中国气候舒适度时空分布特征分析

气候舒适度对人类活动和地区适宜性评价等研究具有重要意义,而温湿指数是气候舒适度评价的一项重要指标。传统的温湿指数计算都是基于站点数据,无法获取大尺度区域舒适度的时空变化特征。本文利用2005—2018年MODIS地表温度、大气可降水量数据,结合地理加权回归方法对经典温湿指数模型进行改进,计算并分析中国年均和月均气候舒适度时空演变特征。结果如下：① 采用GWR方法进行地表温度和气温的拟合,拟合精度（Adjusted R²=0.9~0.98,RMSE=0.14~1.89 ℃）较为理想,说明采用LST、NDVI、DEM作为自变量的地理加权回归分析,能够较精确地拟合地面气温;② 2005—2018年年均温湿指数统计结果表示,云南省累计舒适月数最多,高达167个月,中部省份相对于东南沿海省市舒适时期较多,最高舒适月数差值可达到41个月。中国年均舒适度空间分布规律基本保持一致,除新疆、西藏和东北的部分区域以外,舒适度空间呈现从南到北,舒适度等级由舒适变寒冷。从舒适度等级面积变化情况看,2005—2018年全国舒适度等级呈现由寒冷变舒适的趋势;③ 2018年全年舒适面积最大的月份为5月,其次为10月,不舒适月份集中在1月和7月,全国呈现极冷或极热。春季和秋季空间分布特征较为相似,呈现由东南到西北逐渐递减的趋势;除青藏高原地区外,夏季和冬季呈现由南到北递减趋势。舒适区域主要集中在低纬、中海拔地区。     

基于GridMet模型的浙江省温湿指数空间分布及地形影响分析

温湿指数是气候舒适度评价模型之一,通过温度与湿度的组合反映人体与周围环境的热量交换,本文利用2003-2018年浙江省及其周边71个气象站点月平均气温、地面水汽压数据,以及MODIS水汽产品,基于GridMet模型模拟了浙江省各月温湿指数空间分布（100 m×100 m）,分析了浙江省温湿指数随地形因子（海拔、坡度、坡向）变化的特征;讨论了各地形因子对温湿指数空间分布的影响程度。结果表明：① 海拔、坡度、坡向3个地形因子中,1月温湿指数随坡向的变化最大,7月最小;② 同坡向上,坡度变化对1月温湿指数影响较大,而海拔变化则是对7月影响最大;③ 南坡1月温湿指数随海拔和坡度增加均略为增加,南坡其他月份及北坡各月均为随海拔和坡度增加温湿指数减小;④ 北坡相对于南坡而言,海拔和坡度对温湿指数的影响更为明显。浙江大部分山区由于地形影响,夏季较为“舒适”,适宜建立避暑消夏的旅游项目。     

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。     

灾害天气对若尔盖旅游安全影响的时间特征分析

利用若尔盖1971-2000年的大风、雷暴、冰雹、积雪、雾及飑的逐年各月气象资料,用现代统计方法,分别逐类、逐月、逐年代统计若尔盖地区旅游气象灾害出现频次、时间变化特征,并对其变化特征及主要旅游气象灾害发生规律进行气候综合分析,结合旅游安全社会经验,统计出若尔盖气象灾害发生月份集中在4-8月,主要是春、夏两个季节。而较少月份集中在8-2月,为秋、冬两季。若尔盖地区适宜旅游期月份为5、6、7、8、9月,非常适宜旅游区月份为6、7、8月,疗养期月份为7月。而该时段为灾害频发期,因此应特别注意对灾害天气的预防和应对。为当地旅游管理部门提供参考,为旅游投资与实施建设提供气象依据,为旅游者选择旅游季节及评估旅游安全提供帮助。     

