锡林郭勒草原东南部近60年的气温变化特征——以多伦县为例

选取内蒙古多伦县1953～2012年的气温资料,利用线性倾向估计、相关分析等方法重点分析了近60年来 多伦县平均气温、极端气温和平均最高(最低)气温的变化特征及趋势.结果表明:多伦县气温呈明显上升趋势,年平均气温倾向率为0.39℃/l0a,冬季和2月的平均气温增温最为显著,对年平均气温上升的贡献率最大;年、季极端最低气温较极端最高气温升温趋势明显,月极端最低气温以3月增温最为突出,倾向率为1.27℃/l0a;平均最高(最低)气温均以冬季和2月增温速率最快,年、季、月平均最低气温较平均最高气温升温趋势明显.     

辽宁省朝阳市气候变化分析

为了解辽宁省朝阳市的气候变化特征,为该地区的气候资源利用、防灾减灾和决策服务提供科学依据,利用该市国家基准气候站1953—2013年的气象资料,包括年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、年降水量、年平均风速、年日照时数等气象要素资料,采用一元线性回归法,对该地区近61年的气温、降水、风速及日照时数变化特征进行分析。结果表明,朝阳市1953—2013年的年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈波动上升趋势;该市近61年的年降水量、年平均风速和年日照时数均呈减少趋势。气温的升高和降水的减少,提示辽宁省朝阳市的暖、干气候在逐渐加重。     

通辽国家基本气象观测站近50年最大冻土深度变化特征及其与地温和气温的相关分析

利用描述分析、线性趋势拟合和累积距平方法对通辽国家基本气象观测站(以下简称通辽站)1962—2011年50年的年最大冻土深度、冬季(10月—翌年2月)各月平均最低气温和平均最低地面温度资料进行了对比分析。结果表明,通辽站最大冻土深度多年平均可达131.7cm,最大值出现在1977年2月,最小值出现在2007年2月,两者相差1.4倍;在全球气候变暖的大背景下,通辽站最大冻土深度的年代际变化特征明显,在20世纪60—70年代末期,最大冻土深度呈逐渐增大趋势,80年代以后该值逐年减小;在50年时间尺度上,通辽站最大冻土深度存在2次突变过程,突变时间点在1971/1972年冬季和2005/2006年冬季。该地区最大冻土深度的变化与冬季平均最低地温和平均最低气温的变化呈显著的负相关关系,气温和地温低则冻土层厚,否则冻土层薄,最大冻土深度出现的最大值月份比最低气温和地温出现月要滞后1～2个月。     

内蒙古鄂温克族自治旗近50年气温变化分析

通过对内蒙古鄂温克地区近50年温度变化特征分析,发现鄂温克族自治旗年平均气温为-1.5℃,线性倾向率为0.51℃/10 a,变暖趋势明显。1961—2010年月平均气温普遍呈升高趋势,在0.28~1.03℃/10 a,2月升温趋势最大,其次为3月。平均气温、平均最高气温和平均最低气温升温明显。     

内蒙古赤峰地区冬季气温变暖分析

根据内蒙古赤峰地区建站以来冬季的气温、降水资料,冬季平均气温、最高气温、最低气温偏高的差异,对冬季气温异常偏高的集中时间段的气温,逐日气温的变化幅度及极值情况进行对比分析,得出赤峰地区冬季气温异常偏高是气候变暖的产物,与冬季冷空气活动次数少、强度弱有关。     

中国北方农牧交错带中段近60年气温序列变化研究

利用1955-2014年中国北方农牧交错带中段10个气象观测站的气温时间序列资料,在分析气温变化结构的基础上运行气候突变检验和小波分析,用以解释气温变化的多时间尺度的复杂结构,分析不同时间尺度下气候气温变化的突变点和周期性变化规律。结果表明：近60 a来研究区内平均气温呈现普遍升高趋势,尤其在20世纪80年代以后升高趋势更加显著,达到99%置信度,升温速率达到0.45℃·10a^-1,高于全国和全球的气温增长率。2008年后区域进入降温过程,冬季降温尤为明显,其原因是全球变化发生停滞;气候突变检验表明区域年平均气温的升温突变发生在1986年,显著升温开始于1991年,冬季升温突变时间最早,发生在1978年,夏季升温突变时间滞后,出现于1991年;周期检验表明区域内气温存在5~10 a和30 a的多重时间尺度结构的变化特征,预计2008年后年平均气温和季节平均气温增加速度将变缓,甚至可能发生变暖停滞。     

