瓦房店浅层地温变化分析

利用瓦房店观测站2004-2017年14年完成的月浅层地温的观测数据,分析了瓦房店浅层地温年、季和月变化特征及其规律。结果表明：2004-2017年近14a各浅层(5cm 、10cm、15cm、20cm)地温各浅层地温年变化呈现先降低再上升的一个过程;各浅层地温的月变化总体呈现抛物线类型变化,且2010年是寒冬,浅层地温历史最低。月变化来看,1月的零下逐月上升到7、8月份25℃左右,然后再逐月降低到12月0℃以下,且4个浅层地温月变化一致;各浅层地温四季变化来看,变化规律基本一致。春季平均地温在10.9℃;夏季平均地温在24.5℃;秋季平均地温在13.7℃;冬季平均地温在-2.3℃。各浅层地温总体就是冬季最低,夏季最高,春季和秋季在中间,且春季和秋季相差不超过3℃,这也符合瓦房店的海洋性气候特征。     

2004—2017年瓦房店浅层地温变化特征分析

利用2004—2017年瓦房店观测站月浅层地温的观测数据,分析了瓦房店浅层地温年、季和月变化特征及其规律。结果表明,2004—2017年各浅层(5、10、15、20 cm)地温年变化呈现先降低再上升的过程,且2010年是寒冬,浅层地温历史最低。从月变化来看,各浅层地温的月变化总体呈现抛物线形变化,1月的0℃以下逐月上升到7月、8月25℃左右,然后再逐月降低到12月0℃以下,且4个浅层地温月变化一致。从各浅层地温四季变化来看,变化规律基本一致。春季平均地温均10.9℃;夏季平均地温约24.5℃;秋季平均地温约13.7℃;冬季平均地温约-2.3℃。各浅层地温总体就是冬季最低,夏季最高,且春季和秋季相差不超过3℃,这也符合瓦房店的海洋性气候特征。     

柴达木盆地土壤浅层温度变化特征

利用1981—2019年柴达木盆地9个国家气象站5-20cm土壤浅层地温资料,采用线性趋势、累计距平及Mann-Kendall突变检验和ArcGIS空间分析对地温时空分布特征进行分析研究。结果表明：地温年、季变化呈波动上升趋势,从1990s末上升趋势有所加快,地温春季变幅最大,冬季最小;1980s地温处于冷期,1997年左右发生上升突变,进入21世纪后为暖期。春季在1983年出现地温异常偏低,夏季在2013年和2016年地温异常偏高,秋季地温在1981年异常偏低、2019年异常偏高,冬季地温异常偏低和偏高年分别出现在1982年和2016年;春、夏季地温随深度增加而减小,秋、冬季随深度增加而增加。地温呈西部高、东部低的空间分布特征,格尔木和诺木洪为地温第一高值中心,天峻出现地温低值中心;地温的空间分布与经度和海拔高度关系密切。     

大连市旅顺口区浅层地温变化分析

利用旅顺口区观测站2004—2016年13年的逐月浅层地温观测数据,分析了旅顺口区浅层地温年、季和月变化特征及其规律。结果表明,2004—2016年近13年各浅层(5、10、15、20 cm)地温年变化呈现先降低再上升的趋势;各浅层地温的月变化总体呈现抛物线类型变化,即从1月的0℃以下逐月上升到7—8月的25℃左右,然后再逐月降低至0℃左右,且4个浅层地温月变化特征相似;各浅层地温四季变化基本一致,差别不超过1℃。春季平均地温为11、12℃;夏季平均地温为24℃;秋季平均地温为15℃;冬季平均地温为0、1℃。各浅层地温总体是冬季最低,夏季最高,春季和秋季在中间,且春季比秋季平均低5℃,这也符合旅顺口区的海洋性气候特征。     

