气候变化对我国北方农牧交错带及其气候生产力的影响

根据我国北方63个代表站点（1961－1995）的气候资料，在分析了该地区近40年来气候变化现状的基础上，选用了合适的指标和计算方法，研究未来气候变化情景下，我国农牧交错带界限及其气候生产力的变化。研究结果表明，在降水不变，温度升高的情况下，现有的农牧交错带将东南移，范围扩大；同时气候生产力可能下降。而在温度升高、同时降水增加的气候情景下，农牧交错带的移动变缓，甚至不变，视降水的情况而定。降水增加能部分或完全补偿因温度引起的气候生产力的下降，气候生产力甚至有可能增加。降水是决定农牧交错带位置及其气候生产力的关键因素，但未来干热的气候趋势有可能使该地区的环境状况变得更为严峻。     

黄土丘陵沟壑区县域气候生产力对气候变化的响应——以陕北米脂县为例

根据米脂县1971-2004年气象资料,利用Thomthwaite Memoria模型,在分析该县气候变化趋势的基础上,计算并预测了气候生产力对气候变化的响应。结果表明:年平均气温以0.045℃/a的速率递增,远大于全国同期增温速度,20世纪90年代为近34年来最暖期,且冬季气温升高(变暖)对年平均气温升高(变暖)贡献最大;年降水量递减率为-0.248 mm/a,夏季递减速率远大于冬季;气候生产力与年降水量增减变化步调一致,但变化趋势却相反,且该县年降水量对气候生产力的影响程度远大于气温的影响,气候暖干化致使气候生产力利用率仅为21.44%;"冷湿型"气候对该县农作物生产有利,公顷产量将增加4.66%,"暖干型"气候对农作物生产不利,气候生产力将减少17.12%。     

全球气候变化背景下渭北旱塬气候变化及气候生产力研究

运用数理统计方法对渭北旱塬5市19个代表性气象站点1970—2010年的气温及降水量气象要素进行了统计分析,研究了全球气候变化背景下渭北旱塬气候变化及气候生产力对其响应。结果表明:渭北旱塬年、季平均气温均呈明显上升趋势,春季和冬季的升温幅度较大;年、季降水总量呈下降趋势,其中春季及秋季的降水量呈下降趋势,而夏季及冬季的降水量呈上升趋势;气候生产力呈增加趋势,未来暖湿型气候对作物生产最为有利,气候生产力平均增加12.1%,"冷干型"气候对作物生产最为不利,气候生产力平均减少18.3%。     

气候变化对黄淮海平原粮食生产力影响的实证研究

作为中国重要的粮食生产基地,黄淮海平原粮食生产在气候变暖背景下将可能面临着较大的挑战。由此,文中依托于经济-气候新生产函数模型,运用空间计量经济学模型实证分析气候变化对黄淮海平原玉米和小麦生产力的影响。研究结论表明:温度对小麦单产的影响呈现了显著的"倒U型"非线性关系,但对玉米单产却未产生显著的非线性影响;降雨对玉米和小麦单产都产生了显著的"倒U型"的非线性影响;在气候变化背景下,化肥投入、机械投入与技术进步对黄淮海平原玉米和小麦生产力有显著的正向影响,在一定程度上减缓气候变化的不利影响。     

北方农牧交错带气候变化对农作物生产力影响的诊断分析-以定西县为例

根据北方农牧交错带(定西县1970-2000年)的气候资料,分析了该地区30年来气候变化周期、趋势及其农作物气候生产力的变化。研究结果表明:气温有上升而降水呈减少的态势,并且都具有7年的准周期,预计在下一个周期平均气温可能会增加到7.88℃,而降水将减少到377.7mm。在温度升高而降水不变的情景下,温度每升高1℃,农作物生产潜力增加69kg/hm2.a;相反情况下,降水每减少1mm,生产潜力减少9.7kg/hm2.a。研究农牧交错复合生态系统气候变化及农作物生产力对气候变化的响应且有非常重要的意义。     

