1966-2004年青藏铁路沿线年冻结与融化指数的变化趋势

Annual freezing and thawing index of 7 meteorological stations along the Qing- hai-Xizang Railway were calculated based on daily maximum and minimum temperature records for 1966-2004. Trends of annual freezing and thawing index were analyzed using the Mann-Kendall test and a simple linear regression method. The results show that： 1） The mean annual freezing indices range from 95 to 2300℃·d and the mean annual thawing indices range from 630 to 3250℃·d. The mean annual freezing index of the 7 stations exhibited decreasing trends with decreasing rate of -16.6- -59.1 ℃·d/10a. The mean annual thawing index of these 7 stations showed increasing trends with the related decreasing rate is 19.83-45.6℃·d/10a. 2） The MK trend test indicated the significant decreasing trends （significant at 〈 0.05 significant level） in the annual freezing index for most stations except for Golmud. The significant increasing trends can be observed in the annual thawing index for 4 stations except Golmud and Tuotuohe. Golmud was the only station with no trends in both annual freezing and annual thawing index.     

评介《青藏铁路沿线生态与环境安全》

青藏铁路是中国工程建设的伟大创举.青藏高原独特而又敏感脆弱的自然环境,给工程建设带来众多复杂的难题.青藏铁路沿线生态与环境安全是具有世界意义的科学问题. 青藏铁路全长1956km,经过柴达木盆地、藏北高原,跨越昆仑山、唐古拉山、念青唐古拉山等高大山地.这些地区大多是特殊生态系统和珍稀野生动物保护的重要自然区域;特别是铁路穿过720km的永久冻土区,这是工程建设的世界性难题.     

青藏铁路沿线1373年以来气温和地温的变化研究

利用青藏铁路沿线（格尔木\_拉萨段）近600 a的历史气候代用资料,统计了各资料的年代序列,并用相关、功率谱、谐波、趋势分析等气候诊断方法进行了研究。结果表明:年平均地面温度17世纪中后期至18世纪初为偏冷阶段,20世纪后期为偏暖阶段,升温从18世纪中期开始,一直维持到20世纪末。该地区年平均地面温度和气温16世纪、19～20世纪相对偏暖,而15世纪、17～18世纪偏冷,20世纪的增温程度超过了19世纪的水平。自然波动周期为4～5个。     

1880―2015 年汕头降水量变化趋势与全球气候变暖的关系

根据汕头气象站 1880―2015 年逐月降水量资料,采用滤波、线性倾向计算、趋势系数计算、相关分析、谱分析等方法,分析该站近 135 a 来降水量的变化趋势及其与全球气候变暖的关系,结果得出：1）汕头站近 135a 来的全年及前汛期、后汛期的降水量变化存在 2~7、10 和 30 a 左右的周期变化,没有显著的上升或下降趋势;2）近 135 a 来汕头的降水量变化与同期全球气候变暖对应关系较为复杂,暖期（1977―2015 年）与冷期（1900―1938 年）相比,汛期（4―9 月）雨量增加 68.1 mm,其他月份（旱期）减少 64.1 mm,年雨量仅增加 4 mm;3）按现用广东省气象局降水气候评价标准,全球气候变暖背景下汕头前汛期降水量正常年景的频率增加、后汛期降水量偏少的概率增多。     

近50年来新疆天山山区水循环要素的变化特征与趋势

天山山区由于其特殊的地理位置与高海拔,成为新疆地表径流的主要产流区域。近几十年来,全球平均气温的持续上升对该区域气温、降水、径流等水循环要素产生重要的影响。根据天山南北坡有关水文气象台站的观测资料,系统地分析了该区域1960年代以来各水循环要素的变化特征与趋势。结果表明,受全球变暖的影响,1980年以来整个天山地区气温和降水均呈明显的上升趋势,其中10 a气温的升幅更为显著;对于降水而言,天山南坡降水增幅大于北坡,而南坡的西段是近10 a降水增幅最大的区域。受气温上升与降水增加的影响,天山地区出山径流总体上呈增加的趋势,其中,近10 a天山南坡中西段河流出山径流量增幅最为显著,平均增幅在30%以上。     

中国东北近50年干旱发展及对全球气候变暖的响应

应用实测的降水、气温和土壤湿度资料,分析我国东北区(含黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古自治区的东部)近50年干旱化的发展趋势.结果表明,用月平均气温和降水量的距平和均方差所构造的"大气干旱指数"以及土壤湿度都显示,近50年来整个东北区是向干旱发展的,1990年代中期以来这种干旱化趋势尤为明显;而东北西部亚干旱地区的干旱化相对更严重(特别是内蒙古东部的北半部).在亚干旱地区的气温和降水两个要素中,气温的升高对干旱化的作用可能更重要.在东北区的南部,近50年来的降水是略有增加,但仍有向干旱发展的趋势.这显然与全球气候变暖的大背景有关.为探讨东北区干旱的发展对全球气候变暖的响应,利用Jones等的1951～2000年全球平均气温资料和东北区25个站的大气干旱指数进行线性回归分析.结果表明,在全球平均温度上升1℃的情况下,中国东北区的干旱化程度要增加5～20%,最大的达到22%.这种形势应该引起我们的关注.     