地下水科学与工程试验基地地温变化特征

地下水工程与试验基地是国土资源部野外科学观测研究基地,其自动气象站采集小区域的气象数据。选取2007～2011年自动观测地温资料进行统计分析,结果表明浅层地温具有明显的日变化,深层地温变化则不明显;0～320 cm整层地温均具有明显的月变化,各层次最高(低)值的出现时间均随土壤深度的递增而推迟;夏季与冬季、春季与秋季地温垂直分布呈现完全相反的变化趋势。     

近40年高淳浅层地温变化特征分析

利用1980—2019年高淳国家气象站0～20cm浅层地温资料,分析了地温的变化趋势、突变和异常特征,结果表明:(1)近40年以来地温增温明显,较浅深度地温增速大;0、5、15和20cm年代际平均地温均为10年代最高,且上升趋势一致.(2)浅层地温四季均呈上升趋势,春季上升趋势最为明显.春季0、5和10cm地温在00年代上升趋势最大;夏季0cm地温在各年代际的上升趋势越来越小,其余各层与之相反;秋季变化趋势与夏季相同;冬季上升趋势最大均为20世纪90年代.(3)春季、秋季与冬季浅层地温的异常年份基本一致,冬季与全年异常年份一致性较差.0cm气候突变出现时间较早,其对气候变暖的响应最快.因地温测点与耕种田块存在差异性,更准确反映耕种状态有待后续研究.     

近31年来西安垂直温度变化特征

选取1981～2011年西安地温、气温、高空温度的观测资料,采用气候倾向率估算法、Mann-Kendal突变检验法等方法,分析20世纪90年代的平均温度倾向率垂直变化,计算各层年较差,总结地温320 cm～高空20hPa的年、季节温度变化特征.结果表明,气温的变化直接影响到地温、对流层中下层温度变化,接近地面的浅层地温和对流层下层年、季温度变化趋势与气温一致,随着地温深度和对流层高度的增加影响逐渐变小,平流层下层温度变化与气温相反;近年来,温室效应带来的影响主要表现在对流层中下层,20世纪90年代为近地层温度较为活跃的时期;地温-气温-对流层中下层温度突变时间依次有所提前,对流层顶及平流层下层突变年比较分散;春季、秋季垂直温度的变幅较大,冬季和年垂直温度的变幅较小,夏季垂直温度的变幅最小;地温320 cm～高空250 hPa夏季温度高于冬季,200 ～ 50 hPa等压面夏季温度低于冬季,在50 hPa等压面上没有明显的季节区分.     

1971-2010年沧州市浅层地温变化趋势分析

根据1971--2010年沧州市逐年及季平均浅层地温资料,采用折线图、气候变率等分析方法．对40年来沦州市浅层地温变化趋势进行分析,结果发现近40年沧州市5、10、15、20cm地温的月变化、年变化均为上升趋势,年变化以15cm地温上升速度最为明显：春季5～20cm地温均呈升温趋势,以15cm地温上升较为明显;夏季5～10cm地温呈降温趋势,10cm降温速率最快,15～20cm呈升温趋势,15cm地温升温速率最快;秋季5～20cm地温均呈降温趋势,以5cm地温降温速率最快;冬季5—20cm地温均呈升温趋势,以15cm地温升温速率最快。该研究为了解全球气候变暖对地面及浅层地面温度的影响提供参考依据。     

1964—2018年天水市深层地温变化特征分析

为了全面分析天水55年来各深层地温的气候变化特征,利用天水国家气象观测站1964—2018年0.8、1.6、3.2 m逐月平均地温资料,对其变化规律进行研究。结果表明,1964—2018年天水各深层地温呈显著的上升趋势,其升温幅度为0.398～0.426℃/10 a。0.8、1.6 m深层地温最大值出现在夏季,最小值出现在冬季;3.2 m深层地温最大值出现在秋季,最小值出现在春季。春、秋两季1.6 m土层平均地温的变化最活跃;夏、冬两季各层地温的变化特点正好相反,夏季深层平均地温随深度增加而降低,冬季则相反。气温和浅层地温与深层平均地温的年变化趋势呈显著正相关关系,在变化尺度上保持了高度的一致性。采用Mann-Kendall检验法检测天水各深层地温序列的突变现象发现,各深层平均地温在2001年前后均发生了突变,表明从2001年开始天水的深层平均地温进入了增高时期,以突变点2001年为界,增暖后时段的平均值比增暖前高0.37～0.52℃/10 a。     

