微型无人驾驶飞机火情监测系统及其初步试验

潜在蒸散量和干湿指标的分析对于地表水资源的多少和农业干旱灾害的发生分析都有重要的意义.利用福州市气象站基本气象资料,分析了近34年来地表潜在蒸散量和湿润指数的变化特征.结果表明:①从20世纪80年代以来,福州市的地表潜在蒸散量一直呈现增大趋势;1991年为一个气候跃变点,在1991年以前基本以负距平为主,以后则以正距平为主.②20世纪初期,湿润指数呈现急剧下降趋势,这是由降水量减少和潜在蒸散量增大造成的;年均湿润指数并没有发生明显的突变.③从湿润指数看,秋季最干燥,最容易发生旱灾,其次是夏季和冬季.     

近53a来祁连山南北坡潜在蒸散量及地表湿润度变化趋势分析

利用祁连山地区15个气象台站1961~2013年月气象资料,计算和分析该地区潜在蒸散量和湿润指数的变化趋势。研究表明:(1)祁连山南北坡潜在蒸散量的年变化表现为单峰型,较大值出现在5~8月,较小值出现在12月至翌年2月。湿润指数从5月开始逐渐增大,南坡7月最大,北坡9月最大,10月开始逐步减小。湿润指数与潜在蒸散量在祁连山地区存在明显的位相差。季节表现均为夏季最大、春秋季次之、冬季最小,潜在蒸散量相邻季节间的波动北坡明显大于南坡,湿润指数则相反;(2)祁连山地区南北坡潜在蒸散量均在波动中呈显著增加趋势,而湿润指数波动中缓慢增加,但变化趋势不明显。潜在蒸散量和湿润指数增加速率均是北坡大于南坡。南北坡潜在蒸散量和湿润指数未来变化趋势总体上将同过去保持一致,且北坡年潜在蒸散量变化趋势强度强于南坡;(3)通过与各气候因子的多元回归分析表明,影响祁连山南北坡湿润指数(潜在蒸散量)的主要因子是降水量(气温),其他气候因子的变化对地表干湿状况起增强或削弱作用。     

昌都市地表湿润状况变化特征及其影响因素

基于昌都市7个气象站点1981~2012年气温、降水量、风速等气候要素资料,应用Penman-Monteith模型计算了潜在蒸散以及地表湿润指数,分析地表湿润指数时空分布特征、季节性差异及主要气象因子的影响。结果表明,昌都市年潜在蒸散以14.1mm/10 a的速率显著减小,春夏两季减幅明显;地表湿润指数的空间分布表现为北部、东南部高于中部;地表湿润指数总体上呈增大趋势,增幅为0.027/10a,其中春夏两季增幅最为明显;地表湿润指数的增大主要受降水量增加的影响,平均风速的减小,平均日较差的减小也对地表湿润指数的增加起到重要的作用。     

西藏近35年地表湿润指数变化特征及其影响因素

利用1971-2005年西藏25个气象站月平均最高气温、最低气温、风速、相对湿度、日照时数、降水量等资料,应用Penman-Monteith模犁计算了最大潜在蒸散、地表湿润指数,分析了其空间分布、年际变化特征及季节差异,并讨论了影响地表湿润指数变化的气象因子.研究表明:近35年,西藏年降水量表现为显著的增加趋势,增幅为15.0 mm/(10 a);年最大潜在蒸散呈不同程度的减小趋势,为-4.6--71.6 mm/(10 a).阿里地区西南部、聂拉木年地表湿润指数为不显著的减小趋势,其他各地均呈增大趋势,增幅为0.02-0.09.就西藏平均而言,年地表湿润指数以0.04/10 a的速率显著增大,尤其足近25年增幅更为明显.各季节地表湿润指数也表现为增大趋势,以夏季增幅最明显.20世纪70年代剑80年代主要表现为以低温低湿为主的年际变化特征,进入90年代后,气温持续升高,地表湿润指数明显增加,呈现山暖湿型的气候特征.降水量和相对湿度的明显增加,以及平均气温日较差的显著减小是地表湿润指数显著增加的主要原因,平均风速和日照时数的明显减少,在湿润指数增加趋势中也起着重要作用.     

