近40a中国北方降水量与蒸发量变化

利用我国北方1951-1990年年降水量、年蒸发量、年平均风速和太阳辐射等资料,计算了干燥度指数,并据其将我国划分为干旱区(D<0.20),半干旱区(0.20～0.50),湿润区(D>0.50)。近40a我国半干旱区降水量和蒸发量发生了巨大变化,区域差异显著,年代际特征明显。东北区和华北区降水量具有减少趋势,西北东部和西南区有增加趋势。至于蒸发量的变化,东北区具有增加趋势,华北区、西北东部和西南区有减少趋势。近40a我国干旱半干旱区降水量与蒸发量均在减小,但降水量的减小速度大于蒸发量,气候在变干。我国气候的干湿变化主要取决于降水量的变化。     

西南干热河谷休闲农田温度与蒸发量日变化规律及协同关系

针对西南干热河谷旱季休闲农田面积扩大的实际,选择旱季初和旱季末2个时段,研究24 h休闲农田温度与农田蒸发量的变化规律及协同关系。结果表明：休闲农田温度曲线和蒸发量累计曲线大致呈现波形函数曲线变化,随着土壤深度和农田覆盖物的增加,曲线依次向后推移,波幅也逐渐变小,表明农田覆盖物对土壤起到一定的稳温和保水作用,可明显降低农田土壤水分散失;休闲农田温度与农田蒸发量的协同函数均呈现正向协同关系,且协同系数普遍较大,随着土壤深度和地表覆盖物逐渐增加,协同关系逐渐减弱,而干旱却有利于协同关系加强,说明在气候干燥区,农田温度升高,农田蒸发量增大,温度与蒸发量的协同关系增强,农田温度仍然是农田蒸发的主要推动因素。故西南干热河谷地区要开发利用季节性休闲农田,就必须做好旱季农田土壤水分的保蓄,增加地表覆盖物,减少农田水分的无效蒸发,为休闲农田的开发利用奠定良好的水分基础。     

黑河流域干旱化驱动力机制及其趋势预测

干旱与水资源短缺是黑河流域的基本环境特征。候变暖的背景下,该地区的降水量虽然有所增加,但是远远不能抵消气温升高带来的蒸发量。在气候干旱化增强的背景下,黑河流域的径流量在上游呈现增加的趋势,由于中上游对水资源的开发利用,使得黑河流域越往下游,径流量减少越明显,下游的水文干旱进一步加剧。受气候干旱、水文干旱、人为干旱的影响,近50a干旱灾害面积急剧扩张,选取1957—2004年的张掖市旱灾面积统计资料,采用马儿可夫预测方法,预测了2005—2010年的旱灾面积的状态概率,并提出一些对策。     

近50年内蒙古中东部地区春夏季干旱特征分析

选取内蒙古地区累年平均降水量>200mm的75个气象站点1961～2010年逐日平均气温、逐日降水量资料,基于综合气象干旱指数(CI指数)计算方法,建立了各站历年春季和夏季CI指数序列。利用EOF方法,分析了内蒙古中东部地区春季和夏季干旱的时空分布特征,得出:1)内蒙古中东部地区春旱和夏旱均分为三种类型,且均具有全区一致干旱或不旱型、东西反相干旱型和南北反相干旱型的分布规律。但春季和夏季干旱或反向干旱的中心分布区域略有不同。2)内蒙古中东部地区春季干旱均出现在1980a以前,1980a后全区性的春季重旱减少,但局部重旱有所增加。夏旱在1980a以后呈两年或以上持续发展的态势,且近年来全区性夏旱发生频率增高、强度增加。3)内蒙古地区气候变暖出现在20世纪80年代中期之后。气候变暖后内蒙古地区降水分配格局发生了变化,使内蒙古中东部地区春季干旱减轻,而夏旱加重,应引起相关部门的重视。     

河北省近50年蒸发量气候变化特征

利用河北省68个气象站1956～2000年20cm口径蒸发皿资料,分析了河北省蒸发量的气候变化趋势。结果表明:近50a来,河北省平均蒸发量呈明显下降趋势,各气候分区变化趋势与全省相似;各季平均蒸发量的年际变化趋势与年值相似,春季下降幅度最大、夏季次之、冬季最小;全省及各分区平均蒸发量大部在60年代最大,60年代至90年代逐渐下降。蒸发量的下降原因与平均风速的减小存在明显正相关。     

