陇东地区近51 a气温时空变化特征

 基于陇东地区15个气象站点1957—2007年的月平均气温、日平均气温资料,结合GIS空间分析技术和数理统计理论,对其气温变化进行定量化分析,阐述其时空演变特征。结果表明,陇东地区多年平均气温较高的地方在中部地区,西部地区平均气温较低,主要是受地形影响;年均气温总体呈上升趋势,春、冬季的增温趋势最为明显,这与全球气温变化及中国气温变化总体趋势一致;年均气温变化的第一主周期为13 a,四季平均气温变化的第一主周期分别是25 a、25 a、13 a和7 a;年均气温的突然升高开始于20世纪80年代中期,四季平均气温的突然升高分别始于90年代中期、90年代初、80年代末和90年代初。     

基于GIS的重庆地区气温空间分布研究

在观测资料的基础上,利用GIS技术,结合DEM引入天文辐射和高程,研究了重庆地区的多年月平均气温空间分布.并采用独立于观测站外的气象哨的多年月平均观测资料进行了验证.结果表明:天文辐射和高程的气温分布模拟,能够较好地反映地形遮蔽对气温分布的影响.天文辐射的引入较好地把地形对气温要素的影响进行了量化,是对气象要素空间分布研究的一次有益尝试,对山区气象要素空间分布的研究有一定的借鉴作用.     

经验模态分解下中国气温变化趋势的区域特征

用经验模态分解(EMD) 方法对中国700 多个站(1951-2001 年) 月平均气温进行了分析, 提取气温变化趋势项, 作空间分型, 并计算各站气温变化率, 以地理信息系统为数据处理平台, 以1km×1km 分辨率的DEM 数据作为地形的综合反映, 得到了中国平均气温空间分型和变化率精细化分布图。结果表明: 近50 年来中国北方大部分地区气温变化率多在0.4 ^oC/10a 以上, 西南和长江中下游部分地区气温变化率较小, 气温变化率为负值区零星状散落 在西南等地区。同时, 1881-2001 年中国9 个区域的气温资料分析表明, 近百年来中国气温变 化趋势以东北、华北、华东、华南、西北和新疆区是持续上升, 西南区呈下降型; 华中区呈倒"V" 型变化, 西藏区趋势不明显。     

ERA-Interim和GHCN-CAM再分析气温数据在天山山区的适应性分析

天山山区是新疆主要河流的发源地,对该区域再分析气温数据进行适应性分析具有重要的研究意义,气温观测数据由于受到太阳辐射、海拔、大气环流和传感器角度等因素的影响,导致诸多误差;在其应用之前需要验证,尤其在海拔差异较大的天山山区。为验证ERA-Interim和GHCN-CAM两种再分析气温数据在天山山区的适应性,本文在数据预处理的基础上,利用45个气象站点日平均气温数据分别计算偏差(BIAS)、相关系数(R)、均方根误差(RMSE)等统计指标,并从不同海拔、偏差的空间分布上对天山山区1984—2016年ERA-Interim和GHCN-CAM逐月平均气温数据进行了适应性分析。结果表明:(1) GHCN-CAM(R=0. 94; BIAS=0. 55℃; RMSE=4. 08℃)气温值在天山山区的适应性强于ERA(R=0. 95; BIAS=2. 35℃; RMSE=4. 21℃)。(2)在气温的年内变化上,两种再分析数据值均低于观测值,表现为低估。(3)在季节尺度上,冬季(12月、1月和2月)表现为冷偏差,其他季节暖偏差。春秋两季模拟精度比夏冬两季高。(4)在1500～2000 m地区气温的模拟最好。从偏差的空间分布来看,天山中部、东部的再分析数据比天山南、北部能更好的反映气温的空间分布特征。山区地形复杂度和气象站点的不均匀是影响再分析数据精度的主要因素。     