德州生态质量气象评价中湿润指数定量分析

为了在生态质量气象评价中定量分析湿润指数变化，利用德州市1971-2000年各月平均气温、气压、风速、相对湿度和降水量资料，计算月、季，年潜在蒸散量和湿润指数。用最小二乘法计算线性变化趋势系数。发现，湿润指数平均10年减小0．07，潜在蒸散量平均10年增加24．42mm，气候呈干旱化趋势。     

德州湿润指数变化及影响因子分析

利用德州市1951—2017年平均气温、平均气压、平均风速、降水量和相对湿度,分析湿润指数、潜在蒸散量和影响因子的敏感系数、贡献率.结果表明:1951—2017年德州市湿润指数气候年均值为0.55,气候倾向率为-0.018/10 a,四季均呈减少趋势;潜在蒸散量气候倾向率5.325 mm/10 a,春、夏季减少,秋、冬...     

近40年河北省地表干燥度的时空变化

利用河北省1970-2007年48个气象台站逐日资料, 采用Penman-Monteith模型计算潜在蒸散量, 由潜在蒸散量和降水量之比构建干燥度指数, 并采用Kriging插值法进行空间插值以分析其区域特征。结果表明:1970-1985年, 由于降水量减少和潜在蒸散量减少, 蒸散量的减少速率大于降水量的减少速率, 地表干燥度指数呈下降趋势, 潜在蒸散量的显著减少是地表干燥度下降的主要原因, 而风速和日照时数的显著降低决定了潜在蒸散量的显著下降; 1986-2007年, 由于年平均气温的显著升高, 潜在蒸散量增加, 使得地表干燥度略呈上升趋势。河北省地表干燥度高值区分布在张家口地区的桑洋盆地和坝西高原, 而低值区主要在燕山南麓低山丘陵地区的承德西南部、唐山的北部和秦皇岛中北部大部分地区。干燥度减少区域主要集中在河北省东北部至河北省西部的带状区域。     

干旱条件下吐鲁番盆地相对湿润指数变化特征分析

利用干旱条件下的吐鲁番盆地1981-2010年的逐月降水、气温资料,通过Thornthwaite方法计算潜在蒸散量确定气候相对湿润指数,并分析其时空变化特征;同时应用小波分析及Mann-Kendall法,对相对湿润指数进行突变和周期分析,结果表明：近30 a来,降水量呈非显著性的减少趋势,气温增暖趋势明显,倾向率为0.53益·（10 a）-1;在气候变暖的背景下,潜在蒸散量呈波动增加趋势,空间分布差异显著（P〈0.05）;相对湿润指数呈较弱的减小态势,气候总体趋于干旱化,表现为：鄯善最强,吐鲁番次之,托克逊相对较弱;相对湿润指数未出现显著的转折年份和突变时间区域;周期变化表现为较强的对称性,4～5a的变化周期一致性较好。研究区域内气温升高,降水减少,是导致气候干旱化趋势得以维持和加剧的重要因素。     

近47年哈密地区气候变化

利用新疆哈密地区5个气象台站1961~2007年气候资料,采用线性回归、Morlet小波和Mann-Kendall突变检测等方法,对哈密地区近47年的年平均气温、降水量、日照时数、年平均风速和相对湿度等气候要素以及年潜在蒸散量和地表干燥度的变化趋势和变化特征进行了研究。结果表明：①近47年哈密地区年平均气温、降水量和相对湿度呈升高趋势,日照时数和年平均风速呈减小趋势;②潜在蒸散量与年平均气温、日照时数和平均风速呈极显著的正相关关系,而与年降水量和相对湿度呈极显著的负相关关系。受上述各气候要素变化的综合影响,近47年,哈密地区潜在蒸散量和地表干燥度呈极显著的减小趋势;③突变检测表明,哈密地区年平均气温、降水量分别在1973年、1965年发生了突变性的升高,而风速、潜在蒸散量和地表干燥度分别于1980年、1980年和1975年发生了极显著的突变性减小,综合气温和地表干燥度的突变特征,可以认为,哈密地区气候在1973~1975年发生了＂暖湿化＂的突变;④各气候要素和潜在蒸散量、地表干燥度分别存在不同时间尺度的周期性变化。     

