黑龙江省漠河县乡村人群对气候变化的感知方式与认知结果

以中国东北地区漠河县气象站点1960~2005年逐日平均气温数据为参照,通过问卷调查和访谈的方式,探讨漠河县乡村人群感知气候变化的方式与特征,以及认知的形成过程。结果发现:生活活动、生产活动和观察自然现象是漠河县乡村人群感知气候变化的主要途径,其中人群对生活活动的敏感度最高;基于上述感知渠道,乡村人群形成了对当地过去50 a气候变化总体趋势、极端天气现象和四季持续时间的认知。     

中国粮食单产对气候变化的敏感性评价

选取农业政策相对稳定的1985-2004年,全国2075个县(市)的粮食单产数据和全国730个基础气象站点的逐月气温、降水数据,运用协整分析方法提高了气候变化敏感区的辨识能力,得到以下结论:(1)典型相关分析结果说明4-10月温度,其次5-9月降水是影响中国粮食单产空间分异的主导因素;(2)在240个单产趋势增加显著地区中,识别出137个地区的单产趋势增长与4-10月温度变化存在长期互动关系,主要分布在地势阶梯转换带以及长江沿线等重要地理过渡带上;(3)在数据有效的328个地区中,有41.6%的地区粮食单产波动项对4-10月温度和5-9月降水两个气候波动项都敏感,主要集中分布在:①夏季风区与非季风区分界线和胡焕庸人口地理线之间的地区,常年缺粮区占优势,秦岭以北单产波动系数很高,②江西、浙江、福建是余粮区和常年缺粮区并存、单产波动变化很小的地区,③吉林、辽宁东部、河南、安徽,粮食播种总面积的波动系数低,单产波动系数较全国高,主要为受气候波动变化影响而产量不稳定的主要余粮区,这说明气候变化背景下中国粮食供应稳定性下降。     

基于Google Earth和MODIS陆地数据的农林地转换对地表温度的影响——以长江中下游及毗邻地区为例

揭示耕地与林地转换对地表温度的影响对于认识人类活动的气候与环境效应具有重要意义。基于卫星遥感数据的统计分析是揭示土地利用/覆盖变化对地表温度影响的重要手段。但是,在景观破碎度较高地区,混合像元问题成为使用这一技术手段的主要限制性因素,中国南方长江流域尤为典型。为突破这一限制,论文基于Google Earth高清影像,在1 km尺度上辨识了200对耕地与林地纯像元,进而利用MODIS陆地数据产品,对比分析了耕地与林地的地表温度(LST)、叶面积指数(LAI)、地表反照率(Albedo)之差。结果表明：耕地的LST高于林地,白天和夜间温度分别约偏高2.75 ℃和1.15 ℃,并且温差因季节而异,白昼温差呈双峰(分别是5月和10月,温差约3.18 ℃和3.33 ℃),夜间温差为单峰(7月,约2.46 ℃)。同时,温差因地而异,总体表现为西高东低,陕甘交界处的白昼温差最大,年平均约为3.83 ℃;安徽中南部温差最小,约为1.1 ℃。耕地与林地的LST之差主要由蒸散发的差异所致。林地的LAI较大,蒸散发较强,地表向大气的潜热通量较大,用于直接加热地表的感热相对偏少,因而LST相对偏低。上述结果表明近年来长江流域及毗邻地区的耕地转为林地通过增加蒸发产生了一定的致冷效应。     

基于《翁同龢日记》天气记录重建的北京1860～1897年的降水量

私人日记中的天气记录是重建历史时期高分辨率降水量序列的重要资料.通过摘录、整理《翁同龢日记》中晴、雨(雪)记录,统计了逐月降水日数,并利用降水量与降水日数之间的转换方程,重建了北京1860～1897年的夏季和年降水量.将重建的降水量与当时的器测降水量和依据“晴雨录”重建的降水量进行对比,综合这3种资料重新估算了北京18...     

中国历史时期森林空间格局网格化重建方法研究——以东北地区为例

具有空间信息的历史土地覆被数据集是研究土地覆被变化气候与生态效应的基础数据。本文在潜在植被数据和现代遥感土地利用数据的基础上,确定了土地垦殖前森林植被可能的分布范围;遴选并量化了影响我国土地宜垦性的主导因子,评估了省域尺度上土地的宜垦性;构建了以土地宜垦性为权重的历史森林覆被网格化重建模型（网格大小为10 km×10km）;重建了我国东北三省1780 年和1940 年网格化的森林覆被。结果表明：基于省域森林面积数据,该方法较好地再现了历史时期森林空间格局;与2000 年遥感有林地空间数据对比分析显示,模型重建结果与遥感数据绝对误差的单样本t 检验相伴概率（双尾）为0.12,大于显著性水平0.05,表明模型重建结果与遥感数据不存在显著性差异,网格化重建方法具有较好的可行性;同时,重建结果准确性评估也表明：1780 年重建结果在县域尺度上的相对误差在-30%~30%之间的县级政区有99个,占县级政区总数（不含无值区）的74.44%,总体误差相对较小。     

过去150年长江三角洲地区的春季物候变化(英文)

Based on phenological records extracted from Chinese historical dairies, spring phenological series in the Yangtze River Delta (YRD) of China since 1834 is reconstructed. Together with temperature and phenological observation data, the indicating significance of spring phenological series to temperature changes is also analyzed. The results are shown as follows. (1) From 1834 to 1893, spring phenodate in the YRD was fluctuated and gradually delayed, but, advanced greatly at the end of the 19th century. From 1900 to 1990, although the decadal variations were found, no clear multi-decadal trend was detected. From 1990 to 2010, spring phenodate showed significantly advance again. Compared with the mean value for 1977-1996, the latest phenodate occurred in 1893 with 27 days delayed while the earliest phenodate occurred in 2007 with 17 days advanced. (2) The correlation coefficients between spring phenodates and temperatures from December to March and from January to March exceeded -0.75 and -0.80, respectively, indicating that our phenodate series well presents the long-term changes of winter and early spring (especially from January to March) tem-peratures. These results provide important basic data for the long-term integrated tempera-ture reconstruction over China in the future work.     