汶川地震前后温江不同土层温度的变化特征

运用地面气象测报业务软件,结合铂电阻地温传感器分别采集地震前后4年(2004~2012年)的土层温度,探讨汶川Ms 8.0级地震前后温江不同土层温度的变化特征。结果表明,随着土层的加深,土壤温度呈下降的趋势,且在0 cm时达最高;0、10、15、20 cm土层的5月份平均温度随着年份的增加,其温度总体上表现出先增加后降低的趋势,在2007年5月时达最高值;而40、80、320 cm土层的5月份平均温度的年际变化相对较小。浅层(0~40 cm)地温的变化幅度较大,而深层地温(80~320 cm)的变化幅度较小;其原因主要是由于浅层地温受地面天气现象的影响较大,而深层地温则受此影响较小,但其地温总体上呈逐渐增加的趋势,与太阳辐射的增强有关,且基本不受地震释放的热量影响。地震对不同土层的温度均有不同程度的影响,且随土层的加深,其影响逐渐降低,在0、5、10、15、20 cm的土层温度中,其作用尤为明显。地震对不同土层温度的影响集中体现在震后1~3 d,而震前无明显的变化,这也是当前地震预警预报较低的原因之一。     

阿尔泰山森林土壤温度动态变化及其预测

阿尔泰山作为干旱区典型的山地系统,其土壤温度的日、月、季节和年际动态及其影响因素研究,是深入理解干旱区山地森林生态系统能量循环过程的关键所在。基于阿尔泰山森林生态站2014年11月-2019年7月的气象因子和土壤温度数据,应用相关分析、回归分析和BP人工神经网络分析了阿尔泰山5、10、20 cm和30 cm深度土壤温度的动态变化及其对气象因子的响应,同时,应用多元线性回归和BP人工神经网络对土壤的温度进行了模拟。结果表明:1）近5 a各层土壤温度月均值年际变化一致,最低最高温度和日较差最大值均出现在20 cm,仅30 cm土壤温度的月变化出现自表层至深层滞后现象,年内月较差最大值出现在30 cm深度;各土壤层温度在春夏秋季变化较大,冬季变化较小;2）空气温度、气压和太阳辐射等与土壤温度的相关性达到极显著水平,其中与空气温度的相关性最强;3）回归模型和BP人工神经网络对20 cm土壤层的模拟结果最好,且BP人工神经网络模型的性能总体上优于回归模型。     

豫东北地面最高和最低温度非对称变化的诊断分析

利用1958～2007年豫东北4个代表站逐月平均地温资料,采用线性分析方法和相关分析方法,研究了豫东北近50年地面最高和最低温度的变化趋势和气象影响因子。结果表明,地面最高、最低温度明显存在非对称变化,主要特征是地面年平均最高温度呈明显递减趋势,而地面年平均最低温度呈递增趋势,二者变化倾向率分别为-0.90和0.34℃/10a;地面年平均温度为下降趋势,其递减倾向率为-0.23℃/10a;近50年地面平均最高温度降低了4.5℃,地面平均最低温度却升高了1.7℃,平均地面温度下降了1.2℃。各月地面温度变化趋势差别明显5,～9月明显趋凉,其中6月趋凉最突出,其地面平均最高温度递减倾向率达-2.16℃/10a;12月～翌年4月明显趋暖,其中2月趋暖最突出,其地面平均最低温度递增倾向率为0.76℃/10a;地面温度变化具有夏季趋凉、冬季趋暖的显著特征。年平均地气温差逐年递减,近地层大气稳定度增加,不利于近地层污染物和水汽扩散,由此带来轻雾日数增多,空气污染加重。相关气象因子诊断分析表明,引起地面温度趋降的原因较多,主要是日照时数减少,地面受到太阳直接辐射减少;其次是空气湿度增加、空气污染物增多,降低了太阳直接辐射的强度;此外,降水量减少,土壤湿度减小,使土壤热容量减小,保温能力下降,导致地面温度降低。     

