额济纳绿洲柽柳灌丛辐射特征与热量平衡研究

根据黑河下游额济纳绿洲柽柳灌丛波文比-能量平衡法的实测资料,分析了该地区的辐射特征,研究了热量平衡各分量的变化特征及热量平衡规律。在绿洲内部,其太阳辐射、净辐射具有明显的日进程和季节变化规律;太阳辐射月总量最大值(2133325.0kW.m-2)出现在6月份,最小值(133325.0kW.m-2)出现在10月份;在柽柳灌丛生态系统的热量平衡中潜热通量占能量支出量的62.85%,感热通量占32.85%,土壤热通量占4.44%。在日变化中,潜热在上午大于感热,在下午,由于湍流加剧,感热交换大于潜热。     

羌塘高原申扎高寒湿地辐射平衡和地表反照率特征

羌塘高原湿地能量交换过程及其作用结果对气候有着重要影响。本研究选择羌塘高原申扎地区典型高寒湿地的辐射平衡观测数据为基础,分析了2018-07—2020-07逐日、逐月、逐时、不同季节典型天气辐射各分量及逐日反照率变化特征。日尺度上,辐射各分量均表现出明显的季节规律,呈"U"型变化。6月向下短波辐射全年最大为301.1 W·m-2,平均温度最高,向上长波辐射也达到最大,为371.5 W·m-2,1月则相反。季节尺度上,短波辐射各季节平均值春季夏季秋季冬季,长波辐射和净辐射则夏季最高,冬季最小。不同天气下,各季节晴天辐射通量较平滑,多云和降水天气变化不规则。地表反照率2018—2020年观测均值为0.23,夏、秋季小,冬、春季大,降雪天气甚至达到了0.63。研究结果可对揭示羌塘高原典型高寒湿地辐射收支的动态变化规律、阐明羌塘高原热力作用对其自身及周边地区的影响提供数据支撑。     

藏北高原地区辐射收支和季节变化与卫星遥感的对比分析

利用“全球能量与水循环亚洲季风之青藏高原试验”GAME/Tibet(GEWEXAsianMonsoonExperimentintheTibetanPlateau) 1 998年加强期 (IOP)观测资料 ,分析研究了藏北高原地区草甸下垫面在季风前、季风中、季风后的太阳短波向下辐射、大气长波向下辐射、地面长波向上辐射、地面短波向上辐射、净辐射及地表反射率等特征 ,得到了一些藏北高原地区草甸下垫面的辐射特征的新认识。利用文献的结果对其中的某些地表辐射平衡分量做了对比 ,结果显示遥感参数化得到的结果与地表观测值有很好的一致。     

敦煌戈壁地区净辐射变化特征

利用敦煌双墩子戈壁试验站2008年12月至2009年12月的塔站观测资料,分析该地区净辐射的概率分布、日变化、年变化和典型天气下的变化特征,结果表明：① 净辐射在-100~0 W/m²之间存在一个明显的峰值分布区间,其年平均净辐射为43.88 W/m²;② 净辐射有明显的日变化规律,最大值出现在正午,最小值出现在日落后,净辐射日变化的季节差异明显;③ 在晴天、阴天和沙尘天气条件下,净辐射变化特征差别较大,变化规律、极值大小和到达极值时间均不相同,不同天气下的净辐射有其各自特殊性。     

CMIP5多模式集合对黄土高原地表辐射的模拟

利用WCRP CMIP5提供的20个全球气候模式的模拟结果,采用多模式集合分析方法,分析了我国黄土高原地区1861-2005年地表辐射的变化特征。结果表明:黄土高原地区地表短波辐射和净辐射呈减小趋势,长波辐射呈增大趋势。向下短波和向上短波辐射下降幅度分别约为6.73W·m-2·100a-1和1.69W·m-2·100a-1,向下长波和向上长波辐射增加幅度分别约为5.3W·m-2·100a-1和2.53W·m-2·100a-1,地表净辐射下降幅度大约为2.26W·m-2·100a-1。地表净辐射变化主要以向下短波辐射的影响为主。全球变暖,温度升高,引起了天空总云量增加、降水增加、蒸发增强、表层土壤湿度降低、LAI增大、积雪覆盖面积缩小等变化,这些变化共同作用引起地表辐射变化,最终反馈给气候系统,导致气候进一步变化。     