黄土高原气候响应全球变化的敏感区

收集黄土高原区域近40 a各主要气候要素变化资料并利用Petitt方法计算变点,滑动t检验气候变点或转折点,以分析判断黄土高原对全球气候变化响应的敏感性及敏感区域。结果表明:黄土高原降水、气温、土壤干旱、气候生产力等气候要素对全球气候变化响应的敏感区主要集中在高原中部附近,敏感区要素变化以2~4 a的年际振荡为主。     

关山南麓地区牧草生产潜力对气候变化的响应

应用1971~2005年天水市关山南麓清水、张川两县的气象及牲畜存栏数资料,用数理统计方法,分析关山南麓的气候变化规律,计算牧草的气候生产力,并回顾分析该地羊畜饲养量的变化情况。结果显示:近35 a关山南麓地区年平均气温升高了0.7~0.8℃,前30 a年均降水量减少了50 mm;牧草生产的主要气象限制因子是降水量,牧草的热量气候生产力增加了3 080 kg/hm2,降水生产力减少了841 kg/hm2。水热条件匹配不好,实际生产力下降。畜牧业的初级生产力达到或接近载畜量的极限,今后关山地区的畜牧业的发展应定位在畜牧产品的精细加工及深化利用上。     

近20 a云雾山草地生产力对气候变化的响应

研究云雾山典型草原生产力与气候变化的关系,制定合理应对措施,是云雾山植被重建和生态环境恢复的重要保障。本文基于1992—2011年气候数据和相应的草地生产力调查资料,分析了云雾山草地生产力、气候生产潜力变化特征及其与温度和降水变化的关系。结果表明:(1)近20 a来研究区年平均气温显著升高,冬春季增温高于夏季;年降水量呈下降趋势,但未达显著水平,仅7月降水量显著下降。(2)夏季增温及干旱导致云雾山草地生产力及气候生产潜力下降,此外,冬季增温也抑制草地生产力的提高。(3)研究区气候资源利用率为53%,尚有一半的生产潜力有待开发;适度利用、改良草场,增加人工草场培育是进一步提高草地生产力的有效途径。     

近45年气候变化对哲盟作物生产潜力的影响

分析哲盟近４５年气候变化对作物生产潜力的影响,结果表明：光合物产潜力有减少的趋势;温度升高使得光温生产潜力变幅减少;受降水变率大的影响,气候生产潜力变幅最大。并从生产潜力的角度,说明了解决农业灌溉问题和充分利用热量的增加是适应气候变化,提高作物现实生产力的关键。     

青海气候变化趋势及对植被生产力影响的研究

应用青海省南部三江源区、东北祁连山地及环青海湖区气象站1961-2004年气温、降水和所在地区植被地上净初级生产力资料,分析和模拟了44年来有关气候变化特征以及植被生产力与气温、降水、地理坐标参数间的关系,模拟估算了假设未来气候温暖化情景下青海植被生产力变化的可能。结果表明:44年来青海各地气温均在升高,青海北部比南部增温明显;年降水量变化平稳,但北部比南部有所增加;土壤实际蒸发散表现出明显的升高趋势;青海南部植被地上净初级生产力(NPP)逐年降低,青海东北地区相对平稳。模拟计算表明,由于青藏高原植被的生长主要受温度条件的限制,在未来气候增暖,降水不变或增加的趋势下,植被地上NPP均有所增加。     

Simulating hydrological responses to climate change using dynamic and statistical downscaling methods: a case study in the Kaidu River Basin,Xinjiang, China

