长江流域大气水汽输送

长江流域大气水汽输送和水分平衡等问题曾有过一些研究。由于当时条件的局限,仅利用个别年分的资料或利用几个年分夏季的资料对长江流域部分地区进行了计算     

主编语

生态气象学是一门交叉学科,它以包括大气环境在内的生态系统为主要研究对象,利用天气学、气候学、应用气象学、生态学原理与方法研究生态系统诸因子间的相互作用及变化规律。在全球气候变暖、生态环境问题日益突出的背景下,生物资源和土地资源退化等问题直接威胁到了人类的生存和可持续发展。考虑到未来气候变化的不确定性和负面影响,如何维持生态系统的健康演变,适应环境变化,需要将气象学和生态学结合起来开展交叉研究,探讨各相关要素相互作用的过程和因果关系,这是生态气象学需要探讨、解决的问题。水生生态系统是全球生态系统重要的组成部分。长江作为我国最长的河流,其流域的生态环境与天气、气候变化对于沿江区域的经济发展有着重要影响。特别是在“万里长江,险在荆江”的荆江流域,夏季的强降水使得这片素有“九曲回肠”之称的流域始终面临着洪水宣泄不畅、极易溃堤成灾的威胁。因此,研究该流域的生态气象特征,对于这里以农业、水产养殖业为特色的地方经济、及清洁环境和健康生态系统的维持具有重要的气象服务价值。近年来,湖北省荆州市气象局在生态气象领域做了大量工作,对一些科技问题进行了积极探索和总结,本期以“刊中刊”的形式集中刊登了依托于荆州市气象局的“江汉平原生态气象遥感监测技术协调创新中心”有关成员单位在湿地生态与农业气象等方面的最新研究文章。本期“进展报告:长江生态气象”在荆州市气象局的支持下,展示了该局科研业务人员独立或与高校等机构学者合作,在江汉生态气象方面近年来取得的主要成果。这些研究分别从产量预报(P36)、洪涝灾害(P51)、农作物遥感(P58、P72)、水体遥感(P85、P91)以及流域生态环境保护(P105)等不同角度阐述了生态气象领域在当地的研究进展,这些研究与长江流域生态保护与可持续发展问题密切相关。     

长江流域月降水的时空变化及其与AO/NAO的时滞相关分析

运用旋转经验正交函数(REOF)和交叉小波变换方法,分析了长江流域1960—2012年月降水的时空分布特征及其与AO/NAO的时滞相关关系。结果表明:(1)长江流域月降水异常分布的局域特征明显,可划分为4个主要的空间异常型:两湖平原型、东南丘陵型、西南型及北方型;(2) 4个主要的空间异常模态的累计贡献率达45. 8%,其中REOF1(18. 9%)的正异常区位于巫山及两湖平原地区;东南丘陵一带为REOF2(12. 3%)的正值中心,REOF3(8. 9%)突出了云贵高原北部和四川盆地南部的正异常区; REOF4(5. 7%)的负值中心处于四川盆地北部及其以北地区。这4个模态的时间系数(RPCk)的变化幅度较大,且其位相均呈不规则的正负交替,表明各降水异常区具有复杂的时间演变特征;(3) 4个主要异常模态与AO、NAO在特定时间尺度皆存在显著相关的现象,巫山及两湖平原地区、四川盆地北部及其以北地区的月降水均对AO表现出及时响应;东南丘陵一带的月降水对AO、NAO的最佳滞后响应时间都较长。     

关于建立长江流域生态安全体系的初步探讨

阐述了生态安全与生态安全体系的基本概念，提出了生态安全体系由生态安全组织管理系统，规划、决策与建设管理系统，政策与法律配套系统，信息管理系统，监测、预警、监督与评估系统和资金保证系统等组成；最后分析了长江流域生态环境问题现状，认为建立长江流域生态安体系非常紧迫，并勾画了这一体系的基本框架。     

呼应浦东开发 振兴九江经济

论述浦东开发对九江区域经济的影响,加快九江开发是时代的要求,提出呼应浦东开发的基本构想。     

影响长江流域异常旱涝的因子分析

用相关矩分析方法，研究了赤道东太平洋海温等因子与长江流域夏季旱涝之间的关系及各因子在旱涝形成中的贡献。结果表明，所选因子的前期异常变化，对长江流域夏季降水都有不同程度的影响。它们之间的关系主要通过异常旱涝年反映出来，且海温、南方涛动指数和西太平洋副高与旱涝的相关具有一定的持续性。因子综合分析表明，前期赤道东太平洋海温、南方涛动指数、西太平洋副高及长江区温度在长江流域旱涝形成中贡献较大。     

长江流域及三峡库区近542年旱涝演变特征

选取长江流域沿线及三峡库区12个代表站,根据中国500年旱涝图集等级和各站建站以来5—9月降水量资料,按照旱涝等级标准,分别得到长江全流域、上游流域、中游流域、下游流域及其三峡库区1470—2011年旱涝等级序列。结果表明:长江各流域及其三峡库区均呈现较为明显的旱涝交替阶段,20世纪偏旱频率强烈增加,19世纪和20世纪偏涝频率明显增加。长江流域和三峡库区偏旱以上等级具有准160年周期震荡,全流域偏涝以上存在准140年的周期震荡,但20世纪后有所减弱,三峡库区偏涝以上等级存在准百年的周期震荡。三峡建坝蓄水前后库区降水EOF时空分布呈一致减少趋势,与此同时长江上游降水呈下降趋势,反映了长江上游流域及三峡库区气候趋旱;M-K突变检验显示水库蓄水前后流域上游和库区降水均未发生显著变化。在全球气候变化的背景下,三峡库区旱涝演变并不是孤立事件,而是与长江上游乃至整个长江流域旱涝背景密不可分。     

长江流域不同地质生态环境土壤碳酸酐酶活性、有机碳含量及其相关性

为了探讨流域岩溶生态系统土壤碳酸酐酶(CA)活性、有机碳含量及CA固碳之间的潜在关系,选取长江流域干流及支流沿岸不同地质生态环境下的10个样地,比较长江流域不同地质生态环境下表层土壤(0~20cm)中的碳酸酐酶(CA)活性与土壤有机碳(SOC)含量,并分析二者之间的关系。结果表明:(1)长江流域岩溶区的表层土壤CA活性要高于非岩溶区(P0.01),土壤CA活性的差异与样地的地质类型及植被类型不同有关;(2)位于岩溶区高场(GC)样地的年平均SOC含量最高(1.09%),而位于非岩溶区外洲(WZ)样地的年平均SOC含量最低(0.29%),而且总体比较而言,长江流域冬季表层土壤的平均SOC含量显著高于夏季(P0.01);(3)相关性分析结果显示,不同季节长江流域岩溶区表层土壤CA活性与SOC含量呈一定的正相关。研究结果为进一步研究流域岩溶生态系统土壤CA与土壤固碳能力之间的关系奠定了基础。     

分辨率和陆面方案对长江流域短期气候预测影响

利用区域气候模式RegCM4.5,分别选取不同陆面参数化方案和空间分辨率,对5个长江流域降水异常年份进行短期气候回报试验,分析对气温和降水预测效果的影响及其最优组合。结果表明:空间分辨率的提高可以改善流域降水和气温的预测性能;而不同陆面方案引起的地表净辐射能量分布不同及其地表蒸散差异,最终导致流域内气温和降水预测效果不一致。RegCM（CLM4.5+30 km）对流域内小雨预测结果最好,而RegCM（BATS+30 km）预测流域内大雨和暴雨效果最优;RegCM（CLM3.5+30 km）对流域内气温预测能力最好。