基于 DEM 的贵州山区气温和降水推算方法研究

选取贵州省19个气象站50a（1960－2009年）的气温、降水资料,并以26?876°N 为界（威宁测站纬度）将贵州分为南北两个区域———南区和北区,同时以1 km ×1 km 的 DEM 数据为基础,结合多元回归等方法,分区域建立基于纬度、归一化的海拔和坡向、以及坡度因子的气温和降水推算模型,由此在其选定区域进行气候要素小网格推算。结果表明：地理因子中,纬度因子对温度和降水的贡献最大;南区温度模型相关显著,但降水模型没通过检验;而北区温度和降水模型效果都很好;在推算区域中,温度,降水分布存在纬向差异。     

江淮梅雨期气温日较差异常及其环流背景分析

利用1951~2001年江淮地区109个台站的逐日最高、最低气温资料,对江淮地区气温日较差变化趋势的气候特征及其环流背景进行了分析。结果表明,江淮地区梅雨期的气温日较差可划分为南、北、西3个气候区域,各个区域的气温日较差呈现出明显或不明显的减小趋势,北区的减小趋势最为明显;江淮特别是江淮南区气温日较差的异常与江淮地区梅雨期的降水有较好的对应关系;以江淮南区梅雨期气温日较差为代表分析其异常与环流背景的相关关系,发现季风环流、南亚高压加强(减弱),副高减弱(增强),低层暖(冷)平流加强,空气柱厚度增加(减小),使江淮南区降水减少(增多),利于气温日较差偏大(偏小)。     

湖北省复杂地形影响下降水精细化分布特征研究

利用湖北省2 005个区域自动气象观测站和82个国家气象站近3年降水数据,结合数字高程资料(DEM)的经度、纬度、高度、坡度、坡向5类地形因子,分8个区域分别建立降水与地形因子的模型。与实际降水的空间插值分布进行对比,趋势较为一致,建立的模型模拟降水准确率为89.5%,所建模型能较好地反映实际降水情况。从模拟的结果来看,湖北省大部分地区年降水量介于600～2 100 mm,其分布趋势由北向南递增,鄂西南、鄂东南、鄂东北3个区域为降水量最多区域。考虑山地、经纬度等影响要素后,模拟的年降水量在山区数值明显较之前仅通过国家气象站降水资料建立的降水量分布数值偏多,其中,在鄂东南区域数值偏多200～300 mm,在鄂西南区域偏多300～400 mm,在鄂东北区域偏多300 mm左右。特别是所建立的湖北省降水分布模型能反映出高海拔地区降水量明显高于周边低海拔区域的特征。     

六盘山自然保护区38年来植被覆盖与气候变化关系分析

以六盘山自然保护区的植被为研究对象,根据分布在林区的泾源、六盘山、原州区、西吉等台站的气象数据为依据,研究了1971～2008年六盘山自然保护区植被变化与气候变化之间的关系。结果表明,近38年来保护区内的六盘山降水大于南北区,南区远大于北区;近十几年降水有减少趋势。保护区内的六盘山气温低于南北区,南区低于北区;各区温度有很强的振荡一致性,近于同时上升下降;1984年以后,各区气温呈明显上升趋势,峰值和谷值全部上升,并在近10年有加快迹象;温差有增大趋势。保护区内的六盘山湿度大于南北区,南区大于北区;三区湿度的变化方基本一致,1989以后湿度迅速下降,尤其以北区最显著,六盘山与南北区、北区与南区的湿度差值有增加趋势,尤其是六盘山与南北区之间。周期分析表明,影响六盘山自然保护区的大气环流形势存在3年左右、8年左右、11年左右、15年左右的周期,主观分析异常强迫得到的周期与此一致或接近。在降水减少、气温升高、湿度下降等不利于天然植被正常生长的大背景下,六盘山自然保护区植被面积仍然在增加。     

基于GIS/RS的江西省农业气候区划

在农业气候资源研究中,气象观测站点数据的区域化问题是进行资源优化配置和高效利用的一个重要环节。利用江西省84个气象站点,采用SPSS统计软件逐步回归分析方法分别建立江西省年均降水和年均气温与经度、纬度和海拔之间的统计线性关系模型,结合SRTM-DEM、经度和纬度计算江西省每个栅格点上的年均气温和降水。在ArcGIS支持下,利用统计关系模型对月平均温度和降水进行了区域化。并以年均降水量和气温作为气候特征指标进行聚类,将江西省划分为6个农业气候类型区:(1)湖泊气候区;(2)平原气候区;(3)赣西北中低山丘陵气候区;(4)赣东低山丘陵气候区;(5)山地气候区;(6)高山气候区。     

