“影响气候的因素和气候的地区差异”一节教学探讨

“影响气候的因素和气候的地区差异”一节是人教版义务教材第一册第四章教学中的重点和难点，是讲述气候知识的关键所在，理论性、概括性较强、难度较大。我在教学过程中针对初一学生的年龄特征，采用讲解图表、联系实际、巩固练习，收到了较好的效果。现归纳如下：     

气候时空数据的样条插值与应用

该文论述了根据1951——2000年中国逐月温度和降水量数据采用样条函数插值实现气候时空数据数字化和可视化扩展的过程。对来自气象站的逐月气候数据利用样条函数插值拟合气候空间曲面，在DEM支持下建立气候变量的空间栅格数据文件，用于GIS对气候变量的查询、成图和二次开发。结果表明插值效果因样本数量、样本空间分布和不同的气候变量会有所不同，较多的样本数量有助于插值质量的提高。由栅格数据文件转换而成的逐月气候图形格式文件可以通过Java编程的浏览器实现气候时空动态变化的直观表达，从而使历史气候数据得到有效扩展、集成和应用。     

关于气候的概念及气候学与地理学的关系问题

本文包括以下内容:(1)从气候概念的历史源流、感性基础、气候与天气的关系及气候与地理的关系、气候形成过程五个方面论述了人类对气候认识的发展情况。(2)把现代气候的概念总结为:统计气候学、天气气候学、地理气候学和动力气候学四个方面。(3)在批判流行多年的鲁宾施晋和特洛兹多夫气候定义的基础上提出气候的新定义,即气候是宏观的大气物理过程。(4)明确指出气候学不是地理学的部门学科,它们在科学分类中是并列的。     

秦岭─黄淮平原交界带气候边际效应初探

本文基于地理学和生态学中边际效应的观点，论述山地与平原两大系统在一定条件下相互作用，形成一些既不同于山地又异于平原的特殊气候现象──气候边际效应。分析指出，气候边际效应在秦岭－黄淮平原交界带中主要表现为坡地暖带、强降水效应和干旱效应，并对这三种气候边际效应的特征及成因进行了探讨。     

贡嘎山区全新世冰川变化与泥石流发育的关系

贡嘎山区在全新世初期（１００００－７５００ａＢＰ），气候渐暖，冰川后退，泥石流发生频次剧增；中期（７５００－４０００ａＢＰ），出现高温气候，冰川强烈后退，沉积物则以冰水河流相为主；晚期（＜４０００ａＢＰ），气候转冷，出现新冰期。嗣后，气候转暖，但有三次明显的冰进过程；４００ａＢＰ前，气候再度转冷，出现小冰期。大量的泥石流点是出现在气候转暖、冰川退缩的初始阶段。     

南疆克里雅河绿洲发育和演化过程研究

文章以塔里木盆地中克里雅河绿洲为典型例子，分析现代绿洲发育与演变的证据，并以绿洲沉积物的绝对年龄数据作对照，演绎出绿洲演变的序列与过程，并就影响绿洲演变的三种因素，气候（温度为主）新构造性质和人类活动作出分析，三种因素在不同时期的耦合决定绿洲的性质和发展过程。     

巧用三个假设，讲清大气环流

理解大气环流的成因和过程,是分析气候成因和类型的基础,但在教学过程中教师难突破,学生难听懂。致使学生不会分析气候成因,进而不理解自然带的分布规律,不会合理布局工农业生产等,最终使学生怕气候,怕地理。在长期的教学实践中,我摸索出“巧用三个假设,讲清大气环流”的方法,收效甚好。     

