基于TVDI的西藏“一江两河”地区干旱监测研究

利用MODIS合成产品数据集MOD11A2和MOD13A2获取的归一化植被指数(NDVI)和陆地表面温度(LST)来构建Ts-NDVI特征空间。依据特征空间设计的温度植被干旱指数(TVDI)作为干旱监测指标,对2000~2011年夏季"一江两河"地区旱情进行监测分析,并利用研究区气象站地面温度数据进行相关度分析。结果表明:2000~2011年夏季"一江两河"地区重旱区主要分布在南部和沿江河谷一带,北部干旱程度较轻,大部分地区TVDI≥0.6,处于干旱区域;近12年TVDI值变化趋势为下降,年际变化显著;TVDI空间分布特征与降水空间分布非常一致,与传统气候干旱监测结果总体上表现一致;实测地表温度与TVDI两者具有较好的线性正相关性。由此可见,温度植被干旱指数(TVDI)作为高原地区大范围干旱监测反演模型具有一定的科学性和参考性。     

利用ASTER数据估算西藏一江两河地区地表特征参数

利用ASTER数据估算了2001年11月27日西藏中部一江两河地区(包括雅鲁藏布江中游和拉萨河、年楚河中下游地区)的代表日喀则地区地表特征参数(地表温度T、地表反照率r、归一化植被指数NDVI和植被覆盖度Pv),研究表明,卫星所得到的地表参数分布范围较广,能很好地反映该区域的地表状况。ASTER遥感数据在青藏高原有较好的适用性。     

1981—2022年西藏“一江两河”主要农区农业界限温度变化特征

日平均气温≥10℃是喜温作物适宜生长的下限温度。西藏“一江两河”主要农区≥10℃积温变化是判断该地区热量资源的关键指标。基于1981—2022年该区域9个气象站点的日平均气温数据,使用线性倾向估计、Pearson相关系数、Mann-Kendall检验和R/S分析法,分析≥10℃界限温度的气候变化特征。结果表明：(1)随着海拔高度的升高,≥10℃界限温度出现明显垂直地带性特征,包括≥10℃初日推迟、终日提前、持续日数与积温减少。(2)近42 a来,该地区≥10℃初日普遍提前,气候倾向率为-2.53 d·(10 a)^-1;终日延后,倾向率为3.33 d·(10 a)^-1;持续日数和积温均明显增加,倾向率分别为5.87 d·(10 a)^-1、106.19℃·d·(10 a)^-1。与青藏高原其他地区相比,这种变化更为明显。(3)20世纪80年代是过去40 a≥10℃初日最迟、终日最早、持续日数最短、积温最少的10 a,与之相对的是21世纪10年代的情况截然相反。(4)≥10℃界限温度的H指数均大于0.65,...     

洱海流域近50年气候变化特征及其对洱海水资源的影响

利用1961-2010年洱海流域的气候和洱海水资源等资料,统计分析了洱海流域气候变化特征及不同气候类型对洱海水资源量的影响,并建立了洱海水资源量与洱海流域降水量、气温的定量关系,对洱海水资源量进行定量估计.结果表明:近50年洱海流域气温呈波动上升趋势,气候变暖明显;21世纪的第一个10年是洱海流域近50年来最暖的10年.年降水量总体上呈减少趋势.洱海水资源量与年降水量之间有显著的正相关关系,而与气温呈明显的负相关关系.洱海流域气候类型在20世纪60和70年代以偏冷和偏湿为主,进入80年代后开始出现暖年,特别是21世纪的第一个10年,气候以偏暖和偏干为主,未出现过偏冷年.在偏干和偏暖的年份洱海水资源均为枯水年;而偏湿和偏冷的年份洱海水资源多为丰水年;气候正常的年份,洱海水资源多为正常.可根据洱海流域未来气候趋势的预测结果,分别通过气候类型及回归预测方程对洱海水资源的丰欠作定性的估计和定量的预测.     