湖南气候变化对农业生产影响的评估研究

根据湖南96个气象站1961-2004年的气温资料,分析了年平均气温、界限温度的变化对农业生产和水稻、棉花、油菜等主要作物的影响.并建立平均气温与地理因子(纬度、经度、海拔高度)之间的关联,利用GIS技术,探讨了未来CO2倍增导致气温升高对农业熟制的影响,结果表明:气温升高1℃,三熟制面积增加4.34万km2;气温升高2℃,三熟制面积增加5.44万km2.     

东北地区农业气候资源空间分布模型的建立

在GIS支持下,以中国东北地区(辽宁、吉林、黑龙江)3省的DEM(数字高程模型)为基础,建立经度、纬度、海拔高度等大地形因子数据库及坡度、坡向、遮蔽度等小地形因子数据库。利用东北地区各县市1961—2000年气温、降水和相对湿度数据,采用三维二次趋势面模型进行逐步回归,构建东北地区逐月主要农业气候要素与宏观地理因子的数学模型。最终完成东北地区各气候要素空间分布的综合数学模型,并利用GIS平台建立空间分辨率为1km×1km的主要农业气候要素的网格化数字专题图。农业气候空间分布模型与栅格化数据库的建立对于东北地区农业生产与资源保护与利用具有重要作用。     

黄桃始花期和成熟期统计预报模型研究

基于上海市奉贤区2002-2012年黄桃开花期和成熟期资料以及气温、降水量、日照等气象资料,应用数理统计方法分析了黄桃越冬期至果实发育期不同时段的气象因子对桃树开花期、桃子成熟(采摘)期的影响.结果表明:①始花期满足温度低于7.2℃达1 150 h的需冷量,日期出现在1月下旬至2月上旬,平均为2月2日;温度因子影响大,日照因子影响次之,降水因子及其他气象因子影响较小;各气温因子中,以最低气温对花期的影响最大,平均气温次之,最高气温较小;上年12月上、中旬的平均最高气温、平均气温偏高会影响(甚至抵消)桃树休眠期的需冷量积累,延迟开花,反之提早开花;2月下旬至3月下旬最低气温偏高,有利于促进桃树萌芽和提早开花.②成熟(采摘)期早晚主要受温度(包括气温日较差)、日照时数以及降水量的影响;早春温度高,桃子成熟期偏早;6月上旬至8月上旬最高气温偏高、最低气温相对较低,气温日差较大,有利于桃子膨大与提前成熟;除6月下旬至7月上旬梅雨量偏多使桃子提早成熟外,过多的降水大多导致成熟延后.所建立的黄桃开花期和成熟(采摘)期的预报模型拟合的正确率均为100％,其精度可满足业务服务需求.     

基于MaxEnt模型的阿勒泰金莲花潜在适生区预测

利用最大熵模型(MaxEnt)预测阿勒泰金莲花潜在适生区能够为新疆阿勒泰金莲花的科学规范种植提供有效的理论指导和依据.以12个实际分布数据及42个环境因子为依据,采用MaxEnt模型结合GIS(地理信息系统)空间分析技术预测阿勒泰金莲花潜在适生区,用聚类分析法划分适生区等级,使用百分比贡献率分析其主要环境因子及生态位参数.结果表明:(1)ROC(受试者工作特征)曲线评价显示MaxEnt模型预测阿勒泰金莲花潜在适生区的训练数据集和测试数据集的AUC(ROC下的面积)值分别为0.943和0.994,表明模拟效果优秀.(2)影响阿勒泰金莲花生长的主要环境因子百分比贡献率是日照时数(24.63％)、4月降水量(24.29％)、年平均最高气温(22.89％)和11月降水量(17.91％);阿勒泰金莲花适宜生长在日照时数≥2868 h、4月降水量≤21 mm、年平均最高气温≤9.1℃和11月降水量≤14.8 mm的环境中.(3)阿勒泰金莲花潜在适生区总面积为46042.45 km2,其中最适生区面积7536.71 km2,主要分布于阿勒泰市、布尔津县、富蕴县和哈巴河县的北部.阿勒泰金莲花潜在适生区呈北高南低的空间分布格局,降水、日照和气温是影响其分布的主要环境因子.     

