黑龙江省农田土壤养分时空变化分析

通过对黑龙江省主要农产区中的27个县(市)2a的农田土壤养分含量数据进行统计分析,结果表明黑龙江省农田土壤肥力状况属中上等水平;2005年与2004年相比,速效氮和有机质增加,速效磷和速效钾减少;空间变异程度上,速效磷>速效钾>有机质>全氮。     

1961-2010年中国AngstrOm-Prescott系数时空变化特征

利用中国51个站1961—2010年和94个站2001—2010年的逐日总辐射和日照时数资料,基于目前最常用的AngstrOm-Prescott 公式,采用最小二乘法计算各站历年逐月a、b系数,分析其时空变化规律,主要结果表明：各地a、b系数均存在不同程度年变化,a系数与b系数呈反向变化,b系数的年变化幅度大于a系数;我国不同季节的多年平均a+b系数随海拔升高而增加;近50 a来,全国不同季节多数站的b和a+b系数呈减少趋势,a系数呈增加趋势（春季除外）,37%~63%的站,其变化趋势通过0.05的显著性检验;华北地区四季的a+b系数均呈减少趋势,海口站四季的a、b和a+b系数均呈增加趋势;全国各区域逐月a、b系数近50 a平均值与近10 a平均值存在一定的差异,其中华北地区a+b值10月至下一年4月近10 a平均值小于近50 a平均值;全国大部分地区雾霾天气在加重,尤其是华北地区。给出了我国不同区域不同年代逐月的a、b系数参考值,为相关领域的理论研究和实际应用提供基础信息支撑。     

1980—2019年新乡市极端气温时空变化特征

根据1980—2019年新乡市8个站点的逐日最高、最低气温资料,采用线性倾向率、空间插值方法、M o rlet复数小波和M-K突变检验等方法,分析新乡市极端气温时空变化特征.结果表明:新乡市极端最高气温、极端最低气温、暖夜、暖日、夏日和热夜共6种气温指数呈上升趋势,而冷夜、冷日、冰日和霜日共4种气温指数呈下降趋势;新乡...     

2000～2014年西藏高原积雪覆盖时空变化

利用MODIS/Terra积雪产品MOD10A2较系统地分析了2000~2014年西藏高原(以下简称高原)积雪面积和覆盖率的时空变化特点,并与同期主要气象要素之间的关系进行了研究。主要结论如下:(1)高原平均积雪面积是19.0×10⁴km²,占整个高原面积的15.8%,其中冬季最大,为高原总面积的23%,其次是春季(22%)和秋季(16%),夏季最小(5%);(2)过去14a高原年平均积雪面积呈现微弱减少态势,其中秋冬两季积雪面积略显上升趋势,春季略有减少,夏季减少趋势显著,积雪面积变化与气温之间存在负相关关系,与同期降水量之间的关系不大;(3)2000~2014年,羌塘高原北部和西南喜马拉雅山脉积雪覆盖率增加趋势明显,而在那曲东南部、喜马拉雅山脉东段和阿里地区北部积雪覆盖率减少趋势明显;(4)高原积雪覆盖变率具有明显的空间差异,且由春秋两季主导,秋季年际变率要大于春季,高原中东部和周围高大山脉及其附近是高原积雪覆盖年际变率最大的区域,而雅鲁藏布江中下游谷地、藏东南干暖河谷以及藏北高原中西部是年际变率最小的地区;(5)积雪年际变率大值区是高原主要的牧区和雪灾频发区,是高原积雪监测和防灾减灾的重点。     

1961～2008年广东省极端气温的时空变化特征

选取广东省通过均一性检验的37个代表性测站1961～2008年逐日最高、最低气温资料,采用线性趋势分析、空间插值等方法,分析了广东省年和季极端最高、最低气温的时空变化特征。结果表明:广东省年极端最高、最低气温均呈明显增温趋势并存在非对称性变化,年极端最低气温的线性增温速率(0.044℃/年)明显高于极端最高气温的线性增温速率(0.012℃/年)。极端最高、最低气温的变化存在明显的季节差异和地区差异,增温速率均在冬季最大,春季最小;珠江三角洲、东南沿海地区增温最明显,粤西、粤东北地区增温不明显。     

