关键生育期冬小麦和油菜遥感分类方法

农作物空间分布的遥感识别是地理学、生态学和农学等多学科研究的前沿和热点,多源遥感数据在其中发挥着重要的作用。本研究结合冬小麦和油菜的种植及生长特点,以安徽省合肥市为研究区域,利用ZY-3、Sentinel-2和GF-1等多源遥感影像数据,以高程、坡度等数据为辅助信息,结合以多尺度分割、最邻近法和阈值法等为主要步骤的面向对象的分类方法,提取研究区合肥市冬小麦和油菜种植的空间分布信息。结合来自于GVG农情采样系统和Google Earth高分辨率影像上获得的地面验证数据进行分类精度验证,计算得到分类结果的混淆矩阵,并根据混淆矩阵数据计算出分类的总体精度为94.43%,Kappa系数为0.914。结果表明,本研究提出的方法能够有效地区分在冬小麦和油菜的混种区域里两种作物种植区域的空间分布,且这种多种策略相结合的分类方法体系,能够适用于其它区域甚至是更加大尺度上的作物分类。     

IPCC耦合模式对北太平洋海-气系统冬季重现的模拟

冬季重现(再现)是中高纬度大尺度海表温度重要的持续性特征,是热带外海洋特有的现象。北太平洋大气环流也存在这一现象,它可能会强迫产生这一海域海温的冬季重现。本文利用IPCC 20C3M耦合模式资料,评估了耦合模式模拟北太平洋海–气系统冬季重现的能力。北太平洋海温冬季重现的空间范围是海盆尺度的,中部重现时间比其周围晚。大气环流场的冬季重现主要是在北太平洋中部,它与海温冬季重现关系密切。大多数IPCC耦合模式基本上可以模拟出太平洋海温大范围的冬季重现现象。与重现范围的模拟相比,耦合模式对重现时间地理差异的模拟都比较差。各模式对大气环流冬季重现时空分布特征的模拟较差,大部分模式未能模拟出大气环流场中主要的重现区域。而且,大气环流冬季重现对海温重现的可能影响并没有体现在这些耦合模式中。耦合模式对北太平洋大气冬季重现的模拟还有待改善。     

全球季风区的定义与变化及其影响因素

从全球尺度对季风进行研究,以标准化风场季节变率(δ)和季风降水指数(MPI)这2种主要的全球季风定义方法为基础,计算出1964—2013年全球季风区平均分布,讨论了这2种结果的差异,并根据2种定义计算了全球季风指数和季风区面积时间序列,分析季风强度和季风面积的变化及相互关系。同时利用Ni■o-3.4 SST(Sea Surface Temperature)指数、南方涛动指数、太阳黑子指数以及海冰数据,使用相关分析、场分析等方法,初步探讨全球季风变化的影响因素。结果表明:(1)标准化风场季节变率定义下的季风区包含了全球大部分的季风区,主要有热带季风区、副热带季风区和温寒带季风区。季风降水定义的季风区基本覆盖了典型季风区,主要分布在热带和副热带地区;(2)在全球尺度上,季风强度和季风面积具有显著年际变化特征,且在1978—2013年间,全球季风强度呈减弱趋势,全球季风面积趋势则相反;(3)全球季风强度变化与Ni■o-3.4 SST指数和太阳黑子指数以及喀拉海、巴伦支海海域的海冰密集程度存在正向变化关系,与格陵兰海、楚科奇海海域的海冰密集程度呈负向变化关系。     

钦州湾溢油数值模块及其应用

本文应用水动力模型及溢油模块对代表性风况下钦州湾金鼓江的溢油事故进行情景模拟,且水动力模型结果与实测潮位和实测潮流吻合较好。低潮时发生溢油,不同风况下油粒子在5.5-8.5h后漂到金鼓江上游养殖区。高潮时发生溢油,油粒子在不同风况下漂移轨迹差别较大,例如无风时油粒子在钦州湾颈和三墩外海附近往复运动,而南风3.3m/s工况下油粒子将最终影响大榄坪港区的东南端。另外,高风速下不利风向会缩减油膜抵达敏感区的时间,同时风速越大,蒸发越快。因此风场对溢油模型有重要意义,今后将在精细化WRF模型基础上优化溢油模型并构建溢油决策系统,为地方经济发展和海洋环境保护提供科技支撑。     

