部与流沙地前沿相比,日平均风速在2 m高处分别依次降低了42.69%、50.71%和94.32%,日平均风速在10 m高处分别依次降低了7.94%、13.66%和59.59%,这表明植被覆盖度越大,防风阻沙效果越好。夏季植被能够降温增湿,冬季12月份,绿洲内部在0.5 m高处日平均温度依次高于流沙地、半固定沙地、固定沙地1.47℃、1.20℃、2.74℃。4个下垫面的PAR与太阳辐射能变化趋势基本一致,绿洲内部的PAR值相对最小,太阳辐射能在6月达到最高值。夏季晴天在20:00~09:00左右近地表层会出现逆温现象。冬季晴天白天午后易出现大于起沙风的阵风,从流沙前沿到绿洲内部气温逐渐升高,大气相对湿度先逐渐降低后增大。     

小兴安岭修氏薹草沼泽和油桦—修氏薹草沼泽CO_2排放通量日变化研究

于2007年8月4~5日、9月24~25日和2008年6月4~5日,在小兴安岭修氏薹草沼泽和油桦—修氏薹草沼泽中,采用静态暗箱—气相色谱法,在晴天观测了CO_2排放通量。研究结果表明,两种沼泽的CO_2排放通量日变化曲线都为单峰型曲线。2007年8月4~5日,修氏薹草沼泽CO_2日排放通量最高值出现在15︰00,2007年9月24~25日和2008年6月4~5日,其最高值出现在12︰00;2007年8月4~5日和2008年6月4~5日,修氏薹草沼泽CO_2日排放通量最低值出现在3︰00,2007年9月24~25日最低值出现在6︰00。2007年8月4~5日和2007年9月24~25日,油桦—修氏薹草沼泽CO_2日排放通量最高值出现在15︰00,2008年6月4~5日最高值出现在12︰00;2007年8月4~5日,油桦—修氏薹草沼泽CO_2日排放通量最低值出现在6︰00,2007年9月24~25日和2008年6月4~5日最低值出现在3︰00。油桦—修氏薹草沼泽的CO_2日排放通量明显高于修氏薹草沼泽。2007年9月24~25日和2008年6月4~5日,修氏薹草沼泽和油桦—修氏薹草沼泽CO_2日排放通量主要受气温和地表温度的影响。0~5 cm深度土壤温度是油桦—修氏薹草沼泽CO_2日排放通量的主要影响因子。     

六盘山区两类雾物理结构的初步观测研究

利用2020年在六盘山区观测高山雾获得的隆德、泾源、六盘山气象站地面能见度、温度、相对湿度、风等常规观测资料和微波辐射计温度、相对湿度垂直观测资料,初步分析了六盘山区大范围和仅山顶出现雾时的环流形势和温湿垂直演变特征。结果表明：六盘山区大范围雾过程和仅山顶雾过程都是受槽前暖湿气流影响,降温增湿导致的,两类雾过程地面相对湿度大于95%,以偏南风为主,隆德和泾源气象站能见度多在200 m以上,六盘山气象站一半以上时间能见度低于200 m。六盘山气象站的雾生消迅速,强浓雾持续时间较长,逆温层厚度增厚早于强浓雾出现的时间,垂直发展深厚,雾发展成熟时逆温层厚度达到1130 m,隆德气象站随着雾发展逆温层厚度也有增厚,但远远小于六盘山气象站,而六盘山气象站逆温强度弱于隆德气象站。随着雾的发展,相对湿度存在明显的向上延伸现象,90%以上相对湿度延伸到1040 m,同时六盘山气象站在出现强浓雾时隆德气象站微波辐射计能够观测到600 m左右的饱和区,这对分析六盘山区典型高山雾垂直演变具有重要意义。     

