50年来辽宁省地温变化规律及播种期地温预报研究

利用辽宁省38个站1961 ～2010年50a的0cm地温、5cm地温和平均气温资料,采用数理统计、气候倾向率、累积积温距平和信噪比方法,分析了0cm地温和气温、地-气温差的年际、年代际和季节变化特征,建立了春播期5cm地温预测模型.结果表明:0cm地温与气温在年际尺度上具有较好的线性相关关系;50a来,辽宁省年均0cm地温和气温均呈增温趋势,地温增温速率(0.39℃/10a)高于气温(0.30℃/10a);0cm地温和气温的季节变化以升温为主,冬季升温速率最为明显,夏季升温速率最慢,辽宁0cm地温对气候变暖的响应比气温敏感;年均地-气温差为1.4℃ ～2.6℃,温差没有明显升高趋势;年平均气温、冬季0cm地温、0cm地-气温差在1987年、2000、2003年发生了气候突变;春播期5cm地温预测精度平均绝对误差为1.2℃～2.8℃,可用于春播期地温预报服务.     

河西走廊荒漠-绿洲蒸散对夏季高温天气响应的初步研究

高温事件对水文过程的影响以及生态系统对高温事件的响应成为全球变化关注的重要问题之一。以2010年7月20-30日河西走廊临泽地区出现的持续高温天气为案例,初步探讨了高温期间该地区水面蒸发、参考作物蒸散量和植物蒸腾的变化规律,分析了蒸散产生变化的主要原因,并分析了气温与蒸散之间的关系。结果表明：高温期间水面蒸发量比多年同期平均值增加42%,参考作物蒸散比多年同期平均值增加19%。平均气温和最高气温增加是其变化的主要原因。回归分析表明,在2005-2009年7月20-30日平均气温距平值每升高1 ℃时,水面蒸发距平值增加0.58 mm;最高气温距平值每升高1 ℃时,水面蒸发距平值增加0.39 mm。而对于参考作物蒸散而言,在2005-2009年7月20-30日平均气温距平值每升高1 ℃,参考作物蒸散量距平值增加0.11 mm;最高气温距平值每升高1 ℃,参考作物蒸散量距平值增加0.06 mm。荒漠灌木沙拐枣蒸腾速率在2010年高温期比2008-2009年同期平均值增加373%,在2008-2009年7月20-30日,相对湿度距平值每增加1%,蒸腾速率减少0.39 g•cm-²•d-¹。     

内蒙古翁牛特旗46年气候变化规律分析

本文分析了翁牛特旗46年(1957-2002年)逐月降水量和平均气温。结果表明:气温呈非连续增暖趋势,其中年平均气温线性变化率为0.39℃.(10a)-1,年平均最高气温线性变化率为0.19℃.(10a)-1,年平均最低气温线性变化率为0.93℃.(10a)-1;最低气温上升速率是最高气温的1-4倍,气温日较差显著减小。上世纪60年代较50年代有所增暖,80年代后期开始明显升温,90年代是近50年来最暖的10年。1987年开始转暖,其后呈连续性增暖趋势,1998年为1957年以来的最暖年,年平均气温7.7℃,高于1957年2.9℃。降水以平均5-7年的周期变化,并从50年代到90年代呈连续性递减趋势,线性变化率为-11.7mm.(10a)-1,90年代较50年代年降水减少了39.4mm。     

干旱区典型绿洲地表温度昼夜变化特征研究——以于田绿洲为例

文中利用2012年长时间序列MODIS地表温度产品,以于田绿洲为例进行干旱区地表昼夜温差时间和空间变化特征的研究。结合MODIS土地利用数据,进一步分析了不同土地利用类型下地表昼夜温差的长时序变化特征。结果显示:研究区绿洲地表昼夜温差在0-40℃之间,其年均值小于25℃,而对于地表昼夜温差范围在0-60℃荒漠区其年均值大于25℃;并且绿洲-荒漠交错带呈现出明显的锯齿状效应。不同土地利用类型的地表昼夜温差值的大小依次是未利用土地、林地、草地、耕地及建设用地。尽管土地利用类型对地表昼夜温差有较大影响,但是其时间序列变化特征并未受到土地利用类型的明显影响;不同土地利用类型具有相似的地表昼夜温差时序特征。相比于Terra卫星,Aqua卫星观测数据能够更好的反映地表昼夜温差的变化特征。     

