Difference in the Interdecadal Variability of Spring and Summer Sensible Heat Flux over Northwest China

The present study investigates the difference in interdecadal variability of the spring and summer sensible heat fluxes over Northwest China by using station observations from 1960 to 2000. It was found that the spring sensible heat flux over Northwest China was greater during the period from the late 1970s to the 1990s than during the period from the 1960s to the mid-1970s. The summer sensible heat flux was smaller in the late 1980s through the 1990s than it was in the 1970s through the early 1980s. Both the spring and summer land-air temperature differences over Northwest China displayed an obvious interdecadal increase in the late 1970s. Both the spring and summer surface wind speeds experienced an obvious interdecadal weakening in the late 1970s. The change in the surface wind speed played a more important role in the interdecadal variations in sensible heat flux during the summer, whereas the change in the land-air temperature difference was more important for the interdecadal variations in sensible heat flux in the spring. This difference was related to seasonal changes in the mean land-air temperature difference and the surface wind speed. Further analysis indicated that the increase in the spring land surface temperature in Northwest China was related to an increase in surface net radiation.     

用Palmer湿润指数作西北地区东部冬小麦旱涝评估

根据Palmer气象干旱指数 (PDSI) 的中间量Palmer湿润指数原理, 计算了西北地区东部冬小麦农气观测站延安、咸阳等多个站点1961—2000年逐月Palmer湿润指数, 对各站点的冬小麦不同发育期的旱涝情况做了初步的验证和应用。Palmer湿润指数与Z指数对比结果表明:Palmer湿润指数对农作物旱情分析更具有客观性, 分析结果更符合实际情况, 因而可以作为我国西北地区东部农作物旱涝的评估工具。     

西北地区MODIS-NDVI指数饱和问题分析

为了了解西北地区MODIS-NDVI和MODIS-EVI两种植被指数的特点,本文利用美国NASA LP DAAC(Land Process Distributed Active Archive Center)2004年1~12月的250 m分辨率16天植被指数合成的MOD13 Q1数据集,对西北地区不同类型植被NDVI和EVI的特征进行分析,并对西北地区MODIS-NDVI饱和问题进行了初步研究。结果表明:NDVI和EVI对干旱—半干旱气候区植被覆盖度不高的植被类型描述能力相似,月际变化趋势一致。西北地区各种植被类型NDVI比EVI高,NDVI与EVI的差异总体上呈现从半荒漠、草原、农区到林区,随NDVI值的增加而增大的规律。对植被度覆盖度高的阔叶林和针叶林,在植被生长旺盛期,NDVI总在0.8附近波动,NDVI随植被的生长增加的很小,一直维持在一个高且平的范围内,不再能看出植被生长变化的现象,即饱和现象严重;而EVI表现良好,随着植被的生长而增加,能明显地反映出植被生长的季节变化。西北高寒草甸和陕西关中农业区NDVI也出现有不同程度的饱和,饱和时间因植被的不同从1~2月不等。0.8可作为NDVI饱和的阈值。NDVI饱和问题对卫星监测植被的研究和应用会产生误差,EVI能较好地解决NDVI的饱和问题。     

西北地区东部冰雹云的卫星光谱特征和遥感监测模型

根据气象台站的冰雹观测记录,针对冰雹灾害多发的西北地区东部,选取2001—2004年间14次NOAA卫星过境的AVHRR资料,共88个样本数,对冰雹云和其他云的光谱特征进行对比分析。结果表明,雹云的热红外亮度温度的变化基本在245K以下,中红外波段反射率相对较低,基本变化在0.4及以下范围,可见光和近红外波段反射率>0.6。冰雹产生的两个重要条件是高的云光学厚度和大的云粒子有效半径共同发生的区域;西北地区冰雹发生的云顶高度基本在4.5～7km之间。根据雹云的光谱特征,确定雹暴指数及其模型阈值>0.35的冰雹监测方法,多普勒雷达回波和气象站观测结果说明,雹暴指数等多参数结合判别冰雹云效果显著。     

