西北干旱区阿克苏河径流对气候波动的多尺度响应

基于阿克苏河流域1960~2010年的气象、水文观测数据,利用集合经验模态分解（EEMD）方法,对研究期内阿克苏河径流时间序列进行多尺度的分析,并探讨其在不同时间尺度上的振荡模态结构特征及其对气候因子的多尺度响应。结果表明：① 近50年来,阿克苏河年径流整体上呈现出显著的非线性增加趋势,且其变化在年际尺度上表现出准3 a和准6~7 a的周期性波动,在年代际尺度上表现出准13 a和准25 a的周期性变化;② 各周期分量的方差贡献率表明,年际振荡在径流长期变化中占据主导地位,年代际尺度在径流变化过程中也起着重要作用。重构的径流年际变化能够较为详细地描述原始径流序列在研究时期内的波动趋势,重构的径流年代际变化则有效揭示了阿克苏河径流在不同年代丰、枯水期交替出现的状态。③ 在年际尺度上径流与气温、降水和潜在蒸发都表现为不显著的正相关关系,而在年代际尺度上,径流量与气温和降水均表现为显著的正相关关系,与潜在蒸发表现为显著的负相关关系,且在年代际尺度上相关性和显著性明显强于年际尺度,表明年代际尺度更适于评价径流对气候波动的响应。结果表明EEMD是一种甄别非线性趋势和尺度循环的有效方法。     

内蒙古多伦县沙漠化驱动因素影响的累加效应分析

以内蒙古多伦县为研究区,选择若干指标,在系统分析沙漠化自然和人文驱动因素的基础上,采用滑动平均法和灰色关联法进行了沙漠化驱动因素影响的累加效应分析。结果表明：人为驱动因素对沙漠化作用的累加效应以较短时间尺度为主,而自然驱动因素对沙漠化作用的累加效应以中小时间尺度为主。年均气温的累加效应在3 a尺度上最大,年均降水量的累加效应在4 a尺度上最明显,而蒸发量和平均风速则随着时间尺度的增加其影响增大,在10 a尺度上表现得最为明显;人口数量在1 a尺度上达到了最高值;耕地面积对沙漠化的影响在1~10 a尺度上逐渐减少;粮食总量对沙漠化的影响在5 a尺度上影响达到最大;国内生产总值对沙漠化的影响在2 a尺度上影响最大;牲畜头数对沙漠化的影响在2 a平均尺度上表现得最为明显。人口数量的增长是耕地面积和牲畜头数对沙漠化影响产生累加效应的主要原因。     

广州市土地覆被格局异质性的尺度与等级特征

基于SPOT遥感数据源形成广州市土地覆被类型图,在中心城区选取互相垂直的南北和东西两条样带,用Fortran编程计算各样带在125m、250m、500m和1000m 4个幅度下的景观多样性指数,以及Moran I、Geary C系数和半变异函数。再将样带分别自北向南和自西向东等间距划分,形成一系列面积相等的区域,计算各区域以及样带整体上的多样性指数的尺度方差。结果表明,土地覆被景观多样性在不同的研究幅度下都存在正的空间自相关性,并具有方向性。尺度方差结果显示,尺度方差与尺度和幅度都有关,随着研究尺度增大,尺度方差都呈下降之势,而随幅度增大,尺度方差并非单调变化。如125m和250m两种幅度时,方差随着尺度增大而减少。尺度方差结果进一步揭示研究样带上土地覆被存在多尺度等级结构,并且具有方向性特点,同时也反映尺度方差不失为景观异质性研究的一种有效方法。     

关于全球冷暖和亚,非夏季风区干湿变迁之联系的一个述评

基于近年来的多种资料分析结果，讨论了不同时间尺度上全球热状况这于中国东部和其它低纬亚非夏季风影响区干湿变迁的宏观控制作用。指出：在丰年以上时间尺度上，全球暖而夏季风强从而导致有关区域多雨偏湿，全球冷则夏季风区域多偏干；但较短时间尺度上的全球性冷暖波动往往不足以使各地的夏季风系统和干湿状况产生一致响应。     