覆盖经营雷竹林的土壤热通量季节变化特征

2010年10月至2011年9月,运用土壤热通量板和常规气象观测仪器对浙江省临安市太湖源镇覆盖经营的雷竹Phyllostachys violascens林土壤热通量和气象因子进行了观测研究。结果表明:在月尺度上5 cm土壤热通量日变化均成S形,但月均值差异明显（P＜0.05）。年尺度土壤是热源,净年热通量为-20.01 MJm－2,土壤月均值热通量占月净辐射的－6.2%~3.5%,年总值为净辐射的－0.67%。分析地温、净辐射因素与土壤热通量的关系,土壤热通量与5 cm,50 cm和100 cm土壤温度月均值回归研究表明:与5 cm相关性最显著,说明土壤温度变化是以热通量变化为基础的。土壤热通量月均值与净辐射显著相关（P＜0.05）。覆盖的雷竹林12－3月土壤为热源,土壤热通量负向数值减小,说明覆盖物减少了土壤能量辐射。图5参16     

格尔木太阳辐射气候特征及其与气象因子的关系

利用1981—2015年太阳能辐射资料和同期气象资料,采用气象统计学方法,对近35年格尔木太阳能辐射变化规律及其与气象因子的相关性进行分析。结果表明,近35年来格尔木直接辐射的总体走势与年总辐射相近,但直接辐射的变幅大于总辐射。近35年虽然总辐射的变化趋势不明显,但直接辐射占总辐射的百分率存在明显的阶段性变化;总辐射年变化曲线呈双峰型,且春季比秋季多。月太阳总辐射主要与日照、总云量、水汽压、相对湿度、蒸发量、低云量等因素相关,其中日照、总云量与总辐射相关性较好。     

广西太阳辐射分布特征及与气象要素关系分析

[目的]分析广西太阳辐射分布特征及与气象要素的关系。[方法]利用1995～2009年广西太阳辐射站的观测资料,分析广西太阳辐射站总辐射、日照分布特征及年际变化;并利用南宁站的观测资料,分析南宁净辐射年、季、月变化特征及南宁总辐射与低云量、地温等要素的线性关系。[结果]广西太阳总辐射量低纬度大于高纬度,表现为北海>南宁>桂林;不同地区太阳辐射的变化幅度和季节变化存在明显差异,表现为自北向南逐步增大,夏季>秋季>春季>冬季,且总辐射和日照时数变化趋势基本一致;太阳总辐射与低云量的关系为负相关,与少云的晴天天气为正相关,太阳总辐射除冬季外与地面温度呈正相关。[结论]该研究为广西气候研究及太阳能资源的开发利用提供有效的理论依据及数据参考。     

近60年大连市日照时数变化规律及气象影响因子分析

利用大连市基准站1951～2009年日照时数统计资料,对近60年大连日照时数年、季和月变化特征及气象影响因子进行了分析,并采用气候突变理论对日照时数进行检测分析。结果表明,近60年大连市年日照时数总体呈减少趋势,气候变化率为-3.31 h/a,年际变化幅度较大,峰值点（1978年）与谷点（2003年）相差681 h;日照时数存在明显的季节差异,各季日照时数年际变化减少的趋势为：秋季〉夏季〉冬季〉春季,气候变化率分别为-1.18、-1.15、-0.91、-0.62 h/a;除3月份外,各月日照时数均呈减少趋势,其中10月的减少趋势较为显著,而3月份略有上升;日照百分率与总云量、相对湿度和大雾日数呈反相关;年日照时数在1983年附近急剧减少。     