陆面过程参数化模式的研究

在概述了近年来国内外陆面过程参数化研究的基础上,发展了一个改进的陆面过程参数化模式。该模式能被应用于地球表面不同土壤和植被类型的陆面过程的相互作用研究。在该模式中通过土壤结构参数和陆面过程湍流通量的参数化,可广泛应用于不同类型的区域。在模式中,大气-陆面系统包括3个子系统:近地层大气、冠层和土壤活跃层。土壤被分为4层,上两层分别相当于温度的日和季变化层,植被的根系活动也在这两层内,在最深层的温度和含水量是气候的平均值。发展的陆面过程参数化模式可应用于不同气候区域能量平衡和气候的模拟研究。对我国在该领域的研究,特别是在开发我国西北地区过程中的环境生态研究中具有重要的意义。     

利用同一图形 区分气候差异

气候类型的判断是教学中的重点和难点，也是每年高考的必考内容之一。在各种气候类型中考查最多的季风气候和地中海气候，这两种气候的共同点是降水季节变化较大。季风气候的最主要特点是高温期与多雨期相同。按照最冷月气温的差异，又可以将季风气候分为三种类型：     

云南气象台站迁址造成的气候"突变"分析

气象观测资料是天气预报和气候变化分析的重要基础资料，观测环境的改变造成了资料的不连续。分析了云南元阳、西盟气象站因县城滑坡迁址引起的显著气候“突变”现象，从而导致云南两项气候极值记录的改变，引起了云南气候极值点的地理转移。采用Cramer、Yamamot和Mann-Kendall法检验了两站资料序列气候“突变”事实的存在。在短期气候预测、气候影响评价等业务中对两站资料的特殊性须做谨慎处理，采用短序列的新站址气候平均值更为重要。     

气候变化下新疆及咸海流域河川径流演变及适应性对策分析

 中亚咸海流域地处全球气候变化的敏感中心,生态环境脆弱、水资源紧缺,过去百年来中亚咸海流域气候、人类活动、生态环境均经历了较为显著的变化,分析中亚咸海流域气候-水-生态-人类活动的关系,对自然与人文相近的新疆可持续发展具有重要的借鉴意义。以最新收集的资料为基础,对比研究近50 a来新疆及近80 a来中亚咸海流域的气温、降水和主要河流的径流变化情况,结合二者水资源开发利用的演变历程,分析气候变化与人类活动对研究区生态环境与持续发展的影响,最后借鉴中亚咸海流域气候变化、人类活动、生态环境的综合关系,讨论气候变化下新疆水资源开发利用的适应性对策。结果表明：近80 a来,新疆与中亚咸海流域气候呈现较为一致的变暖趋势,尤其是20世纪80年代以来,二者绝大部分地区气候呈现“暖干”向“暖湿”转型迹象,河川径流也有不同程度的增加,但由于人类活动规模与强度的迅速、持续增强,研究区生态环境呈现尚未得到有效遏制的恶化趋势。立足于有利的气候时期,强化水资源开发利用管理,提高水资源利用效率和效益,加快关键水源工程建设,完善水资源配置网络体系的建设,是未来一段时期内应对气候变化下新疆水资源开发利用的主要适应性对策。     

中亚土库曼斯坦绿洲土壤盐渍化动态演变评估

针对土库曼斯坦广泛存在的土壤盐渍化问题,选取达绍古兹州典型盐渍地为研究区,利用1990年、2000年和2010年的Landsat TM、ETM遥感影像,获取盐分指数（SI）和反照率（Albedo）构建SI-Albedo特征空间,利用土壤盐渍化遥感监测指数（SMI）,计算并划分研究区盐渍化等级。结果表明：（1）利用SMI指数对区域土壤盐渍化状况进行统计及定量分析,有利于大尺度范围的土壤盐渍化动态监测;（2）1990-2010年间研究区盐渍化程度持续加重,其中,重度盐渍地增加1 103.9 km²,增长了5.28%;中度盐渍地增加1 716.184 km²,增长8.21%;（3）地形及气候等自然因素对研究区土壤盐渍化过程有较大影响,盲目的垦荒、不合理灌溉等人为因素更加剧了研究区盐渍化的形成,使得盐渍化现象更加严重,导致盐渍地面积的不断扩大。     