山东省近40年气候变化特征

根据山东省60个气象站1961~2001年的气温与降水资料,利用回归分析、功率谱分析等方法,研究了山东省近41年气温与降水的年、季变化倾向、阶段性和周期性等变化特征。结果表明:①近41年山东省年平均气温有显著的上升趋势,各季平均气温虽也均呈上升趋势,但增温趋势表现出明显的季节非对称性,其中以冬季气温增幅最大。②年降水量呈下降趋势,年降水量减幅为每10年31.7 mm;不同季节降水的变化趋势有所不同,其中夏季降水减幅最大,而冬季降水略有增加。③山东省年平均气温的演变表现出明显的阶段性和周期性的基本特点,而降水的阶段性和周期性特征则不如气温显著。     

昭平县近40年气候变化统计特征

根据昭平县气象局４０ａ资料分析,结果认为该县的气候无明显的变暖趋势,亦无明显的变干或变湿趋势。但无论是气温还是降水量均存在明显的年际振幅增大的现象     

祁连山区近40年气候变化特征

利用祁连山附近30个测站1960－2000年的气温和降水资料，采用EOF和REOF等方法，分析了近40年来祁连山附近气温和降水的时空分布特征。结果表明：祁连山附近气温在空间上具有很好的一致性，年平均气温的第一主成分的方差贡献可占总方差的75％左右。夏季气温的一致性较其它季节略差。根据REOF分析，四季及年平均气温可分为河西走廊区、祁连高原区和祁连山东端区。除祁连山东端气温变暖从90年代后期开始外，其他地区与全国大部分地区一样，都是从80年代中期开始，特别是90年代后期增温明显。祁连山附近降水的一致性比气温差，占总方差的30％左右，春季和秋季好于其它季节，占总方差的50％左右。通过REOF分析，可将祁连山附近年降水变化分为河西走廊西部区、祁连山东部区和祁连走廊中部区，每个季节的降水分区有所不同。与西北地区东部不同，祁连山附近大部分地区的年降水80年代和90年代都有不同程度的上升，夏季降水增多趋势最为明显，而秋季降水80年代和90年代一直处于下降阶段。     

昭平县近40年气候变化统计特征

根据平县气象局４０ａ资料分析,结果认为该县的气候无明显的变暖趋势,亦无明显的变干或变湿趋势,但无论是气温还是和水量均存在明显的年际振幅增大的现象。     

近50a青海湖流域气候变化特征分析

利用青海湖流域4个站点的观测资料,运用气温距平法和降水距平百分率法,并结合青海湖水位变化,就近50 a来青海湖流域生态环境对全球变暖的响应进行了分析。结果表明：（1）近50 a来青海湖流域年平均温度呈上升趋势,线性升温率为0.28℃/10 a;日气温距平的30 d移动平均表明近10 a来气温波动明显;（2）近50 a来...     

塔里木灌区近40年来气候变化特征

根据塔里木灌区阿拉尔气象站1961年1月－1999年12月的气温及降水资料，分析了塔里木灌区近40年的气候变化，得出近40年来塔里木灌区降水量呈上升趋势（4．60mm/10年），秋季降水量却呈下降趋势（－3．45mm／10年）；年平均气温呈上升趋势（0．065℃／10年），冬季变暖的趋势（0．849℃／10年）；年平均气温呈上升趋势（－0．171℃／10年）；年极端低温的上升趋势（0．569℃／10年）大于年极端高温的下降趋势（－0．095℃／10年）。可以70年代末为界将近40年塔里木塔区气候分为冷、暖两个阶段，前为冷期，后为暖期。     

商丘近44年蒸发量变化及其影响因子分析

利用商丘市8个台站1961~2004年的20 cm口径蒸发皿资料,进行蒸发量的年际变化、年代际变化、季节变化以及月分布的分析,结果显示蒸发量存在显著的减少趋势。年际间减少趋势通过了99%的置信度水平,各季节蒸发量以春季和夏季减少最为明显。同时还分析了近44年来日照、风速和温度的变化趋势,并计算了这些气象因子与蒸发量变化的相关系数。分析表明日照时数减少和风速减小是造成商丘市蒸发量下降的主要因素,而气温上升对蒸发量的影响不十分明显。     