MODIS BRDF/Albedo数据在中国温度模拟中的应用

地表反照率直接影响地表辐射平衡,进而改变当地温度(2 m气温,下同),然后还可能通过大气平流过程影响下游地区的温度。为揭示利用实时更新的地表反照率替换WRF (Weather Research and Forecasting) 模式的静态地表反照率对中国大陆温度模拟结果的影响,本文进行了两组为期6 年(2002-2007 年) 的连续积分试验：控制试验(CT试验) 采用短波波段地表反照率,取自WRF模式推荐的地表参数数据集;敏感试验(MD试验) 采用分波段的(可见光和近红外) 地表反照率,取自MODIS BRDF/Albedo数据产品。试验结果表明,CT试验能够模拟中国温度的基本空间格局,但是模拟温度相对于观测温度有明显偏差,青藏高原南部的模拟温度偏低(负偏差),最大偏低幅度为1.03oC,出现在秋季,东部地区的模拟温度偏高(正偏差),最大偏高幅度达3.4oC,出现在春季;MD试验模拟结果的正、负偏差格局与CT试验基本相似,但是与CT试验相比,MD试验模拟的青藏高原南部温度的负偏差更大,最大为1.32oC,而模拟的东部地区温度的正偏差明显减小,最大为2.97oC,这说明MD试验比CT试验模拟的温度普遍偏低。在青藏高原,这主要归因于MD试验比CT试验的地表反照率大,使得地表净辐射少,地表感热少,致使温度偏低;在中国东部的黄淮海至江南丘陵区,这主要归因于MD试验中北方蒙古高原的地表反照率比CT试验的大,使得MD试验中该地区的地表净辐射少,地表感热少,温度低,然后通过南下冷平流过程致使位于其下游的黄淮海至江南丘陵区温度降低。     

19世纪后半叶至20世纪初叶梅雨带位置的初步推断

提取《湘绮楼日记》中1869~1916年间长沙、衡阳地区夏半年(4~9月)的逐日天气记录,重建4~9月逐旬平均降水日数序列和6~7月逐候平均降水日数序列,与现代(1951~1980)长沙气象观测数据进行对比,发现当时梅雨期结束于7月3候,较现代推迟2候;梅雨持续时间2~3旬,比现代长约1旬。参考物候信息(历年平均蝉始鸣日期)得出结论:19世纪后半叶至20世纪初,冬季风势力强于现代,压制了副热带高压北进,当时梅雨带位置较现代偏南1~2个纬度。长衡地区因此较现代更接近梅雨带中心,出现了更明显的梅雨。     

中国东北地区17世纪后期的自然植被格局

通过整理、分析历史文献中的自然植被记录,复原了中国东北地区近代大规模农垦前(17世纪后期)的自然植被格局。结果表明,当时的主导植被类型是森林和草地,森林主要分布于山区,其中大兴安岭北端主要是寒温带落叶针叶林,长白山南端主要是温带落叶阔叶林,其余山区是针阔混交林,草地主要分布于东北平原和内蒙古高原,林-草的分界线与地表等高线有很好的对应关系;在三江平原分布有大面积的沼泽。潜在植被格局与历史自然植被格局基本一致,但是林-草分界线有明显差异,且潜在植被图中没有沼泽。     

东北地区过去300年耕地覆盖变化

人类通过耕作活动对自然植被景观的改变是全球环境变化的重要表现形式之一. 东北地区是过去300年中国人类活动对土地覆盖变化发生重大影响的典型地区, 对于从人类-环境耦合系统的角度看土地覆盖变化及其驱动机制具有重要意义. 采用历史数据订正与多源耕地数据关系模型校核相结合的方法, 重建了东北地区过去300年耕地面积时间序列以及耕地覆盖的空间格局变化, 结果表明: (1) 从变化总趋势来看, 过去300年东北耕地几乎呈指数增长, 增长最为迅速的时期为近100年, 垦殖率由约10%增至20%以上; (2) 从空间格局变化来看, 18世纪中后期之前, 东北三省的开垦区域还主要局限于辽宁省, 19世纪末至20世纪初开垦区域大规模向北扩张, 至20世纪初期, 东北的垦殖北界已达到黑龙江中部; 20世纪东北整体垦殖强度仍不断增大, 但区域差异性逐渐减小, 其中, 20世纪初至30年代和20世纪50年代至80年代高垦殖率区域扩张较明显, 并逐渐形成了3个主要农耕区; 在20世纪30~40年代的吉林省与黑龙江省, 表现出新垦殖区域向森林地区的扩张. 总之, 过去300年东北耕地覆盖的时空变化, 反映出人类通过土地开垦、森林砍伐等生产活动已较大幅度地改变了该区域的自然景观面貌.