1965-2007年沙澧河流域潜在蒸散量变化趋势

利用1965-2007年沙澧河流域12个气象站的逐月气候资料,采用FAO推荐的彭曼-孟蒂斯公式计算潜在蒸散量,分析了沙澧河流域43 a潜在蒸散量的变化趋势,并在ArcGIS环境下通过Spline插值法分析了该流域潜在蒸散量空间分布特征,此外还对造成潜在蒸散量变化的主要气候影响因子进行了探讨。结果表明:从空间分布来看,潜在蒸散量年和四季从西北到东南基本呈下降趋势。从时间变化来看,年潜在蒸散量略呈下降趋势,但变化不明显;冬、春季呈增加趋势,年际变化率分别为0.189 mm.a-1和0.540 mm.a-1,夏、秋季呈减小趋势,其中夏季减少尤其明显,年际变化率为-1.354 mm.a-1。日照是影响年和夏、秋季潜在蒸散量变化的主导因素,而气温是影响冬、春季潜在蒸散量变化的主导因素。     

我国干旱半干旱区气候变化特征及其对干湿波动的影响

气候干湿状况是表征区域气候特征的重要指标,是在全球气候变暖背景下,水循环与陆面蒸散发作用的综合结果。本文从湿润度指数入手,结合降水与潜在蒸散的时空变化,分析了我国干旱半干旱区气候特点与干湿变化特征及对土壤湿度的影响。分析发现：近50年来,我国干旱与半干旱区均呈变湿趋势。干旱区与半干旱区潜在蒸散与降水月差值在年内出现时间上存在不一致,且干旱区明显大于半干旱区;3～9月为干旱气候区潜在蒸散与降水差值大值期,3～6月半干旱区潜在蒸散明显大于降水,7月起差值明显减小。作用分析表明,在干旱区,降水对湿润度指数的影响更大,而对于半干旱区,降水与潜在蒸散作用相当。长期以来,我国整个干旱与半干旱区大部分土壤湿度在逐渐变干,尤其是农业耕作层的浅层土壤,几乎全区域一致呈现变干趋势,说明我国干旱半干旱区农牧业生产存在较大的潜在干旱风险。     

滕州市近50年气候干湿变化

利用滕州市1956~2005年降水量、平均气温资料,用Holdridge干燥度指数来分析近50年气候干湿变化趋势和特征。滕州市近50年来在年生物温度、年可能蒸散量极显著上升背景下,年降水量不显著的减小趋势,造成年水分盈亏量显著亏损及年干燥度指数显著增大,总体呈现暖干化趋势。年干燥度指数变化有明显的阶段性,干湿期交替变化,大体经历了3个湿期和2个干期。1976年年干燥度指数发生由偏湿向偏干的突变,突变后气候类型分布发生显著变化。通过对近50年年干燥度指数滑动平均值和标准差分析发现:随着干燥度指数平均值的增大,异常湿事件明显减少,而异常干事件明显增多,同时,随着标准差的增大,异常干湿事件频率明显增大。     

用Palmer湿润指数作西北地区东部冬小麦旱涝评估

根据Palmer气象干旱指数 (PDSI) 的中间量Palmer湿润指数原理, 计算了西北地区东部冬小麦农气观测站延安、咸阳等多个站点1961—2000年逐月Palmer湿润指数, 对各站点的冬小麦不同发育期的旱涝情况做了初步的验证和应用。Palmer湿润指数与Z指数对比结果表明:Palmer湿润指数对农作物旱情分析更具有客观性, 分析结果更符合实际情况, 因而可以作为我国西北地区东部农作物旱涝的评估工具。     

Precipitation and temperature trends and dryness/wetness pattern during 1971–2015 in Zhejiang Province,southeastern China

This study explores change of precipitation and temperature using the Mann–Kendall test and the spatiotemporal variation of dryness/wetness using the standardized precipitation evapotranspiration index and empirical orthogonal function (EOF) analysis on 1-month time scales in Zhejiang Province, China, over 1971–2015. The results show that monthly precipitation had significant decreasing trends during April, May, September, and October, and significant increasing trends during November and December. Monthly temperatures had significant increasing trends in each month. Increasing temperature significantly increased drought events and intensity. There were consistent spatial patterns of dryness/wetness in Zhejiang. There were dryness trends in April, May, and September, a wetness trend in August, and no dryness/wetness pattern change in other months. The second EOF modes showed that dryness/wetness patterns were anti-phase between northern and southern Zhejiang during April–October. The third EOF modes showed that patterns were anti-phase between eastern and western Zhejiang in August and September.     