长武塬区光合有效辐射的基本特征及气候学计算

利用长武农业生态试验站2010年气象观测资料,分析了长武塬区光合有效辐射及其占太阳总辐射比例系数的日变化、季节变化特征和影响因素。结果表明:就日变化过程而言,光合有效辐射和总辐射趋势一致,晴天呈单峰型,起伏平滑;阴天的形状则不稳定,最大值出现在12∶30~15∶00之间。光合有效辐射具有明显的季节变化特征,春夏较大,秋季次之,冬季最小,从春到冬其平均日总量分别为6.32、7.23、5.63MJ/m2和3.58MJ/m2。光合有效辐射系数阴天大,晴天小;就月平均值而论,6月份最大,为0.423,1月份最小,为0.327。根据观测数据,论文给出了适合该地区的光合有效辐射计算的经验模型。     

青海湖流域高寒湿地光合有效辐射特征

光合有效辐射(PAR)是生态系统过程中的一个重要参数,本文基于青海湖流域小泊湖和瓦颜山湿地气象站观测的辐射资料,对高寒湿地PAR变化特征进行了分析。结果表明:2个站点的太阳总辐射(Q)和PAR值都存在明显的日变化和季节变化特征,Q和PAR一日之中的最大值出现在13:00左右(北京时间),在一年中,最大值出现在6月,最小值出现在12月。光合有效辐射系数(ηPAR)也存在明显的季节变化特征,最大值出现在7月,主要与这个时期青海湖流域大气水汽含量最多有关。最后,利用瓦颜山数据基于晴空指数(Kt)和太阳总辐射(Q)构建出了一个PAR日值估算模型,并在小泊湖进行了模型的验证,结果表明本研究构建的模型能够满足不同天气条件下青海湖流域PAR的估算要求。     

塔里木河下游荒漠河岸林带辐射平衡特征

利用新疆塔里木河下游河岸林带观测的太阳辐射数据,结合下垫面和天气变化状况,分析该区太阳辐射变化特征,同时评价FAO56辐射估算方法模拟该区域太阳辐射的效果。结果表明：净辐射和辐射四分量的年均日变化,除大气逆辐射在300 W·m-2左右波动外,均呈现出典型的单峰趋势。其中,总辐射平均极大值为629.96 W·m-2,净辐射平均极大值为520.76 W·m-2,净辐射日积分值在一年内呈现单峰对称型趋势,年平均值为7.81 MJ·m-2·d-1,地表长波辐射的峰值在中午前后滞后于总辐射峰值约2 h。较之晴天而言,阴天和风沙天气太阳辐射波动较大,总辐射和净辐射均明显降低。地表反照率的变化与下垫面植被覆盖度密切相关,生长季节为0.18左右,非生长季节为0.20左右,年均值为0.19。FAO56方法模拟日尺度辐射结果表明：总辐射、净短波辐射和净辐射模拟效率分别为0.94、0.87、0.80,而有效辐射模拟效率仅为0.19;各辐射通量均方根误差均在1.67~1.98,平均偏差值均较小。有效辐射量在总辐射中所占比例较小,虽模拟效率较低,但其对净辐射的贡献较小,使得净辐射模拟误差在合理的范围内,故认为FAO56辐射模拟方法经验系数可用于计算该地区日尺度净辐射值。     

近50 a中国降水变化的准周期性特征及未来的变化趋势

通过分区分析了1961-2006年近50 a中国降水周期分量的年际变化特征,并对未来20 a（2006-2026年）降水的可能变化趋势做了预测。结果表明：就年际变化而言,大部分气候区的降水年际变化存在着显著的周期变化,并以高频（准3～4 a）变化为主,且具有相对的稳定性。过去的50 a,各气候区的降水呈现出下降趋势。周期叠加外推的结果表明,未来20 a,除西部干旱（半干旱）区的降水会出现少许的增多外,其余各气候区的降水量会出现弱的减少趋势。     