藏北牧草青草期的气候变化特征分析

利用1971—2000年西藏那曲地区平均气温、≥5 ℃界限温度、降水量以及月平均最高气温、最低气温、相对湿度、风速、日照时数等资料, 运用Penman-Monteith模型计算得出最大可能蒸散, 进而得到地表湿润系数, 分析了近30年藏北牧草青草期的气候变化趋势。结果发现:各牧区青草期间表现为平均气温升高、降水增多、持续天数延长、积温增高的趋势; 20世纪70年代各牧区青草期开始得晚、结束得早、持续天数短; 90年代相反, 青草期开始得早、结束得晚、持续天数长; 那曲地区西部青草期间的平均气温从未出现过异常年, 中东部牧区1976年异常偏冷; 各牧区降水量的异常年份主要出现在20世纪70年代; 70年代中期藏北大部分牧区青草期积温异常偏低, 90年代末出现了异常偏高年份。研究结果还表明:气温升高, 地表湿润系数增大, 暖湿化的气候变化趋势, 有利于生态环境的改善。     

新疆湿地资源时空变化特征及其原因分析研究

以新疆第一次（2000年）和第二次（2011年）湿地资源调查中相同的347块湿地为研究对象,利用3S技术,对CBERS、SPOT5和LandsatTM遥感数据进行调查监测,并结合野外实地验证,比较分析新疆湿地资源的时空变化状况及其原因。结果表明,新疆湿地总面积呈减少的趋势,其中河流湿地和沼泽湿地面积增加,分别增加29162 hm²和17130 hm²,湖泊湿地和人工湿地面积减少,分别减少126618 hm²和19391 hm²;各湿地型中,永久性河流、草本沼泽、森林沼泽和季节性咸水沼泽面积有所增加,洪泛平原、内陆盐沼、永久性 淡水湖、季节性淡水湖、季节性咸水湖和库塘湿地面积减少。新疆湿地面积总变化率-7%,各湿地类型中,面积变化率最大的是湖泊湿地（18%）,呈减少趋势;最小的是沼泽湿地（5%）,呈增加趋势。湿地面积变化的主要原因是气候变化和人类活动。     

关于温室气体浓度变化及其引起的气候变化的几个问题

阐述了当前全球温室气体浓度的增加及其引起的气候效应,讨论了气候变化研究中存在的许多不确定性,如未来温室气体的浓度如何变化,未来气候如何变化,以及气候影响的评价问题等.最后,强调了未来气候变化基础研究中需要注意的问题.       

1961—2007年重庆风速的气候变化特征

利用重庆地区34个常规气象观测站的1961—2007年共47 a的常规风速观测资料,采用线性趋势拟合、变化速率计算、EOF分解等方法,研究了重庆地区平均风速的时空气候变化特征。结果表明,重庆地区逐年平均风速呈现＂春季大,秋冬小＂型,47 a来各季和全年的平均风速均是显著减弱的,在20世纪70年代中前期之后出现显著的下降趋势;平均风速呈现出＂全场一致＂与＂东西反位相＂的气候变化形势,其中风速减弱的整体性变化是第一位的。     

2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应

气候是植被变化的主要驱动因子,研究全球增暖背景下中国区域植被变化及其对气候的响应对于国家开展重大生态恢复评估和未来植被保护政策制定具有重要意义。利用2000-2016年MODIS植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据集,运用统计分析方法,从平均态、线性趋势、时间序列、相关性等方面系统分析了2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应。结果表明:中国区域NDVI在平均态上呈现从东南向西北递减的空间分布,受降水生长季的影响,东部地区植被指数明显较大;我国大部分地区NDVI呈现增加的趋势,其中湿润半湿润地区NDVI增长幅度为0.037·(10a)^-1,而在干旱半干旱地区变化较小[0.013·(10a)^-1]。NDVI的变化与气候驱动因素的相关性存在一定的区域差异,其中:NDVI与气温变化在东南沿海、东北东部以及青藏高原北部等地区呈现出显著正相关,而在青藏高原南部等地区呈现微弱的负相关;除青藏高原、塔里木盆地和东北北部等地区外,NDVI与降水量在全国大多数地区呈正相关。从全国平均来...     