1960-2009年中国降雨侵蚀力的时空变化趋势

降雨侵蚀力反映了降雨对土壤侵蚀的潜在能力,因此降雨侵蚀力已经成为土壤侵蚀、产沙和水环境建模的主要参数之一。利用中国590个气象站1960-2009年逐日降雨量资料估算了中国每个气象站的降雨侵蚀力,并使用趋势系数、气候倾向率和Kriging空间插值方法分析了中国降雨侵蚀力的时空变化趋势。结果表明:我国年均降雨侵蚀力从东南沿海向西北内陆逐渐递减,与年均降水量空间分布基本一致;近50年来我国大部分地区年降雨侵蚀力呈现不显著的上升趋势,存在四个明显的上升区域和两个明显的下降区域;59个气象站年降雨侵蚀力变化趋势通过了0.05显著水平的置信度检验,年降雨侵蚀力显著增加的气象站主要分布在青藏高原中东部、东缘、天山山脉以及东南沿海区域。青海省的诺木洪-都兰-曲麻莱-伍道梁一带近50年来年降雨侵蚀力增加趋势最为显著,有可能加剧长江、黄河源头土壤侵蚀的风险。     

新疆主要城市的采暖与制冷度日数(Ⅱ)——近45年来的变化趋势

利用非参数检验法(MK检验)和简单线性回归法检测了1959-2004年近45年来新疆16个主要城市年和季采暖与制冷度日数时间序列的单调趋势,并分析了其变化特征。结果表明,由于受全球气候变暖,尤其是冬季变暖的影响,近45年来,新疆主要城市冬季和年采暖度日数普遍存在减少趋势,其中除库车县城趋势不明显外,其它15个城市的减少趋势都非常显著,年序列的线性倾向率在-25.11~-153.99℃/10 a的范围内,平均值为-77.9℃/10 a;绝大部分城市的夏季和年制冷度日数存在增加的趋势,年序列的线性倾向率处于-11.9~17.1℃/10 a之间,平均为4.3℃/10 a。冬季和年采暖度日数普遍减少必将有助于新疆采暖能源消耗量的降低,减轻城市煤烟型大气污染,进而促进新疆环境与社会健康可持续发展。     

徐闻县西岸珊瑚礁存在与发展的条件

本区珊瑚礁存在与发展的条件全面优良.首先它自身条件好,拥有丰富的、多样的现生的造礁生物,包括造礁格架生物、充填生物和粘结生物,构成了雄厚的物质基础.第二,它具备造礁生物生长的优良自然条件.本区属北热带,通常其水温、盐度、含沙量与透明度均适宜造礁石珊瑚生长.在全球变暖的情况下,冬季水温更暖,珊瑚免受冻死;夏季琼东上升流影响到本区,水温不致过热,利于珊瑚度夏.本区造礁珊瑚生长率和珊瑚礁堆积率均高于预测未来的海平面上升率,加上本区地壳微弱上升,本区珊瑚礁将随着海平面上升而长高.第三,本区社会经济条件尚好,可以同珊瑚礁协调发展.自然保护区的成立与升格,不断加强了管理工作,有利于珊瑚的正常生长.本区珊瑚礁是可持续发展的.     

1947-2006年东半球陆地干旱化特征——基于SPEI数据的分析

 利用1947—2006年逐月全球陆地高分辨率(0.5°×0.5°)标准化降水蒸散指数SPEI(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)资料,分析了过去60 a东半球(40°S—80°N,20°W—180°E)陆地的干旱化趋势和变率、干旱面积变化、干旱事件的持续性和周期性以及可能的变化成因等。结果显示,东半球80%的陆地上目前处于干旱化进程中,其中北非及中蒙边界等地干旱化趋势最为显著。干旱变率最大地区出现在非洲北部、中国青藏高原、中国西北东部及中蒙边界一带、俄罗斯中北部以及东北部。北非、中蒙边界中段及中国青藏高原地区也是持续性异常干旱事件出现频次最高的地区。基于功率谱的周期分析则显示,东半球大部分地区第一显著周期为1.5～3 a左右,中亚部分地区存在准4 a周期振荡,而北非地区存在准12 a周期的年代际变化。SPEI距平场的经验正交函数(EOF)分析第一模态反映了东半球陆地大部分地区干旱化总体上具有一致性,对应的时间函数与全球陆地气温距平相关系数高达0.81,表明全球变暖与东半球干旱化趋势有着紧密联系;第二模态对应的时间函数与超前8个月的南方涛动指数(SOI)的相关系数为0.60,因而大尺度的干旱周期性振荡受ENSO活动影响显著。     