近50年开都河流域下游降水和气温变化特征分析

采用开都河流域下游焉耆县、和静县、和硕县三个气象站1960-2009年气温和降水观测资料,以线性趋势函数,M-K突变检验等方法,分析开都河流域下游气温和降水的年际变化、季节变化特征。研究结果表明:(1)焉耆县、和静县与和硕县的年平均气温呈上升趋势,年平均气温线性拟合增长率分别为0.366℃·10a^-1、0.256℃·10a^-1、0.033℃·10a^-1。(2)和硕县月平均最低气温呈现下降趋势,而焉耆县与和静县平均最高气温、最低气温均呈上升趋势;从季节年际变化来看,三个县四季气温均有增加趋势,冬季增温明显,秋季平均气温的年际变化幅度与年平均气温的年际变化幅度相似。(3)三个县年降水量距平值呈下降-上升-下降特征,降水量有微弱增多趋势。(4)和静县与和硕县两站气温异常,焉耆县降水异常,气温突变均出现在20世纪90年代,而且突变发生较频繁。     

1960-2009年新疆气温时空变化及影响因子分析

利用新疆81个基准站气温观测资料使用距平法分析1960年-2009年气温随时间的变化情况,发现年平均气温处于逐年上升态势,以1977年为界,之前负距平,之后正距平。最高气温升温幅度不及最低气温,历年平均气温升高主要来自最低气温(冬季)升高的贡献。1960年-2009年全疆年平均气温为8℃,最低气温1.8℃,最高气温15.1℃,满足线性变化。利用GIS技术分析全疆历年温度的空间变化,结果是全疆平均气温均在0℃以上,南疆高出北疆至少5℃、高出天山北坡至少10℃。预计到2020年,全疆平均气温将继续升高近0.5℃。由于新疆地广人稀,影响太阳和地表长波与短波辐射的总、低云量逐年增加成为除了温室效应和城市热岛效应以外导致气温升高的另一主要原因。     

西安市气温变化特征及城市化影响研究

根据1977-2006年西安及周边中小城市台站的气温观测资料,应用线性拟合方法对比分析了西安市气温变化的趋势特征。研究表明:近30年来,受城市化发展的影响,西安市气温一直呈现增幅,其中平均最低温度增幅最大,其次是平均气温,平均最高温度上升趋势微弱,使得年平均日较差呈下降趋势为0.10℃/10 a。并在此基础上,应用主成分分析方法初步探讨了城市发展对平均气温变化的影响,结果表明人口城市化水平、下垫面性质或结构的改变、城市居民生活水平是导致西安市平均气温变化的主要因子,它们与温差变化呈线性关系,其相关系数分别达到0.892、0.844、0.880。     

介绍一种计算有效积温的方法——根据日最高最低气温

推算作物生育期、害虫发生期、各种虫期以及病害潜育期等等数值时，往往都要依据有效积温,而有效积温的计算以往多根据日平均气温(以下简称平均法)。如某一害虫的发育起点温度为10℃,在1981年328日,最高气温(Tx)为15.4℃,最低气温(Tn)为0.8℃,日平均气温(T)为8.1℃,如果按平均法推算,该日有效积温为“0”,然而,追踪24小时气温的变化曲线(图1),就会发现在达到最高气温前后10小时里气温超过了10℃,必然积累了有效温量,这个害虫     

尼洋河流域不同水体电导率变化特征及影响因素

为研究尼洋河流域不同水体电导率变化特征及其影响因素,2014年8月在尼洋河流域采集样品89组,对水样的电导率、pH和水温进行了现场测试,并记录样品采集时的气温及采样点高程。电导率变化范围为16.2~414μS·cm~(-1)之间,平均为118.2μS·cm~(-1),pH变化范围为6.68~8.19之间,平均为7.29;气温变化范围为12.1~24.8℃之间,平均为19.7℃,水温变化范围为5-19.6℃之间,平均为13.5℃,高程变化范围为2930~5100m之间,平均为3427m。运用数理统计、相关关系矩阵等方法对数据进行了分析,结果表明尼洋河流域电导率沿流向呈递减趋势,主要是由于pH、气温及水温的变化引起,pH与电导率有较强的相关关系,相关常数为-0.398,主要是由于pH的减小使矿物质溶解增多,从而导致电导率增大。     