近50a西北干旱区气候变化趋势及对荒漠化的影响

西北干旱区干旱少雨,生态环境脆弱,土地荒漠化严重。本文根据近1951-2000年的逐月平均气温和月降水量资料研究了我国西北干旱区气候变化趋势,并结合近年来西北干旱区地表径流量变化,分析其对准噶尔盆地、塔里木盆地、河西走廊和柴达木盆地土地荒漠化影响。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温都升高,变暖最显著的是北疆和柴达木盆地。降水量有增加趋势,其中南疆降水量增加趋势最大。北疆蒸发量有减少趋势外,其他区蒸发量都在增加,尤其南疆蒸发量增加趋势最大。(2)近50a来由于气候变暖,使蒸发量增大,塔克拉马干沙漠、河西走廊沙漠区和柴达木沙漠区的干旱危害加剧,这必然导致沙漠化的易发和其进程的加速。北疆气温升高,降水量增加,而蒸发量减少,有利于古尔班通古特沙漠区沙漠化进程的减缓。(3)气候变化和地表径流量变化有利于准噶尔盆地和塔里木盆地的土地荒漠化逆转,而使河西走廊和柴达木盆地的土地荒漠化发展迅速。     

近40年来沧州地区水资源的气候特征

利用沧州地区6个站点1970-2004年的平均气温及降水量资料,分析沧州地区水资源的气候特征.初步得出:自1985年发生由冷到暖的突变以来,本地区气温呈上升趋势.降水量、蒸发量和可利用降水资源量季节分布和逐月分布一致,夏季降水最为丰富,秋季次之,春季和冬季最少;而蒸发量每年1月最少,7月最大.但降水量和可利用降水资源量年际间变幅很大,且呈减少趋势,蒸发量变幅没有降水量变幅大,且年际间相对稳定.     

我国干旱荒漠区珍稀濒危植物资源的综合评价及合理利用

1.前言我国干旱地区面积超过100万平方公里,占国土面积的11％强。干旱区主要是荒漠景观,在如此广阔的土地面积上,全部高等植物仅约3900种,常见更不过数百种。因而,干旱荒漠区珍稀濒危植物的种类远比我国热带、亚热带、湿润温带的种类少。现已编入我国植物“红皮书”的干旱荒漠种约17种,其中属2级保护的7种,属3级保护的10种(表1),仅占保护植物总种数的4.4％。我国干旱荒漠地区位于古地中海范围,自石炭、二叠纪已经形成陆地,且从白垩纪,尤其是第三纪起,气候趋于干旱,从而干旱植物区系逐渐形成。现该地区建群植物和优势植物     

1981-2010年乌昌地区20 cm蒸发皿蒸发量变化原因分析

选用1981-2010年乌昌（乌鲁木齐-昌吉）地区20 cm蒸发皿蒸发量资料,采用气候趋势法分析其变化趋势,结果表明：30 a间中、高山带蒸发量呈增加趋势,其中高山带增加较明显;平原区、低山带蒸发量以减小趋势为主,其中平原区减小速率最大。四季中大西沟和天池蒸发量均为增加趋势,其中春季和夏季增加较显著,平原区、低山带蒸发量四季均为减小趋势,其中夏季减小最快,其次为春季和秋季,冬季减小趋势较弱。用累积距平法做突变检验,乌昌地区在过去30 a高山带蒸发量在20世纪90年代末发生了快速增加;中、低山带蒸发量突变不明显,平原区大部分站蒸发量80年代末发生突变性减少现象。[JP2]偏相关系数的显著性分析表明,高、中山带蒸发量增加的主导因子是气温升高;低山带蒸发量下降的主导因子是相对湿度增加;而平原区蒸发量减小的主导因子是风速减小。     

基于SPEI的中国东北地区干旱分区及其气候特征分析

由于全球气候变暖引起蒸散的增加,并伴随着降水格局的变化,导致某些地区干旱的加剧。而东北地区位于北半球的中高纬,是受全球气候变暖影响最显著的地区之一。文中利用多时间尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI)对东北地区的干旱特征和潜在的干旱风险进行了评估。结果表明:1)东北大部分地区年降水量呈非显著减少趋势,平均减少速率为4.51mm/10a。东北地区年均温在过去的52年平均增温速率为0.31℃/10a,达到了α=0.001显著水平。降水和温度的共同作用导致了东北地区明显的干旱化趋势;2)根据REOF时空分解的前5个空间模态,可以将东北地区划分为5个干旱亚区:东北南部、内蒙古东部、黑龙江省东部、东北北部和长白山地区;3)除长白山地区,其它4个分区都表现出明显的干旱化趋势,突变点大都发生在20世纪90年代。依据旱情进行区域的详细划分是进行干旱监测的一项重要的工作,因此,文中得到的结果对于东北地区气候均质的亚区减灾,水资源管理和预测潜在的干旱灾害气候上有指导意义。     

Estimating the global severity of potato late blight with GIS-linked disease forecast models