1960~2012年内蒙古阿拉善盟平均气温和降水量变化特征分析

利用内蒙古阿拉善盟8个气象站1960--2012年平均气温和年平均降水量资料,应用气候统计学方法,分析了该地区近53年年平均气温和降水量的变化趋势、突变时间点、周期特征等。结果显示：①内蒙古阿拉善盟近53年,气温升高显著,升温幅度为0．33℃／10年;年降水量变化趋势不显著,但年际间波动较大,最少年与最多年降水量相差1．6倍。②该地区年平均气温存在明显的突变特征,突变时间点是1987--1988年,突变后年平均气温显著升高,而年降水量没有明显的突变特征。③该地区年平均气温在53年时间尺度上没有显著的周期波动,但在1980--2000年存在4年左右的周期显著。年降水量的小波周期特征比气温复杂,呈现出多个周期叠加的特性。其中,20世纪70年代到20世纪末,降水量的波动性较复杂,存在着12、9和5年的显著周期变化。     

称多县极端气温事件气候变化特征分析

选用称多县清水河气象观测站1961~2016年逐日气温(最高、最低、平均)资料,采用WMO推荐的极端气候指标定义计算了8种极端气温指数,并分析其主要气候特征。结果表明:近56a称多县极端冷指标(霜冻日数、结冰日数、冷夜日数和冷昼日数)呈下降趋势,而极端暖指标(暖夜指数、暖昼指数)呈上升趋势,极端最高气温呈显著的上升趋势,极端最低气温呈下降趋势,但下降趋势不显著。近56a的时间尺度上各极端气温指数均存在多个比较明显的周期。称多县极端气温指数与年平均气温有很高的相关性,且未来各极端气温指数均持续现有趋势。     

内蒙古通辽地区近55年气温季节变化特征分析

主要对内蒙古通辽地区的7个观测站点1961—2015年的气温资料进行了分析,以了解该地区的气温变化及气温年代际变化所引起的气候变化特征,从而为当地农牧业生产提供相应的气象资料。     

1971～2013年西宁地区近地面水汽变化特征分析

根据西宁地区4个地面气象观测站的水汽压观测资料,运用线性回归、Mann-Kendall和R/S方法对近地面水汽变化特征进行年际气温、突变和未来变化趋势分析。结果表明:西宁地区近地面水汽压月变化表现为"单峰"型,1月是一年之中水汽含量最少的月份,在7月达峰值。近43a来西宁地区冬季水汽含量增加趋势显著,年及其他季节水汽压变化趋势不明显;近地层水汽含量在1982年发生了突变,西宁地区年和四季水汽压存在明显的Hurst现象,除夏季的水汽压(较弱)外其他季节的气温均表现出十分强劲的势头;水汽含量对气候变暖响应明显。秋、冬季水汽含量变化与平均气温有显著性正相关。     

1982-2012年中国NDVI变化及其与气候因子的关系

GIMMS NDVI产品因其长时间序列的优势,一直以来被广泛应用于植被特征分析.本文利用1982-2012年该数据集,研究了我国NDVI时间和空间的分布状况及空间变化率,同时选用双变量相关与偏相关2种方法分析了我国不同植被类型区域NDVI与6种气候因子(年降水量、平均气温、平均风速、平均水汽压、平均相对湿度和日照时数)的相关性.结果表明,全国NDVI的年内变化显著,其中2月下半月数值最小,8月上半月达到峰值.31年间,全国NDVI呈缓慢增长趋势,其年平均增长率为0.0003.针对8种不同的植被类型,其NDVI与6种气候因子的相关性程度不同,总体而言,与年降水量、平均气温、平均水汽压及平均相对湿度多具有正相关性,而与平均风速和日照时数多具有负相关性.     