哈密地区旅游资源开发研究

在对哈财区旅游资源实地调查的基础上,论述了哈密地区旅游资源的类特征和分布特征,并进行了旅游资源的区划,对各种旅游区旅游资源的开发思路,开发项目等分近、中、远三期做了明确的规划,景后提出了地区旅游网络的建设设想。     

新疆地表水资源对气候变化的响应初探

计算新疆三大区域地表水资源与气候的相关性,建立两者间的回归方程,进而探讨新疆地表水资源对气候变化的响应,得到以下几点主要结论:①新疆地表水资源对气候变化的响应具有明显的地域特点:北疆以对水文年降水的正响应为主;南疆以对5~9月温度的正响应为主,以对高山区前年的水文年降水的正响应为辅;东疆对水文年降水的正响应及5~9月温度的负响应并重,对降水的响应更重要些。②北疆:当北疆8站水文年平均降水偏多(或偏少)10%时,北疆地表水资源会偏多或偏少7.2%。③东疆:当沁城5~9月平均温度为多年平均值时,巴音布鲁克水文年降水变化±10%,东疆地表水资源会出现±5.4%的变化;当巴音布鲁克水文年降水为多年平均值时,沁城5~9月平均温度偏高(或偏低)1℃,东疆地表水资源会减少(或增多)8.3%。④南疆:当南疆4站5~9月平均温度为多年平均值时,塔什库尔干前年的水文年降水变化±10%,南疆地表水资源会出现±1.3%的变化;当塔什库尔干前年的水文年降水为多年平均值时,南疆4站5~9月平均温度偏高(或偏低)1℃,南疆地表水资源会增多(或减少)11.7%。     

新疆冬季气温年际异常的主模态及其成因分析

基于新疆1961—2016年89个观测站冬季平均气温经验正交分解的空间模态,讨论了与各空间模态及其相联系的北半球中高纬度环流特征,结果表明：新疆冬季平均气温的年际异常空间模态分为全区一致类、南北反相类、东西反相类,根据这三类空间模态的正负位相不同分别分为一致偏冷型、一致偏暖型、北冷南暖型、北暖南冷型、东冷西暖型和东暖西冷型等6个空间分布型。新疆冬季平均气温各空间分布型的环流影响因子既表现了极地和中纬度环流相互作用,也有纬圈方向的波列传播的影响。当北半球中纬度西风偏弱,中高纬度环流经向度加大,乌拉尔山地区的高压脊发展和东亚大槽偏深,50°N以南为负高度距平,新疆冬季平均气温一致偏低;反之则一致偏高。北冷南暖型在40°N以北的区域与一致偏冷型的环流特征基本类似,但在中亚至新疆40°N偏南的区域位势高度偏高;北暖南冷型出现时,乌拉尔山负高度距平和东亚大槽偏弱,新疆上空为浅脊控制,新疆南部受脊后的浅槽影响。东冷西暖型和东暖西冷型区别在于中纬度的500 hPa正高度距平中心的位置和700 hPa气流方向。北极涛动（AO）、区域西风指数、乌拉尔山关键区因子、欧亚纬向环流指数、西藏高原-1指数、西藏高原-2指数、斯堪的纳维亚遥相关型指数(SCA)、亚洲区极涡面积指数等8个气候指数都对新疆冬季平均气温产生了重要的影响。     