Remote sensing land surface wetness by use of TRMM/TMI microwave data

Summary The water cycle analysis is the most important part of the GEWEX project. In the water cycle analysis, the land surface wetness information plays an important role. TRMM/TMI is a new kind of microwave image unit, and has great potential application in land characteristics analysis, especially in remote sensing of land surface wetness information and the monitoring of flood and drought situations. In this study, the wetness index analysis method was used to analysis surface wetness during the summer of 1998 over Boyang and Tongting lake area in China, and we retrieved the land surface emissivity over the same area to estimate the land surface wetness. To accomplish this, we have first studied the TRMM/TMI forward characteristics. By using the VIDSORT model, we developed wetness indexes BWI by combining three window channels of TRMM/TMI. According to our analysis results, the wetness BWI10 are better than the other indexes. So we use the best wetness indexes (BWI10) sensitive to the land surface wetness changes to do our flood classification and monitoring. In our calibration/validation test, the data from the China L-SAR (located on an airplane) and the Canadian Radar-SAR aboard on the Radarsat were used. At the same time we also have tried to retrieve the surface microwave emissivity from the TMI data. We use the emissivity product to estimate the land surface wetness, and we also got a good result. Future work will focus on investigating possible improvements to the algorithm and extending the testing of the algorithm to other regions. Received October 10, 2001 Revised December 18, 2001     

河南省近40年地表干湿状况及变干趋势研究

使用1961～2000年河南省75个站的月降水量、月平均气温和相对湿度资料,计算了各站历年的湿润度指数,并在对该指数聚类分析的基础上对河南省进行了干湿区划.结果表明：河南全区可分为5个气候区,各区的地表干湿状况具有一定的差异;就平均而言,全区地表呈缓慢变干的趋势,这种状况可能是由于降水量减少和温度升高造成的.     

用星载先进微波探测器（AMSU）资料开展区域地表洪涝分类监测

以微波辐射传输模式为基础，正演模拟分析星载先进微波探测器（AMSU）窗区通道微波亮温对地表洪涝信息的敏感性，结果表明中心频点分别为31.4、50.3和89.0 GHz的AMSU窗区通道2、3和15的微波亮温对地表洪涝特征敏感；以正演模拟计算结果为基础，选择对地表洪涝特征敏感的AMSU窗区通道为因子，组合形成AMSU洪涝指数AFI(AMSU Flooding Index)，进行地表洪涝区分类研究；地表洪涝分类结果与经机-地校验过的机载合成孔径雷达L-SAR资料分析结果进行对比分析，分类正确率可达73%。短时监测试验结果表明，应用美国第5代极轨业务环境卫星上装载的先进微波探测器（AMSU）微波资料可以在准全天候条件下，实现区域地表洪涝区分类实时监测，有效弥补红外和可见波段洪涝遥感探测技术在云天条件下无法实施的缺陷。     

中国干湿状况和干湿气候界限变化研究

选取全国616个地面气象台站1975-2004年的地面资料,通过Penman-Monteith公式计算的参考蒸散确定湿润指数（W）,按W为0．03、0．2、0．5和1．0把中国分为极干旱、干旱、半干旱、半湿润和湿润5个干湿区,给出了湿润指数的变化趋势和变异状况的地理分布,讨论了湿润指数的年代际变化特征。结果表明：湿润状况显著增加的地区主要为新疆西北部和中国的西南部,干旱化显著的地区主要在青海的东部、甘肃的南部和四川北部;干湿状况变化从中国的东部向西部逐渐增大,中国的西南地区干湿状况最为稳定;20世纪80年代初全国的平均干湿状况发生变化,由干旱趋向湿润,30a来半湿润、湿润地区干湿状况年际变化大,半干旱区和湿润区增多,半湿润区减少。