20世纪末中国中东部耕地扩张对表面气温影响的模拟

利用WRF模式,通过4个21年（1980-2000年）的模拟实验,研究了20世纪末中国中东部耕地扩张对表面气温的影响。控制实验分析发现WRF模式能够捕捉温度场的空间格局,模拟与观测的季节平均温度场的相关系数为0.91~0.99（P < 0.001）,但模拟温度比观测温度系统性偏低2~3 ℃。控制实验与敏感实验对比分析发现,东北区和中部区的毁林和毁草开荒具有降温效应,冬季平均降幅约为-0.41 ℃,居四季之首,主要是由地表反照率增加,净短波辐射减少,感热通量随之减少所致;东南区的毁林开荒具有升温效应,夏季温度升幅最大,平均升幅为0.14 ℃,主要原因是地表粗糙度减小,湍流减弱,热量在近地层集聚,难以扩散。农业扩张的升、降温效应主要出现在局地,对区域温度变化的影响甚微,一方面是因为农业扩张占区域面积份数甚小,另一方面是因为升、降温效应在区域平均过程中相互抵消。     

1960~2010年黑龙江省土地利用变化对气温的影响

基于黑龙江省1960~2010年的土地利用变化,采用自然正交分解（EOF）、气候倾向率及Observation Minus Reanalysis (OMR)等方法,分析了土地利用变化对黑龙江省气温的影响。研究发现：① 1960~2010年黑龙江省耕地、建设用地、水域面积依次增加,沼泽、草地和林地依次减少。土地利用变化区域性较明显,沼泽转变为耕地集中在东部,草地转为耕地集中分布在黑龙江省西部,沼泽转为林地和林地转为耕地集中在北部,建设用地增加主要集中在南部;② 黑龙江省1960~2010年土地利用变化对年平均气温及各个季节平均气温均产生升高效应,但并不显著,对年气温的影响趋势为0.053℃/10a,贡献率为12.1%;③ 1960~2010年土地利用变化产生气温空间变化异质性,但没有改变气温纬向性空间分布特征;④ 1960~2010年,林地和沼泽的气温影响效应为升温,草地和耕地为降温,但各个季节有所差异,夏季和秋季表现出降温效应,建设用地全年及各个季节均表现出升温效应,冬季最强;林地转耕地、草地转耕地均以升温效应为主,沼泽转耕地为降温效应。     

基于RS和GIS的库木库勒盆地盐湖面积变化及气候响应

以Landsat卫星1972~2013年间5个时期的遥感影像数据为基础,结合野外实际调查和室内解译分析,运用RS和GIS技术,提取影像中盐湖湖水边界信息,并绘制了5个时期盐湖面积变化的图谱。结合库木库勒盆地气象数据(年降水量、平均气温、相对湿度、平均风速)对盐湖面积变化进行响应分析,探究盐湖变化与气候之间的相关性,并讨论气候变化对库木库勒盆地内盐湖面积变化的影响机制,探讨不同气象因子对盆地内盐湖面积变化的作用。平均气温、降水量、相对湿度对盆地内盐湖的面积扩大均有促进作用,且平均气温的作用占主导性,这为库木库勒盆地盐湖的演化研究以及盐湖资源开发提供了相应参考和借鉴材料。     

巴丹吉林沙漠典型湖泊湖气界面水一热交换特征

利用2012年8月-2013年7月在巴丹吉林沙漠腹地典型湖泊上用涡动相关系统观测的湍流资料,分析了湍流方差统计特征、微气象特征,计算了湍流热通量和湖泊蒸发量,初步结论为：①湖面上局地环流复杂,湍流三维风速的标准差与稳定度(Z/L)之间满足1/3次律。②湖面辐射分量具有明显季节变化和日变化特征,结冰期和非结冰期能量分配不同,冬季湖泊将储存的能量向大气传递;潜热通量和感热通量季节变化存在差异,但均有明显的昼夜变化特征。③湖气界面的感热通量在不同的月份也存在差异,感热以湖泊向大气传递为主;潜热通量夏半年远大于冬半年,在一天中6:00-8:00时处于最低值,15:00-16:00时达到峰值,在冬季会出现潜热向下输送现象。感热通量和潜热通量日变化呈负相关,湖面有效能量主要分配给潜热,湖泊同周围环境以水汽交换为主。④湖面平均蒸发速率为3.97 mm/d,累计蒸发量为1450±10 mm/a,同期的蒸发量是降水量的20多倍,湖泊主要靠地下水补给。这些结论可为进一步研究巴丹吉林沙漠腹地湖泊群的水循环及补给来源提供参考。     