基于YUE-HASM方法的气温与 降水时空变化趋势

气温和降水作为最主要的气候要素,其时空变化趋势将直接影响着各种生态系统的结构、服务功能及空间分布变化。经验证,YUE-HASM方法较普通Kriging方法模拟精度高。根据江西省及其邻域范围内1961~2000年的100个气象观测站点每天的气温和降水的基础观测数据、DEM数据,运用YUE-HASM方法分别对江西省20世纪60、70、80和90年代平均气温和平均降水的时空变化趋势进行数字模拟分析。研究结果表明:在1961~2000年的40年间,江西省平均气温和平均降水在时空分布上存在显著变化,60年代为相对暖干时段、70和80年代为相对冷湿时段,而90年代则为暖湿时段。     

1854-2010年川西高原北部初夏气温变化与全球海表温度关系初探

本文利用主成分分析法提取了川西高原北部5个样点反映气温变化的树轮宽度年表的主成分年表,其中第一主成分年表(PC1)的方差贡献率为59.52%,能够较好地代表川西高原北部地区树轮宽度变化的共同特征。在器测时段内(1961-2010年),PC1年表、6-7月区域平均气温观测序列与东亚气温场的相关分布较为一致,均与中国的西北-青藏高原一带以及西伯利亚东部呈现显著的正相关(r > 0.443,p < 0.001),表明PC1年表能够反映较大空间范围的气温变化特征。器测时期,PC1年表和观测序列与全球海温场的相关分析表明,两者均与西太平洋、印度洋及北大西洋海域显著正相关,反映了在海气相互作用过程中多个海区海表温度变化可能对研究区气温变化有一定影响;而利用PC1年表在更长时间尺度(1854-2010年)及分阶段分析则发现不同阶段对区域气温起主导作用的海区有比较明显的差异,甚至在比较大的空间范围内在不同阶段出现相反的分布型,且由相关系数反映出的海气相互作用强度也具有显著的差异,气温波动较大时,海气相互作用也比较强烈。异常年分析则反映出西北太平洋和北大西洋海温异常对研究区气温异常具有持续稳定的影响。     

玉溪市50年来气温变化特征分析

利用玉溪市9个代表站1960～2010年50年的气温观测资料,使用数理统计和空间分析的方法,对玉溪50年来气温变化的基本特征进行了分析。结果表明:玉溪平均气温的变化有3种类型,即:"U型"、后段上升型和波动型。50年来气温变化总体呈上升趋势,而其中又以红塔区升温趋势最为明显。各站点50年年平均气温变化幅度小,气温偏离平均状态的程度不大。年平均气温异常共出现29站次,占记录总站年数的6.4%,出现气温异常的概率较小。     

应用新方法HOMR-HOM均一化1961～2010年北疆最高和最低气温

在实际的气象观察中,受站点迁移、城市化及仪器更换等影响,气象观测数据往往存在不均一性。这种不均一性会掩盖气候变化的真相、造成气候变化诊断结果的失真。因此,观测数据序列均一化具有重要的科学和实际意义。选择1961~2010年期间北疆地区37个气象站点(其中14个站点发生过大的迁移,迁移次数达17次之多),首先以乌鲁木齐站点为例子,说明新的HOMR-HOM方法数据断点检测和数据订正过程。然后,对北疆地区逐日最高气温和最低气温进行均一化处理。结果表明:1新的均一化HOMR-HOM方法能较好的检测断点和订正北疆地区的逐日气温数据;2经过均一化处理,北疆地区最高气温观测数据比均一化后数据高,最低气温观测数据比均一化后数据低。     

祁连山区近50a来的气温序列及变化趋势

利用河西祁连山区东段乌鞘岭、中段祁连和西段托勒气象站20世纪50年代以来的气温观测资料分别建立了祁连山区东段、中段和西段三个区域的年及冬季(11~2月)、春季(3~5月)和夏秋季(6~10月)的气温时间序列,并对其变化特征和趋势进行了分析研究。结果表明:祁连山区的平均气温的变化既与全球升温存在着某种程度的一致性,又有着鲜明的区域和季节差异,具体表现为:冬季(11~2月)平均气温序列的上升趋势较年平均气温和其它季节平均气温更为显著,并且20世纪90年代为近50a来最暖的10a;总体上祁连山区的平均气温呈不连续地缓慢地波动状上升趋势,但升幅不是很大。因此,预计祁连山区平均气温的这种变化对出山径流将不会产生大的影响。     

