近55年来河西地区干旱时空演变特征及其与ENSO事件的关系

根据河西地区14个气象站点1961-2015年的逐月气象观测资料,基于SPEI指数采用Mann-Kendall趋势检验法、反距离加权插值(IDW)等方法分析了近55年来河西地区年代际、四季干旱及空间变化特征,并探讨了ENSO 事件与该区干旱的关系。结果表明：在年代际变化上,自20世纪90年代以来河西地区干旱次数增多、干旱程度加重。季节时间变化上,河西地区春、夏、秋季均呈干旱化趋势,春季干旱化趋势最为突出,夏季次之,冬季略呈变湿趋势。空间变化上,整个河西地区春季均呈干旱化趋势,而且大部分地区的春旱趋势极为显著,其中春旱趋势最显著的地方是金塔;冬季整个研究区趋于湿润化。各季节干旱高频区分别集中在：春季在金塔、民勤地区,夏季在河西西北部,秋季在河西中东部及西部的安西—玉门一线,冬季在101°E以西的河西地区。河西地区秋季SPEI与SSTA指数的相关性最为显著,春季次之,夏季最弱。ENSO事件发生强度与河西地区SPEI影响因子的多项式拟合关系表明,ENSO事件强度对温度的影响高于降水;其中在ENSO暖事件(厄尔尼诺事件)发生年份,气温有明显的上升趋势;在ENSO冷事件(拉尼娜事件)发生年份,少数年份降水有所增加,对气温的影响较弱。     

新疆三工河流域气候暖湿化特征分析

对三工河流域近40a中山区、近山区、近沙漠区的气温、降水、蒸发资料进行月线性趋势分析，得出流域增温主要在2月和9月。2月增温趋势大于9月。流域春夏季气温多年变化较为稳定。降水增湿在1，2月和夏秋季节，夏秋季节降水增湿趋势大于冬季。整个流域夏季蒸发呈减小趋势，平原区蒸发减小趋势大于中山区。夏季降水增大与蒸发减小有较好的反相关性。流域冬季气候增温增湿显著，夏季增湿作用显著。各地暖湿化在空间和时间上有所差异，中山区相对较弱，平原区较强，近山平原区是气候暖湿化最为显著的地域。     

三江源地表反照率时空变化及其与气候因子的关系

基于2001-2010年的MODIS地表反照率产品(MCD43A3),分析三江源地区地表反照率的空间格局和变化规律,并结合该地区14个气象站点的气温和降水数据,探讨地表反照率与气候因子的相关关系。结果表明：三江源地区地表反照率在空间上呈西高东低的分布特征,与该地区高程变化的趋势基本一致;10 a 间平均地表反照率为0.209,集中分布在0.15~0.25。从年际变化来看,研究区地表反照率整体呈增加趋势,但变化不显著;地表反照率的季节变化较为明显,从冬季到夏季逐渐减小,从夏季到冬季逐渐增加,低值时段为6-9月,变化近似于“U”字形。温度和降水能够通过影响植物的生长和土壤表层含水量进而影响地表反照率;在季节尺度上,地表反照率受春季和秋季气候条件的影响最为显著,二者存在显著的负相关关系,而在冬夏两季地表反照率与气候因子在空间上具有正相关和负相关共存的现象。     

青藏高原东北部边坡地带气温变化特征研究

利用青藏高原东北部边坡地带12个地面气象站1961～2000年的月平均气温资料,分析了40年来气温变化的特征及趋势.发现,青藏高原东北部边坡地带气温暖突变发生在1987年,从20世纪80年代初开始区域内最低气温明显上升,到90年代出现最高、最低气温同时上升的现象;夏季、秋季和冬季平均气温普遍呈升高趋势,冬季气温在1978年出现暖突变,升温趋势明显要大于其它季节,春季气温上升趋势不明显.最高、最低气温和气温日较差的变化具有明显的季节差异.     

