中国东北地区及不同典型下垫面的气温异常变化分析

利用6个代表站1905-2001年较长时期的月平均气温,对缺测年代的数据进行了插补,建立了东北地区近百年平均季、年气温序列。对所建温度序列与同一区域内26个代表站平均温度序列的近46年同期资料做了相关分析,检验了序列的代表性。在所建序列基础上,分析了东北百年气温的年代、年和季节等不同时间尺度变化特点和地域分布特征,采用谱分析方法探讨了序列的周期性变化特征,并采用Mann-Kendall和Yamamoto方法对经过滑动平均的气温序列进行了突变分析。结果表明,东北近百年年平均温度表现为明显的增暖趋势,但为起伏式增暖;冬季增温非常强烈,夏季在1995年以前不仅没有升温,反而有明显降温趋势,但1995年以后夏季气温明显升高,春秋季的升温趋势与冬季类似,但幅度小得多;在区域内,增温强度似乎并不随纬度增大,纬度较低的沈阳增温最强;三种典型下垫面中以山地的增温幅度最强;功率谱分析表明了百年气温变化的2.3年和4.2年的主周期,其中2.3年周期比较显著。     

Glacial change in the vicinity of Mt. Qomolangma (Everest), central high Himalayas since 1976

Glaciers are one of the most important land covers in alpine regions and especially sensitive to global climate change. Remote sensing has proved to be the best method of investigating the extent of glacial variations in remote mountainous areas. Using Landsat thematic mapping (TM) and multi-spectral-scanner (MSS) images from Mt. Qomolangma (Everest) National Nature Preserve (QNNP), central high Himalayas for 1976, 1988 and 2006, we derived glacial extent for these three periods. A combination of object-oriented image interpretation methods, expert knowledge rules and field surveys were employed. Results showed that (1) the glacial area in 2006 was 2710.17 ± 0.011 km2 (about 7.41% of the whole study area), and located mainly to the south and between 4700 m to 6800 m above sea level; (2) from 1976 to 2006, glaciers reduced by 501.91 ± 0.035 km2 and glacial lakes expanded by 36.88 ± 0.035 km2; the rate of glacier retreat was higher in sub-basins on the southern slopes (16.79%) of the Himalayas than on the northern slopes (14.40%); most glaciers retreated, and mainly occurred at an elevation of 4700–6400 m, and the estimated upper limit of the retreat zone is between 6600 m and 6700 m; (3) increase in temperature and decrease in precipitation over the study period are the key factors driving retreat.     

气候变化对中国木本植物物候的可能影响

本文根据我国的３０年的物候资料和气候资料的统计分析，论证了气温是影响中国木本植物物候的主要因子，在此基础上建立了物候与年平均气温的线性统计模式，又利用此模式分析计算了未来全球年平均气温升高０．５－２．０℃和未来大气中ＣＯ２浓度倍增而增暖情况下，我国主要木本植物物候期的大致变幅。     

近20年中国北方13省的耕地变化与驱动力

利用 1983年1月至1999年12月长时间序列NOAA/AVHRR NDVI 数据和2001年逐旬SPOT/VGT 数据,获取了中国北方13省1980s初期、1990s初期、1990s末期和2000s初期地表土地覆盖特征,阐述了中国北方13省的耕地变化过程,并重点讨论了人类活动对耕地变化特征的影响和耕地变化的驱动力。发现：(1) 裸地、耕地等弱生态用地面积持续增加,而林地和草地等生态功能用地和混合功能用地持续减少是我国北方1983~1999年土地利用/覆盖变化的主要特征,这在一定程度上影响着区域生态系统的调节功能。但在2000s初期,这种状况有所改观,表明国家自20世纪末期开始实施的退耕还林还草等一系列生态环境建设措施在一定程度上开始发挥作用;(2) 从1983~2001年,中国北方13省的耕地重心整体上表现出向西南方向偏移的趋势。此外,地形和交通状况对耕地的空间变化过程影响明显,区域耕地面积主要集中在海拔较低、坡度较小的平原和丘陵地带,耕地利用强度一般随着距交通干线距离的增加而减少;(3) 人们生活收入水平以及农业产量变化与耕地变化关系密切,其中人们生活收入水平与耕地面积成负相关,而农业产量与耕地面积呈正相关,表明经济的发展以及人们生活水平提高导致的非农用地量增加以及农业用地内部的结构调整是中国北方13省耕地变化的重要原因。     

经济层面和技术层面的碳减排研究

相关资料和事实表明,全球气候发生了很大的变化。二氧化碳是温室效应中最重要的温室气体,碳减排工作是缓解温室效应的一项重要措施,为当前科学研究热点之一。本文主要从经济和技术两个方面,较为系统和全面地介绍了当前碳减排方面的研究进展。经济层面的研究,包括数量化模型、碳税机制和碳减排附加效应几个方面。专业技术方面的研究,包括对碳行为的源汇和贮量的计算研究、碳循环研究、以及减少碳排放的工业技术的运用等。文章还简要提出了中国在碳减排研究方面应采取的几点措施。     

