2000-2013年西藏纳木错湖冰变化及其影响因素

湖冰物候事件是气候变化的敏感指示器。本文以西藏纳木错湖为研究对象,基于MODIS多光谱反射率产品数据监测了2000-2013年纳木错湖冰冻融日期,并结合多个气象站点的气象数据和实测湖面温度、湖面辐射亮温分析验证了湖冰变化的原因。纳木错湖冰变化较好地响应了区域气候变暖：开始冻结日期延迟和完全消融日期提前使湖冰存在期显著缩短(2.8 d/a)、湖冰冻结期增长、湖冰消融期缩短,其中消融期变化最为明显,平均每年缩短3.1 d。湖冰冻融日期的变化表明：2000年后纳木错湖冰冻结困难,消融加速,稳定性减弱。纳木错湖冰变化主要受湖面温度、湖面辐射亮温和气温变化的影响,它们可以作为气象因子来解释区域气候变化。     

湖冰遥感监测方法综述

本文综述了多光谱和微波数据监测湖冰冻结、消融及冰厚的方法,并比较了各种方法的优缺点,最后运用MODIS和AMSR-E监测了纳木错2007/2008冬半年冰情.湖冰监测方法主要有阈值法和指数法.阈值法是根据冰水反射率、温度、后向散射系数等特征因子的不同直接区分冰水.精度较高,误差在5天以内.指数法主要是根据冰水波谱特性和极化特性.做波段运算后间接区分冰水.冰厚监测常采用经验公式法,用实测数据与反射率、极化比、亮温等建立关系式反演整个湖泊冰厚,此方法适用于特定的某个湖泊.冰厚识别是湖冰监测的难点,主动微波比多光谱数据更适合监测冰厚.从数据本身来讲,热红外、被动微波等高时间分辨率数据比可见光、主动微波等高空间分辨率影像更适合监测大面积湖泊冰情.基于多源遥感数据,发展自动反演算法将是湖冰遥感监测发展趋势之一.     

山西宁武地区1686年以来年降水重建*

根据山西北部宁武地区的树轮宽度指标,建立了该地区过去318年的树轮STD,RES和ARS年表,发现上年8月至当年7月 (全年)的降水与差值年表(RES)显著相关 (r=0.71, n=50),在此基础上设计了转换方程,重建了宁武地区1686年以来的全年降水,方差解释量达到 48.6％(调整自由度后为46.8％, r=0.697,F=26.471, p<0.0001)。降水量较少的时段为1693~1710年,1720~1764年,1825~1841年,1873~1882年,1901~1930年,1966~1972年和1988~2003年,降水量较多的时段为1711~1720年, 1765~1824年,1842~1872年,1883~1886年和1931~1987年。 历史文献记录的干旱年份在重建序列上均有所反映。重建序列与贺兰山1~7月降水显著相关 (99％置信度下, r=0.312)。功率谱分析表明山西宁武上年8月至当年7月降水含有2.34~2.68年,4.92年,5.26年的显著周期,可能与ENSO活动有关。     

Hydrogeological characterization and environmental effects of the deteriorating urban karst groundwater in a karst trough valley: Nanshan,SW China

The unique hydrogeology of karst makes the associated groundwater respond quickly to rainfall events and vulnerable to anthropogenic pollutions. In this study, high-frequency monitoring of spring discharge, temperature, electrical conductivity (EC) and pH, along with monthly hydrochemical and microbial analyses, was undertaken at the outlet of Laolondong karst underground river in Nanshan, southwestern China. The aim was to explore the environmental effects of the catchment’s urban area on the karst groundwater resources. The monitoring data of a tracer test and the response of discharge to rainfall events demonstrate that conduits and narrow fissures coexist in the Laolongdong karst aquifer. The EC, Na⁺, Cl^? and SO₄^2? values (840 μS/cm, 33.7, 38.6 and 137.2 μg/L, respectively), along with high concentrations of fecal coliform bacteria, at the outlet indicate considerable urban pollution in this area. The contaminants sulfate and nitrate showed different relationships with discharge and EC in different stages of a rainfall event. This behavior provided information about aquifer structure and the influence of transport properties. Meanwhile, the hydrological processes of groundwater flow could be modified by urbanization and result in increasing magnitude of urban floods in the underground river. In addition, sulfuric and nitric acids introduced by urbanization not only impact the karst groundwater quality, but also result in a significant perturbation to the carbon cycling system in the karst area.     