渔子溪流域水文过程影响因素的特征时间尺度分析

采用渔子溪流域三期遥感影像(1986、1994和2002年)获取该区域的土地利用/覆被资料,并结合实际调查数据、采用斑块驱动模型模拟得到该流域1986~2004年间逐年土地利用变化数据;然后根据该模拟数据以及渔子溪流域不同时间尺度的气象和径流资料,采用逐步线性回归和多元非线性回归方法,对渔子溪流域不同时间尺度下降雨-土地利用-径流系统及其内部各元素之间的关系进行了统计分析,结果表明:(1)不同时间尺度下径流量与降雨量的相关关系具有明显差别,土地利用变化对降雨-径流关系有重要影响,在年尺度上,降雨量对径流量的影响要大于气温对径流的影响,而在月尺度上则相反。(2)不同时间尺度下非线性回归的模拟误差要比线性模拟误差下降1.18%~23.8%,且不同影响因子在不同时间尺度上的非线性程度各不相同。     

基于本底趋势线理论的3个遗产地旅游成长多周期分析

依据本底趋势线理论,利用1979～2006年黄山、普陀山、武夷山客流量统计数据,对旅游成长进行了定量分析.结果发现:1.年际尺度上3个遗产地的旅游成长均可分解为趋势项、周期项和事件旅游冲击3个部分.2.由于景区开发历史、旅游区位、经济发展水平等因素的不同,各景点旅游发展的起点和增长速率有所不同,普陀山景区,旅游业发展起点高、增长快;武夷山景区,旅游业发展起点低、增长慢;3.受经济增长周期和旅游投资周期等因素的影响,3个遗产地旅游发展均存在2个时间尺度的周期,其中,较长时间尺度为17～19 a库兹涅茨周期,较短时间尺度为5～6 a的基钦周期;4."89风波"、亚洲金融危机和2003年SARS是3次具有全国规模的突发事件旅游危机,由于各遗产地旅游区位和所处成长阶段不同,3个遗产地旅游成长对3次旅游危机的响应,在损失量(率)上存在着较大的差异.     

雅鲁藏布江流域降水时空变化特征

雅鲁藏布江流域是全球气候变化的敏感区,该流域降水变化对青藏高原的水系统、生态系统和山地灾害系统的演变具有重要影响。本文通过流域水文分析,将雅鲁藏布江流域的三大水资源区细分为9个分区。基于雅鲁藏布江流域1979—2018年降水数据,综合分析了雅鲁藏布江流域及9个分区的年、干湿季、月降水量以及日、小时尺度极端降水的时空变化特征,探讨了降水和典型大尺度大气环流因子的相关性。结果表明：① 1979—2018年间,在流域尺度上,各时间尺度降水整体上均呈上升趋势。其中,年降水量上升趋势最大,为2.5 mm·a^-1;年、干湿季降水量以及典型小时尺度极端降水（Rx3hour、Rx12hour）均在95%信度水平下显著上升。在水资源分区尺度上,各分区不同时间尺度降水的变化趋势呈现更明显的非一致性,所有分区除小时尺度极端降水均呈上升趋势外,其余时间尺度降水的趋势变化方向各异。② 雅鲁藏布江流域降水存在明显的空间分异性,且降水空间分异性会随着降水指标时间尺度的缩短而增强。各时间尺度降水整体上均呈现出自东部向西部逐渐减少的趋势,流域东南部（分区Ⅲ-2）始终是高值中心,流域中西部（分区Ⅰ-2、Ⅱ-1）存在区域性高值中心。③ 北半球副热带高压和北半球极涡对雅鲁藏布江流域降水变化具有显著影响。研究结果有助于掌握当地降水的多尺度变化特征,可为雅鲁藏布江流域和青藏高原地区的水循环研究、水资源开发利用和山洪灾害防治等提供科学基础。     