Variations and trends of the freezing and thaw- ing index along the Qinghai-Xizang Railway for 1966?2004

Annual freezing and thawing index of 7 meteorological stations along the Qing-hai-Xizang Railway were calculated based on daily maximum and minimum temperature records for 1966?2004. Trends of annual freezing and thawing index were analyzed using the Mann-Kendall test and a simple linear regression method. The results show that: 1) The mean annual freezing indices range from 95 to 2300℃·d and the mean annual thawing indi-ces range from 630 to 3250℃·d. The mean annual freezing index of the 7 stations exhibited decreasing trends with decreasing rate of ?16.6– ?59.1℃·d /10a. The mean annual thawing index of these 7 stations showed increasing trends with the related decreasing rate is 19.83–45.6℃·d /10a. 2) The MK trend test indicated the significant decreasing trends (sig-nificant at < 0.05 significant level) in the annual freezing index for most stations except for Golmud. The significant increasing trends can be observed in the annual thawing index for 4 stations except Golmud and Tuotuohe. Golmud was the only station with no trends in both annual freezing and annual thawing index.     

冻融作用与土壤理化效应的关系研究

冻融使土壤经历一系列物理、化学和生物变化过程,冻融作用对土壤的影响主要表现为:改变土壤结构、含水量分布和水热运动,影响微生物活性和以微生物为媒介的有机质矿化作用,改变土壤元素的生物地球化学循环过程,从而对土壤生态系统结构和功能产生影响。冻融作用对土壤理化性质的作用主要受冻融速率、温度、冻融交替次数和土壤含水量、pH值、有机质、土壤质地状况等因素的影响。通过冻融作用改善土壤结构,提高土壤微生物活性和养分的有效性,有利于耕作和促进植物生长,但也可通过含水量的重新分布和径流淋失而导致土壤养分损失。     

冻融过程对生物结皮中齿肋赤藓叶绿素荧光特性的影响

以新疆古尔班通古特沙漠苔藓结皮中的优势种齿肋赤藓（Syntrichia caninervis Mitt．）为研究对象,利用便携式调制叶绿素荧光仪Mini-PAM（Walz公司,德国）测定其在冻融作用影响下叶绿素荧光特性的变化特征。结果表明,冻结过程中随着处理温度的降低,齿肋赤藓的初始荧光（F0）、最大荧光产量（Fm）、PSⅡ的最大光化学效率（Fv /Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv /F0）、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光合电子传递速率（ETR）和光化学猝灭系数（qP）均呈显著下降的趋势（P<0.05）,而非光化学猝灭系数（NPQ）则逐步上升。低温胁迫下NPQ的增加表明齿肋赤藓PSⅡ系统通过提高非辐射性热耗散消耗过剩光能,从而保护PSⅡ反应中心免受因吸收过多光能而引起的光氧化伤害。消融过程中,齿肋赤藓的叶绿素荧光参数（F0、Fm、Fv /Fm、Fv /F0、ΦPSⅡ、ETR和qP）可恢复至未冻结前的正常水平。齿肋赤藓叶绿素荧光强度和诱导曲线的形状在冻融过程中均随处理温度的降低或升高而发生了明显的变化。一定范围内的低温胁迫不会对齿肋赤藓的光合器官造成永久伤害,光合系统仍维持在可恢复的状态。     

松嫩平原盐沼湿地冻融期水盐动态研究--吉林省长岭县十三泡地区湖滩地为例

以吉林省长岭县十三泡地区湖滩地为例 ,选取有代表性的月份进行定位观测、实验和对比分析 ,研究了冻融期盐沼湿地水盐运移的特殊规律性。研究表明 ,盐沼湿地冻结期 ,由于冻层的存在 ,土体内产生的温度梯度、水势梯度 ,是冬季水盐积累的驱动力。在冻结期 ,冻层水盐自底层向上迁移 ;融冻期 ,冻层自地表向下及自暖土层向上双向融化 ,在冻层形成上层滞水 ,在冻层之下水盐从下向冻层迁移冻结。冻融期间盐沼湿地水盐迁移的热力学机制是松嫩平原土壤盐化发生机制的重要组成部分。     