Tree-ring-based drought variability in northern China over the past three centuries

Droughts are the most frequent natural disaster in regions at the margins of the East Asian summer monsoon (EASM),which pose threats to agriculture,the economy,and human lives.However,the limitations of only approximately 60 years of meteorological ob-servations hamper our understanding of the characteristics and mechanisms of local hydro-climate.Trees growing in the marginal region of the EASM are usually sensitive to moisture variations and have played important roles in past hydroclimatic reconstructions.Here,a 303-year tree-ring-width chronology of Pinus tabulaeformis from Mt.Lama,which is located in the junction of the Liaoning Province and Inner Mongolia,China,was used to reconstruct the May-August Palmer drought severity index (PDSI) in the marginal region of the EASM.The transfer function explains 48.0％ (or 47.2％ after adjusting for the loss of the degrees of freedom) of the variance over the calibration period from 1946 to 2012.A spatial correlation analysis demonstrates that our PDSI reconstruction can represent the drought variability on the northernmost margin of the EASM.The winter Asian polar vortex area index showed a delayed impact on the summer EASM precipitation in the following year.     

北京地区闪电活动及其与强对流天气的关系

利用单站闪电定位系统Ｍ－ＬＤＡＲＳ监测１９９５～１９９７年夏季北京地区的闪电话动,分析结果表明,闪电频数的日变化与强对流天气发生有一定对应关系,不同类型的天气过程,如冰雹,暴雨发生时,闪电中地闪和云闪的比例有明显的差异,其中地闪中正,负闪和云闪中正,负闪的比例呈现一定的规律性。     

贺兰山油松生长的气候响应机制初步探讨

应用VaganovShashkin模型对贺兰山油松的生长变化作了拟合,发现4～8月的降水量大小决定了该年树木生长的宽度变化,另外,除5月外的1～8月份温度和树木生长的负相关是因为较高的温度不利于土壤中水分的保持,间接地导致树木生长的减慢。VS模型在贺兰山地区取得了良好的拟合效果,更为符合树木生长的生理学意义。通过拟合序列和3个采样点树轮宽度序列的对比发现,拟合序列代表着一个较大范围树轮宽窄的变化。坡向对树木生长的影响较大,甚至超过了海拔高度和距离的影响,故建议树木年轮气候学采样应沿着同一坡向采样。     

油松年轮记录的河北围场公元1884年以来5～6月平均温度

相关函数分析表明,河北围场的油松年轮宽度指数与 5～6月平均温度显著相关,在此基础上,设计转换方程,重建了该地区1884年至2002年当年5月至6月的平均温度,重建序列的方差解释量达到43.7%(调整自由度后为41.3%)。重建温度序列表明,温度低于多年(1884～2002年)平均温度的时段主要有 1897～1901年、1913～1923年、1949～1978年和 1992～1995年; 高于多年平均温度的时段主要有 1884～1896年、1902～1912年、1924～1942年和 1979～1992年。重建的温度序列具有较大的区域代表性,它与陕西南五台 5～7月温度显著相关,年际尺度上相关系数为r＝0.18(N＝119,p<0.05),它也与由历史文献记录划分的大同北京二地旱涝指数及亚洲太平洋年代际涛动指数(PDO)均显著相关,表明重建序列在一定程度上反映了大范围的气候变化状况。     

气象与健康交叉融合发展及其概念演进

基于健康中国战略实施、应对气候变化和人口老龄化的现实需求,气象与健康交叉融合发展问题倍受关注。首先从哲学思想和医学理论的引领、生物气象学发展对理论形成的贡献、殊途切入内涵趋同的探索过程等方面就其发展历程进行了梳理与理性提升；然后,就气象与健康交叉学科发展中、尤其是作者团队新探究所提出的部分新概念进行了初步阐释,旨在抛砖引玉、吸引更多同行学者互动,促进此新兴交叉学科发展,更好地服务于全民大健康需求。