气候暖干化对环县土壤贮水量的影响

通过对干旱半干旱区环县近38年(1971～2008)来的气温、降水分析发现,环县气候暖干化明显,年平均气温增高,增幅为0.0385℃/a,增温幅度远高于全国近40年增温幅度(0.004/a);气温年代变化以80年代到90年代上升幅度最大;季节变化以春季、冬季增温最为显著,夏季、秋季增温缓慢.年降水量呈略减趋势,逐月降水量变化不一致,6月、9月降水量呈显著增加,7月、11月呈显著减少,其它各月正常或略减变化;年代变化,70到80年代呈现增加,80到90年代减少,90到2000年来呈现增加;从80年代以来,春季降水呈显著减少,表明春旱明显,夏季、秋季和冬季的降水随年代不同有增有减,变化趋势不一.近26年(1983～2008)来,0～100 cm土壤贮水量呈升高趋势变化,年增幅为0.5586 mm/a.其中,春季和秋季呈递增变化,增幅分别为0.941 mm/a、0.5164 mm/a;夏季呈现减少趋势;不论是在干旱年、多雨年、或是不同年代情况下,一年中土壤贮水量的低值区总是出现在作物旺盛生长时期的6月份,而高值区总是出现在秋季,而不是出现在降雨量最多的夏季;气候暖干化对耕作层30 cm以上土壤贮水量影响明显,年景不同,土壤贮水量差异较大.     

全球变暖对宁夏六盘山区气候的影响

在全球气候变暖的背景下,宁夏六盘山区四季和年平均气温各年代均呈递增的趋势,尤其是20世纪90年代以后增暖明显。年降水呈波动式变化趋势,冬季降水增加明显,夏季和年降水增加缓慢,各年代中冬季、夏季、秋季和年最多降水均出现在气温偏暖的21世纪初,气候有从暖干向暖湿转变的趋势。四季和年蒸发量的变化趋势基本一致,21世纪初均呈减少的趋势。总体而言,气温升高、降水增多、蒸发减少的气候条件,有利于气候向暖湿化方向转变,有利于减少地表水分的损失、恢复植被、涵养水源,能更好地调节周边的气候。     

西北干旱半干旱区NDVI季节性变化及其影响因素

研究植被的动态变化及其影响因素,不仅能够揭示植被覆盖动态变化特征与气候变化之间的响应机制,同时对区域的植被恢复以及生态可持续具有重要意义。本文基于MODIS遥感卫星数据,借助变异系数、趋势分析、相关分析与Hurst指数探究了2000—2020年西北干旱半干旱区植被覆盖逐季变化特征、影响因素及未来趋势。结果表明：（1）归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）空间变异程度在冬季偏高,且高波动主要分布在新疆与内蒙古大兴安岭的草地与未利用地区域。（2）NDVI随季节波动较大,在林地与耕地最为明显。（3）NDVI主要为改善趋势,其中,春季改善面积最大（84.63%）,冬季最小（72.52%）,且林地改善最为显著。（4）各季度NDVI均受地表温度与降水量影响（Significance=0.05）,且夏季地表温度与冬季降水量逐年递增对植被生长具有抑制作用。（5）未来NDVI主要呈改善趋势。值得注意的是,退化区域零星分布于新疆塔里木盆地、准噶尔盆地等地区。本研究旨在为西北干旱半干旱区的生态修复与治理,以及局部气候暖湿化的应对提供理论参考...     

近20多年来西北绿洲植被指数的变化及其成因

利用NASA GIMMS 1982-2003年逐月的标准化植被指数NDVI数据集以及相关的气候资料,选黄河、河西内陆河以及新疆内陆河的典型绿洲为代表,分析了22年间各绿洲春、夏、秋季NDVI的变化和绿洲面积变化,比较了不同年代间NDVI的年变化特征,并研究了绿洲NDVI与气候和人类活动的关系。结果表明:①近22年来,各绿洲夏季和秋季NDVI均呈显著增加趋势,以夏季NDVI增加幅度最大。从地域上看,新疆塔里木盆地南侧绿洲和河西走廊绿洲各季NDVI增加较其他绿洲明显。②不同年代间各绿洲NDVI年变化较大,主要表现为年代间植被生长季NDVI的增加和NDVI峰值出现时间的改变。③近22年来,西北绿洲面积均呈现增加趋势,以河西走廊和新疆内陆河绿洲面积增加最为显著,黄河绿洲面积扩大趋势不太显著。④绿洲NDVI增加的主要原因为绿洲面积的扩大、种植结构的调整,气温的升高和降水量的增加,对绿洲NDVI增加有正效益,但降水量的变化对不同绿洲NDVI的驱动作用随着降水量在地域上的减少而变弱。     