1981-2010年青藏高原降雪日数时空变化特征

利用青藏高原气象站降雪日数观测资料,分析1981-2010年青藏高原降雪日数的时空变化特点和主要影响因素。结果表明:降雪日数总体上呈青藏高原中东部高寒地区、喜马拉雅山脉南麓和祁连山脉流域降雪日数多,南部河谷和北部湖盆区降雪日数少的空间分布格局;春季降雪日数占全年的45%,其次是冬季（28%）和秋季（22%）,夏季最少（5%）;30年内青藏高原平均年降雪日数呈明显减少趋势,降幅达10.5 d/（10 a）,其中,春季降幅最大（4.8 d/（10 a））,夏季最小（1.2 d/（10 a））;年降雪日数在1997年发生了由多到少的气候突变;降雪日数年内分布呈双峰型,峰值出现在冬夏大气环流的转换季节,青藏高原大气环流的转换期与上升运动相联系的低值天气系统和高空温湿条件均有利于降雪出现;青藏高原降雪日数的明显减少与气温的显著上升呈线性关系。     

成熟森林生态系统土壤有机碳积累:实现碳中和目标的一条重要途径

为了应对全球气候变化带来的挑战,2020年9月中国提出努力争取在2060年前实现碳中和。对此,生态系统固碳被寄予厚望;然而,生态学理论认为,成熟生态系统的碳输入输出趋于平衡,没有碳的净积累,也就没有碳汇功能,而未成熟的生态系统虽有碳的净积累并具有碳汇功能,但自然界任何未成熟生态系统从它建立的时候开始都在不断地向成熟生态系统演替,即任一生态系统演替的最终结果必然是碳输入输出达到平衡状态。由于森林生态系统碳库是陆地生态系统中最大的碳库,所以人们对其在碳中和上的贡献充满期待。本文以森林生态系统为例,分别考虑森林生态系统碳库的生物量碳库和土壤有机碳库,并基于全球最新研究成果,论证了森林生态系统土壤碳库积累过程具有长久的固碳功能,且不违背成熟生态系统碳输入输出趋于平衡的生态学理论,它能为实现碳中和目标做出贡献。     

1980—2019年北疆风灾时空变化特征及成因

基于1980—2019年北疆38县市风灾次数及其造成的死亡人数、倒塌房屋数、倒塌棚圈数、牲畜死亡数、农作物受灾面积等灾情资料,构建大风灾损指数,并根据概率密度分布确定风灾危害性等级.在此基础上,结合44个气象站平均风速、各县市农作物播种面积和牲畜存栏数资料,研究分析北疆风灾的时空变化特征及成因.结果表明:北疆地区风灾较...     

1981—2010年贵阳冬季冻雨日数时空分布变化特征

该文利用1981—2010年贵州冬季的日降水资料以及冻雨资料分析了近30 a发生冻雨天气日数的统计特征。研究表明:无论是各年冻雨发生频次还是30 a总频次,开阳地区都为最多,在趋势检验中,开阳和乌当地区虽有明显的减少趋势,但并未通过95%信度检验,只有贵阳有显著增多的趋势,空间分布呈由贵阳向外发散逐渐减少趋势。根据各月的统计特征表明,各地区冻雨主要发生在1、2月,并且开阳在各月相对其他地区发生冻雨概率最大,花溪最小。总体来看,在全市冻雨发生频次无明显增多或减少趋势,冻雨发生频次的主周期为4 a,第二显著周期为12 a,各级冻雨频次的空间分布均呈由东北向西南减少的趋势。     