轨道交通对不同区段土地利用影响差异研究——以武汉轨道交通2号线为例

已有文献中有关轨道交通对土地利用的影响研究侧重于分析轨道交通对土地利用产生何种影响,却忽视了这些影响在不同区段存在差异。以武汉市地铁2号线为例,按照武汉市道路环线范围将地铁2号线分为内环以内、内二环之间、二三环之间、三环以外4个区段,采用GIS空间分析方法从时间尺度和空间尺度分析轨道交通对不同区段土地利用影响的差异性。其中,时间尺度的分析从土地利用面积变化、程度变化和变化的空间差异三方面展开;空间尺度的分析从土地利用功能、结构和形态三方面展开。研究结果表明:轨道交通对不同区段的土地利用影响存在差异,表现为对城市外围地区土地利用的影响大于城市中心地区。分析其原因在于轨道交通对城市外围地区区位条件的改善作用明显,吸引商业、住宅等用地的集中导致其土地利用变化较大,而城市中心地区则相反。     

年代际尺度海岸演化机制与动力-统计建模方法

发展中长时间尺度的海岸演化预测方法与机理模型,是目前国际海岸演化研究领域关注的焦点和最具挑战性课题。本文系统性地回顾了近半个世纪以来不同时间尺度海岸演化模式的研究发展历程和成果,从动力机制和时间尺度两个方面对海岸演化机理模型存在的主要建模瓶颈问题进行了系统总结。通过对渤海湾西岸近一个半世纪以来海岸演化机制的初步分析,提出了以泥沙收支、环流输送、波浪掀沙以及波气候变化等要素作为年代际尺度海岸演化主要驱动因子,基于驱动力概化与统计升尺度有机衔接的年代际尺度海岸演化机理模型的动力—统计建模方法框架新思路,为推动海岸演化动力学理论体系和中长时间尺度海岸演化预测方法创新,提供了重要科学依据和借鉴。     

西北干旱区内陆河年径流过程的非线性特征——塔里木盆地三源河的实证分析

以塔里木盆地三源河为例,基于1957-2002年的时间序列,运用小波分析方法从不同的时间尺度上分析了年径流过程的非线性变化趋势,并运用关联维数和R/S分析方法揭示了其分形与混沌特征.主要结论如下:(1) 西北干旱区内陆河年径流过程,是复杂的非线性系统,它们具有波动性以及分形和混沌特征.(2) 从大的时间尺度,即16(24)年的时间尺度上来看,阿克苏河、叶尔羌河的年径流量,在整体上基本呈上升趋势,而和田河在整体上却基本呈轻微的下降趋势.如果把时间尺度缩小到8 (23)或4 (22)年,则各河流的年径流量就不再是上升或下降趋势,而是呈明显的波动变化,而且4(22)年尺度上的波动比8(23)年尺度上的波动更加明显.(3)和田河、叶尔羌河与阿克苏河的关联维数分别为3.222 7、3.211 8与 3.209 2,均为非整数,是分形,这说明三源河的年径流过程具有混沌特征.由于每一个关联维数都大于3,这就意味着,要从动力学角度描述三源河的径流过程,至少需要4个独立变量.(4) 从1989-2002年期间的Hurst指数可以判断,在2002年以后的14年里,阿克苏河与叶尔羌河的年径流量基本上将呈增加趋势,而和田河基本上将呈轻微的减少趋势.     