1957-2012年讨赖河流域降水变化特征

在气象观测数据基础上,运用数理统计方法对讨赖河流域1957-2012年降水变化进行研究.结果表明:①20世纪60、80、90年代秋季降水量偏少,70年代及2000年以后偏多,其他季节20世纪70、90年代相对较少,80年代相对偏多;夏季降水2000年以后明显增加,年降水量60、70、90年代偏少,80年代及2000年以后偏多.②除春季降水略有下降、冬季无明显变化外,其他季节降水均呈增加趋势,夏季上升幅度最大且通过了显著性检验,秋季次之.③1957-2012年研究区降水量均存在26～30 a的长周期变化,此外,还存在15 a以及8 a左右的周期变化.④年、夏、秋、冬季降水量分别在1980、1972、2003、1970年突变增加,均通过了0.01的置信度水平检验,再次表明了讨赖河流域从暖干向暖湿转型的气候特征.     

近60年河西走廊绿洲农作区近地面水汽变化特征分析

根据河西走廊地面气象观测时间最长的敦煌、瓜州、玉门、酒泉、高台、张掖、山丹、武威、民勤9个站的水汽压观测资料,运用线性回归、小波和Mann-Kendall方法对绿洲农作区近地面水汽变化特征进行趋势、周期及突变分析。结果表明：近60 a河西走廊绿洲农作区近地面水汽均呈波动上升趋势,线性递增率为0．123 hPa·10a-1。夏、秋两季上升幅度最大,线性递增率分别为0．192 hPa·10a-1和0．198 hPa·10a-1,春季递增率仅为0．056 hPa·10a-1属最小;年水汽变化存在3 a主周期和30 a较长主周期,还有10 a较弱周期。春、夏季水汽变化有5 a主周期和20～30 a左右的较长周期尺度;秋季水汽变化有5 a主周期,还存在30～40 a长周期;冬季水汽变化存在5 a周期,随着时序延长,周期也在延长,2000年以后有15 a周期。年水汽含量在1985年出现突变;春季水汽含量在1980年出现突变;夏季水汽含量在1986年出现突变;秋季水汽含量1994年出现突变;冬季水汽含量在1983年出现突变。水汽含量对气候变暖响应明显,年、季水汽压与平均气温之间相关显著,年平均、春、夏、秋、冬季相关系数分别为0．592、0．192、0．551、0．532、0285。说明河西走廊年、夏、秋、冬季近地面水汽变化与河西走廊平均气温有显著正相关。     

全球气候变化下宝鸡地区的响应

54 a来宝鸡市气温在波动中呈现出上升趋势,气温升高主要发生在20世纪90年代及以后;20世纪90年代气温变率最大,80年代最小。从季节分配来看,四季气温均有升高,但以春季增温最为明显。冬季气温的变化在20世纪80年代发生了较大变化,此后一直持续在0.7℃左右;降水量在波动中呈下降趋势,多雨主要发生在20世纪50、80年代,少雨期主要集中在70和90年代。降水变率在2000年后最大,20世纪70年代最小。从季节分配来看,夏季、春季降水量均呈减少趋势,冬季降水量则呈现增加的趋势。秋季降水变率最大。这对于以夏、秋季降雨为主的宝鸡市来说,是一个值得关注的问题;对降水量、气温进行相关分析,发现年总降水量与年平均气温以及春季、夏季、秋季降水量与气温均呈负相关。冬季降水量与气温呈正相关。二者之间均表现出显著线性相关,且通过了a=0.05显著性水平检验;近期宝鸡有向暖干化发展的趋势。     