西北干旱区水资源约束下城市化过程及生态效应研究的理论探讨

城市化是西北干旱区实现小康目标的必由之路,然而最大的自然障碍因素是水资源严重短缺。现实的城市化与水资源及生态环境保护之间存在着各种矛盾与胁迫。从城市化过程及其生态效应研究的重要性出发,透过对国内外研究进展的分析与评述,把水资源作为西北干旱区先决约束条件。提出了水资源约束下西北干旱区城市化过程及其生态效应的研究思路,包括选择水资源变化过程与城市化过程之间相互胁迫的驱动因子,揭示水资源变化对城市化过程的胁迫机制与规律;分析城市化过程引起的与水相关的生态效应;建立城市化过程及其生态效应预警指标体系。对不同强度水资源约束下城市化过程进行动态预警和情景分析;选择最节水的城市化发展模式和建设节水型城镇体系等。进而为加快西北干旱区城市化发展进程、改善干旱区生态环境、实现小康目标提供科学的决策依据。     

中国西北地区中晚全新世火历史集成重建与气候演化

为了探讨西北地区古火演化及其驱动机制,基于28个样点的炭屑和黑碳记录,集成重建该区8 kaBP的古火变化序列;同时结合古植被、古气候、历史文献等记录,分析了古火活动与气候变化和人类活动之间的关系。结果表明：西北地区中晚全新世火历史可以划分为4个阶段;(1)火活动波动阶段（8～6 kaBP）,古火事件发生频繁,主要受气候变化的影响;(2)火活动平稳阶段（6～4 kaBP）,气候趋于暖湿化,植被有所发展,贮藏了一定的燃烧质;(3)火活动快速上升阶段（4～2 kaBP）,人类活动成为火事件的主要影响因素,古火活动频率呈现不断上升的趋势;(4)火活动大范围发生阶段（2～0 kaBP）,气候由湿冷向干冷转化,生物质干燥易燃,农业快速发展,朝代更替和战争频繁,火活动异常剧烈。     

中国西北地区北部蚀源区铀含量特征及其地质、成矿意义

中国西北地区北部主要盆地蚀源区包括银额盆地周缘、北山盆地群周缘、三塘湖盆地周缘、准噶尔盆地周缘,主体位于中亚构造域中西部南缘(部)或与之毗邻区。通过对研究区1 416件中性、酸性及碱性岩浆岩样品的年龄和铀含量数据进行分区统计处理,计算其在地史上的铀迁移量和古铀含量,结果显示,研究区岩浆活动主要发生在早石炭世-早三叠世(349~248 Ma),其次在中奥陶世-早泥盆世(470~396 Ma)。这分别与古亚洲洋开始俯冲消减(O2S1)和最终关闭、中亚-蒙古碰撞褶皱带形成(C-T1)的大地构造演化阶段及重大事件相对应。各区富铀岩石主要形成于早石炭世-早三叠世(334~250 Ma),其与晚古生代岩浆活动具有时间上的一致性。在地域上, 两者有从西向东时代变新的趋势。这亦与古亚洲洋关闭、中亚构造域形成西早东晚的演化特征相一致。各蚀源区岩石的铀含量不尽相同,综合对比和评价表明：北山柳园区、准噶尔盆地东北缘阿勒泰-蕴都地区和东南部清河地区岩石铀含量与宗乃山区铀含量相当或更富;准噶尔盆地东北缘卡拉麦里区岩石铀含量偏富;银额盆地南缘雅布赖山、巴彦诺日公及庆格勒地区及其北部的沙拉扎山区,北山盐滩及马鬃山区,三塘湖盆地周缘,以及准噶尔盆地东北缘的阿勒泰西北区和西缘的北部区铀含量中等;其他地区铀含量相对较贫。研究区现今富铀蚀源区的大部地区,在晚三叠世开始隆升,此后进一步发展,为邻近中新生代盆地提供了丰富的沉积物和铀物质,成为相邻中新生代陆相盆地砂岩型、煤岩型及泥岩型铀矿床的主要成矿物质来源;盆内深部烃源岩层富含铀元素,可降低烃源岩的生烃门限温度并增加烃源岩生烃总量,具有重要的地质、成矿意义。     