近42年榆中县气温突变及周期变化

利用榆中县1971-2012年的日平均气温,采用线性倾向率法、累积距平法、Mann-Kendall法和小波分析等方法,对榆中县42年来的温度变化和突变现象进行了研究。结果表明,近42年来,榆中县年平均气温变化在5.73~8.04℃,年平均气温呈现升高趋势,气候倾向率为0.26℃·10a~(-1),并且榆中县年平均气温突变出现在1995―1996年;榆中县四季平均气温表现为相同趋势,其中冬季的气候倾向率达到0.28℃·10a~(-1),增幅最明显;春季次之,为0.25℃·10a~(-1)。28a时间尺度是榆中年平均气温的第一主周期,同时还有14和6a时间尺度变化周期。榆中县气温呈上升趋势,且呈一定的周期和规律变化。     

黄河源头高寒草甸夏季土壤水热特征及相互关系研究

根据青藏高原玛多县2010年6-8月夏季每天24个时次的土壤温湿度、热通量资料,分析了黄河源头高寒草甸夏季土壤温湿度的时空分布特征以及相互作用、土壤温度和热通量的关系;利用Penman公式计算了日蒸散量,分析了与气候因子的相关性。结果表明,黄河源头高寒草甸土壤湿度在夏季各月的日变化上表现出一致的变化趋势,各月、各土层土壤湿度的变化基本一致;各层土壤湿度最高平均值为17.58 m³/m³,出现在7月4日,最低平均值为6.83 m³/m³出现在8月9日;6-8月10 cm土壤湿度最大平均值为15.26 m³/m³,出现在16-17时、最小平均值为14.49 m³/m³,出现在8时;30 cm土壤湿度最大平均值为15.56 m³/m³,出现在22时、0时,最小平均值为15.32 m³/m³,出现在11-13时;夏季各月土壤温度在各层变化趋势一致,土壤温度的梯度变化对土壤湿度变化有很大影响;各层土壤温度最高平均值为17.59℃,出现在7月底8月初,最低平均值为4.57℃,出现在6月1日;通过对土壤温度和热通量的分析,得出:6-8月10和30 cm土壤热通量变化呈正弦曲线,10 cm土壤热通量震荡明显,最大平均值为67.35 W/m²,最小平均值为-21.62 W/m²,而30 cm土壤热通量变化相对平缓,最大平均值为21.33 W/m²,最小平均值为-2.73 W/m²;土壤温度的变化较土壤热通量变化滞后,当土壤热通量下降的时候,土壤温度也在下降;当热通量负值的时候,下层土壤释放热量,是热源;当为正值的时候,下层土壤吸收热量,是热汇。与气候因子的相关分析中得出,对日蒸散量影响显著的气候因子为风速,相关系数为0.8,在0.01水平上显著相关,风速和空气相对湿度是影响日蒸散量变化的主要原因。     

浑善达克沙地地上净初级生产力动态及对气候变化的响应

利用2004?2018年多伦县生态气象观测站牧草观测资料，对CENTURY模型进行参数初始化和适用性检验，模拟了浑善达克沙地1961?2018年地上净初级生产力(above-ground?net?primary?production, ANPP)动态。模型检验结果显示，观测值与模拟值的决定系数R2 = 0.78，斜率b = 1.04，P < 0.01，误差平方根值为25.23 g·m?2，平均绝对百分比误差为45.76%。检验结果表明，CENRUTY模型可以较好地模拟浑善达克沙地地上生物量的动态变化。通过对1961年以来研究区气候变化的分析，发现该地区年平均气温与年极端最高气温均呈增加态势，且增加趋势显著，增加速率分别为0.4和0.3 ℃·(10 a)?1。年降水量与生长季降水量年际波动较大，变化趋势均不明显。ANPP年际间波动明显，但无明显变化趋势。通过因子分析法发现，增温是沙地气候变化的主要特征；Pearson相关分析表明，ANPP与生长季降水量、年极端最高气温呈极显著相关关系，牧草主要生长季降水量与年极端最高温度是影响浑善达克沙地ANPP的关键气象因子。     

