地理信息可视化新技术综述与分析

随着技术的发展,新的地理信息可视化技术不断涌现。本文对目前地理信息可视化技术研究中较热点的四种地理信息可视化新技术进行了介绍,并分析了各技术的不足,希望能对相关的研究有所裨益。     

近55 a渭河流域气候变化

利用渭河流域21个气象站点1960-2015年逐日气象资料,应用一元线性趋势分析、Penman-Monteith模型和Morlet小波分析等技术手段分别研究年、月地表湿润指数,并对其进行标准化和气温、降水以及极端干旱事件的变化趋势计算,并分析年内变化规律,以期更好的揭示渭河流域近55 a气候的变化规律。结果表明：（1）渭河流域近55 a的气温总体上在波动中呈小幅增加的趋势,其中20世纪80年代中期到90年代初期气温的增长幅度较大,为气温升高的主要时期,年均降水量和极端干旱频率呈现小幅减少的趋势,下降的主要时期集中在80年代中后期到90年代初期和21世纪初。（2）小波周期分析发现渭河流域极端干旱事件的震荡周期尺度为13～15 a和25～30 a,气温震荡周期的时间尺度为13～15 a和25～30 a,年降水量的小波振荡周期为15～17 a和25～30 a。主震荡周期的时间尺度均为25～30 a,次震荡周期的时间尺度也较为接近,为13～15 a和15～17 a,说明三者的变化规律在一定程度上有一定的相似性。（3）研究区内5个区域的气候变化特征同时存在着一定的差异性,天水-西吉流域的年均降水量和极端干旱事件发生频率的减少幅度和年均气温的增加幅度是5个区域里变化最大的,吴其-状头区域的年均降水量和极端干旱事件的减少频率和年均温度的增加频率是5个区域里变化幅度最小的,但在总体上各区域气候要素变化趋势上是保持一致的。     

最优气候相似法及其在降水预报中的应用

介绍了一种短期气候预测方法———最优气候相似法 ,并应用于张家界地区 1 999～ 2 0 0 2年 5～ 7月总降水预报中 ,结果显示最优气候相似法能够有效地提高短期气候的预测能力 ,特别对气候异常具有良好的反应能力 ,适合于短期气候业务预报。     

全球小冰期的气候变化

根据全球小冰期气候信息的不同代用指标的结果分析,全球小冰期冷、暖气候变化趋势具有一致性.其中,太阳活动是影响全球小冰期气候变化的主要因素,强火山爆发及厄尔尼诺事件则是其强化因素,这些因素通过海-气作用这一复杂机制对全球气候产生深远影响.     

中国地－气系统净辐射的气候特征

根据ＥＲＢＥ和ＩＳＣＣＰ资料讨论了总云量等因子对地－气系统净辐射的影响，分析了地－气系统净辐射与其各分量及地表净辐射的相关联系。发现行星反射率和地气短波吸收辐射对地－气净辐射的影响最大，而云和纬度的作用主要通过该两因子变化表现出来，ＯＬＲ的作用则相对较弱。地－气净辐射与地表净辐射的相关性也较明显。文中还就地－气净辐射在全国的地理分布作了分析。各地区地－气净辐射的年变曲线均为简单的夏大冬小型，云等因素的影响主要造成最大值出现月份的推移。     

Quantifying temporal changes in Tornionjoki river ice breakup dates and spring temperatures in Lapland since 1802

