气候变暖背景下称多县近54年气候变化特征分析

依据称多县1961~2014年的逐月气温和降水资料,分析了称多县积雪期(上年10月~当年5月)、汛期(当年6月~9月)和年平均气温和降水的变化特征。结果表明:1)称多县近54a年平均、积雪期和汛期气温均呈上升趋势,进入21世纪后上升趋势显著;年平均气温在1969年发生突变,积雪期和汛期气温冷暖突变均发生在21世纪初;年平均气温存在18a尺度的年代际振荡和7a、3a尺度的年际振荡,积雪期气温存在20a尺度的年代际振荡和准5a、9a尺度的年际振荡,汛期气温存在19a尺度的年代际振荡和准10a、4a尺度的年际振荡。2)年、积雪期和汛期降水量也均呈现上升趋势;年降水量和积雪期降水量突变均发生在上世纪90年代初,汛期降水量在2006年发生突变;年降水量存在准12a和准6a尺度的周期振荡,积雪期降水量存在准18a、13a和8a尺度的周期振荡,汛期降水量存在准11a和准6a的周期振荡。     

近36a玉树地区雪灾气候特征研究

根据玉树地区6个地面气象观测站1980~2015年冬、春季的逐日积雪资料和逐月平均气温、降水量和地面温度资料,运用相关气候统计方法对36a来雪灾发生次数的变化特征、基本气象要素的年际变化特征、雪灾与基本气象要素的关系和其未来变化趋势进行了初步研究。结果表明:1)玉树地区雪灾次数减少趋势不显著;存在准10a尺度的周期振荡。2)冬春季气温、降水和地面温度的上升趋势显著,分别于2001、2004和2002年发生突变,积雪日数与当月气温之间存在显著的负相关关系,与上月降水和当月降水之间存在显著的正相关关系;最大雪深与上月降水和当月降水存在显著的正相关关系。3)冬、春季各月积雪日数、最大雪深、气温、降水和地面温度均存在明显的Hurst现象。     

祁连地区近年来日照时数变化特征分析

根据祁连地区3个地面气象观测站1980~2015年的年日照时数资料,运用线性回归、滑动平均、Mann-Kendall法、小波分析法和R/S分析法分析了祁连地区的年日照时数变化特征和未来的变化趋势。结果表明:祁连地区大部分地方年日照时数显著减少,全区平均减少速率为-20.879h/10a,1992年发生突变,16a尺度和6a尺度的周期振荡表现明显;野牛沟和祁连县的减少速率分别为-43.479h/10a和-41.925 h/10a,分别于1992年和1999年发生突变,野牛沟存在16a尺度和6a尺度的周期振荡,祁连县存在19a尺度和7a尺度的周期振荡;托勒的日照时数总体呈上升趋势,上升速率为22.765h/10a,2011年发生突变,13a尺度和6a尺度的周期振荡是控制其日照时数变化的第一、二主周期。祁连地区的日照时数存在明显的Hurst现象,野牛沟和祁连县的持续性较整个祁连地区和托勒的持续性强。     

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。     

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。     

呼伦贝尔草原陈巴尔虎旗气候23年变化特征的研究

为了更好地指导呼伦贝尔草原的开发利用,对其气象变化规律的研究有至关重要的作用。利用陈巴尔虎旗1995～2017年的气温和降水数据资料,采用线性倾向估计法、滑动平均法、累计距平分析等方法,从不同时间序列对研究区近23年的气象趋势进行分析。结果表明:年均气温总体以0. 090℃/10a速率呈缓慢上升趋势,除冬季外,其余三个季节平均气温均呈增温趋势,尤其夏季增温速率最快;年降水量总体以-7. 82mm/10a速率呈减小趋势,枯水年出现的概率高于丰水年。一年中66. 40%的降水集中在夏季,尤其在7月份;经突变分析表明,陈巴尔虎旗可能于1998、2007、2013年附近发生过3次气温和降水的突变。     

