EOS/MODIS遥感监测在甘肃迭部重大森林火灾中的应用

森林生态系统是陆地自然生态系统中最大的生态系统,它在整个自然界的动态平衡中具有重要的作用.森林火灾是生态环境的一种重大自然灾害,全世界每年发生森林火灾几十万次.特别是20世纪80年代以来,全球气候持续变暖,林火有上升的趋势(舒立福等,1997).     

甘肃省林区气候特征及其与森林火险的关系

【目的】为保护和发展甘肃省现有森林,改善自然资源匮乏、生态环境脆弱的局面提供参考依据。【方法】利用甘肃林区1971~2003年气象要素、1988~2003年森林火灾及1990~2001年植被指数资料,采用统计分析方法对甘肃11个主要林区的气候特征及变化进行了分析,并对林区气象条件与火险的关系进行了研究。【结果】甘肃林区气温自东南向西北、由盆地向高山逐渐递减,各林区气温在1971~2003年总体呈上升趋势;林区降水量自东南向西北递减,且逐年呈下降的趋势。各林区相对湿度的年变化有春低秋高和冬低秋高2种类型,蒸发量具有明显的季节变化特征;在3~10月植物生长期,干旱现象明显,近十几年来干旱状况较严重。气象要素及干旱指数与森林火险密切相关。【结论】在气温高、湿度大、降水量多、干旱指数高的季节,火灾发生率较低,而在天气寒冷、空气干燥、降水量稀少、干旱指数低的季节,火灾发生率较高。相对湿度、平均气温、最低气温、最高气温、降水量等气象要素及干旱指数,可用于甘肃森林火险的预警工作。     

甘肃森林火灾的分布特征及其与归一化差分植被指数的关系

利用甘肃省各林区16年的森林火灾资料,分析了火灾的时空分布特征。结果表明,甘肃省森林火灾主要集中在2～3月份;森林火灾平均开始于10月下旬,结束于5月中旬;地域分布主要集中在马衔山、小陇山、白龙江等林区。此外,利用NOAA气象卫星资料研究发现,遥感监测到的归一化差分植被指数与森林火灾发生率有较好的负相关关系,因此归一化差分植被指数可用于森林火灾的预警研究。     

一次区域性强沙尘暴天气物理量诊断分析

2010年4月24-25日甘肃河西走廊地区出现了自2001年以来强度最强、影响地域最广的一次区域性强沙尘暴天气。为了进一步探讨这次强沙尘暴形成的物理机制,文中采用NCEP/NCAR1°×1°每天4次再分析资料,计算了沙尘暴出现之前和出现时的垂直螺旋度、高空急流、垂直速度、涡度平流、温度平流等物理量。通过分析得出:出现沙尘暴时垂直螺旋度存在着上负下正的分布特征,更加有利于强对流天气的发生;高空强急流带呈南北向的分布,是引导北方强冷空气南下的主要因素;低层垂直速度的不断增大为大气上升运动提供了较好的动力条件;正涡度平流的合理配置,促使冷槽加深发展;低层冷温度平流的增强,使得地面冷高压强度加强。各物理量场的这些特征,为今后沙尘暴天气的预报提供启示和参考。     

西北地区东部一次大暴雨天气过程的诊断分析

使用探空、地面加密自动气象站、卫星云图、NCEP 1°×1°再分析资料,对2010年7月23日发生在西北地区东部的大暴雨过程进行了诊断分析,结果表明：低涡切变线在中、低层形成强辐合,对流层高层南亚高压东侧北风急流出口区左侧形成强辐散,高、低空系统耦合,在暴雨区上空形成强大的上升运动。在台风灿都和副热带高压作用下,副热带高压西侧偏南风低空急流源源不断向西北地区东部输送水汽。暴雨期间,整层大气可降水量与暴雨不同阶段的雨强变化一致,暴雨最强时段大气可降水量达到50 mm以上。南风风速中心向对流层中高层的加强抬升伴随暴雨增幅,降低伴随暴雨减弱。非地转湿[WTBX]Q[WTBZ]矢量散度激发的次级环流强弱能反应暴雨增幅及减弱变化,低层非地转湿[WTBX]Q[WTBZ]矢量散度辐合区与同时刻暴雨的强度及落区演变基本一致。中低层湿螺旋度负值区分布与相应时刻的强降水落区分布较一致,雨强中心与湿螺旋度负值中心配合较好,对降水强度和落区预报具有很好的指示性。     

SVM方法在森林火险预测中的应用

用归一化差分植被指数(NDVI)和空气相对湿度构造森林火险综合指数.将支持向量机(SVM)方法用于森林火险预报预测试验,利用气象资料和卫星遥感资料,建立甘肃省林区森林火险分类推理模型和回归推理模型,并进行相应的预报试验.结果显示:分类推理模型具有良好的预报能力,预报效果明显优于传统的逐步回归方法;回归推理模型预报效果与逐步回归方法相差无几.