Cryophenological records （i.e. observational series of freeze and breakup dates of ice） are of great importance when assessing the environmental variations in cold regions. Here we employed the extraordinarily long observational records of river ice breakup dates and air temperatures in northern Fennoscandia to examine their interrelations since 1802. Historical observations, along with modern data, comprise the informational setting for this analysis carried out using t-test. Temperature history of April-May season was used as cli- matic counterpart for the breakup timings. Both records （temperature and breakup） showed seven sub-periods during which their local means were distinctly different relative to preced- ing and subsequent sub-periods. The starting and ending years of these sub-periods oc- curred in temporal agreement. The main findings of this study are summarized as follows： （1） the synchrony between the temperature and river ice breakup records ruled out the possibility that the changes would have occurred due to quality of the historical series （i.e. inhomoge- neity problems often linked to historical time-series）; （2） the studied records agreed to show lower spring temperatures and later river ice breakups during the 19th century, in comparison to the 20th century conditions, evidencing the prevalence of cooler spring temperatures in the study region, in agreement with the concept of the Little Ice Age （1570-1900） climate in North-West Europe; （3） the most recent sub-period demonstrate the highest spring tem- peratures with concomitantly earliest river ice breakups, showing the relative warmth of the current springtime climate in the study region in the context of the past two centuries; （4） the effects of anthropogenic changes in the river environment （e.g. construction and demolition of dams） during the 20th century should be considered for non-climatic variations in the breakup records; （5） this study emphasizes the importance of multi-centurial （i.e. historical） cryo- phenological information for highly interesting viewpoints of climate and environmental his- tory.     

包头市近50年气候变化及对策

利用包头市1961—2010年的逐日气温、降水、风等气象要素资料,分析了近50年气候变化的时空特征。结果表明:包头市气候发生了明显的变暖过程,全市年平均气温升高了1.9～2.3℃,年平均最高气温升高1.3℃,年平均最低气温升高2.2～2.7℃,特别是20世纪80年代中期以后气温持续上升,冬季变暖尤为明显。而降水量没有趋势性的年际变化,呈现出箱体内的震荡。     

基于混合回归模型的夏季高温日数预测

本文以变化比较激烈的高温日数为对象,通过加权叠加、周期波动以及尺度比较等理论分析提出一种短期气候预测观点,即长周期波动可用当地前期各种气象要素的长周期波动的某种函数表示,而短周期波动依然与大范围周边环境因子的变化有关。采用功率谱分析、逐步回归、方差分析等常用统计手段和二项式平滑方法,建立长周期波动和波动偏差比的预报方程,在此基础上得到高温日数的预报方程。应用该方法对合肥地区的高温日数进行了预测试验,利用滚动预报得到13个预报样本。在13个试测样本中,有11个样本试测较为准确,试测准确率达到84．6％。在试测不准确的2个样本中,误差有5～6d,而且它们出现在高温日数相对较多的年份,因此试测效果令人满意。     

气候变化对浑善达克沙地生态环境演变的影响

利用近43 a气象观测资料,分析得出浑善达克沙地气温在逐年升高,降水量减少,蒸发量加大,平均风速、大风日数、沙尘暴日数呈逐年减少态势。其中温度升高、降水减少、蒸发量增加,对浑善达克沙地生态恢复不利;而平均风速尤其是大风日数、沙尘暴日数逐年减少对该地区生态保护、建设有利。通过1976年、1987年和2002年的遥感卫星监测结果验证：流动沙地面积不断增加,进一步表明浑善达克沙地的沙漠化正在扩展,这与该地区气候的恶化密切相关。     

兰州不同时期黄土有机质碳同位素与气候的关系

基于兰州九州台黄土剖面的土壤有机质δ13C分析,讨论了兰州地区末次间冰期和全新世2个时期气候以及地表植被的变化特征.结果表明,该地区末次间冰期δ13C变化范围为-29.97‰～-25.52‰,平均值为-27.79‰;全新世δ13C变化范围在-20.82～-34.40‰之间,平均值为-28.99‰.从δ13C平均值来看,该地区在以上两个时期地表植被主要为C3植物.末次间冰期九州台剖面δ13C表现出3峰夹2谷的特征与同一时期深海SPECMAP曲线有着良好的对应,表明了该时期兰州地区的气候变化与全球是一致的,全新世土壤有机质δ13C所反映出的3个不同的变化阶段对应于早、中、晚全新世阶段.结合黄土高原其他剖面相应时期的土壤有机质δ13C的研究结果,我们观察到陕西关中地区的黄土剖面末次间冰期和全新世土壤有机质δ13C要大于黄土高原西部的兰州等地区,气候差异引起的地表植被中C3、C4植物比例不同是造成两地区土壤有机质δ13C差异的主要因素.研究结果表明,黄土高原土壤有机质δ13C是揭示该地区气候变化的一个良好代用指标.