过去2000年中国气候变化研究的新进展

回顾过去2000年中国气候变化的研究历史,总结了本领域在最近10年的新成果,并对未来研究动向进行了展望。主要内容包括：代用证据采集、过去2000年温度序列重建与冷暖期辨识、降水及干湿序列重建与变化特征分析、过去千年气候变化模拟与机制诊断、历史气候变化影响分析等。主要进展体现在：加密了中国气候变化代用资料的空间覆盖度,提升了2000年气候变化序列重建、资料分析和影响辨识等研究的定量化程度,深化了对中国过去2000年气候在年代—百年尺度的变化特征及其形成机制与影响的认识。为进一步揭示地球系统的变化规律,特别是更深入认识中国气候的时空变化规律提供了更好的基础。     

长江经济带开发与保护空间格局构建及其分析路径

长江流域经济—社会—生态系统完整,是中国国土空间开发最重要的东西轴线,在区域发展总体格局中具有重要战略地位。当下,为应对全球经贸格局重组、国家与区域经济社会转型以及资源环境约束趋紧等新形势,国家提出依托长江黄金水道,构建横贯东西、辐射南北、通江达海、经济高效、生态良好的中国经济新支撑带,这就要求长江经济带形成人口资源环境协调的均衡化开发与保护格局。本文基于“点—轴”、分区式与多中心网络式等空间组织结构,明确空间格局的推演逻辑与思路。进而,在区域差异性分析与空间开发适宜性评价基础上,认为长江经济带需重点构建以“一轴两翼,三区六廊”为主体的开发格局、以“六大片区”为主体的农业发展格局、以“五大屏障”为主体的生态安全格局,并提出不同区域差异化发展导向、路径与制度建议,以及今后长江经济带空间结构需进一步研究的主要科学问题。     

The effects of land consolidation on the ecological connectivity based on ecosystem service value: A case study of Da’an land consolidation project in Jilin province

Land consolidation has a profound impact on landscape patterns and ecological functions at various scales through engineering and biological measures. In recent years, China invests more than 100 billion RMB yuan on land consolidation each year. To understand how land consolidation affects landscape patterns and ecosystems, we investigated the ecosystem service value and the ecological connectivity in a consolidated area of Da’an city from 2008 to 2014 using a revised ecological connectivity index. The results indicated that land consolidation has certain negative influences on the ecosystem services in this area. The total ecosystem service value will decrease by nearly 30% in the late stage of consolidation. This decrease is caused by the loss of ecosystem service of the wetland and grassland, despite a sensible increase of cultivated land. In addition, land consolidation could change the ecological connectivity as well as the land use structure. Up to 85% of the entire area will be in low connectivity in the late stage of consolidation, representing a 6.23% increase in the total coverage compared to pre-consolidation. Finally, the different connectivity landscape and their key areas can be identified by the revised ecological connectivity index effectively. This study is helpful to trace out the relationships between landscape pattern and ecological process, and provides insights for ecological planning and designing of land consolidation in this area. We suggest that more attentions should be paid to improve the quality and ecosystem service value per unit area of the landscape, to establish ecological compensation mechanism of wetland losses, and to create the ecological corridors along the least accumulated impendence surface in the key areas during land consolidation.     

基于自然资源价值理论的自然岸线价值核算——以辽宁省大连市为例

以自然资源价值理论为指导,构建以使用价值和生态价值为基础的自然岸线资源二元价值结构。结果表明：通过建立自然岸线资源物质量与价值量核算方法,得出大连市自然岸线资源物质总量为766.6 km,全市自然保有率为46.9%。到“十四五”末,大连市海岸线资源价值总量约1 792.88亿元,自然资源岸线价值组成中生态价值占主导地位,价值量占比为99.8%。该核算方法实现了自然岸线资源生态价值的内部化过程,解决了岸线资源的价值以使用价值为主、对生态价值的忽视或考虑不足、导致整体价值被低估的核心问题。过度的资源开发是造成自然岸线资源稀缺的原因,加之资源保护与开发的高质量发展模式,自然岸线资源价值将不断攀高。自然岸线资源价值也将成为沿海地区核心价值的重要组成部分。     

1948-2001年全球陆地6-8月降水长期变化的时空特征

采用PREC/L的全球陆地月降水资料,研究了1948-2001年全球陆地6-8月降水长期变化的时空特征.结果表明,在该时段内,6-8月降水量较大的区域是全球几个主要的季风区,而且季风区的降水均方差较大;全球陆地6-8月降水量以负趋势为主要特征,降水量明显减少的区域是热带非洲,中国的淮河以北,俄罗斯的东部,中、西西伯利亚,朝鲜,南亚等8个区域;降水量增加的区域是加拿大北部、格陵兰中部等4个区域;全球36个纬度带中共有12个纬度带6-8月降水量趋势变化达到了0.05显著性水平的Monte Carlo检验,但是只有1个纬度带(65～60°S)是正趋势.全球陆地6-8月降水量正趋势的范围是很小的.初步探讨了ENSO与全球陆地6-8月降水量趋势变化的关系.     