关于开展地理环境演变与预测的研究

人类赖以生存的地理环境以各种不同的时间尺度在演变。地理环境的任何变化都会对各种生命有机体从而也对人类发生或是有利的、或是不利的多方面影响。较小的短时间尺度的变化,所产生的影响可以只是局地性的或区域性的,但也往往足以成为灾难。较大的长时间尺度的变化影响范围广大、后果深远,甚至可以迫使人类不得不作出全球性的经济与社会调整。     

1901-2012年中国西北地区东部多时间尺度干旱特征

以干旱的多时间尺度特征出发,利用CRU最新数据,计算了考虑降水和气温双因子影响的标准化降水蒸散指数(SPEI),并与标准化降水指数(SPI)进行对比,分析中国西北地区东部1901-2012年不同时间尺度的干旱特征。本文不仅对百年来CRU资料的可靠性进行检验,而且对SPEI在西北地区东部的适应性进行讨论。结果表明:CRU资料可靠性较好,但由于CRU资料本身的属性,1920年以前资料的可靠性不确定。从干旱事件的发生强度及干旱范围分析,SPEI在西北地区东部具有较好的适用性。SPEI与SPI在不同时间尺度下的波动变化一致,短时间尺度主要表现年内或季节特征,长时间尺度则侧重表现年际、年代际特征。将研究区分为高原东北区和陕南区进行分析,1901-2012年高原东北区有4个干期,陕南区有5个干期。针对温度变化对西北地区东部干旱的影响及与SPI对比表明,高温对干旱的贡献不容忽视。     

黄河流域水蚀区土壤侵蚀空间尺度效应分析

以黄河、延河、杏子河、纸坊沟四级流域尺度为例,应用信息熵原理分析了各级流域尺度上土壤水力侵蚀与 其影响因子之间的空间相关性,通过比较各因子在不同空间尺度上与土壤侵蚀的相关性,定量分析了土壤侵蚀过 程的空间尺度效应。分析结果给出了降雨、地形、土质、植被等因子在不同流域尺度上对土壤侵蚀的影响大小,以及 每个尺度上各影响因子重要性的主次顺序。总体而言,随着流域空间尺度的增大,各因子对土壤侵蚀的影响具有放 大或缩小效应,影响因素的主次顺序随之易位,其中微观因子的控制作用有所减小,而宏观因子的控制作用则逐渐 突显。本文建立的流域土壤侵蚀空间尺度效应的定量分析方法和分析结果有助于解决当前土壤侵蚀评估模型普遍 存在的尺度转化和区域通用性问题。     

元谋干热河谷近50 a降水变化的多时间尺度分析

水热矛盾是元谋干热河谷生态系统的主要限制因子,降水变化对农业发展和生态系统的恢复具有重要影响.以Morlet为连续小波基,对元谋干热河谷近50 a降水的变化进行多时间尺度变换,结果表明:年降水和分季节降水量呈波动性增长之势,夏季增长趋势明显;旱季降水变化率显著高于雨季.在不同时间尺度上,全年降水与各季节降水量的变化具有多尺度波动的特点,且夏季和秋季降水量的变化在全年降水的变化中占有重要地位;夏季降水丰枯年际转化的速率快,而其他季节相对较慢.干热河谷降水的多尺度变化既与全球气候变化的背景相关,又与下垫面覆被变化相关.降水多尺度变化规律表明,未来短期降水总体具有减少趋势,会对反季节蔬菜和旱作农业的生产造成不利影响.     

近百年北极涛动对中国冬季气候的影响

北极涛动 (AO) 是北半球冬季热带外行星尺度大气环流最重要的一个模态,对北半球及区域气候有重要影响。利用中国近50年和近百年气温和降水资料分析了北极涛动对我国冬季气候的影响。当AO指数偏强时,我国大部分地区冬季气温偏高,同时降水也偏多。AO和西伯利亚高压对我国冬季气候的影响在年际和年代际尺度上有不同的特征, 在年际尺度上西伯利亚高压对我国气温的影响要远强于AO,而AO对我国降水的影响则比西伯利亚高压的影响要显著。这种关系也可以通过比较分析对流层低层和中高层环流形势在AO不同位相时的变化得到进一步验证。这说明AO对我国冬季气温和降水影响的机制是不一样的。在年代际尺度上,AO对气温和降水都有显著的影响。AO和西伯利亚高压一起能解释近百年来我国冬季温度和降水方差的35% 和11%。     