塔克拉玛干沙漠腹地净辐射变化特征

利用塔克拉玛干沙漠大气环境监测站(塔中站)直接探测的辐射资料,计算了流动沙漠区近地层净辐射值,并对其变化特征进行分析。结果表明:净辐射的连续日变化对天气现象有不同程度的反映,1月天气现象较少,逐日净辐射上下变动的离散度较小,4月最大。沙漠区净辐射值并不大,要比同一季节中纬度裸地低。净辐射早晚两次改变符号,通过零值的时间约比日出落后40~60 m in,比日落提前60~90 m in。净辐射的极大值一般均出现在12:00时,有些月份出现在10:00时,极大值出现时,天空大多为云覆盖,但太阳未被遮蔽,大气透明度良好;负的极小值一般出现在少云天气的夜间。不同天气条件下净辐射有很大变化,但平均特征与晴天接近,白天晴天净辐射的值最高,而夜间晴天的值最低。     

祁连山自然保护区青海云杉林近四十年动态变化分析

数字化1960年测绘的祁连山地形图和基于知识规则分析祁连山1990年和2000年Landsat TM、ETM影像,对祁连山自然保护区青海云杉林空间分布及其变化进行分析。结果表明:青海云杉林主要分布在祁连山的东部和中部,即石羊河和黑河流域上游;1960年祁连山青海云杉林面积为1494.60km2,占整个保护区面积的5.456%。1990年青海云杉面积为1336.85km2,2000年青海云杉面积为1375.25km2,呈现先减少后增加的趋势;保护区东、中、西段青海云杉动态变化趋势不同,1960年到1990年东段和中段区域青海云杉面积减少4%,而1990年到2000年中段面积增加,东段和西段青海云杉林分布面积减少;设立保护区对祁连山青海云杉的保护起到了明显的作用,遏制了青海云杉面积的减少并且部分地区分布面积得到扩展。     

祁连山区降水气候特征分析

利用祁连山区的逐时、逐日降水资料和山丹军马场大黄沟的云杉树轮宽度资料,研究祁连山区的降水时空变化和分布特征。研究发现：海拔高度对该地区降水有较大影响,并且降水主要发生在午后和夜间;近40 a来,该地区极端降水频次出现了增加趋势,增加幅度达1.25 d/10 a。利用一元二次回归模型重建这一区域200 a以来的降水历史序列。分析表明：整体上19世纪降水比20世纪更加丰富,20世纪初降水出现了突变特征,并逐渐趋于干旱,在20世纪20、30年代曾有严重的旱灾发生,这与该时期在我国北方大范围的干旱事件相一致。     

华家岭人工云杉林群落结构研究

以黄土丘陵区华家岭杨树低效生态公益林改造的典型模式--人工云杉林为研究对象,采用典型取样法,对研究区域内分布于西段、中东段和南段的云杉林进行调查研究,分析其群落结构特征。结果表明：① 华家岭人工云杉林成分群落结构较为简单,灌木层、草本层的结构参数均与乔木层的结构参数呈负相关关系;② 区域内云杉林个体植株集中分布于低高度级与小径级范围内,多属幼龄林。且受立地条件的影响,西段、中东段、南段云杉林树高、胸径表现出较大的差异,中东段的云杉林长势优于西段和南段的云杉林;③ 人工云杉林初植密度偏大,且大多为纯林。这制约了区域林分的结构优化,可能对黄土丘陵区生态公益林的持续发展带来一定的不利影响。     

青海云杉群落空间结构特征研究

根据祁连山林区青海云杉群落16块样地256个样方的调查结果,对青海云杉群落的垂直结构、种群空间分布格局进行了研究。结果表明:青海云杉群落垂直结构分化明显,一般分为乔木层,灌木层,草本层和苔藓层4层;乔木层和青海云杉种群呈聚集分布格局,乔木种群聚集强度大小依次为:青海云杉混交林>青海云杉群落>灌木-青海云杉林>马先蒿-青海云杉林>苔藓-青海云杉林>草类-青海云杉林。不同林型的垂直结构、空间分布格局都存在一定的差异,草类-青海云杉林中乔木种群呈随机分布,其它林型和青海云杉群落中乔木种群均为聚集分布。苔藓-青海云杉林、草类-青海云杉林、灌木-青海云杉林中青海云杉种群都有随海拔升高由均匀分布向聚集分布逼近的特点。苔藓-青海云杉林是该群落中最稳定的林型,青海云杉种群对维持群落稳定起决定性作用。     