三江平原50a来气温及降水变化研究

三江平原位于我国高纬度地区,是受全球气候变化和人类活动影响最显著的地区之一。本文利用三江平原地区范围内的18个气象站点及外围6个站点的长期观测资料,运用趋势系数、气候倾向率等方法分析了该区域的气候时空变化规律。结果表明:50a年来本区气温有显著上升趋势,平均气温以0.303℃.(10a)-1幅度升高。全年各月气温均呈上升趋势,但是冬春季升温最为剧烈,达0.512℃.(10a)-1;夏秋季最弱,仅为0.153℃.(10a)-1。由于最冷月平均温度升高比最热月大,所以导致气温年较差减少。气温升高存在显著的区域差异,西南地区增温强烈,气温倾向率大于0.4℃.(10a)-1;最小的气温倾向率位于西部及南部边缘地区,小于0.2℃.(10a)-1。降水趋势性变化不显著,但是还是呈现弱的减少趋势,平均年降水量倾向率为-8.926mm.(10a)-1。一年中冬季降水增加明显,1月份尤其显著;9月份降水减少明显。     

黑河中游张掖地区近48a气候变化及径流的响应

将现代气候统计诊断与预测技术和地理信息系统(GIS)的地学统计方法中的Kriging插值结合,分析了位于黑河中游张掖地区6个气象站的近48a的气温和降水的时空变化,并且空间显示了各季节的气温和降水变化。结果表明:张掖地区6站的年均气温在3.97-8.04℃之间,变暖最快的是山丹站气温倾向率为0.47℃/10a,变暖最缓慢的是高台站气温倾向率为0.19℃/10a。年均气温最低出现在1956年,为2.5℃,最高值出现在1998年,为9.06℃;降水地域分布不均衡,地区降水差值可达200mm以上。夏季张掖地区的降水变化范围为67.11-193.30mm,冬季降水是4.69-10.48mm,表明降水季节分配不均,且冬、夏降水变化幅度大;张掖地区气温在1991年开始发生突变,气温增加趋势明显。西支流地区和整个张掖地区气温突变时间一致,东支流气温突变是在1993年和整个张掖地区相比推迟了2年。整个张掖地区包括西支流和东支流在降水的时间的变化上没有发生突变。张掖地区年水变化周期现象明显,第一主周期为15年第二主周期为7年,但年均气温变化周期现象不明显;平原地区气温不是影响径流最根本的决定因素,但对河流径流的影响是正向的。降水和径流虽然在时间上拟合,径流总体的变化趋势在减少,但径流的降幅比降水要大。     

张掖地区近35年来气温和降水的变化

利用张掖地区6个气象站1970~2004年月平均气温、月平均最高、最低气温、月降水资料,采用气候倾向率、滑动平均、Mann-Kendall、小波分析等方法对张掖地区近35年的气候变化特征进行分析。结果表明:(1)1970~2004年张掖地区的气温呈现出明显的上升趋势,其中民乐站增幅最高,临泽站增幅最低,平均气温倾向率为0.491℃/10a,且冬季气温增长更为显著;(2)近35年张掖地区的变暖与西北地区同步,但明显早于中国及全球,且升温幅度更大;(3)近35年张掖地区的降水总体呈微弱下降趋势,但显著性不高,对比分析1970~1986年和1987~2004年两个时期降水量,后一个时期夏、秋季降水量减少,而,冬、春季降水量增加其中春季增幅较大;(4)分析认为,张掖地区目前仍处于气温上升,降水量减少的暖干条件,即气候的未转型区。     

