中低纬度山地阴阳坡的季节性及其利用

在北半球,通常认为南坡即为阳坡;北坡即为阴坡。所谓阳坡,即日照时间长,接受辐射多的坡向;日照辐射相对少的坡向为阴坡。根据太阳照射时间和所接受的太阳辐射量计算分析,在中、低纬度地区的冬季,南坡是阳坡,北坡为阴坡;在夏季恰恰相反,北坡是阳坡,南坡是阴坡。太阳辐射能是绿色植物的唯一能量源泉,又是坡面上热量主要来源。因而对阴、阳坡的认识,关系到坡地资源合理开发利用。为此我们特对中、低纬度南、北坡辐射、热量季节变化作了粗浅分析。     

小兴安岭地区森林地被可燃物含水率变化规律及其与森林火险等级关系

通过对小兴安岭地区丰林自然保护区针阔叶混交林内的原始红松林地被物含水率与同期气象要素的比较分析,研究了森林地被可燃物含水率变化规律与森林火险等级关系.结果表明:森林地被可燃物含水率与降水量、蒸发能力、蒸发速度、空气温度、相对湿度、高温天气、风向和风速等气象要素密切相关;森林地被可燃物的含水率,特别是细小可燃物的含水率的高低与森林火险等级关系十分密切,地被可燃物含水率越高,森林火险等级越低.     

大兴安岭北部林区夏季林火发生的气象环境

近年来，尤其是2002年夏季，内蒙古大兴安岭林区和黑龙江省大兴安岭林区相继发生了严重的森林火灾。大兴安岭夏季发生森林火灾有其长期孕育的以气象因子为主导的火环境,长期干早少雨使林内杂草枯黄,枯枝落叶层和腐殖层含水量大大降低,可燃物大量增加且干燥,构成夏季林火环境。人们对夏季林火缺乏正确的认识，不能做到及时发现,及早扑救。近年来世界各地夏季森林火灾有上升的趋势,需引起各方的重视。     

基于Landsat 8的川西复杂地形太阳辐射估算研究

山地地表太阳辐射受坡度、坡向及地形遮蔽等影响,导致区域地表所接收的连续分布的太阳辐射量较难测量,而针对山地地表太阳辐射估算已成为目前研究的一个重点。为定量分析山地地表太阳辐射,本文利用Landsat8遥感影像、数字高程模型及气象观测数据计算相关参数,采用已有的太阳直射模型、天空散射模型和周围地形反射模型,综合估算研究区山地地表特定时刻的瞬时太阳辐射,同时根据气象站点获取的逐时太阳辐射和日总辐射量数据对结果进行验证。结果表明:该模型估算的山地瞬时太阳辐射误差均值为13.56 W/m2,日总辐射量误差均值为1.49 MJ/m2,估算值与观测值存在较好的一致性,结果误差小,精度高,参数可靠。山地太阳辐射分布与地形地貌密切相关,总体上阳坡大于阴坡,山脊大于山谷。山区太阳辐射随坡度增大而递减,同时受坡向、植被覆盖度等因素影响,坡面辐射量在一定坡度有略微上升趋势,当坡度大于太阳天顶角时,辐射量下降明显。山区受植被覆盖影响,随着地表植被的增加,地表辐射量呈下降趋势。      

天山中段雪岭云杉森林冬春季小气候变化特征分析

利用天山中段雪岭云杉林区连续气象观测资料,初步分析了林内外冬、春季小气候特征的变化规律。结果表明,雪岭云杉林对小气候特征存在明显影响,冬、春季林内平均气温、地表温度相对林外均明显偏低,相对湿度均显著大于林外;林内同林外比,冬季、春季气温偏低分别在1.3~1.7℃、0.5~1.2℃之间,且林内气温日较差和相对湿度变化幅度明显小于林外。林内风速小,日变化不明显,静风的频率最大;冬、春季林外平均风速分别为2.0 m/s、2.5 m/s,而林内分别为0.2、0.3 m/s。     