Global severity of potato late blight was estimated by linking two disease forecast models, Blitecast and Simcast, to a climate data base in a geographic information system (GIS). The disease forecast models indirectly estimate late blight severity by determining how many sprays are needed during a growing season as a function of the weather. Global zonation of estimated late blight severity was similar for both forecast models, but Blitecast generally predicted a lower number of sprays. With both forecast models, there were strong differences between potato production zones. Zones of high late blight severity include the tropical highlands, western Europe, the east coast of Canada and northern USA, south-eastern Brazil and central-southern China. Major production zones with a low late blight severity include the western plains in India, where irrigated potato is produced in the cool dry season, north-central China, and the north-western USA. Using a global GIS data base of potato production, the average number of sprays was calculated by country. These averages were compared with estimates of current fungicide use. The results using Blitecast and Simcast were correlated but only Blitecast estimates correlated with observed data for developed countries. The estimated number of sprays, whether from Blitecast or Simcast, did not correlate with the observed number of sprays in developing countries, and in a number of developing countries the predicted optimal number of sprays was much higher than the actual number observed. In these countries, increased access to host resistance and fungicides could have a strong economic impact.     

黄土高原风蚀和风水蚀复合区的风蚀气候侵蚀力变化

利用黄土高原风蚀和风水蚀复合区30个气象站1961-2010年的观测资料,根据联合国粮农组织给出的风蚀气候因子指数（C值）的计算公式和线性趋势法、Pettitt变点检测、Morlet小波分析等方法,研究风速的空间分布、时空变化、突变特征和周期特性及其对C值的影响。结果表明：① 该区多年平均风速为2.2 m•s^-1,内蒙古和宁夏境内的部分地区风速较大,陕北、晋西北、陇东和青海部分地区较小。近50 a来风速整体呈显著减小趋势,1970s风速最大,2000s最小。② 年尺度83%的站点风速发生了突变,区域整体突变发生于1982年,四季风速突变时间与年尺度基本一致。③ 近50 a风速存在3次交替变化,1961-1977年和1995-2010年偏大,而1977-1995年偏小,季节尺度上也发现了类似的现象,未来一段时间内该地区风速仍然偏小。④ 该区多年平均C值的空间分布格局和时空变化趋势与风速较为一致,整体也呈现出显著减小趋势。⑤ C值与相对湿度和降水量呈负相关关系,与潜在蒸发量、干旱指数和风速呈正相关关系。风力增强（风速增加）和干旱加剧对于风蚀起到促进作用;温度上升及其造成的蒸发量增大也有助于风蚀的形成。     

甘肃省近43年降水资源变化对农业的影响

选取甘肃省63个地面测站降水量资料,利用对比分析方法,研究了甘肃省降水资源变化特征及其对农业的影响.结果表明:年降水量,越冬作物生育期、春小麦生育期和秋作物生育期的降水量1987-2003年与1961-1986年相比,时空分布发生了明显变化,河西中东部为增多趋势,河东为减少趋势,分界线与黄河走向基本一致;河东年降水量减少的幅度和速率比河西增加的幅度和速率都大,河东气候向暖干化发展的趋势加快;旱作区降水量减少,极端干旱事件频繁发生,可利用降水资源更加紧缺,对农业可持续发展的负面影响明显增大.     

半干旱区春小麦水分与产量关系及其影响因素分析

水分是影响半干旱雨养作物生长、发育及产量形成最重要的环境因素。以中国西北半干旱区田间试验为基础,收集长期观测资料和文献数据,分析春小麦产量与水分之间的关系及其环境影响因素,揭示不同环境条件下春小麦水分限制特征和调控机制。研究表明：半干旱区常规管理水平下,雨养春小麦产量与水分间的关系相对稳定,然而播前土壤储水影响生育期降水与春小麦产量间的关系,不同播前土壤储水条件下,每增加1 mm降水量,春小麦产量的增加量分别为21.3 kg·hm^-2和16.8 kg·hm^-2。生育期大气干湿条件（潜在蒸发量与降水的差值）对播前土壤储水与春小麦产量间的关系也有影响,其中大气较为干燥时（潜在蒸发量与降水的差值大于425 mm）,产量与土壤水分间关系斜率为22.9 kg·hm^-2·mm^-1,大气较为湿润时（潜在蒸发量与降水的差值小于425 mm）,斜率为20.1 kg·hm^-2·mm^-1。相较生育期降水,播前土壤储水对春小麦产量更具有决定性作用。半干旱雨养春小麦的气候年型由播前土壤储水和生育期大气干湿条件共同决定。增加播前土壤水分储量、在生育期的特定阶段灌溉均会改变小麦耗水量与产量之间的关系,并最终导致小麦水分利用效率发生变化。大气干湿条件和灌溉条件共同导致中国西北不同地区春小麦边界函数存在差异。     