高寒草甸草原净初级生产力对气候变化响应的模拟

利用1957-2014年气象数据和1998-2014年实测数据驱动CENTURY模型模拟海北高寒草甸草原生态系统地上净初级生产力(ANPP)的动态变化,并利用典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5情景下5个大气环流模型的气候情景数据来模拟未来气候变化和CO₂浓度变化对草地生态系统ANPP的影响。结果表明:1)研究地点1998-2014年的ANPP观测值与模拟值变化趋势吻合度较高,Pearson相关性系数为0.67,均方根误差为19.62 g·m^-2,CENTURY模型适用于模拟气候变化对高寒草甸草原影响的研究。2)过去50多年,高寒草甸草原的年平均最低气温、最高气温和年平均气温都呈极显著的波动上升趋势(P<0.01),年降水量年际波动特征比较明显,降水主要集中在植被的生长季。过去50多年,高寒草甸草原ANPP平均值达到271 g·m^-2,总体变化趋势为增加,但变化趋势不显著(P>0.05)。3)与基准时段(2001-2014年)相比,高寒草甸草原未来2030s(2015-2040年)、2050s(2041-2070年)、2080s(2071-2099年)时段多模型年平均降水量、年平均温度、年平均最低和最高温度变化率均为正值。不考虑CO₂肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.21%,11.53%,17.78%和8.34%,21.68%,40.32%;考虑CO₂肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.89%,14.29%,24.28%和11.57%,31.74%,57.29%。考虑和不考虑CO₂肥效的情况下,5个大气环流模型引起的模拟结果的不确定性都在合理范围之内,多大气环流模型与CENTURY耦合模拟的ANPP结果较为一致。     

甘肃农牧交错带1971—2019年降水量变化研究

为了探索甘肃农牧交错带影响农牧业生产的关键因素——降水的变化规律，本研究利用1971-2019年甘肃农牧交错带30个气象站点的降水量时间序列，研究了区域49 a来降水的年、季、月变化趋势和空间分布特征，并运用Mann-Kendall突变检验法和小波分析法分析了区域降水量变化的突变特征和周期特征。结果表明：近49 a来，研究区年平均降水量为442.24 mm，以5.39 mm·（10a）^-1的速率增加，并分别于1973，1980，1984和2018年发生了突变；就季节而言，夏季降水量最多，但呈微弱减少趋势，秋季降水量增加最明显，冬季降水量最少但呈微弱增加趋势，4季降水量均发生了突变；年内各月降水量变化不一致，3月和8月的降水量呈减少趋势，其他月份的降水量均呈增加趋势，其中5月降水量增加最为明显；从空间分布来看，研究区年降水量南多北少，自南向北逐步递减；而年降水量变化速率自南向北逐步递增。     

三江源地区1961−2019年降水量时空变化特征

利用三江源地区13个气象站1961?2019年共59年的降水量资料,基于一元线性回归、滑动平均法、气候倾向率和重标极差分析等方法,研究源区降水量的时空演变规律和未来变化趋势.结果表明:三江源地区年均降水量为470.7?mm,并以10.31?mm·10?a?1的速率增加.黄河源区春季降水量最大,其余三季以澜沧江源区最高,...     

果洛州玛沁县草原毛虫虫害发生与气候因子的相互关系

利用玛沁县历年草原虫口密度调查资料,研究了气候因子尤其是温度与降水对草原毛虫(Gynaephora alpherakii)虫害发生的影响。结果表明,果洛州玛沁县草原毛虫的灾害严重,危害面积达14.67×104 hm2,1993年最高虫口密度达500头·m-2,2003年也较为严重;1971－2007年的37年间玛沁县的年平均温度呈升高趋势,降水量呈递减趋势;虫口密度与年平均温度、虫口密度与年降水量、虫口密度与年平均温度和年降水量之间均无显著关系（P>0.05）。虫口密度与前一年9月的降水量关系显著（P<0.05）,与前一年9月平均温度、降水量二者关系显著,虫害的发生与前一年9月的水热条件密切相关,温度与降水适宜会使草原毛虫大量发生,导致严重虫害。本研究的结果与其他研究分析认为的“温度是草原毛虫生长发育的限制因素”这一结论并不完全一致,这是因为玛沁县近年来温度升高与降水减少,使得温度不再是限制因素,而草原毛虫进行羽化、交配、产卵、孵化所需求的9月降水量成为影响虫害发生的关键因素。