石羊河上游地区树轮年表与NDVI关系分析

在石羊河上游地区选择4个样点,采集160余根青海云杉样芯,经过固定、打磨、交叉定年和测量等工作,建立研究区的树轮宽度年表。利用美国NASA戈达德航天中心的GIMMS/NDVI数据,建立研究区1982-2006年逐月标准化植被指数（NDVI）序列。发现研究区NDVI年内变化为单峰型,5-8月为生长季,年际间变化则有波动减少的趋势。经过相关性分析后发现,树轮年表与非生长季（上一年9月到当年4月）降水呈显著正相关,非生长季[WTBX]NDVI[WTBZ]与非生长季的降水呈较明显负相关。分析NDVI与年表关系后发现,生长季[WTBX]NDVI[WTBZ]与树轮年表相关性较差,而非生长季NDVI与年表相关性较好且为负相关（r=-0.667,p<0.01）。     

新疆乌-昌地区太阳能资源精细化时空变化分析

利用新疆乌昌地区16个气象站1961年至2009年的逐日日照时数资料和乌鲁木齐站逐日太阳辐射资料,在使用气候学方法估算出各站逐年太阳总辐射的基础上,采用线性趋势分析和Mann-Kendall检测对年日照时数和年太阳总辐射变化趋势、突变特征进行分析,应用混合插值法建立年日照时数和年太阳总辐射多年平均值及其突变前后变化量的空间分布式数学模型,在ArcGis平台上完成基于数字高程模型(DEM)数据的年日照时数和年太阳总辐射及其突变前后变化量的100m×100m格点的精细化分布式模拟。结果表明:乌昌地区年日照时数和年太阳总辐射总体表现为"平原多,山区少;东部多,西部少"的空间分布格局。近49a,乌昌地区年日照时数和年太阳总辐射呈较显著的减少趋势,并分别于1986年和1984发生了突变性的减少,但突变后较突变前,各地年日照时数和年太阳总辐射变化具有较明显的区域性差异,其减少幅度总体表现为平原多于山区,东部多于西部。     

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。     

青海大通退耕还林地生物量与生产力的研究

对青海大通县退耕还林地生物量和林地生产力进行了研究.结果表明,在浅山区,群落总生物量和总生产力与枯枝落叶层现存量呈显著正相关,以模式D(中国沙棘)的总生物量和总生产力最大,为29.5 t/hm2和9.36 t/(hm2·a),排序为模式D(中国沙棘)＞模式C(青杨 枸杞)＞模式E(柠条)＞模式B(紫花苜蓿)＞模式A(川赤芍).在脑山区,总生物量和总生产力主要取决于乔木层的生物量,以模式F最大,排序为模式F(青海云杉)＞模式G(华北落叶松)＞模式J(青杨 中国沙棘)＞模式K(青海云杉 中国沙棘)＞模式H(白桦 青海云杉);同时,乔木层的生产力与灌木层和草本层的生产力之和呈显著负相关,乔木层对其下的灌木和草本植物有明显的抑制作用.     

2001～2010年山西省入境和国内游客时空分布格局及演化研究

运用游客到访率、年际集中指数、动态度、地理集中指数和变异系数等指标,对2001～2010年山西省入境和国内游客时空分布格局及其演化进行了分析。结果表明:1)山西省大部分地级市入境和国内游客到访率年际变化不大,国内游客流随时间变动的稳定性高于入境游客流;2)在地区尺度上,入境和国内游客空间分布呈现出"晋中高,晋北、晋东南、晋南低"的空间格局,入境游客有向晋中地区集中的趋势,国内游客有向其他三个地区扩散的趋势;3)在市域尺度上,入境和国内游客空间分布呈现出从"单核辐射结构"向"多核辐射结构"转变的趋势,空间分布趋于均匀,市际间差异逐渐缩小。     

以树木年轮宽度资料重建湟水河过去248年来6-7月份河流径流量

基于树轮宽度指标,精确重建了黄河上游一级支流湟水河过去248年来6-7月份河流径流量,发现湟水河6-7月份径流量有明显的枯水期和丰水期的变化。重建结果与历史记载的相对旱涝时期比较吻合,证明了重建结果的可靠性。其中枯水期为:1753-1766年、1785-1802年、1815-1832年、1861-1887年、1918-1941年、1963-1978年、1993-1998年;丰水期为:1767-1784年、1803-1814年、1834-1860年、1891-1916年、1944-1961年、1979-1992年。周期分析表明,湟水河过去近250年6-7月份径流量有明显的2.00a、2.29a、2.31a、2.33a、2.35a、34.29a、40.00a和48.00a的变化周期。