1960～2010年湖南雨日的时空变化特征

采用湖南省的88个地面气象站点逐日降水资料,运用经验正交分解（EOF）、线性回归、小波分析等方法分析了湖南雨日的空间变化特征和气候变化趋势,以及湖南雨日与降水量的关系。结果表明：湖南雨日空间分布大致是南多北少,平原少于山区丘陵区,呈现出2条少雨日带、4个多雨日区;过去51 a湖南大部分地区雨日呈减少趋势,对比雨日的空间分布发现,未来湖南雨日的空间分布差异可能减小;湖南雨日存在明显的年代际变化,1970年代和2000年代分别为近51 a来雨日最多和最少的10 a。湖南雨日的空间分型既有全区一致性,也存在着东南部—西北部、湘中地区与周围地区及东部—西部相反变化的差异。全区一致型雨日呈下降趋势,存在3 a、8 a和21 a周期变化。东南—西北反向型雨日东南（西北）呈下降（上升）趋势,存在3 a、6 a和18 a周期变化。湖南雨日与降水量呈正相关关系,且雨日和降水量的时空变化特征非常相似。     

Changes of Accumulated Temperature, Growing Season andPrecipitation in the North China Plain from 1961 to 2009

Using the high-quality observed meteorological data,changes of the thermal conditions and precipitation over the North China Plain from 1961 to 2009 were examined.Trends of accumulated temperature and negative temperature,growing season duration,as well as seasonal and annual rainfalls at 48 stations were analyzed.The results show that the accumulated temperature increased significantly by 348.5℃ day due to global warming during 1961 2009 while the absolute accumulated negative temperature decreased apparently by 175.3℃ day.The start of growing season displayed a significant negative trend of-14.3 days during 1961-2009,but the end of growing season delayed insignificantly by 6.7 days.As a result,the length of growing sea.son increased by 21.0 days.The annual and autumn rainfalls decreased slightly while summer rainfall and summer rainy days decreased significantly.In contrast,spring rainfall increased slightly without significant trends.All the results indicate that the thermal conditions were improved to benefit the crop growth over the North China Plain during 1961-2009,and the decreasing annual and summer rainfalls had no direct negative impact on the crop growth.But the decreasing summer rainfall was likely to influence the water resources in North China,especially the underground water,reservoir water,as well as river runoff,which would have influenced the irrigation of agriculture.     

Changes of Accumulated Temperature, Growing Season and Precipitation in the North China Plain from 1961 to 2009

Using the high-quality observed meteorological data, changes of the thermal conditions and precipitation over the North China Plain from 1961 to 2009 were examined. Trends of accumulated temperature and negative temperature, growing season duration, as well as seasonal and annual rainfalls at 48 stations were analyzed. The results show that the accumulated temperature increased significantly by 348.5℃ day due to global warming during 1961-2009 while the absolute accumulated negative temperature decreased apparently by 175.3℃ day. The start of growing season displayed a significant negative trend of -14.3 days during 1961- 2009, but the end of growing season delayed insignificantly by 6.7 days. As a result, the length of growing season increased by 21.0 days. The annual and autumn rainfalls decreased slightly while summer rainfall and summer rainy days decreased significantly. In contrast, spring rainfall increased slightly without significant trends. All the results indicate that the thermal conditions were improved to benefit the crop growth over the North China Plain during 1961-2009, and the decreasing annual and summer rainfalls had no direct negative impact on the crop growth. But the decreasing summer rainfall was likely to influence the water resources in North China, especially the underground water, reservoir water, as well as river runoff, which would have influenced the irrigation of agriculture.     