快速城市化地区交通主干道对景观格局变化的影响

交通主干道建设对两侧景观格局变化有着深远的影响,探索其影响机制对道路生态环境评价和区域可持续发展规划具有重要指导意义。本文以京沪高速公路(简称G2)为例,利用TM遥感影像,提取出1995、2000、2005和2010年长江三角洲地区土地利用/覆被图。同时,用缓冲区分析和景观生态学方法,分别计算不同时段和地域段G2缓冲带景观数量结构特征指数和景观格局指数变化率;并结合相关分析和非线性回归方法研究指数变化率与缓冲带距离的关系,据此判断G2对沿线景观格局变化的影响程度和范围。研究结果表明：(1)G2沿线地区景观格局变化程度与缓冲带距离呈现显著的负相关性,G2对景观格局变化的影响呈现明显的“轴带”规律;(2)G2对沿线景观格局变化的影响范围比自然生态脆弱区的道路建设更广,2000-2005年为6 km,2005-2010年扩大到9 km;(3)从整体来看,2005-2010年间的景观数量结构特征指数相关系数明显高于2000-2005年间,而景观格局指数相关系数则相反,“轴带”影响存在时间差异性;(4)从不同区域段来看,苏北和苏南段景观动态度相关系数均高于上海段,在城市化水平较低的地域段,“轴带”影响更加显著;(5)通过对比道路沿线地区不同时段、不同地域段的相关景观特征指数变化率,并结合缓冲带分析和数量统计方法,较好地评估了交通主干道对沿线景观格局变化的影响程度和范围。     

新疆冰雪旅游资源适宜性评价研究

冰雪旅游正在成为冬季旅游出行的新选择。新疆冰雪旅游资源丰富,如何合理开发利用资源成为当地旅游开发亟待解决的问题,因此本文从旅游资源适宜性角度出发,选取自然条件、旅游资源、社会经济和交通可达性等方面的18个影响因子,采用层次分析法（AHP）和熵值法（EWM）确定组合权重,运用GIS空间分析技术和多因子加权评价模型（MCE）对研究区冰雪旅游资源适宜性进行评价。研究结果显示：① 就自然条件来看,伊犁东部、阿勒泰北部沿山脉边缘的丘陵和平原等地区较适宜发展冰雪旅游;② 阿勒泰地区和乌鲁木齐市的旅游资源相关基础设施完备,昌吉和伊犁在旅游资源方面也有较强竞争力;③ 社会经济来看,伊犁、乌鲁木齐市和阿勒泰地区为代表的北疆城市较南疆有更强的游客接待能力;④ 伊犁、乌昌经济带沿线地区交通可达性明显优于南疆各地州市。新疆冰雪旅游综合适宜性指数为1.8622-7.5724之间,其中天山北坡、阿勒泰北部、伊犁、塔城北部、哈密中部等地区为高度适宜;南疆大部分区域处于中低度适宜。建议通过加强新型旅游资源开发和整合,积极承办大型冰雪运动相关赛事,借助丝绸之路经济带发展交通道路建设,以加速推进新疆冰雪旅游发展。本研究可为冰雪旅游区开发和选址提供空间导向和科学依据。     

新疆地区对流层中下层及地面温湿变化特征

针对新疆地区1969-2009年近40年对流层中下层以及地面温湿变化特征,利用经过质量控制的中国新疆地区14个探空站1969-2009年比湿和温度资料,采用线性回归、滑动t检验等方法对新疆地区温度、湿度变化趋势和突变年进行分析,并用同一时期12个地面站的降水资料对比分析新疆地区降水量的变化特征。结果表明：南疆和北疆500hPa和850hPa高空比湿在1980年中后期均有增加的趋势,2005年后均又发生了由升转降的变化;地面比湿和降水总体均呈显著增加趋势,南疆地区降水在2005年后为持续负距平,与高空比湿变化特征一致;41年期间两个区域的温度变化在对流层中下层和地面都呈显著增加趋势,且地面增温最显著,增温速率随高度增加而降低。北疆和南疆地区500hPa比湿分别在1989年、1985年,南疆850hPa在1986年均发生由降转升的显著性突变,且均在2005年发生由升转降的显著性突变;北疆地区850hPa和两个区域地面比湿均在1986年发生突变,之后显著变湿;北疆和南疆500hPa温度分别在1985年、1986年发生由降转升的显著突变,两个区域850hPa和地面温度均在1996年发生相同突变,显著水平都达到0．01。     

