祁连山区冬半年积雪分布及变化的遥感研究

利用国家卫星中心提供的1996—2002年冬半年(11月～翌年4月)的旬积雪数据、地面气象站温度和实测积雪数据,以及结合祁连山区DEM数据,研究了同期祁连山区积雪时空分布及其变化特征。结果表明:祁连山区冬半年积雪大多随山脉走向呈带状分布在山脊区,而山谷和南面盆地分布较少;积雪西段最多,东段次之,中段最少。祁连山区不同积雪频率所分布的平均高度的基本趋势为积雪频率越大分布的高度也越高。就不同频率的积雪而言,频率越低所占比例越大,频率越高所占比例越小;总体上祁连山区在1998/1999年冬季积雪达到最小值,在1998/1999年冬季之前呈波动变化,之后呈持续显著增加的趋势,但主要贡献在低频率。对祁连山东、中、西三段而言,东、中两段在1998/1999年冬季前呈减少趋势,1998/1999年冬季后呈增加趋势,东、中两段平均积雪频率变化量很接近;而西段从1996/1997年冬季开始呈缓慢增加的趋势,而且积雪平均出现频率明显要比东、中两段高很多。祁连山东、中、西三段积雪覆盖度随着高度增加而增大,只有中段在1999—2001年随着高度的递增积雪覆盖度增加不明显,变化趋势比较复杂,这可能与中段所受天气系统和地形等的影响比较复杂有关。     

中国雷电事件的时空分布特征

根据1970-2006年全国847站逐日雷暴日资料,统计分析了中国雷电事件的时空分布特征及雷电在发展阶段和消退阶段的路径变化.结果表明:全国雷电主要有4个多发区:南方区、高原区、北方区和新疆区;全国雷电日数呈下降趋势,高原区和南方区的下降趋势更明显;南方的雷电最早是3月份从江南中部往西往南辐射,然后再往北发展,高原的雷电由四川南部往北往西发展,而北方的雷电从华北东北部往东往南扩展.随着副高的季节性北跳三个区域的雷电在7月份连成一片,全国雷电范围达到最大,8月第2旬随着副高南撤各雷电区开始逐渐撤退,直到10月第1旬.全国雷电大都发生在4-9月午后到深夜(12-24时),其中15-17时和19-20时存在两个峰值,南方雷电发生时间最长,尤其是华南区雷电发生在3-9月,并有三个峰值,而北方区(包括新疆)雷电发生时间较短,主要集中在夏季,发生时段较晚,发生频次也明显偏低.雷电的时空分布及演变特征为雷电的落区预报提供了宏观的气候背景.     

大连沙尘天气及预报模型分析

通过对位于东北亚沙尘暴天气下游的大连近7年的沙尘天气统计分析,以及应用天气学方法进行预报模型分析,揭示出大连地区沙尘的主要特征和预报着眼点.大连沙尘天气主要出现在春季,变化趋势同全国基本一致;沙尘天气的源地有4个,有三条影响路径.沙尘影响时,平均相对湿度都较低,以西北风为主.西北路径是影响大连地区产生沙尘天气最多的路径.在北路系统影响下,有三种天气类型;西路系统和西北路系统也分别有三种和四种天气类型.大连的沙尘天气预报着眼点首先要关注其上游的起沙情况,然后结合三路影响系统的预报模型进行分析;三路影响系统有不同的起沙关注区和不同的天气系统位置和移动方向.     

2009年初开封市冬小麦大面积干枯死亡原因分析

2009年1-2月,开封市冬小麦出现大面积的枯黄,甚至死亡现象,对2009年全市夏粮总产量和全年粮食总产量的稳定构成了严重的威胁.对麦田实地调查及对麦播以来开封市气候特征分析结果表明,造成2009年初开封市冬小麦出现大面积枯黄死亡的原因主要有以下几个方面:一是小麦播种以后开封市长期干旱少雨,麦田旱情严重,直接影响到冬小麦正常生长;二是2008年12月下旬开封市出现大范围强降温天气,最低气温锐降至-10 ℃以下,全市冬小麦不同程度受冻;三是农户冬季麦田管理措施不到位,普遍未浇越冬水;四是小麦品种选择不当,部分品种抗逆性较差;五是地下害虫危害较为严重;另外还与本地的小麦耕种方式有一定联系.要减少不利因素对冬小麦生长的影响,就要加强对气候变化的认识,及时采取必要的农业技术措施,提高防灾减灾能力,及时关注天气变化,科学合理适时冬灌,加强田间管理,严防冻害发生;加强病虫害的预测预报;科学做好秸秆还田工作.     

MODIS沙尘暴判识方法与业务系统

为了利用MODIS资料对沙尘暴的范围和强度进行定量判识,应用2002--2004年多次MODIS资料,通过对沙尘暴、云、雪和沙漠光谱特征的分析,构建了定量判识沙尘暴范围和强度的两个沙尘指数.利用2002-2007年数次沙尘暴过程对沙尘指数的判别效果进行检验,表明构建的两个M()DIS沙尘指数能够有效地监测沙尘暴的范围和强度,且方法简单,适用于业务应用.针对目前西北沙尘暴遥感监测业务服务以定性图像为主,服务产品较为单一的问题,对MODIS沙尘暴判识方法进行业务化,并结合GIS进行沙尘暴影响范围的分析,开发研制了自动运行的MODIS沙尘暴监测和影响评估业务系统.系统具生成沙尘暴MODIS影像图、沙尘暴范围和强度遥感监测图、沙尘暴影响土地类型图、全国各省(直辖市)沙尘面积统计表、全国不同土地类型沙尘暴影响面积统计表、甘肃省各县沙尘暴的影响面积统计表和甘肃省不同土地类型沙尘影响面积统计表等功能,为沙尘暴定量和精细服务提供了丰富的产品.     