张掖市农业生产对气候变暖的响应

应用数理统计方法对河西走廊中部张掖市六县(区)1961～2009年实测气温、降水资料进行分析,分析历年平均温度年、季变化倾向、≥10℃活动积温及霜冻的演变规律,同时分析了作物种植结构及生长状况随气候变暖的变化。结果表明:(1)80年代以来张掖市气温持续升高,其中春、夏季升温幅度最小,秋季次之,冬季升温幅度最为显著;(2)≥10℃积温及距平在波动中增加,持续天数增多;(3)霜冻终日标准差波动中趋于减小,初日标准差小于终日,无霜冻期延长;(4)生长期热量资源显著增加,利于喜温作物扩大面积,提高复种指数;(5)气候变暖加快了作物的生育进程;(6)暖冬日光温室发展迅速;(7)冬季气候变暖,病虫越冬存活率上升,加剧了作物病虫害的流行和蔓延。     

渭河流域60年来气温变化特征与区域差异

对渭河流域及其周边45个气象站点近60年的气温特征值,做空间插值、线性回归分析、气温突变分析和趋势分析。结果表明:1)1951～2009年间渭河流域年平均气温、年平均最低气温均呈显著上升趋势,年平均气温和年平均最低气温的的增温速率分别为0.252℃/10a和0.261℃/10a,年平均气温大于9℃区域所占流域总面积比,60年间上升34.78%;年平均最低气温大于3℃区域所占流域总面积比,60年间上升17.2%;2)年平均最高气温除1980s下降外,其余年代呈现上升趋势,增温速率为0.255℃/10a,其大于16℃区域所占流域总面积比,首先从1950s的46.27%下降至1980s的37.15%,而后又上升至2000年后的81.63%;3)年均温、年平均最低温和年平均最高温变化的转折点在1990年前后;4)气温日较差从1950s至1970s呈下降趋势,进入1980s后略有上升,其中气温日较差大于11℃区域所占流域总面积比,首先从1950s的55.96%下降至1980s的41.58%,而后又上升至2000年后的61.07%。     

近50年黄土地区气候与潜在蒸散量变化及其影响因素分析

根据黄土地区1951—2000年14个站点的日气象资料以及FAO56 Penman-Monteith公式,计算各站逐月潜在蒸散量,分析近50 a各站年平均气温、降水量、日照时数、风速和相对湿度等气候要素以及年潜在蒸散量的变化趋势和变化特征,并据此分析ET0变化的气候成因。结果表明:(1)近50 a来黄土地区基本都表现为显著的增温趋势,增温速率为0.039～0.396℃/10a,与全国平均水平0.22℃/10a相当;降雨量、风速、日照时数和相对湿度总体上均呈下降趋势;(2)潜在蒸散量年际间除驻马店和介休显著下降外,其他大部分站点呈显著上升趋势;(3)敏感性分析表明黄土地区潜在蒸散量的主要影响因素是相对湿度,其次是太阳辐射(日照时数)和气温,风速变化的影响最弱。     

干旱区退化湿地恢复过程中的土壤呼吸特征研究

精河入湖口湿地是典型干旱区湖泊湿地艾比湖湿地的重要组成部分。本研究采用空间序列代替时间序列的方法分析了艾比湖精河入湖口退化湿地恢复中土壤呼吸的变化特征。结果表明:(1)随着恢复期的延长,土壤CO2通量的日变化有由单峰型向双峰型转变的趋势;(2)恢复期较短的湿地(1 a),季节变化具有单峰型特点,峰值在秋季,恢复期较长的湿地(3~5 a),季节变化呈现双峰型,且春季高于秋季;(3)退化湿地在植被恢复过程中土壤呼吸速率逐渐增强;(4)在退化湿地的不同恢复阶段,近地面10 cm土壤温度与土壤CO2通量的关系最密切。因此,只要水源充足,精河入湖口退化湿地在恢复过程中土壤呼吸速率随恢复时间延长而逐渐提高,经4~5 a即可恢复到未退化状态。     

LAS测定显热通量的影响因子分析

利用 2 0 0 2年 3月 2 6日～ 7月 30日期间北京市昌平区小汤山镇裸地上大孔径闪烁仪 ( LAS)、涡度相关技术 ( Eddy)、波文比 ( Bowen)测定的显热通量及其它相关的观测资料 ,分析了 LAS测定的显热通量在不同的天气条件下的变化特征 ,并将 LAS测定的显热通量与各深度的土壤水分含量、土壤表面温度和水平风速作了相关性分析 ,通过对这些影响因子进行分析将有助于提高 LAS测定显热通量的精度。同时将 L AS测定的显热通量与涡度相关和波文比的观测值进行了对比分析 ,探讨了在均匀下垫面上 LAS测定的显热通量区域平均值与涡度相关和波文比测定的单点值之间的关系 ,有助于进一步研究均匀下垫面上显热通量的尺度转换效应     