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。     

沱沱河流域气候变化对径流的影响

沱沱河作为长江源区的主要径流,以此作为长江源区气候变化对径流的影响具有很强的代表性。本文利用沱沱河气象站1961~2020年气温、降水资料,1998~2020年沱沱河水文站径流量资料,分析了沱沱河地区降水、气温多年变化趋势和对流量的影响。结果表明:沱沱河地区年平均气温、最高和最低气温、累计降水量均呈显著性上升趋势,倾向率分别为0.37℃/10 a、0.24℃/10 a、0.53℃/10 a、11.0 mm/10 a、10.5m^(3)/10 a,最低气温的升温幅度最大,在进入21世纪后的近10 a中升温幅度显著;5~9月降水量占全年平均降水量的92.30%,7月是全年降水量最多月份;7~9月流量占全年均总流量的76.10%,8月是全年流量最大月份;降水量是影响流量的主要因素,气温的变化对流量的影响不是很明显。     

内黄县气温和降水变化特征及对农业生产的影响分析

利用内黄县气象观测站1961～2005年气象观测资料,分析了近45a气温、降水变化特征及对农业的影响。结果表明:年平均气温呈明显的波动上升趋势;春季平均气温大致呈波浪式上升趋势;夏季平均气温总体呈缓慢下降趋势;秋季是四季中气温演变最平缓的一个季节;冬季气温变化是四季中气温变化最大的季节,气温呈曲线明显上升趋势。年平均降水量变化趋势不明显,年际波动大;春季降水量总体呈下降趋势,仅在80年代有小幅度的上升;夏季降水量除80年代异常减少外,总体也呈下降趋势;秋季降水量则表现为两头多,中间少;冬季降水量在近几年呈上升趋势。温度、降水的变化对农业生产有利也有弊。     

海晏县1976～2003年气温与降水的变化趋势及相关性分析

本文通过对海晏县1976年至2003年27年来气温与降雨量的统计分析,探讨了海晏县气温和降雨量的变化趋势及二者的相关性。结果表明:从1976年至2003年27年间,海晏县全年平均气温总体趋势为逐年升高,2003全年平均温度为1.5℃,与1976年相比,全年平均气温升高了1.9℃,1998年平均温度达到最高峰1.9℃,历年降雨量变化规律不明显,在全年尺度上降雨量的变化与气温变化基本一致,表现出明显的季节性变化规律。     

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。     

基于人工神经网络的甘肃省年积温空间插值研究

中国西部地区气象站点空间分布不均匀,而且数量较少,导致气象要素空间插值的误差较大。以甘肃省为研究区,将其划分为东、中、西3个插值区域,利用人工神经网络方法,对1960~2009年气象站点地面观测的≥0℃年积温值进行拟合,将202个气象站点数据扩展到586个,插值结果表明:3个区域年积温平均绝对误差(MAE)为246.53℃、平均相对误差(MRE)为8.37%;东中西3个区域精度与原有气象站点数据量有明显关系。研究方法和结果可为进行甘肃省生态环境变化研究提供方法和数据参考,为进一步进行区域空间插值提供数据基础。     

基于GIS模块的气象数据空间插值方法新改进——以甘肃省为例

以甘肃省113个气象站点1961-2004年的〉0℃年积温（∑θ）、年降水量（r）、经纬度和DEM数据为主要数据源,选用反距离权重法（IDW）、普通克里金法（OK）、协同克里格法（CK）和“多元回归＋残差分析法”（AMMRR）4种空间插值方法,进行气象数据空间插值试验,并进行精度验证和插值效果比较。研究结果表明：IDW...     

甘南和川西北地区草地植被NDVI变化及其驱动因素研究

草地是甘南和川西北地区最主要的植被覆盖类型,约占研究区面积的43.91%。为探明该地区草地的生长状况变化及其驱动因素,基于MOD13A3数据,采用趋势分析、变异系数、偏相关分析和残差分析,对研究区草地归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）时空动态变化和稳定性进行分析,并研究了气象因素和人类活动对草地NDVI变化的影响。结果表明：2000-2018年甘南和川西北地区草地生长期NDVI呈上升趋势的面积占比为74.17%,其中17.15%通过显著性验证;研究区草地NDVI整体较高（均值为0.7096）,在19年间全区和各类型草地NDVI均呈波动上升趋势,生长状况稳定,仅有6.08%的草地波动幅度较大;温度和降水对研究区草地NDVI的变化主要呈正向驱动,且NDVI与温度呈正相关的面积（70.19%）大于降水（62.63%）,人类活动在2000-2005年对草地NDVI呈负向影响,2006-2017年呈正向影响。     