秦岭陕西段耕地质量时空变化特征及其驱动力

为深入研究秦岭耕地资源环境变化规律,基于动态度模型、区位指数、重心迁移模型以及地理探测器等方法,采用陕西省2005～2019年1∶10 000县级年度耕地质量等别更新评价以及统计年鉴数据,探究秦岭陕西段6个市、39个县(市、区)、353个乡镇的耕地质量时空变化格局和驱动机制。结果表明：(1)在时间上,秦岭陕西段在2005～2010年、2010～2015年、2015～2019年间耕地资源数量有所减少,且年平均减少率分别为0.45%、0.12%、0.20%,耕地数量变化趋于平稳,耕地质量等别平均值为10.98,相比陕西省耕地质量等别平均值(11.34)略高,相比全国耕地质量等别平均值(9.96)还处于较低的水平;(2)在空间上,2005～2019年秦岭陕西段耕地质量呈现出靠近关中平原的北线与西南线以及中部较高,东部、西部较低的分布格局;从区位指数变化来看,自然地理条件较好的西安市和渭南市耕地质量等别较高且为高等地的聚集区,处于陕南地区的汉中市、安康市、商洛市耕地质量较差,中等地、低等地的聚集程度较高;从重心迁移角度来看,高等地重心由周至县迁移至西安市鄠邑区,中等地重心由宁陕县迁移至镇安县,...     

近30年东平湖湿地景观格局演变研究

随着区域经济的迅速发展,工业化程度加剧以及旅游开发等人为活动的影响,东平湖湖区景观格局发生了显著变化,威胁着湿地资源的可持续利用。该文在遥感和GIS技术的支持下,以东平湖1985年、1991年、1996年、2000年、2004年、2011年、2015年7期Landsat TM/OLI影像为数据源,对东平湖湿地景观类型进行了提取。同时利用Fragstats景观分析软件,选取景观多样性、景观优势度、景观均匀度、景观破碎度等指标,在景观水平上研究了1985—2015年近30年来东平湖湿地景观格局的动态变化特征。结果表明,近30年来,湿地与湿地、湿地与非湿地之间发生着景观类型的转化。其中,裸地面积显著减少,建筑用地面积显著增加,自然水面逐渐增大,各植被景观面积没有明显变化趋势。景观格局指数的计算结果表明,研究时段内东平湖湿地景观均匀度指数波动增加,景观多样性指数趋于减小,东平湖湿地景观破碎化程度较均衡,但有加剧趋势,景观类型波动中趋于简单。     

随机森林算法在区域生态旅游适宜性评价中的应用研究

生态旅游适宜性评价是评估生态旅游发展潜力、制定生态旅游规划和进行生态旅游开发的基础和重要参照。本文引入机器学习方法,从方法可行性、数据映射和预测实现等方面进行探讨,应用随机森林算法对湖南武陵山片区生态旅游适宜性展开实证研究。湖南武陵山片区旅游资源丰富,脱贫后亟需开展生态旅游来巩固拓展脱贫攻坚成果实现与乡村振兴有效衔接以及促进可持续发展。研究结果表明：(1)将机器学习算法引入到区域生态旅游适宜性评价领域作为一种新方法,可为之后改进生态旅游适宜性评价方法提供新思路与新方案;(2)随机森林算法可以有效应用在区域生态旅游适宜性评价方面,可作为适宜性评价研究的一种新方法,模型优化后的平均测试精度达86.49%,受试者工作特征曲线（ROC）与坐标围成的面积（AUC）达0.95,评价结果能够准确反映湖南武陵山片区生态旅游适宜性程度;(3)特征重要性排序结果显示土地利用类型影响最大,占比达到28.98%,人口密度、距景点距离和生物丰富度等因子的影响也较大,分别为16.34%、12.2%和10.65%,在进行生态旅游开发时应重点考虑这些因素;(4)生态旅游适宜性结果表明,高度适宜与适度适宜区占比高,研究...     