近30年辽宁省夏季人体舒适度区域特征分析

基于辽宁省25个气象测站1984~2013年6~8月的逐日平均气温、平均风速、相对湿度以及日照时数等数据,以温湿指数、风效指数及着衣指数综合加权法与旋转经验正交函数分解法（REOF）相结合,分析辽宁省夏季舒适程度,并对舒适度变化趋势进行舒适区域划分。结果表明：① 温湿指数、风效指数及着衣指数均呈现出6月指数最低,7月指数相对较高的特点,年际变化特征不明显,且3个指数各个月空间分布上呈现的趋势并不相同。② 6月全省均处于“舒适”等级,而7月和8月处于“比较舒适”等级,说明6月是辽宁省夏季旅游最佳月份。6月和7月在空间分布中呈现出由西北向东南递增的趋势,但8月却呈现出相反的趋势。③ 根据旋转经验正交函数分解方法对前3个载荷向量旋转后的结果,将辽宁省划分为3个舒适区域,分别为辽宁中部及西北部区域、辽宁东部区域和辽东半岛区域。     

念青唐古拉山南坡气温分布及其垂直梯度

利用架设在念青唐古拉山南坡9个海拔高度(4 300~5 500 m)的自动气象站1 a(2006年8月1日至2007年7月31日)的实测数据,对山坡1.5 m高度的近地面气温随海拔梯度和时间的分布进行了分析。表明念青南坡4 300~4 950 m冷季(10~4月)存在逆温。利用高山各观测高度的温度与当雄气象站气温具有良好相关,推算出多年平均情况下念青唐古拉山南坡各观测高度的年平均气温和各月平均气温。并由此推测念青唐古拉山南坡海拔5 100 m以上存在高山多年冻土,此多年冻土下界高度比《中国冻土》指出的高度高约200 m。     

青海湖碳酸盐氧同位素环境记录再认识

青海湖是我国内陆最大的闭流型水体,地处东亚季风和西风的交汇影响区,对区域降水的改变等气候变化反应敏感,其水位变化历史是研究区域季风环境演变极其宝贵和重要的环境档案。青海湖Q14B孔岩芯介壳δ18Oc变化曲线自1991年发表以来,受到国内外同行的广泛关注和继续探讨。依据近年来青海湖气候与环境演变研究的最新研究结果和个人对闭流型湖泊同位素地球化学的认识,对介壳δ18Oc变化曲线进行了重新判读并得出以下结论:14.5~10.5 ka B.P.,青海湖区气候已逐渐从干冷向温湿过渡,季风降水逐渐增加;10.8~10.5 ka B.P.,青海湖处于碳酸盐滩湖环境,湖水深度从几米演变到接近干涸;10.5~9.5 kaB.P.,季风降水增加;9.5~8 ka B.P,湖水位从此前的接近干涸演变到此间的2~8 m,δ18Oc值跌落到一个较低的位置;8~3.5ka B.P,气候条件相对稳定,湖水不断蒸发引起重同位素的富集;3.5~0ka B.P,湖水处于同位素稳定阶段。研究结果还显示,δ18Oc值的短期波动与湖泊水位短期变化关系密切且明显,即水位高低分别对应δ18Oc的低值与高值。δ18Oc值的长期变化与湖泊水位长期变化关系不明显,水位较浅时,二者几乎无关联;水位较深时,水位的长期缓慢下降自然会导致δ18Oc逐渐攀升,而水位的长期缓慢上升也可以伴随δ18Oc逐渐攀升。     

ECMWF高分辨率模式对陕西2017年7月高温预报的检验及订正

2017年7月陕西累计出现26 d日最高气温≥35℃的高温天气，其中14 d日最高气温突破40℃，7月7~14日和17~27日出现2次区域性持续高温天气。利用陕西99个国家站的最高气温逐时观测和ECMWF高分辨率模式的定时最高气温预报资料，检验ECMWF高分辨率模式对2017年7月陕西极端高温天气的预报能力，以及一元线性回归方法对气温预报的订正能力。结果表明，144 h之前模式较好地预报出了陕西2次区域性持续高温天气，但是高温日数的预报值在陕西大部分地区较观测值偏少，漏报了陕南大部分地区的高温日，与14:00~17:00时段最高气温的预报值在陕西大部分地区较观测值偏低，其中陕南地区的预报平均绝对误差明显大于其它地区有关。一元线性回归方法对168 h之前的最高气温预报为正订正效果，订正后陕西大部分地区最高气温的预报准确率上升，平均绝对误差减小，日最高气温≥35℃或≥40℃的高温预报较订正前更接近实况。     