春秋季节侧柏-山毛桃群落演替初期的小气候特征

开展森林小气候研究,对于协调生物与环境的关系、保护生物多样性以及实现森林的可持续高效管理,都是十分重要的。选择5月和10月典型的晴朗无风天气条件,以侧柏纯林为对照,研究了郁闭度为0.25、0.54和0.87的侧柏-山毛桃群落演替初期小气候特征。结果表明,侧柏-山毛桃混交林对春季和秋季林内空气温度的早间增温效应和午间降温效应,随着郁闭度增加而增大。春季的高温峰值出现在15时,晚于秋季的高温峰值13时。春季和秋季林内10 cm处地温日间呈持续增加趋势,春季以郁闭度为0.25的B点为最高,秋季侧柏纯林在12时前为最低,14时后为最高。春季林内空气相对湿度从07时到11时呈快速降低的趋势,然后逐渐缓慢回升;而秋季林内的相对湿度,随着郁闭度的增加而增大,但日间变化幅度比较小。无论春季还是秋季,侧柏和山毛桃的叶片温度日间变化均呈先升高后缓慢降低的趋势。春季郁闭度对侧柏和山毛桃的叶片温度影响不显著,但秋季11-15时,随着郁闭度的增加,叶片温度有降低的趋势。在太行山区,以山毛桃为保护树种,快速提高侧柏-山毛桃混交林的郁闭度,对有效地改善林内小气候,促进森林更新和管理都是十分重要的。     

基于Landsat遥感影像资料的新疆阿尔泰山圆叶桦的空间变化特征

利用1990、2000、2013年6-9月阿尔泰山地区Landsat遥感影像资料,综合运用遥感技术及相关分析方法,研究近24 a阿尔泰山圆叶桦的空间分布及其动态变化。结果表明:(1)阿尔泰山圆叶桦主要分布在86.5°E-89.5°E、47.6°N-49.2°N,近24 a来阿尔泰山圆叶桦的分布面积整体呈增长趋势且幅度较大,增长速率较快;(2)圆叶桦主要分布在海拔2000~2400 m之间,其分布高度随时间整体呈上升态势,上升速率为0.87 m·(10 a)^-1;(3)圆叶桦主要分布在阴坡,占比达58%,近24 a来随着海拔上升在阳坡的分布逐渐增加、阴坡相反。     

井冈山森林火险等级划分及预报模型构建

森林火灾严重威胁生态安全和国民经济,由于不同林地的气候以及可燃物存在差异,森林火险具有明显的区域性特征。因此,在考虑气象因子的基础上,将可燃物含水率引入小区域的森林火险指数的计算,对建立更精确的小区域森林火险等级标准和预报模型具有重要意义。本研究系统地分析了2013—2016年井冈山地区森林可燃物含水率与气象因子的分布频率及因子间的相互关系。通过主成分分析方法对所有因子进行降维处理,获得火险因子得分方程,并计算出2013—2016年井冈山地区逐日森林火险指数,进而构建火险等级划分和森林火险等级预报模型。结果表明:井冈山森林火险等级划分为5类,分别为低(火险值≤0.024)、较低(0.024火险值≤0.067)、高(0.067火险值≤0.167)、较高(0.167火险值≤0.232)、极高(火险值0.232)。基于BP神经网络模型构建了井冈山森林火险等级预报模型,预测精度可达96.4%。并利用2013—2017年卫星监测到的井冈山地区热源点数据对模型进行检验,预报准确率高达92.3%,表明该火险等级标准和预报模型能够满足井冈山地区日常防火业务需求。     

中国天山西部森林积雪短波辐射收支特征

本文通过对中国科学院天山积雪与雪崩研究站不同开阔度森林下积雪表面短波辐射的观测研究，分析了森林积雪短波辐射收支特征，短波辐射透射率。结果表明：阴坡林下积雪表面短波辐射小于阳坡，且随森林开阔度的减小而减小；林下雪面短波辐射和净短波辐射随太阳高度角增加而逐渐增加，不同开阔度林下雪面短波辐射和净短波辐射的差异也随太阳高度角的增加而不断增大；阳坡、阴坡林冠上方和80%开阔度林下积雪短波辐射在晴天日变化呈单峰型，林下积雪短波辐射峰值出现时间由林冠上方直接辐射和散射辐射的相对关系决定；多云天气，短波辐射的日变化特征取决于云量的变化；林冠开阔度越大，其短波辐射率越大，日平均短波辐射透射率随太阳高度角的增加而增加，且开阔度越大，其增加速率越快，短波辐射透射率日变化呈“U”型，早晚大于12:00~17:00。     