Climate change may affect water resources by altering various processes in natural ecosystems. Dynamic and statistical downscaling methods are commonly used to assess the impacts of climate change on water resources. Objectively, both methods have their own advantages and disadvantages. In the present study, we assessed the impacts of climate change on water resources during the future periods (2020-2029 and 2040-2049) in the upper reaches of the Kaidu River Basin, Xinjiang, China, and discussed the uncertainties in the research processes by integrating dynamic and statistical downscaling methods (regional climate models (RCMs) and general circulation modes (GCMs)) and utilizing these outputs. The reference period for this study is 1990-1999. The climate change trend is represented by three bias-corrected RCMs (i.e., Hadley Centre Global Environmental Model version 3 regional climate model (HadGEM3-RA), Regional Climate Model version 4 (RegCM4), and Seoul National University Meso-scale Model version 5 (SUN-MM5)) and an ensemble of GCMs on the basis of delta change method under two future scenarios (RCP4.5 and RCP8.5). We applied the hydrological SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model which uses the RCMs/GCMs outputs as input to analyze the impacts of climate change on the stream flow and peak flow of the upper reaches of the Kaidu River Basin. The simulation of climate factors under future scenarios indicates that both temperature and precipitation in the study area will increase in the future compared with the reference period, with the largest increase of annual mean temperature and largest percentage increase of mean annual precipitation being of 2.4°C and 38.4%, respectively. Based on the results from bias correction of climate model outputs, we conclude that the accuracy of RCM (regional climate model) simulation is much better for temperature than for precipitation. The percentage increase in precipitation simulated by the three RCMs is generally higher than that simulated by the ensemble of GCMs. As for the changes in seasonal precipitation, RCMs exhibit a large percentage increase in seasonal precipitation in the wet season, while the ensemble of GCMs shows a large percentage increase in the dry season. Most of the hydrological simulations indicate that the total stream flow will decrease in the future due to the increase of evaporation, and the maximum percentage decrease can reach up to 22.3%. The possibility of peak flow increasing in the future is expected to higher than 99%. These results indicate that less water is likely to be available in the upper reaches of the Kaidu River Basin in the future, and that the temporal distribution of flow may become more concentrated.     

新疆叶尔羌河源流区气候暖湿化与径流的响应研究

应用卡群水文站和塔什库尔干气象站1961-2006年的观测资料,分析了叶尔羌河流域源区气温和降水的变化特征以及径流对气候变化的响应。结果表明:近46 a来叶尔羌河源区气温总体呈上升趋势,而降水量呈增加的趋势;对气温与降水序列进行统计检验,得出该地区气温增加的趋势显著,降水增加的趋势不显著,气温的增加趋势大于降水。气温是叶尔羌河源区径流量变化的主要影响因素,夏季平均气温与年径流量的相关系数最大,为0.81。与新疆地区其他河流不同的是,7-8月降水量与年径流量呈负相关的关系,相关系数为-0.57;在降水量不变的情况下,径流量随气温升高而增加;在气温不变的情况下,径流量随降水量的增加而减少。     

玛纳斯河流域绿洲区气候变化特征分析与预测

利用1964～2007年玛纳斯河流域绿洲区5个气象台站逐月气温、降水数据,建立玛河流域绿洲区年均气温、降水序列,利用一元线性回归、Mann-Kendall等方法分析研究区44年来气温、降水的变化特征.并利用均生函数预测模型对研究区未来5年气温、降水变化进行预测.结果表明:1)玛河流域绿洲区近44a来气温呈显著上升趋势,...     

1960—2019年黄河源区气候变化时空规律研究

黄河源区是气候变化敏感区及生态环境脆弱区,也是黄河的主要产流区,其气候变化问题备受关注.利用黄河源区均一化气温和降水观测数据,系统分析了近60 a黄河源区平均气候与极端气候事件的变化特征.结果表明:1960—2019年黄河源区年平均气温、平均最高及最低气温表现出增温趋势的一致性,且源区东部增温幅度高于西部;黄河源区年均...     

黄河源地区植被净初级生产力对气候变化的响应

基于黄河源区1959—2008年月平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、降水量、风速和日照百分率等气候要素资料,应用修订的Thornthwaite Memorial模型计算了50 a植被净初级生产力(NPP),分析其年际和年代际变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:1959—2008年间,研究区年NPP变化呈显著上升趋势,NPP变化曲线线性拟合倾向率在95.502～190.72 kg/(hm2.10a)之间,20世纪90年代后NPP较高。20世纪70年代表现为"冷干型"气候特征,NPP距平百分率偏少1.1%～2.1%;2001—2008年均为"暖湿型"气候特征,NPP距平百分率偏多2.1%～4.5%。影响黄河源区NPP变化的主要气候因子是降水量、最大蒸散量和平均最低气温。"暖湿型"气候对植被净生产力增加最有利,黄河源区NPP可增加5.5%～8.5%。而"冷干型"气候造成植被净生产力下降5%～9%。若2050年在"暖湿型"气候情景下,黄河源区未来NPP较多年平均值增加7%～17%。     