北半球过去2000年气温变化的多尺度分析

对北半球过去2000a重建气温变化的多尺度分析,发现:(1)北半球过去2000a气温变化存在准6a、准11a、准21a、准43a、准86a、准247a、准914a等7个不同时间尺度的波动,并且以年际变化、年代际变化和近千年周期为主,不只是在数百年尺度上受太阳活动的驱动,在数十年尺度上也受到太阳活动的影响;(2)北半球在中世纪暖期波动幅度较小,小冰期气温振荡幅度相对较大,1400~1800A.D.这400a间是北半球最寒冷的时期;(3)在未来的几十年里,北半球气温的自然波动将极大地减低因人类活动而导致的全球气候变暖效应。     

两高分辨率黄土剖面末次冰消期气候事件的差异探讨

高分辨率黄土剖面的获取使我们对亚轨道时间尺度上的气候事件的研究成为可能。通过对六盘山东、西部两个高分辨率黄土剖面与GRIP冰芯记录的对比研究,我们发现两剖面都捕捉到了末次冰消期内的Younger Dryas 事件与Heinrich-1事件及Blling和Allerd事件,并且它们在时间上与冰芯的结果较为一致。更为重要的是,这些亚轨道时间尺度上的气候事件在东西两剖面内存在较大差异:Heinrich-1事件在西面沙沟剖面的烙印较东面的王官剖面要深;对于Blling和Allerd事件,沙沟剖面较王官剖面的波动要多;在沙沟剖面,Younger Dryas 的结束是一种突变行为,而在王官剖面中则是一种渐变行为;此外,沙沟剖面比王官剖面表现出更大的波动幅度和更多千年尺度上的快速波动。初步推测上述差异是由高、低纬地区对它们影响的不同所造成的。     

粤港澳大湾区城市群知识多中心的演化过程与机理

基于1990-2016年“Web of Science”核心合集所收录的科研论文合著数据,借助基尼系数测度属性和功能多中心性的方法,对粤港澳大湾区城市群的知识多中心性及其知识网络的演化进行了研究。结果发现：① 伴随着粤港澳大湾区城市群知识生产总量的持续增长,其多中心性程度呈现出阶段性、阶梯式提升的特征,分别经历了波动、增长和分化的发展阶段,港澳回归后的2000-2010年间是多中心性快速增长的重要阶段。② 粤港澳大湾区城市群在区域、国家和全球尺度上的功能多中心性程度随着尺度增加逐级递减,进一步证实了功能多中心性的尺度规律性;而且发现了多中心在演化中的尺度敏感性,全球尺度上的多中心性会存在不确定的峰值,而区域尺度上的多中心性可能会持续增加。③ 城市群多中心的演化是受制度接近、地理接近和等级接近影响,在研究人员移动、科研单位联动和政府政策推动及其行动主体间的相互作用下实现的,多中心程度的增加有助于推动粤港澳大湾区城市群构建科研协同创新共同体。     

广州市高新技术产业的发展背景和前景分析

通过分析广州市发展高新技术产业的不同尺度经济背景和演化梯度,以灰色系统ＧＭ（１,１）结合科技贡献率的定量方法预测其发展前景。     

欧洲北部港口体系结构波动特征CSSCISSCI

国内外学者对港口体系结构演化的定性分析较深入,但从长时间尺度定量的研究较少。本文在阐述港口体系结构波动的一般特征基础上,提出港口体系结构波动的两个基本假设。引进港口体系全局指数和基尼系数,以欧洲北部港口体系为研究案例,从长时间尺度分析了传统货物运输和集装箱运输两个角度下港口体系结构的演变特征,计算结果表明,北部港口体系结构在长时间尺度趋向于集中发展,而从短时间来看,港口体系结构波动特征明显,遵循集聚发展、分散发展和均衡发展相互交替的发展规律,验证了两个基本假设。最后讨论了区位因素、港口规模以及技术进步对港口体系结构的影响过程。