青藏公路铁路沿线生态系统特征及道路修建对其影响

根据2001—08和2002—08月野外调查数据及2001年1：100万中国植被图、1996年1：400万青藏高原植被区划图和2000年青藏铁路沿线自然保护区分布及功能区界调整图，以青藏公路铁路沿线植被生态系统为研究对象，运用ARCVIEW和ARC／INFO软件研究青藏公路铁路建设对沿线生态系统结构的影响，结论如下：①青藏公路铁路南北跨越9个纬度，东西跨越12个经度，共穿越青东祁连山地草原地带、柴达木山地荒漠地带、青南高寒草甸草原地带、羌塘高寒草原地带、果洛那曲高寒灌丛草甸地带和藏南山地灌丛草原地带6个自然区，对植被类型的统计结果显示了地带性。②青藏公路铁路的建设对生态系统产生直接的切割，使景观更加破碎。③青藏公路铁路的建设直接破坏沿线植被生态系统(主要为50m缓冲区内)，年损失总净初级生产量为30504．62t，损失总生物量432919．25～1436104．3t／a。损失总净初级生产量占1km缓冲区年净初级生产量535005．07～535740．11t／a的百分比为5．70％，占10km缓冲区年净初级生产量3408950．45～3810480．92t／a的0．80～0．89％；损失生物量占1km缓冲区生物总量7502971．85～25488342．71t／a的5．70％，占10km缓冲区总生物量43615065．35～164150665．37t／a的0．80％～0．89％。     

转型期中国城市内部空间重构:特征、模式与机制

转型期中国城市内部经历了人口、经济和社会等方面的空间重构, 空间结构变得更加复 杂。中国城市人口郊区化速度在加快, 城市常住户籍人口和外来人口的空间重构存在明显差别, 城市人口空间重构过程的相似性特征减弱而差异性特征增强。对中国城市工业和商业空间重构 的分析表明, 郊区化和离心化力量发挥了重要作用。中国城市社会空间因子与社会形势密切相 关, 社会区类型越来越多样化, 社会区构成则经历了由单一到混杂的变化。20 世纪80 年代初中 国城市内部空间结构模式具有典型的同质性特点, 带有计划经济色彩, 而90 年代末的模式则是 市场经济发展的产物, 异质性特征突出, 而且带有多中心结构特点。     

转型期中国城市内部空间重构: 特征、模式与机制

转型期中国城市内部经历了人口、经济和社会等方面的空间重构, 空间结构变得更加复 杂。中国城市人口郊区化速度在加快, 城市常住户籍人口和外来人口的空间重构存在明显差别, 城市人口空间重构过程的相似性特征减弱而差异性特征增强。对中国城市工业和商业空间重构 的分析表明, 郊区化和离心化力量发挥了重要作用。中国城市社会空间因子与社会形势密切相 关, 社会区类型越来越多样化, 社会区构成则经历了由单一到混杂的变化。20 世纪80 年代初中 国城市内部空间结构模式具有典型的同质性特点, 带有计划经济色彩, 而90 年代末的模式则是 市场经济发展的产物, 异质性特征突出, 而且带有多中心结构特点。     

南疆铁路沿线地区发展质量监测与预警系统的耦合

对南疆铁路沿线地区的发展质量给予分析, 构建监测与预警系统。从经济、社会、资 源和环境四个子系统构建区域发展质量指标体系, 通过熵值法来确定各指标的权重, 借助物 理学的耦合协调理论模型, 得出了各个地区的耦合度、综合调和指数和耦合协调度。进而运 用博克斯-詹金斯法构建时间序列, 利用Eviews软件对耦合协调度序列进行处理, 计算出预 测年份的指标值。研究发现, 各个地区的整体发展质量均呈现上升趋势, 特别是库尔勒市整 体发展质量增长趋势最为明显, 且在预测年份的发展速度也比较快;喀什市和阿图什市在区 域整体发展质量增长上也比较显着;吐鲁番市和阿克苏市则发展比较平稳。     

1971-2004年青藏高原总云量时空变化及其影响因子

利用青藏高原及其周边地区75 个地面气象台站的云量日均值资料,采用正交经验函数(EOF) 和线性倾向估计等方法,分析了高原地区1971-2004 年总云量的时空变化特征。结果表明,高原总云量分布呈自东南向西北减少的态势,且年与四季总云量变化都存在显著下降趋势。进而,研究了高原总云量变化与其他气候因子的相关性。其中,(1) 高原总云量与日照时数、日较差之间存在较好的负相关。本文从云的辐射效应出发,解释了存在这种负相关关系的原因;(2) 青藏高原总云量与相对湿度之间有很好的正相关性,受地形因素、不同云型和云水路径等因素共同影响,高原总云量与降水之间的关系却不显著。在此基础上,重点讨论了高原总云量与气溶胶和臭氧等因子之间的复杂关系。指出：青藏高原总云量减少趋势可能与高原大气气溶胶特别是吸收性气溶胶的增加以及臭氧的损耗有关。