Temporal and spatial variation of annual mean air temperature in arid and semiarid region in northwest China over a recent 46 year period

We analyzed the 1961-2006 mean surface air temperature data of 138 stations in China’s northwest arid and semi-arid areas(CNASA),to measure climate change in terms of annual mean air temperature changes.We used methods of linear regression analysis,multinomial fitting,Empirical Or-thogonal Function(EOF),Rotated Empirical Orthogonal Function(REOF),Mann-Kendall,Glide T-examination,wavelet analysis and power spectrum analysis.The results show that(1) the warming rate of the annual mean air temperature in CNASA was 0.35oC/10a during the 1961-2006 study period.Some places in the west part of Xinjiang and east part of the Qinghai plateau,which is impacted by the terrain of leeward slope,exhibit smaller increasing trends.However,the majority of region has shown distinct warming in line with general global warming;(2) The standard deviation of the annual mean temperature distribution is non-uniform.The south Xinjiang and east Qinghai-south Gansu areas show relatively small standard deviations,but the inter-annual variation in annual mean air temperature in the greater part of the region is high;(3) Inner Mongolia,Shaanxi,Gansu,Ningxia and Tarim Basin are the areas where the temperature changes are most sensitive to the environment.The degree of uniformity in annual mean air temperature increase is higher in the arid and semi-arid area.From the early 1970s,the trend in tempera-ture changed from a decrease to an increase,and there was a marked increase in mean temperature in 1986.After that mean temperature went through a period of rapid increase.The entire area’s 10 hottest years all occurred in or since the 1990s,and 90% of various sub-districts’ hottest years also occurred after 1990.The process of temperature change appears to have a roughly 5-year and a 10-year cycle;(4) An-nual mean air temperature variation has regional differences.In Inner Mongolia-Xinjiang and Shaanxi-Gansu-Ningxia-Qinghai areas,the temperature variation in their northern areas was very different from that in their southern areas;(5) Using     

近50年来铜川市气候变化特征分析

基于铜川气象观测站的气象观测数据,利用线性倾向率、线性拟合方程Mann-Kendall非参数检验等数理统计方法,对铜川市1961~2008年间的气温和降水进行详细分析,结果表明:1)近50年来,铜川市气候增温显著,各季气温增幅不一,冬季增温最大,为0.282℃/10 a,春季次之,为0.279℃/10 a,秋季增幅最小,为0.125℃/10 a。1990年代以后增暖趋势表现最明显,21世纪初增幅最大。2)近50年来铜川市全年降水量呈下降趋势,变化倾向率为-11.348mm/10 a,其中:冬季和夏季降水量呈增加趋势,而春季和秋季呈缓慢减少趋势,但降水的减少趋势大于增大趋势,总体降水量减少。3)铜川市平均气温在1990年代后期发生了由低温到高温的突变,而降水没有发生突变,表现出在波动中减少的特点。     

若羌县近50a来气候变暖及其对农业生产影响分析

利用若羌县气象站1958～2007年日平均气温实测资料,深入分析若羌县气候变暖及其对农业生产影响。分析结果显示:(1)近50a来若羌县年均气温呈增加趋势,其线性倾向率为0.204℃/10a,50a增温达1.02℃,年均气温波动基本与我国西北地区气温变化趋势一致。(2)年内气温的季节变化差异明显,各季节气温均呈上升趋势,其中,冬夏两季对全年气温上升贡献较大。(3)近50a来≥0℃、≥10℃、≥20℃活动积温值增加,持续天数增多,而<0℃负积温绝对值明显减少。(4)近50a来若羌县气候显著变暖,热量资源增加,使喜温作物面积扩大,生长期延长,对越冬作物有利;同时病虫害越冬存活率上升,防止难度加大,气候变暖对若羌县农业影响是利弊并存。