黄河源头气候变化对生态环境的影响

利用黄河源头玛多、玛沁两个气象站1961～2010年50年逐月平均气温和降水量资料,采用Mann-Kendall等检验方法分析年和四季的气候特征及气候变化趋势,并对气候突变进行了检验。结果表明:近50年来黄河源头表现出气温升高、降水量呈微弱增加、地表蒸发量增大的变化趋势,并且在90年代后期变化趋势更加明显,这种气候变化趋势加速了黄河源头草地退化和沙化。     

流域气候变化和人类活动对内陆湖泊影响的分析

近几十年来干旱和半干旱地区的内陆湖泊发生了巨大的变化,有的出现了面积萎缩和水位下降,有的水位和面积保持稳定,有的消失;博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖,青海湖是我国最大的内陆咸水湖;因此,研究其流域气候变化和人类活动对湖泊的影响具有代表性,对更好保护内陆湖泊,合理利用湖泊水资源具有重要的意义。利用1958-2000年流域降水和温度的资料和灌溉引水量的资料,采用年代对比、距平百分率、滑动平均曲线方法分析了气候变化和人类活动对博斯腾湖和青海湖的影响。分析结果表明气候变化是湖泊水位变化的主要原因;人类活动对博斯腾湖水位变化有一定的影响,而对青海湖水位变化的影响微弱。     

全球气候变化下西安地区的响应

利用西安市56a的气温、降水量资料对其气候变化特征进行分析.得出:西安市56a来气温呈波动上升趋势,年平均气温的增温倾向率为0.296℃ /10a,大于同期全国年平均增温率(0.04℃/10a).从季节来看,冬季增温明显,特别是20世纪90年代以后是出现异常冬暖年的主要时期;西安市56a来降水量以6.752mm/10a...     

气候变化对黄河源区水资源的影响及未来趋势预估

利用黄河源区有关水文、气象台站观测资料,分析了黄河源区年平均流量变化与气候条件的响应关系,发现气温、降水及蒸发的波动变化对流量有很大影响,依此关系建立了流量预估模型;并根据气候模式输出数据经降尺度处理生成的未来气候情景,对未来源区流量进行了预估。结果表明:近49a间,源区气温呈波动上升态势;蒸发量显著增大,年均降水量没有出现明显的趋势性变化,但具有明显的年际和年代际振荡。源区流量的变化与降水量、气温及蒸发的变化之间存在显著的线性关系,近49a年来,由于气温的持续上升导致径流蒸散发损耗超过降水量的补给作用,源区流量总体呈减少趋势,但近几年随着降水量的增加而有所回升。未来两个时期(2020s、2050s)源区年平均流量为593.61m3/s和525.11m3/s,较气候标准期(1961年-1990年)分别减少14.9%和24.7%,据此,未来气候变化对黄河源区水资源的影响可能弊大于利,但仍具有较大不确定性。     

华北段农牧交错带气候变化特征及其响应

依据华北段农牧交错带1961-2010年气象资料,利用标准化降水指数(SPI)、Mann-Kendall检验等方法对研究区的气候变化特征进行了分析。结果显示:1)近50a来,华北段农牧交错带以1987年为界划分为两个时期,此前为冷期,此后为暖期。其年平均气温线性增温速率为0.35℃/10a,冬季增温最显著,其次为春季、秋季、夏季。气温在1993年发生突变。2)年降水量呈下降趋势,倾向率为-6.51mm/10a,夏季降水的减少对其贡献率最大。3)气温突变后,极端旱涝灾害事件减少,中旱灾害频率在增加,气候变化整体呈现暖干趋势。