吉林省东部山区1953—2007年气温变化特征分析

选用吉林省东部山区12个代表站近55年的观测数据,分析了平均气温、平均日最高气温和平均日最低气温随时间的变化趋势特征以及平均气温增温趋势的地域分布特征.结果表明:1)平均气温、平均日最高气温、平均日最低气温增温态势明显,平均日最低气温增温比平均气温和平均日最高气温更加显著;冬季增温比夏季显著;2)平均日最高气温对变暖的响应明显滞后于平均日最低气温,从20世纪80年代中后期开始,区域内夜间明显变暖,到90年代中期白天、夜间同时显著增温;3)年和季节平均气温增温趋势在空间上存在差异.     

积温数据栅格化方法的实验

根据中国 4 0 0多个气象站 1995年的积温数据分析 ,≥ 0℃积温和≥ 10℃积温与经纬度、海拔高度的相关性分别为r2 =0 96 5 6和r2 =0 94 0 2。以≥ 0℃积温数据为例 ,利用聚类分析法 ,将全国分为 7个积温计算区 ,每个区分别构建模型 ,通过“回归方程计算 +空间残差”的方法对全国积温数据进行栅格化。验证结果为 :计算值与实测值之间的线性相关系数r2 =0 9889,平均相对误差 3 5 6 % ,相对误差在 5 %以内的气象站个数占验证气象站总数的 86 %。     

中国高山林线的分布高度与气候的关系

通过研究我国高山林线的分布高度沿纬度、经度的变化格局,和对高山林线处的温度和基带降水等气候指标的分析,对我国高山林线分布高度与气候因子的关系进行探讨。结果表明：(1) 我国高山林线高度表现出明显的纬向和经向变化,总体趋势是：在北纬30^o以北,高山林线高度随纬度升高而下降,下降速率为112 m/度左右;在30^oN以南,则表现出较大的东西部差异：在东部,高山林线高度变化不明显,西部则随纬度增加呈上升趋势。在相似的纬度上,高山林线高度呈现出从东向西升高的趋势。高山林线在藏东南的洛隆、丁青、工布江达一带 (约29^o~32^oN,94^o~96^oE) 达到4 600 m,为世界最高林线高度,并以此为中心向四周降低。(2) 影响高山林线高度的主导气候因子为生长季温度条件。我国高山林线高度的温度指标为年生物温度3.5 ^oC,温暖指数14.2 ^oC·月,生长季平均温度8.2 ^oC。该指标相应海拔高度的地理差异,导致了我国高山林线高度的纬向、经向变化,和从沿海到内陆林线高度的差异。(3) 降水对高山林线高度有显著影响。在中高纬度地区,相同纬度上干旱区域的高山林线高于较湿润区域,降水量是通过温度间接作用于林线高度的。     

川渝地区气温随地形、经度和纬度的变化(英文)

