新疆月太阳总辐射气候学计算方法的研究

本文先对现有各种太阳总辐射气候学计算公式进行讨论，并确定Ｑ＝Ｑ２为新疆最佳计算公式，然后根据新疆９个月日射站的资料分南疆，北疆两大区域按月给出区域统一式，最后验证了它们的计算效果。     

太阳直接辐射光量子通量的气候学计算方法

为了把太阳直接辐射通量密度换算成光量子通量密度,取用了一个简单的大气模式,计算了各种太阳高度、地面气压和大气浑浊度下太阳直接辐射中的光合有效辐射能量通量和光量子通量,从而得到了单位光合有效辐射能量所具有的光量子数。结果表明:这个数是比较稳定的。在平原地区,10—90°的太阳高度范围内,1W.m~(-2)的光合有效辐射通量密度具有4.72±0.11μmol.m~(-2).s~(-1)的光量子通量密度。本文还采用北京地区四个季节定时的太阳直接辐射分光测量资料和高原观测资料检验了模式计算结果的可靠性,获得了满意的结果。     

利用北冰洋多光谱数据计算光合有效辐射的研究

光合有效辐射（PAR）是重要的生物光学量,与海洋浮游植物的初级生产过程有密切联系。PAR通常由单波段的PAR传感器直接测量,也可以由多光谱数据计算。在极区用多光谱数据计算PAR不仅面对不同谱宽度的问题,而且还有海冰的影响。本文研究了4种可能导致PAR计算误差的主要因素。多光谱仪器避开了大气对太阳辐射的主要吸收带,用多光谱数据计算会对PAR高估。实测数据分析表明多光谱计算的PAR与高光谱数据的计算结果非常接近,误差在1%以内。用本文建立的拟合函数进行校正,校正后的结果与高光谱数据计算的结果达到同样的精度。计算PAR的衰减率要用到进入海水表面的PAR（PAR0）,本文提出先确定表层衰减系数,再通过最小二乘拟合确定PAR0值,与水下观测数据有很好的衔接。海上同一站位不同时间的观测数据计算的PAR衰减系数相差很小,表明PAR的衰减系数是海水的光学性质,与辐射强度无关。在海冰覆盖的条件下,PAR的观测结果与无冰海水的PAR有明显差别。由于海冰选择性的吸收,穿透海冰进入海洋的PAR组分已经不同,海水对PAR的衰减系数也会相应变化。由此可以推断,不同海冰中成分的差别将导致进入海水中PAR的差别,影响PAR的衰减特性。通过本文的研究,解决了在极区用多光谱计算PAR的各种问题,使多光谱数据成为PAR的重要数据源。     

近50 年中国光合有效辐射的时空变化特征

基于中国陆地区域1961-2007 年逐年/季节平均光合有效辐射(PAR) 的空间化数据(10km×10km),结合GIS 空间分析技术与Mann-Kendall 趋势分析方法对近50 年年/季节平均PAR进行时空变化特征分析。结果表明：① 全国PAR的空间分布差异明显,总体上呈现东南低、西部高的特点,年均PAR在17.7~39.5 mol m^-2 d^-1之间。② 全国像元平均的年/季节平均PAR表现出一个较明显的波动下降过程,年均PAR降幅为0.138 mol m^-2 d^-1/10a,不同季节下降幅度存在差异,夏季降幅最大。③ 逐像元分析显示全国大部分地区PAR呈现显著下降趋势(α = 0.05),东部趋势变化较西部明显,夏冬两季在PAR年际变化中的贡献最大。华北地区在不同季节都是下降区域,而青藏高原西北地区在不同季节都表现为上升趋势。④ PAR年际变化率空间分布在不同时段差异明显,同一地区PAR年际变化率不仅在不同季节存在差异,而且在不同时段也不相同,总体上1990年代之前PAR下降较快,之后下降趋势变缓。     

近50年中国光合有效辐射的时空变化(英文)