Spatial distribution of δ~2H and δ~18O values in the hydrologic cycle of the Nile Basin

Existing δ2H and δ18O values for precipitation and surface water in the Nile Basin were used to analyze precipitation inputs and the influence of evaporation on the isotopic signal of the Nile River and its tributaries. The goal of the data analysis was to better understand basin processes that influence seasonal streamflow for the source waters of the Nile River, because climate and hydrologic models have continued to produce high uncertainty in the prediction of precipitation and streamflow in the Nile Basin. An evaluation of differences in precipitation δ2H and δ18O values through linear regression and distribution analysis indicate variation by region and season in the isotopic signal of precipitation across the Nile Basin. The White Nile Basin receives precipitation with a more depleted isotopic signal compared to the Blue Nile Basin. The hot temperatures of the Sahelian spring produce a greater evaporation signal in the precipitation isotope distribution compared to precipitation in the Sahara/Mediterranean region, which can be influenced by storms moving in from the Mediterranean Sea. The larger evaporative effect is reversed for the two regions in summer because of the cooling of the Sahel from inflow of Indian Ocean monsoon moisture that predominantly influences the climate of the Blue Nile Basin. The regional precipitation isotopic signals convey to each region's streamflow, which is further modified by additional evaporation according to the local climate. Isotope ratios for White Nile streamflow are significantly altered by evaporation in the Sudd, but this isotopic signal is minimized for streamflow in the Nile River during the winter, spring and summer seasons because of the flow dominance of the Blue Nile. During fall, the contribution from the White Nile may exceed that of the Blue Nile, and the heavier isotopic signal of the White Nile becomes apparent. The variation in climatic conditions of the Nile River Basin provides a means of identifying mechanistic processes through changes in isotope ratios of hydrogen and oxygen, which have utility for separating precipitation origin and the effect of evaporation during seasonal periods. The existing isotope record for precipitation and streamflow in the Nile Basin can be used to evaluate predicted streamflow in the Nile River from a changing climate that is expected to induce further changes in precipitation patterns across the Nile Basin.     

基于种间关系预测评估稻菜轮作区地表水中吡虫啉的生态风险

吡虫啉(imidacloprid)在我国(亚)热带地表水体中频繁被检出,然而因本土水生生物相关毒理学数据严重缺乏,目前关于其在热带常见作物系统周围水体中生态风险的评估明显不足。本研究基于网络种间关系预测(web-interspecific correlation estimation,Web-ICE)结合物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)曲线,通过获取本地水生生物急性毒性风险阈值——5%物种危害质量浓度(HC5),利用风险商值法(risk quotient,RQ),评估了吡虫啉在海南省澄迈县稻菜轮作区地表水中的生态风险。结果表明：海南省澄迈县稻菜轮作区地表水中吡虫啉的HC5值为4.30μg/L,其中有41.7%水样的RQ值高于1,且中位数和最大浓度对应的RQ值明显高于我国其他区域地表水,表明吡虫啉残留对所研究区域地表水中水生生物具有较高的潜在生态风险;在稻菜轮作过程中,4月份作物播种期(92.3%水体RQ>1)、蔬菜种植期(平均RQ=2.53,68%水体RQ>1)和澄迈中部区域水体中的吡虫啉呈现较高的生态风险,表明吡虫...     

藏西北地区气候变化及其对草地畜牧业的影响

近40 a（1971-2010年）藏西北地区气温明显升高,尤其是旱季气温显著增高;大部分地区降水量增多,蒸发量减少。从地区分布来看,藏西北中东部各地气温明显升高、降水增多、蒸发减小,气候呈暖湿化趋势;西部的狮泉河等地气温升高、降水减少、蒸发量增大,气候呈现暖干化趋势。近40 a藏西北地区牧草生长季、青草期提前,结束期推迟,持续日数增多,期间积温和降水量也呈显著增多趋势;大部分地区牲畜抓膘期日数显著增多〔倾向率为2.7 d•(10a)^-1〕,掉膘期日数显著减少〔倾向率为6.1 d•(10a)^-1〕,气候变化趋势对藏北草地畜牧业十分有利。合理调整畜种结构,有效控制牲畜数量,尤其是山羊数量,对遏制藏西北地区草地退化具有重要意义。     

乌鲁木齐河源1号冰川雪坑δ^18O剖面特征与气候的关系

2004年10月至2005年9月,在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区采集了16组雪坑样品。利用雪坑中δ18O资料,分析干季和湿季冰川雪坑δ18O剖面特征与气候的关系。结果表明：δ18 O变化主要集中在雪坑上部,在距底部附加冰130 cm以下变化不大,且维持在较高值。其中,干季雪层剖面上部基本反映了积累期温度的变化,湿季不...