Using the daily temperature data of 95 meteorological stations from Si-chuan-Chongqing Region and its surrounding areas, this paper adopted these methods (e.g., linear regression, trend coefficient, geographical statistics, gray relational analysis and spatial analysis functions of GIS) to analyze the relations of temperature variability with topography, latitude and longitude. Moreover, the rank of gray correlation between temperature variability and elevation, longitude, latitude, topographic position and surface roughness also was measured. These results indicated: (1) The elevation affected temperature variability most obviously, followed by latitude, and longitude. The slope of the linear regression between temperature change rate and elevation, latitude and longitude was 0.4142, 0.0293 and -0.3270, respectively. (2) The rank of gray correlation between temperature change rate and geographic factors was elevation > latitude > surface roughness > topographic position > longitude. The gray correla-tion degree between temperature change rate and elevation was 0.865, followed by latitude with 0.796, and longitude with 0.671. (3) The rate of temperature change enhanced with the increase of elevation. Especially, the warming trend was significant in the plateau and mountain areas of western Sichuan, and mountain and valley areas of southwestern Sichuan (with the warming rate of 0.74℃/10a during the 1990s). However, there was a weak warming trend in Sichuan Basin and its surrounding low mountain and hilly areas. (4) The effects of latitude on temperature change rate presented the specific regulation, which the warming rate of low-latitude areas was more significant than that of high-latitude areas. However, they were consistent with the regulation that the increasing of low temperature controlled most of the warming trend, due to the effects of terrain and elevation on annual mean temperature. (5) Ba-sically, temperature variability along longitude direction resulted from the regular change of elevation along longitude. It was suggested that, in Sichuan-Chongqing Region, special features of temperature variability largely depended on the terrain complexity (e.g., undulations, mutations and roughness). The elevation level controlled only high or low annual mean temperature and the range of temperature change rate in the macro sense.     

福建省复杂地形下旬平均气温分布式模拟

为建立高时空分辨率的福建省复杂地形下气温栅格数据集,利用福建省及其周边33个常规气象站观测资料,基于数字高程模型（DEM）数据,综合考虑海拔、太阳总辐射、地表长波有效辐射对旬平均气温的影响,模拟了福建省复杂地形下旬均温的空间分布。结果表明：1）常规站验证结果显示：各旬气温绝对误差平均值（MAE）最小为0.46℃,最大为2.3℃,全年平均为0.87℃;加密站验证结果显示,MAE最大为2.3℃,最小0.5℃,全年平均为0.96℃。2）模拟结果能反映旬均温的宏观分布规律与局地细节特征。宏观范围内,旬均温受纬度影响较大,由北至南气温逐渐升高,沿海地区旬均温整体高于内陆,山区旬均温明显较低;局地范围内,各坡向上气温差异显著,海拔越高、坡度越大,差异越明显;地形因子对旬平均温的影响具有季节差异,具体表现为冬季时地形因子对旬均温的影响最大,秋季次之,春夏季节中地形因子对旬均温的影响最弱。     

基于GIS的新疆气温数据栅格化方法研究

以新疆99个气象台站1971-2010年年平均气温为数据源,采用多元回归结合空间插值的方法对新疆区域气温数据进行栅格化研究。建立了年平均气温与台站经纬度和海拔高度的多元回归模型,对于残差数据的插值采用了反距离权重法(IDW) 、普通克立格法 (Kriging)和样条函数法(Spline)3种目前应用广泛的空间插值方法,针对于这3种方法进行了基于MAE和RMSIE的交叉验证和对比分析,结果表明在新疆的年平均气温的GIS插值方案中,IDW方法精度总体要高于其他两种插值方法。     

近40年西藏怒江河谷盆地的气候特征及变化趋势

利用1971-2008年西藏怒江流域9个气象站逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量、日照时数等资料,分析了近40a怒江流域年、季气象要素的变化趋势.并计算讨论了变化趋势与经纬度、海拔高度的相关.结果表明:近40a流域年平均气温以0.26℃/10a的速率显著升高,增暖趋势比中国东北和西北弱.比淮河和华南强,与青藏高原相近.最高气温和最低气温都出现了增高的趋势,年平均气温日较差表现为一致的减小趋势,为-0.13-0.57℃/10a:年降水量以21.O mm/10a的速宰显著增加,各季降水均呈现增加趋势;年日照时数平均每10年减少31.7 h,以夏季减幅最突出.减幅比黄河流域、青藏高原东侧大;地温升高明显.流域上游季节性冻土最大冻结深度呈显著变浅趋势,以安多最明显.日照时数与降水量负相关显著.与夏、秋季大气水汽压呈显著的负相关;大部分站点日照时数的减少,与大气水汽压的显著增加和降水量的增多关系密切.总云量与日较差存在显著负相关.与夏季降水量呈显著正相关,相对湿度的变化不是总云量减少的主要原因.随着纬度的增加和海拔高度的上升,年平均气温升温幅度在加大,年降水量增幅也增大.日照时数的变化趋势仅与经度有着很好的正相关,随着经度的增加,冬季和夏季日照时数的减幅都在减小.     