A comprehensive evaluation of tourism climate suitability in Qinghai Province, China

Qinghai Province is an important component of the Qinghai-Tibet Plateau in China. Scientific evaluation of the suitability of Qinghai’s climate for tourism can contribute to overcoming obstacles posed by climate on sustainable tourism development in Qinghai Province, including disparities between the low and high seasons, high altitude health concerns, and weather events. A tourism climate suitability evaluation model of the Qinghai-Tibet Plateau is constructed (Tourism Climate Suitability Index, or TCSI), and tourism climate suitability is comprehensively evaluated for Qinghai Province from climate data from 1960 to 2009. Results show that: (I) There is clear distributional characteristics of spatial-temporal variability of TCSI values in Qinghai Province. (II) Tourism climate suitability in Qinghai Province has significant seasonal and regional differences. The year is divided into a very suitable period (July and August), suitable tourism periods (from April and October), less suitable periods (From Nov to Mar). June to August is the most suitable tourism period in Qinghai. Qinghai Province is divided into five levels of tourism climate suitability: most suitable regions, very suitable regions, suitable regions, less suitable regions, and unsuitable region. (III) The key factor which influences regional differences in tourism climatic suitability is atmospheric oxygen. And the key factors which chiefly influence seasonal differences of tourism climate suitability are temperature and humidity, the wind chill factor, and barrier weather.     

川西高原植被特征及其气候变化的相关分析

利用常规气象资料及NOAA-AVHRR的归一化植被指数（NDVI）资料和趋势系数、皮尔逊相关、Morlet小波分析等统计诊断方法,分析了1982年1月-2002年12月川西高原植被和气候因子（气温和降水）的变化特征及其相关关系和周期特征。结果表明：川西高原地区植被覆盖良好,大部分区域植被覆盖增加,局部退化（高原南部和东部）;气温总体呈增加趋势,降水量总体少变,局部有所减少;NDVI与气温和降水有一定相关性,其中与气温的相关性比与降水相关性大;NDVI周期约为5和10年左右,与降水和气温周期相同。川西高原地区植被及气候特征的分析为川西高原旅游和经济的发展规划提供依据,为研究川西高原的生态、气候资源提供参考。     

上海市城市空间扩展时空特征与预测分析

 本文以1990、1995、2000、2005年的上海市土地利用遥感监测数据为基本数据源,分析了1990-2005年上海市城市空间扩展 的时空特征。同时利用SLEUTH模型对城市空间扩展进行了模拟和精度验证,并对未来30年上海市城市空间扩展进行了预测。结果显示:1990-2005年,上海市城市空间扩展明显,城市面积净增加81 278hm²,净增长10.14%;在扩展的时间过程上呈现先减缓后加剧的趋势,2000-2005年城市用地扩展最为剧烈,城市面积净增加40 668hm²,净增长5.08%,填海造陆是该时期城市扩展的典型特征。SLEUTH模型可以较好地模拟预测上海市城市空间扩展的时空过程,不同时期模拟与遥感监测结果的Kappa系数最高达到了0.8476;未来30年,上海市城市用地将以年平均增长率1.63%的速度扩展,2040年城市用地面积将达到152 685hm²。城市扩展将占用耕地41 824hm²,年平均占用耕地1200hm²。城市扩展的方式主要是边缘增长,东部的浦东新区沿五洲大道向海方向、南部的徐汇区沿沪闵高架路向南,以及西部的嘉定区和青浦区沿京沪高速两侧向西的地区 均是未来城市扩展的主要方向。     

Comparison Between Early and Late 21~(st)C Phytoplankton Biomass and Dimethylsulfide Flux in the Subantarctic Southern Ocean