秦岭—大巴山高分辨率气温和降水格点数据集的建立及其对区域气候的指示

本文建立了秦岭—大巴山高分辨率(～29 m×29 m)的气候格点数据集,包括逐月气温和降水、年均温和年降水、春夏秋冬气温和降水。空间插值方法采用国际上较为先进的ANUSPLIN软件内置的薄盘光滑样条函数,以经度、纬度和海拔为独立变量。空间插值结果与流行的WorldClim 2.0气候格点数据集具有一致性,但是比后者更精确、分辨率更高、细节更突出。本文揭示和证实:秦岭南麓是最冷月气温的0℃分界线。秦岭—大巴山气温具有明显的垂直地带性。6月气温直减率最大,为0.61℃/100 m;12月气温直减率最小,为0.38℃/100 m;年均气温直减率为0.51℃/100 m。夏季和秋季降水从西南向东北递减,强降水中心出现在大巴山西南坡。冬季降水从东南向西北递减。大巴山是年降水1000 mm分界线,夏季降水500mm分界线;秦岭是年降水800 mm分界线,夏季降水400 mm分界线。与大尺度大气环流对比揭示:秦岭—大巴山气温和降水空间分布主要受到东亚季风和地形因子的控制。本文进一步明确了秦岭和大巴山的气候意义:大巴山主要阻挡夏季风北上,影响降水空间分布;秦岭主要阻挡冬季风南下,影响冬季气温空间分布。本文建立的高分辨率气候格点数据集,加深了对区域气候的认识,并将有多方面的用途。     

海口湾海域波浪特征分析

通过在海口湾北部海域布置波浪观测站,对采集到的实测波浪资料进行统计和波谱分析,研究了琼州海峡波浪季节性变化特征。观测期间最大波高为5.6 m,发生在台风"莎莉嘉"经过期间。无台风影响的月份最大波高为3.0 m。年平均十分之一大波波高、年平均有效波高、年平均波高分别为0.5 m、0.4 m、0.3 m,该海域波高总体不大。波周期范围主要在2～7 s区间。研究结果表明:1)观测海区各月基本都受到东北风影响并存在东北向的波浪; 2)发现海区波浪类型主要是风浪为主的混合浪; 3)发现观测海区一直受到南海传入的长周期波影响; 4)海区风向与浪向的一致性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,风速与波高的相关性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,该现象在台风月份表现得尤其明显。     

第24太阳活动周武汉电离层VTEC变化特性分析

利用2008-2015年(第24太阳活动周)中国地壳运动监测网络(CMONOC)武汉站(30.5°N,114.4°E)GPS双频接收机监测的垂直总电子含量(VTEC)数据,分析电离层VTEC变化特性,并讨论VTEC与太阳活动的相关性.结果表明,VTEC估值周日变化在14:00-16:00LT左右达到最大值;同时,电离层VTEC也表现出明显的逐日变化特性,特别是在VTEC峰值处呈现较大差异.在太阳活动高年(2011-2015),VTEC变化呈现明显的双峰结构,即所谓的"半年异常"现象,春季峰值大于秋季峰值,"冬季异常"也更为明显.在各个季节(除春季外),VTEC与F_10.7p的相关性最好,与F_10.7的相关性次之,与太阳黑子数(SSN)的相关性稍弱;秋季VTEC与太阳活动的相关性最好(Max_F10.7p=0.92232,Max_SSN=0.85575),冬季VTEC与太阳活动的相关性最差(Min_F10.7p=0.79028,Min_SSN=0.72703).     