基于DEM的山区气温地形修正模型——以陕西省耀县为例

提出基于DEM的山区气温地形修正模型,以具有多种地貌类型的陕西省耀县为实验样区,以DEM模拟的坡面与平面太阳总辐射量为地形调节因子,实现对传统山区温度空间推算模型的改进,并与TM6热波段反映的地表温度进行了对比验证。实验结果显示,该方法能够较为精细地刻画山区局地温度随地形的空间分异规律,一定程度上提高了山区地面温度推算的精度。     

青海季节冻土退化的成因及其对气候变化的响应

利用相关分析等数理统计学方法,分析了地形、气候等自然因子对季节冻土时空分布的影响,模拟了冻土对气温、降水、云量等气候因子变化的响应。研究表明:地形、气候因子对青海季节冻土的分布和演变有显著影响,气候变暖是造成季节冻土退化的主要原因;西宁城市化造成的"热岛效应"的加剧以及青海湖水位下降引起的"水体效应"的削弱等局地变化在某种程度上强化了季节冻土对气候变化的响应;季节冻土对气温变化的响应在旬、月尺度上较年际尺度上表现得更为明显,同时,随着冻土深度的加深其滞后效应越明显。     

基于DEM的中国陆地多年平均温度插值方法

以1961~2000年全国726个气象站点旬平均温度为基础数据,在分析了多年月平均温度和年平均温度的空间分布与经度、纬度、高度的内在关系后,提出了一种基于DEM和智能搜索距离的温度空间插值方法(SSI),并与反距离平方(IDS) 等传统方法进行了对比。交叉验证结果表明:1) 传统的IDS方法最优结果的MAE范围是1.44 oC~1.63 oC,平均1.510C;而SSI温度插值方法的平均绝对误差为0.53 oC~0.92 oC,平均值0.69 oC,精度超过IDS等方法一倍以上。2) 随着距离的增大,站点间温度的相关性逐渐降低,会降低估算精度;小于一定的搜索半径,被估算点周围的相邻站点的数目逐渐减少,同样会降低插值的精度,因而对中国陆地部分温度插值而言,最优的空间插值搜索半径介于150~250 km之间。最后,结合DEM数据,生成了0.1o ×0.1o中国陆地区域多年月平均和年平均温度栅格图像数据集,该结果表明:利用SSI方法不仅可以生成高精度、高空间分辨率的网格温度结果,而且其插值结果能客观细致的反映温度随经度、纬度和高度梯度变化的地带性特征。     

Geographical patterns of tree-limits of Norway spruce and Scots pine in the southern Swedish Scandes

The tree-limit altitudes of Norway spruce (Picea abies) and Scots pine (Pinus sylvestris) from 180 sites (within an area of 95?km?×?165?km) in the southern Scandes were correlated with the geographical variables latitude, longitude and distance to the sea. The results were compared with a similar investigation of the tree-limit of mountain birch (Betula pubescens Ehrh. ssp. tortuosa (Ledeb.) Nyman) in the same area. The three tree-limit altitudes showed good negative correlation with latitude, poor correlation with longitude and good positive correlation with the distance to the sea, suggesting that on a regional scale the altitudes are controlled by macroclimate. At some sites, local topoclimatic features, some of which were partially aspect-dependent, may cause deviations in the regional pattern of tree-limit altitude that is set primarily by summer temperature. Tree-limit responses to potential future climate warming will probably differ substantially in magnitude from site to site in relation to local topography and associated ecological constraints.