涪陵市的小气候特征与农业经济发展方向

涪陵市热量丰富,雨水充沛,光照较足,立体气候和局地小气候十分明显,各农事季节灾害性天气频繁。山系垂直方向上气候变化大,阳坡与阴坡气候差异明显,河谷地带逆温层,平坝,宽谷自然条件优越,大水体附近气候较温和,高山脊岭冷凉潮湿,城市有“热岛”效应。根据不同地域的小气候特征,确定农业经济发展方向,趋利避害,才能实现农业优质、高产、高效的目的     

小兴安岭林区地被物可燃性的探讨

小兴安岭林区春秋两季是地被物最干燥的季节,也是森林火灾最多的季节。因此,讨论地被物的可燃性对预防森林火灾有实际意义。 五营林业气象试验站于1963年到1965年春、秋两季在丰林原始森林自然保护区林缘和林内各设一观测点,对地被物的可燃性进行了探讨。 林缘点位于东南向朝阳坡,坡度15°,地被物为大、小叶樟,柞树叶,椴树叶,苔草,针叶等;无高     

黑龙江省高、低森林火险气象等级天气形势浅析

林火发生必须具备3个条件，即：森林可燃物、火险天气和火源。在森林可燃物和火源具备的情况下，林火能否发生主要取决于火险天气，一般来说，火险天气也就是有利于发生森林火灾的天气气候条件,如气温高、降水少、相对湿度小、风大、长期干旱等。造成不同森林火险气象等级的天气气候条件(各种气象因子）是十分复杂的。从天气形势分型的角度探索了造成高、低森林火险气象等级的典型环流特征,为实际预报业务提供参考。     

海南岛橡胶园的小气候特征

海南岛橡胶园是由“防护林—橡胶林(或间种热带作物)—地面人工或天然覆盖”多层复合的人工生态系统。由于太阳能量丰富(净辐射量大),胶林净生产力高。胶林的净收入热量,主要消耗于蒸散耗热,其次是湍流热交换;胶林内得到的净辐射量较小,湍流交换微弱,土壤热通量也不大。林内温度变化和缓、湿润、静风,橡胶人工林生态群落具有森林小气候生态环境的基本特征,其小气候效应类似于热带季雨林(次生林)。      

一次春季特大森林火灾在伊春市迅速蔓延的影响因子分析

<正>1引言森林火灾发生涉及气象条件、森林可燃物和人类活动等诸因素。大量对森林火灾的研究表明,干旱、高温、大风即水分、温度和风速是对森林火灾发生及蔓延有明显影响的三个主要气象因子[1-2]。森林火灾的发生与前期和当天的水分条件、温度条件、日照和风速的大小最为密切相关[3]。水分越少、温度越高、风速越大,越容易发生火灾。通过对2009年发生火灾时期的气象因子及可燃物含水量与历年同期因     

RegCM4对中国东部区域气候模拟的辐射收支分析

利用卫星和再分析数据,评估了区域气候模式Reg CM4对中国东部地区辐射收支的基本模拟能力,重点关注地表净短波(SNS)、地表净长波(SNL)、大气顶净短波(TNS)、大气顶净长波(TNL)4个辐射分量。结果表明:1)短波辐射的误差值在夏季较大,而长波辐射的误差值在冬季较大。但各辐射分量模拟误差的空间分布在冬、夏季都有较好的一致性。2)对于地表辐射通量,SNS表现为正偏差(向下净短波偏多),在各分量中误差最大,区域平均误差值近50 W/m2;SNL表现为负偏差(向上净长波偏多);对于大气顶辐射通量,TNS和TNL分别表现为"北负南正"的误差分布和整体正偏差。3)利用空间相关和散点线性回归方法对4个辐射分量的模拟误差进行归因分析,发现在云量、地表反照率、地表温度三个直接影响因子中,云量模拟误差的贡献最大,中国东部地区云量模拟显著偏少。     

MODIS反照率产品在模拟北京气温中的应用

地表反照率是制约地表能量收支平衡的基本因子,其变化会影响气温和降水等气象要素,进而影响区域乃至全球的气候。文中使用WRF模式,设计两组反照率敏感试验,探讨地表反照率参数对近地面2处气温模拟精度的影响。结果表明:(1)当北京地区地表反照率增大(减小)0.05时,气温相应降低(升高)0.1～0.5 K,气温变化从城区到郊区有一个明显的降幅,感热通量和潜热通量也相应减小(增大),且变幅主要为0～13 W/m2;(2)将控制试验和MODIS反照率敏感试验模拟结果与实况对比分析发现,两种试验的模拟结果偏低,但应用卫星反照率产品后,气温升高约0.2～0.7 K,更接近实际,即应用MODIS反照率产品替换WRF模式中原有反照率能进一步提高气温的模拟精度。     