河西走廊东部地表温度的变化趋势及特征分析

利用河西走廊东部4个气象站近50 a地表0 cm的平均温度、平均最高和最低温度、极端最高和最低温度等观测资料,运用线性趋势系数法系统分析了河西走廊东部地表温度的空间分布、时间变化趋势及极值变化等特征。结果表明：河西走廊东部地表温度低海拔平原区大于高海拔山区。各地年及年代平均地温呈显著上升趋势,年平均地温的时间序列存在着6～9 a的准周期变化;各地各季节地温也呈上升趋势,春、夏季气候倾向率大于秋、冬季;月地温变化比较一致,7月为一个明显的高峰,1月为一个明显的低谷。年、各季节平均最高、最低地温总体呈上升趋势,但上升的步调和幅度不完全一致,年平均最低地温的上升幅度比平均最高地温的上升幅度大。年极端最高和最低地温也呈上升趋势,极端最低地温的上升幅度大于极端最高地温的上升幅度。     

石羊河下游物候季节的水热分配及变化特征

基于物候季节,分析了石羊河下游地区1971-2000年各季节的水热分配状况及多年变化特征。结果表明,石羊河下游物候季节的更迭与气候的季节性演变相吻合,稳定通过物候四季的温度界限分别为春季≥2.9℃,夏季≥19.0℃,秋季<19.0℃,冬季≤4.5℃。水热资源最丰富为物候的夏季,其≥0℃的积温和降水分别占全年的55.8%和62.5%。多年来,温度的四季变化和年际变化具有明显的增加趋势,增长幅度依次为冬季>全年>春季>夏季>秋季。年均温的升高以1986年为突变年,而冬季和春季气温的升高分别以1985年和1991为突变年;降水变化的趋势不明显,年降水的波动形态与夏季基本一致,春季则与夏季相反,有春湿夏干或春干夏湿的趋势。     

新疆策勒4个典型下垫面近地层风速脉动特征

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒沙漠-绿洲过渡带为研究区,对流沙地、半固定沙地、固定沙地和绿洲内部4个下垫面平均风速、风速脉动和风向脉动特征进行分析,探讨风速、风向脉动差异原因。结果表明:1平均风速与阵风风速之间符合线性相关性,相关性随着距离地表高度的增大而增大,各高度平均风速与阵风风速都呈极显著正相关(P0.01);2从流沙前缘沿主风向至绿洲内部,随着植被盖度的增加,平均风速逐渐降低,且离地表越近降低的幅度越大;3随距离地表高度的增大,各测点风速脉动强度呈现先增大后减小的趋势,风速脉动相对值呈减小的趋势。从流沙地、半固定沙地、固定沙地到绿洲内部,风速脉动强度和风速脉动相对值总体上呈现增大的趋势,而在4个下垫面中,绿洲内部不同高度的风速脉动强度在夏季表现为最小,在冬季表现为最大;4风向脉动幅度以流沙地最小,半固定沙地、固定沙地次之,绿洲内部最大,即随植被覆盖度增加而增大。     

塔克拉玛干沙漠北缘夏秋冬季地表能量平衡闭合特征北大核心CSCD

利用塔克拉玛干沙漠北缘肖塘陆—气相互作用观测站2014年7—12月的陆面通量数据,通过最小二乘法（OLS）和能量平衡比率法（EBR）研究该地区能量平衡闭合特征。结果表明：能量通量各分量均呈倒＂U＂形单峰变化趋势,除潜热通量外,均有明显的季节变化特征,表现为：夏季〉秋季〉冬季。能量平衡闭合程度：全天〉白天〉夜间,且具有逐月递减的变化趋势。地表以下5 cm处土壤热通量下的能量闭合程度明显高于地表土壤热通量下的能量闭合程度。能量闭合率在日出日落时段波动剧烈,夜间为负,且下午明显高于上午。不同天气下的能量闭合程度表现为：晴天〉阴天〉沙尘暴〉降雨。     