我国西北地区21世纪季节气候变化情景分析

使用各国政府间气候变化专门委员会(IPCC)数据分发中心提供的7个全球海气耦合气候系统模式(CCC、CCSR、CSIRO、DKRZ、GFDL、HADL、NCAR)的模拟结果,对我国西北地区未来21世纪考虑温室气体增加(GG)和温室气体与硫化物气溶胶共同影响(GS)时,冬夏季的气候变化情景进行了分析.模式集成结果分析表明,我国西北地区的变暖趋势与全球、东亚和中国一致,但变暖幅度明显高于全球、东亚和中国.对未来100年各个季节线性倾向的分析表明,西北地区GG和GS时都是冬季变暖最大,可高达5～8℃/100a,且整个西北地区中新疆地区为最大变暖区.21世纪由于人类活动,西北地区最低温度和最高温度都将明显升高,其线性趋势可达4～6℃/100 a.由于全球气候模式对区域尺度的模拟存在较大的不确定性,未来需要作更多的深入研究.     

高速铁路背景下西北地区铁路可达性与空间相互作用格局变化分析

西北地区是丝绸之路经济带建设的境内外重要结合点。通过考虑各城市铁路交通流的异质性,以西北各市(州)主要城市为研究单元,重要高铁线路开通时间为断面,以2011、2015年和2019年为时间节点,利用列车频次可达性测度方法与标准引力模型,采用列车频次加权平均旅行时间以及经济联系总量和经济联系强度等指标,对其铁路可达性及城市空间相互作用进行分析。结果表明:(1)铁路可达性及城市间经济联系强度整体上提升明显,高铁沿线更为显著,受列车频次的影响较大。(2)全区铁路可达性总体上东西梯度差异显著,向西北方向逐渐递减。各省(自治区)局部表现为以省会城市为中心,以铁路枢纽城市为次中心的圈层结构。(3)全区空间相互作用由传统的"极核式"转变为以枢纽城市为节点,以陇海线、宝兰线、兰新线等主干铁路为轴线纵向延伸的"点轴式",进而初步形成一定的"网络式"格局。各省(自治区)内部"区域中心城市—外围城市—边缘城市"经济联系总量梯度结构明显。深入剖析地区可达性及经济联系分布格局,建议应该进一步加强铁路建设,尤其是扩大边缘地区铁路网覆盖面,统筹东西梯度发展,非高铁沿线城市需要加强与沿线城市的交通接驳建设,积极主动融入高铁网络。     

1961-2020年西北地区夏季降水趋势变化特征

采用近60年西北地区364站逐日降水观测数据,从降水量和降水日的角度对比研究了西北地区夏季降水趋势时空变化特征。结果表明：平均而言,西北地区夏季降水量占全年总降水量的50-70%。整体上西北地区降水量呈现显著增多的线性趋势,但并非全区一致性增多。降水量增多（减少）的站数约占区域内总站数的57%（43%）,降水日数呈现增多（减少）的站数约占总站数的43%（57%）。两者同时增加的站点主要位于南疆盆地、北疆西部及青海中部和北部等地,两者同时减少的站点主要位于甘肃东南部、宁夏、陕西中部偏东等地,而两者反相变化的站点主要位于新疆北疆地区、青海省西南部边缘地区和陕西南部。近60年西北地区极端降水量和降水日数也呈现出线性增加的趋势。西北地区各个区域降水量和降水日数除年际变化外,还存在年代际变化特征,但不同区域变化位相存在一定差异。