呼伦贝尔沙质草甸草原洼地植物群落变化分析

选择呼伦贝尔沙质草甸草原上的干洼地,采用系统取样方法对不同微地貌部位的植物群落变化进行研究。发现,草原区微地貌变化对生境异质性的控制作用明显。在洼地中旱生植物和旱生植物占优势,中旱生植物在阴(N)坡和下坡位或坡底占优势,旱生植物在阳(S)坡最占优势。下坡位或坡底的多年生植物比例最高,其次是阴(N)坡和中坡位,上坡位和阳(S)坡最少。洼地内出现了12个不同类型的群落。同一坡向的植被覆盖度、地上生物量、草层高度呈现下坡位＞中坡位＞上坡位的趋势。主要物种的重要值波动很大,表明洼地内的地形因子分配不均匀。SW上坡位植物群落特征各项指标均出现低值,导致局部恶劣环境的微地貌产出部位,与风蚀坑集中分布区耦合。表明SW坡上部风蚀沙漠化的高发生率与该微地貌部位植被发育差有关。     

西北东部霾的时空特征与天气特征研究

利用常规地面观测资料和CALIOP/CALIPSO卫星遥感资料统计分析了中国西北东部霾的多年变化以及霾事件期间气溶胶光学特性的垂直空间分布特征,并以2013年3月和11月发生在西北东部的霾天气为例分析了霾发生时大气气溶胶粒子的形状及大小的垂直分布特征、对应的天气形势和气象要素的变化。结果表明:西北东部霾日出现频率由20世纪80年代至90年代末逐渐减小,但21世纪起又明显增加;霾事件主要发生在11、12和1月。霾发生时,在对流层内霾影响最严重的区域在距地面2~4 km范围,垂直方向气溶胶后向散射系数的范围集中于0.8×10-3~2.5×10-3km-1·sr-1,且随高度增加而增大;气溶胶的体积退偏比大部分20%,气溶胶较为规则,不规则的多分布在地表向上4 km以下,随着高度的增加气溶胶不规则性减弱。色比数值大部分0.8,8~12 km气层中主要是色比为0.0~0.4的粒子。当高空受高压系统控制,地面为均压场,近地面出现逆温层时易产生霾。     

2008-2012年南京短时强降水特征分析

利用2008-2012年南京自动气象观测站逐时降水量的观测资料,分析南京短时强降水的发生规律,包括短时强降水的年变化、月变化、日变化和空间分布等特征。结果表明：2008-2012年南京雨强大于50 mm/h^-1的致灾性短时强降水过程的发生次数呈显著增长趋势;短时强降水天气主要出现在6-9月,其中7-8月出现日数最多,雨强最大;春雨期短时强降水最易发生在凌晨,梅雨期短时强降水最易发生在上午和傍晚,台汛期短时强降水最易发生在上午;下半夜-凌晨短时强降水出现次数较少,傍晚前后是短时强降水多发时段;短时强降水天气的空间分布具有明显的城郊差异;城市化效应不能引起城区的局地降雨,但在大尺度天气系统过境时,会使城区的对流活动较郊区更活跃,且城市下风向地区的降水也因此增强。     

观测数据中气象站位置信息检验及应对策略研究

自动气象站位置信息是准确应用观测数据的前提,但受多种因素影响部分测站位置信息不准确客观存在。依据气象站位置信息的特点,设计了一套适用于观测数据中气象站位置信息检验评估的方法和流程,对2018年1月全国62 162个气象站逐小时观测数据中经纬度和海拔高度进行了检验。结果表明:(1)位置信息出现疑误的站点均为区域站;(2)位置信息的站点疑误率为4. 8%,且海拔高度出现疑误的概率大于经纬度,海拔高度和经纬度的站点疑误率分别为4. 2%和1. 3%;(3)随时间变化异常是位置信息疑误的主要表现形式,经纬度和海拔高度时间一致性检查的方法检出率分别为94. 9%和74. 5%。最后,依托MDOS建立了自动气象站位置信息综合监视流程,降低了位置信息疑误对后端应用的影响。