藏北地区气候变化特征及其影响分析

藏北地区地域广阔、地势高,自然条件极为严酷,其环境状况直接影响到我国的江河、气候及生态环境,甚至对全球也有不容忽视的影响。本研究选取藏北地区有长期、连续记录的5个气象站点,分析藏北地区近40年来的气候变化特征,并对其可能影响进行分析。藏北地区近40年来温度上升趋势明显,尤其是最低温度的升温率达0.79℃.(10a-1),高于青藏高原的平均水平;降水的年际波动大,自20世纪90年代以后明显增多。近40年藏北地区的气候有暖湿化趋势,这将有利于该地区的动、植物生长,但是该地区冰川冻土面积大,气温升高会引起冰川退缩和冻土层融化,又将给藏北地区脆弱的生态系统带来不利影响。     

雅鲁藏布江中游近40年异常初终霜冻分析

以≤0℃最低气温作为霜冻指标,利用雅鲁藏布江中游4个气象站点1961-2000年的逐日最低气温资料,采用现代气候诊断分析方法,分析了该流域近40年初、终霜冻异常的气候变化。结果表明：近40年,流域东段表现为初霜来得迟、终霜结束得早、无霜期延长的显著趋势;江孜则表现为终霜日推迟、无霜期缩短的不显著趋势。20世纪70、90年代终霜日提早结束、初霜日推迟来临,使得流域东段生长季延长,以90年代最为明显;流域西段的江孜,终霜日则表现为逐年代推迟的趋势。流域特早初霜日频数为2～3次,以泽当最多;特晚终霜日发生频数为1～4次,江孜最多。流域内只有泽当初、终霜日发生了气候突变。     

1961—2020年青海高原气候变化特征

选取1961—2020年青海高原50个地面气象观测站逐月气温（平均、最高、最低）、降水和风速资料,利用气候变化趋势转折判别模型（Piecewise Linear Fitting Model,PLFIM）、气候倾向率等方法,分析青海高原气候变化的时空分布和年代际趋势转折变化等特征。结果表明：〖JP2〗①近60年来青海高原年平均气温呈显著上升趋势,其中平均最低气温的升温速率尤为明显,为0.62 ℃〖DK〗·（10a）-1;年降水量呈波动上升趋势,进入21世纪后呈显著增加趋势,速率为39.9 mm〖DK〗·（10a）-1;年平均风速整体呈减小趋势,其中以茫崖站最为明显,风速减小速率为-0.56 m〖DK〗·s-1〖DK〗·（10a）-1。〖JP〗②年平均气温和平均最高气温在1972年和1983年发生了年代际趋势转折,平均最高气温第3次转折发生在2009年,平均最低气温没有发生明显的年代际趋势转折。年降水在1972年、1983年和2000年发生年代际趋势转折;年平均风速发生在1998年和2009年。③与旧气候态（1961—1990年）相比,新气候态下（1991—2020年）青海高原年平均气温、平均最高气温和平均最低气温的均值分别上升了1.16 ℃、1.22 ℃和1.81 ℃,向高温方向漂移,且概率密度分布形状更加偏平,气候趋于不稳定;④在全球变暖背景下,青海高原年平均气温和年降水量均呈增加趋势,其中年平均气温的增温速率远超中国、同纬度地区及全球平均水平;降水量年际波动较大,但整体呈增加趋势。     

Influences of Climate Change and Its Interannual Variability on Surface Energy Fluxes from 1948 to 2000

Understanding changes in land surface processes over the past severaldecades requires knowledge of trends and interannual variability in surfaceenergy fluxes in response to climate change. In our study, the CommunityLand Model version 3.5 (CLM3.5), driven by the latest updated hybridreanalysis-observational surface climate data from Princeton University, isused to obtain global distributions of surface energy fluxes during 1948 to2000. Based on the climate data and simulation results, long-term trends andinterannual variability (IAV) of both climatic variables and surface energyfluxes for this span of 50+ years are derived and analyzed. Regions withstrong long-term trends and large IAV for both climatic variables andsurface energy fluxes are identified. These analyses reveal seasonalvariations in the spatial patterns of climate and surface fluxes; however,spatial patterns in trends and IAV for surface energy fluxes over the past～50 years do not fully correspond to those for climatic variables,indicating complex responses of land surfaces to changes in the climaticforcings.