西北干旱区夏半年深厚的混合层与干旱气候形成

为了更好地理解西北干旱区大气混合层(ML)厚度的变化特征及其对当地干旱气候形成的影响,我们利用张掖和民勤站夏季及相关月的实测探空资料及T-log P图解法,首先计算了该两地逐日ML厚度,然后分析并讨论了它的时空间变化特征、与干湿天气气候的关系,以及夏半年的深厚ML,对加剧当地干旱气候的影响.结果表明:(1)河西中东部ML厚度的年变化及地区差异明显.冬季最浅薄,夏半年深厚(特别是5、6月),4月及10月分别是ML急剧增厚及变薄的过渡期;同时,更靠近西北干旱区中心的河西西部及北部的ML更深厚.(2)夏季干(湿)天气通过加强(减弱)地气间的感热交换和干对流,而明显影响当地的ML厚度.平均而言,以高温日最深厚,千日次之,小雨日再次之,而中强雨日最浅薄.千年夏季的ML厚度平均比湿年的对应值增厚300 m左右.夏季典型千日的ML厚度比雨日厚3000 m,典型干日的ML厚度昼宿变化不大.(3)反过来夏半年深厚的ML也通过增加雨滴蒸发损耗,减少了干旱区的降水,加剧了当地干旱的程度,因此夏半年深厚的ML也是形成干旱气候背景的成因之一.     

广东省1999—2013年雷电活动特征的分析

以1999—2013年广东省雷电定位资料作为数据来源,采用数理统计方法、Sql server数据库技术和GIS技术,统计分析雷电时空分布特征。研究表明,全省雷电活动频繁,规律性强,每年有数百万次雷电发生,具有明显的区域性特征。以广州为中心的珠三角区域和湛江局部地区雷电密度分布密集,粤东和粤西则分布相对稀疏,全省平均雷电密度为16.25次/(km2·年),其中广州最高,达30.96次/(km2·年),韶关最小,为9.52次/(km2·年);全省平均雷电流为25.29 k A,其中珠海最高,达33.7 k A,湛江最小,为22.3 k A;月分布主要集中在5—9月,占总数的89.5%,时段分布则在午后至傍晚13:00—19:00,占总数的62.0%。闪电以负闪为主,占93.01%,正闪占6.99%。     

煤田火区特征的土地覆盖分类方法 ——以乌达煤田火区为例

土地覆盖变化是土地分析与评价和生态环境变化预测的重要科学基础, 通过精确的土地覆盖分类方法 获取高精度的土地覆盖图是研究煤田火区生态环境变化的必要手段。本文以最大似然法、光谱角度法、面向对象 分类法和基于复合分区的分层分类法进行乌达煤田火区土地覆盖分类的方法研究。研究结果表明, 基于复合分区的 分层分类方法分类精度较高, 总体分类精度为92.97%, kappa 系数为0.9155。该方法通过基于地表热辐射特征、热 异常状况、地貌类型, 以及对生态系统扰动状况等的划分, 减少了地物信息的混淆度, 即通过提     

长江口及邻近海域底层水体低氧物理机制的研究进展

人类活动和自然因素共同但有区别的作用引起了长江口及邻近海域富营养化,造成夏季底层水体低氧现象加剧,成为近海生态健康恶化的重要征兆。本文梳理了国内外学者在该海域低氧研究中获得的重要认识,分析了底层水体溶解氧的潮周期尺度、事件尺度和年际尺度的变化特征,重点从层化与物质输运角度,介绍了长江冲淡水、台湾暖流、海洋锋面、风和潮等过程影响底层水体中氧气消耗或补充的机制,揭示了本海域主要低氧现象分别位于长江口和浙江近海的特征,对比了两处低氧区形成与演变的异同机制。目前,对低氧形成机制的定性认识和多尺度变化特征的了解已经有较好的基础,未来需要从多学科交叉角度加强现场试验和定量研究,掌握低氧的长期演变趋势,研发底层水体低氧的预测预警技术,支撑我国河口近海的生态预警监测工作。     

早渐新世钙质超微化石演变与营养盐及二氧化碳关系

南海北部早渐新世发生明显的营养供给和二氧化碳浓度的变化，相关地质记录为研究颗石藻的生理机制提供了理想的自然实验室。在本研究中，我们建立了一个新的颗石藻群落演化的指标，定义为E*比值。该比值由富营养属种和中等-贫营养属种的相对丰度计算而得（E^*=e/(e+c)×100，e代表富营养属种，c代表中等-贫营养属种）。其中富营养属种包括小Reticulofenestra， Reticulofenestra lockeri组，Reticulofenestra bisecta组和Coccolithus pelagicus组，而中等-贫营养属种包括Cyclicargolithus spp.。E^*指标与早渐新世营养盐指标具有较强的相关性，但在不同二氧化碳浓度的条件下表现不同的公变趋势。将群落组合与已发表的二氧化碳浓度数据对比，我们提出颗石藻可能在二氧化碳持续降低的环境下改变其对碳源和营养盐的利用方式，指示颗石藻的碳浓缩机制可能开始于早渐新世。