印度尼西亚北部苏拉维斯蓝碧海峡2012-2015年东南季风期间浮游植物的变化

2013年4月,2014年5月,2012年6月和2015年10月在印度尼西亚北部苏拉维斯蓝碧海峡（Lembeh Strait）进行了4个航次的海洋生态调查,研究了蓝碧海峡的浮游植物种类组成,以及浮游植物群落结构的季节变化及其驱动因子。四个航次的调查中记录了5类浮游植物和416个种（类）。调查区浮游植物密度平均为2348cells/L,硅藻和甲藻种类最多。蓝藻种类最少,但丰度很高。季风转换期的4月份和10月份浮游植物丰度总量较低,东南季风期间5月份和6月份的浮游植物丰度较高。除了束毛藻（Trichodesmium）之外,常见种是浮游硅藻。浮游植物的丰度和多样性的季节性变化明显。海链藻（Thalassionema）、拟菱形藻（Pseudo-nitzschia）和蓝藻类的束毛藻对群落的不相似性贡献最大。由于蓝碧海峡南部营养盐浓度较高,南部水域的硅藻和甲藻密度稍高于海峡北部。虽然,南北两个水体中蓝藻的分布趋于均匀,但蓝碧海峡南部也有较高密度。与雅加达湾以及中国的一些海湾相比,蓝碧海峡的浮游植物丰度相当低。分析表明,SE季风期间上升流营养盐是左右浮游植物丰度月变化的重要因素。蓝碧海峡浮游生态系原始,且接近天然本底,人类活动背景噪声低,能够清晰地响应大环境的变化,是研究浮游生态系统的理想区域。     

Moisture sources of the Alashan Sand Seas in western Inner Mongolia,China during the Last Glacial Maximum and mid-Holocene

Knowledge of moisture sources is of great significance for understanding climatic change and landscape evolution in desert environments. In this paper, we aim to clarify moisture origins for the Alashan (Alxa) Sand Seas (ALSS) in western Inner Mongolia and their transport pathways during the Last Glacial Maximum (LGM) and the mid-Holocene using modern analogues and paleoclimatic simulations. Precipitation data for the period 1959–2015 from meteorological stations in the study area and wind and specific humidity data from the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) daily re-analysis were adopted to determine the moisture sources of summer precipitation in the ALSS. In addition paleoclimate simulations under PMIP3/CMIP5 protocols were used to detect the atmospheric circulation and precipitation at 21 ka BP and 6 ka BP over the ALSS. We also reviewed paleoclimate records from the ALSS to acquire a semi-quantitative re-construction of the moisture history during the late Pleistocene and Holocene. Our results suggest that the summer monsoon transported water vapor from the Indian Ocean and the South China Sea to the ALSS during July and August, causing increased precipitation. The dominant moisture source was from the southwest monsoon, while the East Asian summer monsoon also partly contributed to precipitation in the ALSS. The increased humidity during the period 8.2–4.2 ka BP in the ALSS, as derived from both climate simulation outputs and sedimentary records, was caused by monsoons according to the outputs of simulations. At 21 ka BP, the moisture sources of the ALSS were greatly associated with the prevailing westerlies.

     

Hydrochemistry of meltwaters draining a polythermal‐based,high‐Arctic glacier,south Svalbard: II. Winter and early Spring

The hydrochemistry of naled and upwelling water sampled from the forefields of Finsterwalderbreen, Svalbard, during spring are used for the first time to infer the hydrology of overwinter meltwaters at a polythermal‐based glacier. Hydrochemical variations in naled are explained in terms of different water sources and their chemical alteration during freezing. Two water sources to naled are identified: surficially routed snowmelt and subglacial water. Naled that results from the freezing of the former is enriched in atmospherically derived ions such as Na⁺ and Cl⁻, and is believed to be formed during winter warm periods. Naled of subglacial origin contains relatively high proportions of crustally derived solute. It reflects the freezing of subglacial meltwaters that continue to issue from a subterranean upwellling during winter. An increasing dominance of SO²⁻₄ Mg²⁺, Na⁺ and Cl⁻ in subglacial naled with increasing distance from the upwelling reflects the progressive freezing of this water body and the associated removal of Ca²⁺ and HCO by calcite precipitation. These spatial trends are accentuated by the leaching of soluble ions from the naled close to its source by subsequent upwelling waters. The chemistry of spring upwelling waters, also of subglacial origin, strongly reflects this process. Meltwater produced by geothermal heating of glacier basal ice is believed to be the principal source of water to the subglacial drainage system during winter. Solute acquisition by this meltwater is limited by a scarcity of proton suppliers. Evolution of this dilute meltwater carries an imprint of ion exchange processes. Some stored subglacial water from the end of the previous ablation season may supplement the basal meltwater component in early winter. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.