京津冀平原地区灰霾天气的年代变化

首次利用高时空密度机场逐时能见度和天气现象的历史数据(1961～2006年), 对京津冀平原地区的灰霾天气现象进行了分析研究。初步的研究结果表明:(1)该地区的灰霾天气具有年代演变特征, 从20世纪90年代开始, 该地区的灰霾天气从局地性演变为区域性;(2)20世纪70年代中期至20世纪90年代初期, 该地区的大城市(如北京和石家庄)灰霾天气日数呈增加的趋势, 而中小城市却呈现出下降的趋势;考虑到这一时期经济高速增长的现实, 而中小城市的灰霾却表现出减少的趋势, 这一现象从污染控制的角度值得关注和借鉴;(3)20世纪70年代以前, 北京与石家庄的灰霾日数基本相同(100 d左右), 但20世纪70年代中期以后石家庄地区急剧增加并大幅超出, 超出的幅度近100 d左右;考虑到城市化对灰霾的影响以及北京地区的城市化水平远大于石家庄地区, 这一现象值得进一步深入研究。     

Characterization of Organic Aerosol at a Rural Site in the North China Plain Region: Sources,Volatility and Organonitrates

The North China Plain(NCP) is a region that experiences serious aerosol pollution. A number of studies have focused on aerosol pollution in urban areas in the NCP region; however, research on characterizing aerosols in rural NCP areas is comparatively limited. In this study, we deployed a TD-HR-AMS(thermodenuder high-resolution aerosol mass spectrometer) system at a rural site in the NCP region in summer 2013 to characterize the chemical compositions and volatility of submicron aerosols(PM_1). The average PM_1 mass concentration was 51.2 ± 48.0 μg m~(-3) and organic aerosol(OA) contributed most(35.4%) to PM_1. Positive matrix factorization(PMF) analysis of OA measurements identified four OA factors, including hydrocarbon-like OA(HOA, accounting for 18.4%), biomass burning OA(BBOA, 29.4%), lessoxidized oxygenated OA(LO-OOA, 30.8%) and more-oxidized oxygenated OA(MO-OOA, 21.4%). The volatility sequence of the OA factors was HOA BBOA LO-OOA MO-OOA, consistent with their oxygen-to-carbon(O:C)ratios. Additionally, the mean concentration of organonitrates(ON) was 1.48-3.39 μg m~(-3), contributing 8.1%–19% of OA based on cross validation of two estimation methods with the high-resolution time-of-flight aerosol mass spectrometer(HRToF-AMS) measurement. Correlation analysis shows that ON were more correlated with BBOA and black carbon emitted from biomass burning but poorly correlated with LO-OOA. Also, volatility analysis for ON further confirmed that particulate ON formation might be closely associated with primary emissions in rural NCP areas.     

华北平原近45年气候变化特征分析

为研究华北平原气候时空变化特征,选用华北平原53站1961—2005年逐日气象资料,采用趋势分析法分析华北平原主要气候要素时空演变特征,利用M-K突变检验法确定气候要素突变年。结果表明:年平均气温升高趋势明显,尤其是20世纪90年代以后;降水量总体变化趋势不明显,20世纪80年代中后期开始,由多雨期转为少雨期;近45年来华北平原的气候经历了一个"冷湿-暖干"的变化过程;年日照时数减少趋势明显。华北平原增温主要在1—4月;降水量在多雨的4月、7、8月减少趋势明显;光照变差的主要原因是夏季和冬春季日照时数的减少。空间上,南北之间温差呈减小趋势,而降水量和日照时数之差则相反。气温升高使得积温增加,热量资源更加丰富。     