土地利用变化空间模拟的进展--CLUE-S模型及其应用

土地利用变化的空间模拟是进行土地利用情景分析的重要基础。本文在介绍了国际上常用的细胞自控模型(CA)、土地利用变化及效应模型(CLUE)的基础上,重点分析了小尺度土地利用变化及效应模型(CLUE-S)的方法,并以邯郸地区为例进行了案例研究。认为CLUE-S模型采取经验模型的方法,通过建立土地利用空间分配和驱动因子之间的统计关系模拟近期土地利用变化的情景。同时也考虑了不同土地利用方式之间的竞争关系,因此可以较好地模拟小尺度地区的近期土地利用变化情景;考虑到短期或近期土地利用变化的因子主要与人类的社会经济活动有关,而社会经济因子的空间化尚存在一定难度。因此,突破这一瓶颈成为CLUE-S模型发展和应用的关键;CLUE-S模型主要解决的是不同空间尺度上的土地利用空间分配问题,在土地生产潜力评价、土地利用规划等方面具有广阔的应用前景。     

基于统计模型识别气候变化对农业产量贡献的研究进展

从统计模型与作物机理模型的区别与联系出发, 介绍了识别气候变化对农业产量贡献的3 种主要统计模型, 即时间序列模型、截面模型和面板模型;综述了前人在站点和区域(全球、国家、省级、地区、县级) 尺度对这一问题的研究进展;总结了应用统计模型识别农业产量对气候变化响应敏感性的4 个主要问题, 包括时空尺度问题、产量的非气候趋势去除问题、气候要素间的自相关问题和忽略适应措施的问题;最后针对以上主要问题, 提出了改进建议及今后研究的发展趋势。     

生态地理学概念界定及其经典案例分析

对生态地理学的概念进行了详细讨论和辨析,并将它与相近学科如生物地理学、生态地理区划、宏生态学等进行了比较分析,界定了生态地理学的概念。研究认为：生态地理学是生态学和地理学的交叉学科,是研究生态系统各组分关系和生态过程的地理空间分布格局或/和时间演变规律及其与地理环境耦合机制的学科。生态地理学的目的是揭示不同环境梯度下或不同时间尺度上生态系统各组分关系和生态过程的普适性规律及其成因。同时,结合国内外野外实验平台介绍,在全球变化等研究领域列举了经典案例进行分析：① 全球不同气候带森林凋落物分解和碳汇功能的研究;② 中国不同陆地生态系统碳通量和碳汇功能研究;③ 中国东北样带和南北样带陆地生态系统的脆弱性与适应性研究;④ 中国北方草地样带尺度的生态系统生态学研究。主要目的是在辨析生态地理学概念的基础上指出未来发展方向,推动生态地理学的发展。     

山东及周边地块间近期运动状态分析

为研究山东所在块体及周边地块间的地壳相对运动状态,利用2001年以来中国地壳运动观测网络以及2007年以来山东GPS观测网的观测结果,使用K-L最佳直线拟合和滑动傅里叶法得到基线变化年周期,以此对处于不同地块的GPS基准站间基线变化趋势进行分析,得出近期山东内部及周边地块间的地壳运动特征。并利用GPS资料分析了2011年3月11日日本9.0级强震对山东地区的影响。     

近800 ka以来南大洋区域经向海表温度差异及气候变化响应

南大洋地理位置关键,其海水热量变化往往会对区域或全球气候产生影响。通过对比南大西洋和南太平洋等南大洋关键海域近800 ka以来的海水表层温度（Sea Surface Temperature,简称SST）变化,同时结合南极冰芯记录的大气CO2浓度、大气温度及大洋底栖氧同位素等气候演变替代指标,对南大洋区域经向海表热量差异及气候响应进行分析,结果显示：1）南大洋不同海域近800 ka以来SST的演化具有明显的区域性。如相较于其他冰期,南大西洋ODP1090站SST值在MIS 12~10期的最低值出现约3.8℃的上升,南塔斯曼海ODP1170站SST冰期最低值则出现约1.3℃的下降;而西南印度洋的MD962077站SST冰期最低值在MIS 10期之后出现约2.2℃的上升。此外,滤波分析结果显示3个站位对"中更新世气候转型"（Mid-Pleistocene Transition,简称MPT）等全球性事件均响应明显;2）"中布容事件"（Mid-Brunhes Event,简称MBE）的发生对南大洋经向温度差异（ΔSST1090-1170）影响明显：MBE之前,ODP1090站位SST在冰期-间冰期旋回中的平均值或极值均比ODP1170站SST的平均值或极值低,但MBE发生期间及之后的MIS 5、MIS 2、MIS 1期,ODP1090站SST的平均值或极值均比ODP1170站SST的平均值或极值高。同时,南大洋经向SST差异（ΔSST1090-1170）在间冰期对气候变化的响应明显比冰期显著。显然,气候变化条件下的海洋锋面迁移及Agulhas流阶段性增强导致外部向南大西洋输入热量有所增加,最终使ΔSST1090-1170值偏正。因此,冰期-间冰期旋回中气候环境改变导致的海洋锋面移动幅度差异等是影响环南极海域经向温度差异变化的关键因素之一。