宁夏春季典型沙尘暴年环流特征量分析

利用近1960-2000年宁夏春季沙尘暴发生次数及常规气象与环流特征量、海温等资料, 首先分析得出了宁夏近41a来沙尘暴发生频次的变化规律; 其次通过对宁夏典型沙尘暴多、少年气候特征对比分析, 发现沙尘暴多、少年前期气象要素及环流特征量存在明显差异: 沙尘暴少(多)发年前一年夏季及前一年夏季到当年春季累积降水量偏多(少); 冬春季冷空气活动次数偏少(多); 前期及同期北半球极涡面积偏小(大)、强度偏弱(强); 冬季东亚大槽位置偏东(西)、强度偏弱(强); 前一年春季北太平洋海温距平场表现为厄尔尼诺遥相关分布型(反厄尔尼诺遥相关分布型)。依据作用机理, 提出了在西北地区生态环境局部治理、整体恶化背景下, 宁夏春季沙尘暴发生频次减少, 主要是东亚环流调整、冬季风减弱所致, 同时还形成了宁夏春季沙尘暴短期气候趋势预测概念模型。     

10个CMIP5模式预估中亚地区未来50 a降水时空变化特征

利用CRU月降水资料首先对参与IPCC第五次评估报告（IPCC AR5）的10个CMIP5模式对1951-2005年中亚地区年降水气候平均态、年际变率以及线性趋势等特征参数的模拟能力进行了系统评估,并选取具有较好模拟性能模式的未来预估试验结果作多模式集合平均预估未来50 a（2011-2060年）中亚地区在不同代表性浓度路径下降水量各特征参数的空间分布特征,结果表明：多数模式能够模拟出中亚地区年降水气候平均态、年际变率以及线性趋势的空间分布特征,同时发现中亚地区年降水量在过去50 a整体以轻微增加为主,趋势不显著。根据定量评估结果,从10个模式中选取4个具有较好模拟性能的模式结果做集合平均,同时利用历史回报试验数据进行检验,发现集合平均的模拟结果无论在量级还是高、低值中心的位置和范围与CRU资料非常接近。未来预估结果表明4种排放情景下4模式集合平均的中亚年降水在未来50 a增加较为明显,尤其在中国新疆南部（由低值区转变为高值区）。总体来看,未来50 a中亚降水增加趋势随着RCPs的增加而增加,且降水增加显著的区域随着RCPs的增加而明显增大。     

中亚五国咸海流域水资源策略的博弈分析

中亚五国在咸海流域水资源分配与利用上的矛盾,随着社会经济发展对水资源需求的增加而变得日益突出,探寻各国对咸海流域水资源利用的策略,对中亚地区水资源合理分配、可持续发展和地区安全至关重要。运用博弈论方法,分析中亚各国对咸海流域水资源的分配诉求及水政策,梳理各国在咸海流域水资源问题上的合作历程,探讨中亚各国在水资源问题上采取不同策略的利弊得失。认为目前咸海流域利益得不到协调使中亚各国深陷水资源分配困局,“协调博弈”是当前令咸海流域水资源问题走出“囚徒困境”的首选,将会获得最佳报酬。各国相互信任、转变观念,以利益分配取代水量分配,实现真正意义上的国家间合作,才能从根本上解决流域水资源分配与利用的困局。     

新疆特种旅游资源开发探讨

本文对新疆特征旅游进行了分析并提出了开发规划设想。在此基础上提出了特种旅游资源的概念,并深入地探讨了其内涵的特征;同时进一步分析了新疆特种旅游资源形成的地学基础,从地学等角度对新疆特种旅游资源进行了分类及评价。     

气候变暖对新疆降水和径流影响分析

全球气候变暖对新疆气候产生了较大的影响，在升温的背景下从20世纪80年代以来本区的降水量、冰川储量、地表径流、地下水资源发生了较大的变化：全区降水总量增加，冰川物质平衡以负平衡为主，局部地区地表径流量明显增加。对比分析不同地区降水量的变化情况，发现新疆不同地区的降水量变化情况存在明显差异，且尚难判断全区降水量是否有稳定增加的趋势。通过对已有资料的分析计算，对比冰川加速消融和降水量增加对本区地表径流增大的贡献，表明引起局部地区地表径流显著增加的主要原因是冰川加速消融。气候变暖打乱了本地的水平衡，使本地洪水和干旱灾害有加剧趋势。