基于MODIS数据地表反照率时空变化特征及影响因子研究

地表反照率表征地球表面对太阳辐射的反射能力,是影响地表辐射能量收支平衡的关键参数。本文以淮河流域为例,利用MODIS（MODerate resolution Imaging Spectroradiometer）数据,采用网格趋势分析、异常变化分析、相关分析和灰色关联度分析等方法,分析了淮河流域2005～2015年地表反照率的时空变化规律,以及土地利用类型、地形因子、地表参数和气候等影响因子。结果表明:淮河流域年平均地表反照率整体呈“北高南低、东高西低”的空间分布规律,变化在0.043～0.223,平均值为 0.145。低值区主要集中于水体密集和山区丘陵地带,且标准差相对较小;高值区主要集中于流域中部及东部平原地带,且标准差较大。61.5%的区域地表反照率呈增加趋势,且存在季节性差异,夏季平均地表反照率最大,春季次之,秋季最小,冬季则由于降雪覆盖和农田利用的影响波动幅度较大。淮河流域地表反照率与归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）、地表温度、气温和降水在大部分区域呈正相关,面积占比分别达到90.23%、82.32%、85.41%和93.70%。灰色关联度分析表明,不同土地利用类型（水体除外）下年均地表反照率受各因子影响排序为:NDVI>气温>地表温度>降水,空间变化受各因子影响排序为:NDVI>降水>地表温度>气温>高程。     

利用ASTER数据估算西藏一江两河地区地表特征参数

利用ASTER数据估算了2001年11月27日西藏中部一江两河地区(包括雅鲁藏布江中游和拉萨河、年楚河中下游地区)的代表日喀则地区地表特征参数(地表温度T、地表反照率r、归一化植被指数NDVI和植被覆盖度Pv),研究表明,卫星所得到的地表参数分布范围较广,能很好地反映该区域的地表状况。ASTER遥感数据在青藏高原有较好的适用性。     

基于遥感和GIS的中国植被指数变化的驱动因子分析及模型研究

在样带和典型区研究的基础上,采用相关分析和偏相关分析方法,对影响植被指数变化的因子（水、热和地表植被覆盖类型）进行了分析。结果表明：中国植被指数的时空变化极其复杂,虽受水、热和地表植被覆盖类型三个主导因子的影响和控制,但因时和因地而异,三者对植被指数影响和控制的主导地位也因时因地而不同;基于空间上的概念模型Indv=F(x,y,z)只能定性地描述以上三个主导因子时空变化同植被指数的相互关系。     

太阳辐射和水汽压差对黄河源区高寒湿地潜热通量的影响研究

利用2014年6月1日至8月31日中国科学院麻多黄河源气候与环境综合观测站(下称麻多站)陆面过程观测试验资料,将大气和地表因素之和作为环境因子探讨其对潜热通量的影响,分析了太阳辐射和水汽压差对黄河源区高寒湿地下垫面潜热通量的影响,并对其进行了定量化评估(即控制参量)。结果表明:(1)太阳辐射和水汽压差对潜热通量的相对大气因素控制平均为0.98和0.02,即太阳辐射是影响潜热通量的相对大气因素控制的主要因子,水汽压差的影响可忽略。(2)太阳辐射和水汽压差对潜热通量的相对地表因素控制平均为0.12和-0.31,前者早晚大,中午小,后者绝对值早晚小,中午大。(3)太阳辐射对潜热通量的绝对总控制平均为0.22,相对总控制平均为1.10。水汽压差的绝对总控制平均为-0.06 W·m~(-2)·Pa~(-1),相对总控制平均为-0.29。(4)太阳辐射主要是通过直接作用(大气因素)影响潜热通量;而水汽压差则主要通过改变湿地地表阻抗的间接作用(地表因素)影响潜热通量。(5)高寒湿地下垫面地-气退耦因子(Ω)平均为0.38,表明高寒湿地与大气间的耦合程度较差,实际情况亦是如此,太阳辐射是影响高寒湿地下垫面潜热通量的主要因子。本研究为气候变化背景下的潜热通量参数化及其蒸散发研究开辟一条新的研究思路。