2011-2020年夏季全国草原净初级生产力时空变化及其气象影响评估

为评估2011—2020年夏季全国草地净初级生产力时空变化以及气象条件对净初级生产力的影响,本研究依据气象站逐日气象观测资料以及中分辨率成像光谱(Moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)系列卫星资料遥感数据,分析了近10年夏季全国草地净初级生产力变化。结果表明:2011—2020年夏季全国草原净初级生产力总体呈现增加趋势,平均每年增加0.2 gC·m^-2·a^-1,内蒙古中部、甘肃东部、青海东部、西藏东部等地近10年草原净初级生产力明显增加。近10年全国大部草原区平均气温和降水量均呈增加趋势,较好的气象条件利于夏季牧草生长。2020年夏季全国草原区的气温和降水量也较常年偏高,北方草原区草地平均净初级生产力为121.3 gC·m^-2·夏季^-1,为近10年偏好年份。2011—2020年夏季全国草原净初级生产力呈增加趋势,较好的气象条件对其贡献较大。     

新疆北疆荒漠草地土壤容重空间分布格局及其影响因素

针对我国荒漠草地土壤容重清查数据库严重缺失问题,以新疆北疆426个荒漠草地野外实测数据为对象,结合气象数据及"3S"技术,探讨土壤容重空间变异特征及其主要影响因素.结果表明:0～100cm各土层土壤容重变化范围为0.66～2.17g/cm3,平均值为1.45g/cm3,砾砂质、盐土、沙质、土质、砾石质荒漠亚类土壤容重均...     

降水量的空间插值方法研究——以甘肃省为例

利用反距离加权(IDW)、普通克里格(OK)、样条函数(Spline)、协同克里格(CK)、径向基函数法(RBF)、全局多项式法(GP)、局部多项式法(LP)和"多元回归+残差分析法"(AMMRR)以及改进的AMMRR法(I-AMMRR)9种插值方法,以甘肃省及邻近区域113个气象站点1961～2004的年降水量数据为基础,选取其中90个站点做插值站点,23个站点做检验站点,结果表明:9种插值法得到的空间分布图均能反映出甘肃省降水从东南向西北递减的空间分布特征。I-AMMRR相关系数最高,平均相对误差、平均绝对误差、均方根误差均最小,为最优插值方法。由I-AMMRR模拟的甘肃省降水的空间分布图可知,降水量高值区位于陇南地区东南部的徽县和康县,降水量在700mm以上,低值区位于敦煌市、安西县、肃北蒙古自治县,降水量小于50mm。     

1961~2013年天峻地区草地气候生产力的变化分析

依据天峻县1961~2013年的年平均气温和降水量气象观测资料,采用目前常用的Thomthwaite Memorial模型计算了草地气候生产力TSPV。结果表明,天峻地区的TSPV总体呈现显著增加趋势,尤其是2000年以来,达到年代最大;平均气温对天峻地区TSPV的影响占主导地位,而年降水量的影响相对较小,但不容忽视;气候变化对TSPV影响明显,"暖湿型"气候对草地植被生长最有利,平均增产9.2%~18.3%,"冷湿型"、"冷干型"、"暖干型"气候对草地植被生长均较不利。     

2000-2019年青海地区植被总初级生产力遥感估算及时空变化分析

青海作为三江源所在地,监测其生态系统变化对我国的生态文明建设具有战略意义。植被总初级生产力（GPP）是陆地生态系统碳循环的重要组分。采用MODIS卫星遥感数据和土壤背景校正NIRv模型,结合３个地面站点的通量观测数据,估算了2000-2019年青海地区的GPP,并结合土地利用数据和气象数据分析了其时空分异特征及对气候变化的响应。结果表明：1）土壤背景校正NIRv模型估算的青海地区GPP与地面实测GPP数据呈良好线性关系（R²=0.91, P<0.001）,相较于MODIS GPP产品,估算的GPP在青海地区更具有适用性。2）2000-2019年青海地区植被GPP多年平均值为140.5 Tg C·yr^-1,年均GPP整体处于上升趋势,年增长率为1.25 Tg C·yr^-1 （P<0.05）。3）青海地区GPP空间分布呈由西向东显著增加趋势,不同植被类型的GPP值年际变化表现出较大差异。4）整体上,年均气温与GPP变化的相关性高于平均降水量,气象因素对不同植被GPP的影响存在明显空间异质性。