湘南旱地土壤热通量变化特征分析

基于2014、2015年6~9月的太阳辐射和土壤热通量观测资料,分析了湘南旱地土壤热通量变化特征。研究表明,6~9月,旱地土壤热通量季节和月变化都呈逐渐减少趋势;5和10 cm晴天土壤热通量日变化呈单峰曲线,与太阳净辐射日变化趋势一致;5和10 cm土壤日均热通量与太阳日均净辐射量之间存在极显著的线性关系。     

藏东南色季拉山冷杉林林隙与非林隙小气候比较

通过藏东南色季拉山急尖长苞冷杉林典型林隙与非林隙的旷地和林内小气候观测,从昼间总辐射、气温、相 对湿度、地表温度和5 ~15 cm 层土壤温度指标,分析夏季林隙与非林隙小气候的异同。结果表明,冷杉林林隙总辐 射年变化呈双峰曲线,峰值分别出现在5 和8 月;林隙总辐射的日变幅和年变幅均小于旷地,年总辐射量为 1 173.28 MJ/ m2 ,总辐射量显著低于旷地(P 0.01)。夏季昼间,林隙与非林隙气温变化曲线均呈倒S 型,林隙气 温日变幅小,介于旷地与林内之间,接近林内而低于旷地;林隙相对湿度高于旷地和林内,且日变幅较小。林隙和 非林隙的地表温度日变化趋势与气温基本一致,旷地地表及土壤各层温度显著高于林隙和林内;土壤温度随土层 深度增加而递减,10 cm 及以下土层无明显日变化;地表温度受夏季太阳辐射影响,其日变幅显著高于土壤温度。      

半干旱区华北落叶松林冠层蒸腾特征及其影响因子

准确量化半干旱区森林植被耗水特征及其影响因子对植被-水-土的综合管理至关重要。选择内蒙古大青山的华北落叶松人工林为研究对象,利用热扩散探针法监测树干液流,同步监测气象因子和土壤体积含水量。结果表明,研究期间华北落叶松冠层蒸腾存在明显月、季节变化,冠层蒸腾季节变化呈单峰曲线,冠层月蒸腾量（mm）为8月（55.08）＞7月（54.76）＞6月（48.76）＞5月（43.13）＞9月（40.20）＞10月（12.36）。华北落叶松林冠层蒸腾与气温、太阳辐射、大气湿度、饱和气压差、风速、土壤水分均存在极显著相关关系（P＜0.01）,回归分析表明气温、太阳辐射和大气湿度是影响冠层蒸腾的主要气象因子;基于边界线的分析表明,冠层蒸腾随太阳辐射、气温变化可用对数增长函数拟合,即随太阳辐射、气温增大,冠层蒸腾先快速后缓慢增大,达到阈值后趋于平稳;冠层蒸腾随大气湿度增加的变化遵循抛物线曲线,阈值为59.41%。次降水量对冠层蒸腾的影响存在差异,降水强度>10 mm的次降水量显著影响华北落叶松人工林冠层蒸腾。总体来看,气温、太阳辐射、大气湿度和降水是影响华北落叶松冠层蒸腾的主要环境因子。     

不同灌溉水平下气象因子对草地早熟禾蒸散量的影响

[目的]研究不同灌溉水平下气象因子对草地早熟禾蒸散量的影响。[方法]以田间持水量为标准,用称重法控制土壤含水量并测量草地早熟禾蒸散量,利用Watchdog气象仪记录实时气象数据,研究在不同灌溉水平下草地早熟禾蒸散量及其动态,并研究草地早熟禾蒸散量与气象因子的关系。[结果]充分灌溉条件下草地早熟禾的蒸散量明显大于限制灌溉;除了8月限制灌溉草地早熟禾日蒸散量呈双峰型外,其他草地早熟禾日蒸散量均呈单峰型,且峰值均出现在当天气温最高值之前;月蒸散量随太阳辐射和气温的减小而逐月减少。草地早熟禾蒸散量受太阳辐射和气温的影响最显著,与相对湿度呈负相关关系,与风速的正相关性较不显著。[结论]该研究为草地早熟禾的栽培提供科学依据。