新疆艾比湖绿洲干燥指数变化特征

基于艾比湖绿洲4个气象站1960-2013年逐月的气候资料,计算了干燥指数。结果表明:(1)艾比湖绿洲近54 a干燥指数的均值为6.97,属于干旱地区,干燥指数呈显著下降趋势,并且持续性较强,下降幅度约为0.49·(10a)^-1(P<0.05);夏季的干燥指数最大,为9.04,冬季最小,仅为2.20。(2)艾比湖绿洲全年干燥指数在1985年发生突变性减小,夏季和冬季发生突变性减小的年份为1991年和1983年,而春季和秋季不存在突变点。(3)艾比湖绿洲干燥指数的演变过程存在着7~8 a和20~21 a的周期变化,其变化的第一主周期为9 a,第二、三周期分别为21 a和5 a。(4)干燥指数对于风速的变化最为敏感,并且相对贡献率最高,而日照时数的变化最不敏感。     

科尔沁沙地乌兰敖都地区气温变化趋势分析

通过对乌兰敖都气象观测站23a的观测资料分析表明,在全球气候逐渐变暖的背景下,科尔沁沙地乌兰敖都地区气候发生了显著的变化,气温的季节变化明显,春季、冬季温度有逐渐回升的趋势,冬季升温明显大于春季,作物生长期的温度也呈升高趋势;偏暖温和高温的年份出现频率较多,且这一趋势在近3a表现明显。科尔沁沙地西部乌兰敖都地区在近15a内正向暖温化方向发展,且以冬季变暖的趋势最为明显。     

陇东地表湿润指数的年际变化特征

利用能够代表陇东气候类型的三个代表站1971~2005年月平均气温和降水资料,分析该地地表湿润指数的时空变化特征。结果表明:地表湿润指数变化多年平均,东南部的正宁最大,中部的西峰次之,北部的环县最小,呈现由东南向中部和北部逐渐干旱的空间变化特征;东南部的正宁和中部的西峰地表湿润指数以0.0028/a和0.0034/a的速率减小,地表趋于干旱化,北部的环县以0.005/a的速率增加,地表湿润程度有所增加;地表湿润指数的季节分布以春季最小,秋季次之,夏季最大,且春季和秋季有逐年减小的趋势,干旱化程度逐年加重,夏季呈增加趋势,地表湿润状况有所改善;地表湿润指数变化主要依靠降水的影响,但同时也受温度变化的影响,温度高,地表水分蒸发蒸散量大,地表易于变干,温度低,水分蒸发蒸散量小,地表不易变干。     

基于湿润指数的新疆甘家湖地表干湿状况变化趋势

利用1953—2013年甘家湖梭梭林自然保护区内精河和乌苏气象站的逐月气象资料,采用伊凡诺夫公式计算出了逐月潜在蒸散量和湿润指数,分析了地表干湿状况的年际变化、季节变化及其主要影响因素。结果表明:1冬半年、夏半年和全年的多年平均潜在蒸散量分别为298、1 107 mm和1 407 mm,潜在蒸散量在冬半年随时间呈下降趋势,在夏半年和全年潜在蒸散量呈明显上升趋势。2春、夏季湿润指数的年际变化呈减小趋势,秋、冬季和全年湿润指数的年际变化呈增加趋势。根据湿润指数相对应的气候区划标准,春季甘家湖自然保护区为半干旱地区,夏季和秋季为极干旱区-干旱区,冬季为干旱区的亚湿润区-湿润区。3湿润指数与降水量、水汽压和相对湿度呈正相关,与风速、气温和日照时数呈负相关;相对湿度变化对湿润指数变化影响最大,其次是日照时数、气温、水汽压和降水量,影响最小的是风速。     

山西省太原市1951-2008年气候变化态势分析

利用太原气象观测站1951-2008年的气温和降水资料,采用数理统计分析方法对太原市近58年的气候变化的特征和规律进行分析。结果表明:58年来太原市年平均气温呈现非连续性上升趋势,线性倾向值为0.34℃/10年,各季的变暖趋势相同,但增幅依次为冬季、春季、秋季、夏季。58年来降水总体为波动中明显减少的趋势。各季降水量也呈减少的趋势。综合气温与降水变化状况,太原市气候呈现暖干化的趋势。太原市降水和气温的年代分布具有明显的阶段性,显示气候变化具有阶段性、季节差异性特征。