Based on long-term measurement data of weather/ecological stations over China,this paper calculated and produced annually-and seasonally-averaged Photosynthetically Active Radiation(PAR) spatial data from 1961 to 2007,using climatological calculations and spatialization techniques.The spatio-temporal variation characteristics of annually-and seasonally-averaged PAR spatial data over China in recent 50 years were analyzed with Mann-Kendall trend analysis method and GIS spatial analysis techniques.The results show that:(1) As a whole,the spatial distribution of PAR is complex and inhomogeneous across China,with lower PAR in the eastern and southern parts of China and higher PAR in the western part.Mean annual PAR over China ranges from 17.7 mol m-2 d-1 to 39.5 mol m-2 d-1.(2) Annually-and seasonally-averaged PAR of each pixel over China are averaged as a whole and the mean values decline visibly with fluctuant processes,and the changing rate of annually-averaged PAR is-0.138 mol m-2 d-1/10a.The changing amplitudes among four seasons are different,with maximum dropping in summer,and the descending speed of PAR is faster before the 1990s,after which the speed slows down.(3) The analysis by each pixel shows that PAR declines significantly(α=0.05) in most parts of China.Summer and winter play more important roles in the interannual variability of PAR.North China is always a decreasing zone in four seasons,while the northwest of Qinghai-Tibet Plateau turns to be an increasing zone in four seasons.(4) The spatial distributions of the interannual variability of PAR vary among different periods.The interannual variabilities of PAR in a certain region are different not only among four seasons,but also among different periods.     

青藏高原当代气候变化特征及其对温室效应的响应

利用１９６１￣１９９０年青藏高原地区４８个台站的气温、降水资料,通过ＥＯＦ展开,将气温序列向前延长至１９０１年,在此基础上分析了高原地区当代气候变化的总体特征,同时模拟结果,讨论了高原气候对全球变暖的响应。结果表明,本世纪以来青藏高原地区气温变化的总趋势是上升的,最近３０ａ高原地区的降水总体上有增加的趋势,气温和降水的变化似乎与大气ＣＯ２含量增加所引起的温室效应增强有关。     

北极Svalbard地区气候变化特征及其与青藏高原对比

通过分析Ｓｖａｌｂａｒｄ地区近８０ａ来的气候变化表明,其总趋势为缓慢变暖,但７０年代后期Ｓｖａｌｂａｒｄ地区的降温是全球升温的一个例外。同时对典型台站的分析得出：Ｓｖａｌｂａｒｄ地区与青藏高原气候变化存在着一定相关性,但局地的气候变化原因导致了两地之间的某些差异。     

青藏高原积雪分布与变化特征

本文对青藏高原ＳＭＭＲ修积雪深度、ＮＯＡＡ周积雪面积、地面台站积雪深度进行了分析。结果表明青藏高原东西两侧多雪与腹地少雪形成鲜明对比,高原东部是高原积雪年际变化最显著的地区,它主导了整个高原积雪的年际变化,并且与西部多雪区年际波动呈反位相关系。从６０年代到８０年代积雪年际波动幅度有明显增加趋势,积雪变化具有３年左右准周期。随着全球变暖,青藏高原积雪将会有所增加。     

青藏高原东部黄土沉积的基本特征及其环境

青藏高原东部黄土沉积分布广泛。本文对青藏高原东部较大范围内黄土沉积从地层学、年代学和沉积学等方面做了初步研究。结果表明:高原黄土属典型的风成沉积,其物质主要来源于高原本身,高原冬季风是粉尘搬运的动力。研究区黄土沉积虽始于中更新世,但目前分布最广泛的黄土沉积主要是末次间冰期以来的产物。高原黄土沉积地层的黄土-古土壤序列中蕴藏着丰富的环境变化信息,是研究高原季风演化的良好地质记录。中更新世以来,末次间冰期以前,研究区经历了11次高原冬季风强盛和11次高原夏季风占优势的时段;末次间冰期以来,共经历了6次夏季风占主导地位和5次冬季风强盛时期。     

西藏高原洞穴堆积物的粘土矿物组合特征及其古地理意义

本文通过对西藏高原洞穴堆积物的粘土矿物组合特征的分析,初步探讨了喀斯特地貌形成的古地理环境。喜马拉雅山北坡旧定日东山洞穴堆积物是较温湿的森林草原环境下的产物,新定日西侧遮普若山北坡洞穴堆积物则是在高寒草甸环境下形成的;拉萨西南曲水大佛后溶洞堆积物形成于湿热的亚热带气候环境,而拉萨西山洞穴堆积物却形成于较温湿的草原环境;唐古拉山南坡安多一带的洞穴堆积物则是在高寒的草甸环境下形成的。并以此研讨了西藏高原喀斯特的成因和时代。