华北地区农业干旱预测模型及其应用研究

对华北地区冬小麦进行了水分胁迫实验,确定了冬小麦光合作用速率对水分胁迫的响应曲线,提出了农业干旱指数和农业干旱预警指数两个基本概念,在此基础上建立了具有明确生物学机理的华北农业干旱预测数值模式。对北京、石家庄、郑州和济南1998年至2000年432旬的农业干旱模拟结果表明：农业干旱预警定性准确率为90.7%,定量准确率在87.5%左右;此外,模拟表明模式也可以对区域农业干旱进行准确有效的预测。利用1961~2000年气象资料对北京等地区历年农业干旱进行数值分析,结果表明：不同于大气干旱,在自然气象条件下,北京等地区作物生长期内几乎每年都存在农业干旱现象,特别是冬小麦灌浆至成熟期每年均存在一次较为严重的农业干旱胁迫过程,但农业干旱胁迫程度年际间存在一定波动,功率谱分析表明其具有3~6年的周期变化规律。对平均气候状况下华北地区农业干旱进行了时空动态分析,结果发现在自然条件下,华北大部分地区冬小麦4月下旬至5月下旬,即大约在冬小麦开花、灌浆至成熟期,农业干旱胁迫指数存在一种自然的逐渐加强的动态过程,这与华北地区的农业生产实践是基本一致的。     

气候变化与清代华北平原动乱事件关系分析

以《清实录》为历史数据源,以事件频次（县次/年）为代用指标,重建清代（1644—1911年）华北平原动乱事件序列。结果表明：世纪/年代尺度上的冷期或降温阶段的动乱频次高于暖期或升温阶段;干旱事件对动乱的触发作用比洪涝明显,干旱指数与动乱频次显著正相关,19世纪3次大规模农民起义均发生在极端旱灾背景下。上述对应关系在不同时间尺度上的显著程度有所不同,较短时间尺度（年代/年）上的规律在清代早期不明显,从18世纪末开始,随着人-地矛盾的激化逐渐明显,其程度随时间推移而加强。     

中国土壤有机碳库及其演变与应对气候变化

通过综述和评价中国土壤,特别是农田土壤有机碳库（以下简称碳库）的现状与演变态势, 讨论其对我国应对气候变化的意义, 提出了我国土壤碳库及其演变与应对气候变化的基本国情是：1) 我国土壤背景碳储量较低且区域分布不均衡;2) 我国土壤固碳效应明显,未来固碳减排潜力显著;3) 技术和政策是实现和提高我国土壤碳汇、促进我国应对气候变化能力建设的重要途径。建议进一步加强对我国农田土壤固碳减排的研发投入, 完善农业应对气候变化的相关政策和鼓励措施体系,研究构建气候友好的新型农业,以期在提高和稳定农业生产力与应对气候变化能力上获得双赢。     

中国土壤有机碳库及其演变与应对气候变化

 通过综述和评价中国土壤,特别是农田土壤有机碳库（以下简称碳库）的现状与演变态势, 讨论其对我国应对气候变化的意义, 提出了我国土壤碳库及其演变与应对气候变化的基本国情是：1) 我国土壤背景碳储量较低且区域分布不均衡;2) 我国土壤固碳效应明显,未来固碳减排潜力显著;3) 技术和政策是实现和提高我国土壤碳汇、促进我国应对气候变化能力建设的重要途径。建议进一步加强对我国农田土壤固碳减排的研发投入, 完善农业应对气候变化的相关政策和鼓励措施体系,研究构建气候友好的新型农业,以期在提高和稳定农业生产力与应对气候变化能力上获得双赢。     

华北平原不同生长发育期作物长势对气候因子的响应研究

利用卫星遥感归一化植被指数(NDVI)时间序列数据和站点气象数据,从农作物生长发育过程的角度,分析了1981~2008年华北平原农田在12个生长发育期(冬小麦8个、夏玉米4个)对降水和温度不同的响应特征。研究区农田植被指数对降水响应的滞后性强于对温度的滞后性,其中对降水最为敏感的是前1和前2个生长发育期,对温度最为敏感的是同期和前1个生长发育期。不同种类作物在不同时期对气候因子响应不同:冬小麦发育中后期、夏玉米发育中期,绝大多数站点植被指数与降水呈正相关;冬小麦生长发育前中期植被指数与温度呈显著甚至极显著正相关。冬小麦出苗期温度、返青期温度和返青期降水分别与不同时期植被指数显著相关,出苗期和返青期为研究区农田长势对气候因子响应的敏感期。