城市景观公园对城市热岛调控效应分析——以哈尔滨市为例

采用哈尔滨市2007年9月30日Landsat TM数据,基于哈尔滨市地表温度反演结果,对城市公园对热岛效应的影响进行了分析。研究结果表明:哈尔滨市主城区热岛效应明显,高温区呈现集中分布,市区内的公园在高温区域内形成明显的热岛空洞;公园对周围区域降温作用明显,降温效应随距离增加呈递减趋势;在公园周围120 m范围内,不同面积的公园对周围环境温度影响存在明显差异,不同缓冲带的降温幅度存在极显著差异;公园面积和内部平均温度呈显著负相关,即公园面积越大,内部平均温度越低,反之亦然,二者存在显著的回归关系,因此可以通过设计不同面积公园,以实现城市高温区降温效应。研究表明一个大的景观公园的降温效应要强于总面积相等的多个小公园的降温效应。     

民勤绿洲-荒漠过渡带典型固沙植物生殖物候对气候变化的响应

通过对民勤绿洲-荒漠过渡带典型固沙植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、白刺(Nitraria tangutorum)1974-2009年开花及结实物候的观测,结合同步观测的气象资料,分析了3种植物生殖物候特征对气候变化的响应规律。结果表明:(1)研究区年平均气温、年平均空气相对湿度呈增加趋势; 年降雨量波动,变幅不大; 20世纪90年代以来蒸发量呈显著下降趋势。(2)3种植物始花期提前,花期延长; 3种植物结实始期先延迟后缩短,结实期延长; (3)3种植物生殖物候与年降雨量、气温、空气相对湿度及前期累计降雨量、累计平均气温、累计空气相对湿度之间的相关性不一致; (4)3种植物始花期与前期累计降雨量、累计平均气温、累计空气相对湿度的相关性总体上表现为大于年降雨量、年均气温、年均空气相对湿度的相关性; 除空气平均相对湿度对结实始期影响大于前期累计降雨量、累计平均气温和累计空气相对湿度外,其他与开花物候相似,表明植物开花物候和结实物候与前期气象因子有着密切的关系,尤其是物候发生前期累计气象指标。     

北京城市通风廊道研究I: 环境效应模拟

采用耦合城市冠层模式UCM的中尺度气象模式WRF,利用北京市高分辨率地表类型、城市建筑及通风廊道规划方案等资料,针对2019年冬季和夏季各开展了为期 1个月的百米尺度高分辨率敏感性模拟试验,并应用自动气象站网观测数据进行了验证。模拟试验结果表明：引入通风廊道后气象要素差异不仅限于廊道区,而是在整个研究区域都有体现。模拟的地面风速明显增大,热岛强度减弱,风的平流效应导致热岛范围发生偏移。引入廊道后北京城区月平均气温下降了0.14~0.17℃,平均风速及相对湿度分别增加了0.32~0.36 m/s和2.02%~3.37%。表明通风廊道对于改善城市密集区的风热环境,提高气候舒适性是有效的,背景风速越大,通风廊道的缓解效应越明显。气象要素差异的日变化分布显示,通风廊道对白天气象要素的影响要大于夜间。进一步分析显示,通风廊道对局地气象要素的影响主要来自于风速增大的平流效应及下垫面湍流通量改善两方面的贡献。     

玉溪2011年3月强倒春寒天气环流特征分析

2011年3月15日～18日,云南省玉溪市出现一次强倒春寒天气过程,平均气温除元江外,其余县仅有6．2～8．8℃;48小时最高气温下降17～23℃,通海16日最低气温只有1．8℃。分析1971～2010年历史上3月倒春寒发生前的1月大气物理特征量发现,此次倒春寒的原因主要是由于1月极涡面积偏大,3月强度迅速发展偏强,对应极圈西南侧为120～80gpm的负距平,有利于冷空气形成;经向环流南北交换大,南支槽和东亚槽比常年偏强,有利于暖湿气流的输送,青藏高压比常年偏弱,有利于冷空气南下,造成自北向南出现较大的降温幅度,其中云南东部等地降温幅度超过12℃。