Time-series of chlorophyll-a(CHL),a proxy for phytoplankton biomass,and various satellite-derived climate indicators are compared in a region of the Subantarctic Southern Ocean(40°-60°S,110°-140°E)for years 2012-2014.CHL reached a minimum in winter(June)and a maximum in late summer(early February).Zonal mean CHL decreased towards the south.Mean sea surface temperature(SST)ranged between 8℃and 15℃and peaked in late February.CHL and SST were positively correlated from March to June,negatively correlated from July to September.CHL and wind speed(WIND)were negatively correlated with peak WIND occurred in winter.Wind direction(WIRD)was mostly in the southwest to westerly direction.The Antarctic Oscillation index(AAO)and CHL were negatively correlated(R=−0.58),indicating that as synoptic wind systems move southwards,CHL increases,and conversely when wind systems move northwards,CHL decreases.A genetic algorithm is used to calibrate the biogeochemical DMS model’s key parameters.Under 4×CO2(after year 2100)Regional mean SST increases 12%-17%,WIND increases 1.2ms−1,Cloud Cover increases 4.8%and mixed layer depth(MLD)decreases 48m.The annual CHL increases 6.3%.The annual mean DMS flux increase 25.2%,increases 37%from day 1 to day 280 and decrease 3%from day 288 to day 360.The general increase of DMS flux under 4×CO2 conditions indicates the Subantarctic regional climate would be affected by changes in the DMS flux,with the potential for a cooling effect in the austral summer and autumn.     

山地气候梯变效应与特色气候资源的开发利用

从空气中的氧、二氧化碳、水汽、固体粒子含量以及大气压力、接受的太阳辐射、光照时数、所获得热量、降水量等因素介绍了山地气候梯变效应的具体表现,分析了山地气候梯度效应对生态环境及人类活动的影响。从山地气候梯变效应的实际状况出发,通过分析山地气候资源的特点,指出人类应遵循生态系统、自然保护、景观和谐、因地制宜等原则,挖掘山地气候旅游资源、多样化气候资源和气候"小生境"等气候资源,突显其特色,发展异于平地的农业生产、旅游活动等,将有助于山地特色气候资源的充分利用。     

硫酸盐气溶胶对长江中下游夏季降水年代际转型的影响

为了研究人为硫酸盐气溶胶增长对1970年代末长江中下游夏季降水年代际转型的影响,使用全球气候模式（GFDL—AM2）,对硫酸盐直接气候效应进行了模拟。结果表明,硫酸盐气溶胶增长引起的降水年代际变化与观测到的降水转型有很好的时空一致性;观测中包括副热带高压西伸南移、中国东部近地面异常北风等夏季风年代际减弱信号以及对应的垂直温度、上升运动分布等均能很好地被模式再现。机制上,硫酸盐气溶胶通过引起负辐射强迫,造成中国中东部的大部分地区地面到对流层中层降温,海陆热力对比减小,使东亚夏季风减弱,雨带容易在长江中下游停留,从而导致该区域降水增多。于是,硫酸盐气溶胶增多对长江中下游降水年代际转型有重要贡献。     

东北区域水汽收支的变化及其与降水的关系

为了明确东北区域水汽收支变化及其与降水的关系,利用1970～2010年NCEP/NCAR逐月平均分析资料、国家气象信息中心提供同期的气象站逐日降水实况资料,对东北区域夏半年（5～9月）区域水汽收支的年（年代）际变化及其与降水的关系、降水偏多（少）年的水汽输送特征进行研究.研究结果表明：（1） 1970年代水汽异常输送主要来自华北地区;1980年代,水汽异常输送主要来自蒙古东部和日本海;1990年代,水汽异常输送主要来自鄂霍次克海;2000年以后,水汽异常自东北区域向西南方向输送.总体而言,1970～1990年代区域内的水汽增加,2000年以后区域内水汽明显大幅度减少.（2）东北区域水汽总收支与夏季降水相关性较好,相关系数可达0.79,通过99％的信度检验,南、北边界的水汽输送对该区域的夏季降水有显著影响.（3）东北地区降水偏多年,西北太平洋上的水汽明显增强;降水偏少年,西风带和西北太平洋的水汽输送明显减弱.