气候变化对涟水县气候生产潜力的影响分析

利用1961~2010年涟水及其周边11个站点年平均气温、降水量资料,应用Thornthwaite Memorial模型,估算了历年涟水蒸散量气候生产潜力(TspV),分析了其时空分布规律及气候生产潜力与温度或降水量的关系。结果表明,1961~2010年涟水县温度呈上升趋势,降水总体没有明显的增加或减少趋势;涟水TspV值的变化趋势与年降水量的趋于一致,其空间分布特征表现为明显的纬向递减特征;气温与气候生产潜力相关系数极小,区域气候生产潜力与气温关系甚微;降水与同期气候生产潜力关系密切,气候生产潜力和降水量时间变化趋势基本一致;降水是区域作物产量的主要限制因子。     

黑龙江省冻土影响因子分析

利用1960～2010年黑龙江省83个气象站的冻土、0cm地温、海拔、纬度和经度资料,采用线性回归方法,分析了黑龙江省冻土的影响因子.结果表明,高纬度地区地温低,在同等条件下冻土深度较低纬度地区大;冻土与气候因素中的气温、降水、云量、日照、积雪相关.     

气象因子在宣城茶叶区划中的应用

根据宣城地区1981~2010年茶叶产量与气象、土壤和地形因子的相关分析,结合宣城全市区域站2012~2013年的逐日气温和降水资料,筛选出茶叶区划指标为6个气象因子(≥10℃有效积温、3~4月份降水量、3~4月份平均气温、夏季低云量、冬季总云量和干燥度)、3个地形因子(海拔高度及坡度、坡向)和2个土壤因子(土壤质地和土壤pH),采用加权指数求和法,建立宣城地区茶叶综合区划评估模型,借助GIS技术,将宣城地区茶产区划分为最适宜区、适宜区、一般适宜区和不适宜区。结果表明,宣城地区茶树最适宜区面积61.7 km2,约占宣城地域面积的0.5%,主要集中海拔高度在193~401 m的山区;茶树适宜区面积6 694.7 km2,约占宣城地域面积的54.2%;茶树一般适宜区面积5 593.4 km2,约占宣城地域面积的45.3%。     

长白山池北区气温与降水变化特征及相关性分析

本文利用长白山池北区(二道站)1965—2014年逐月平均气温、降水资料,利用统计学的方法分析长白山池北区近50a来温度与降水变化情况与趋势,并对二者的相关性进行分析。结果表明,长白山池北区近50a来年际、年代际气温均呈现波动式增长形势,1965—1989年为相对偏冷期,1990—2014年为相对偏暖期。各个季节气温变化情况与全年平均有较好的对应关系。其中春季和冬季升温趋势比较明显,夏季和秋季升温较弱。降水从全年和四季的年际、年代际分析无明显的规律,但是利用spss软件分析其与气温变化的相关性,发现年平均气温与年总降水量相关性显著。因此推断,从全年的时间尺度而言,长白山池北区未来气候走向是气温升高,降水增多。     

燕山南北两侧气候差异性探究

本文将研究着眼于燕山的坡向、海拔、与海的距离等地理因素,探究产生如温度、降水等这些气象因子上的较大差异的原因.得到如下的结论:(1)燕山的存在加大了南、北坡气温和降水上的差距,坡向为影响气温和降水的主要因子,与年平均温度的相关系数达到了0.824,与年降水量的相关系数达到了0.818.(2)燕山起到了阻挡水汽的作用,使...     

福建长汀红壤区1965—2013年气温和降水量的变化趋势

采用线性回归、Daniel和Mann-Kendall检验法,分析长汀地区1965-2013年的气温及降水变化趋势,并选取屏南地区做对比研究,解释长汀地区气象因子变化的原因.结果表明采用这3种方法进行气温、降水量变化趋势分析,得出的结论基本一致,即长汀地区1965—2013年气温呈增长趋势,且增长显著;1965—1989年降水量处于持续减少状态,从1990年开始增加,2000年以后增加趋势趋于缓慢.Mann-Kendall突变检验显示:长汀地区在2005年发生气温突变,2005年以后气温呈上升趋势,并于2008年达到显著增加水平;而对照地区屏南的气温突变发生在1994年,并在2000年以后气温呈显著上升状态.表明整体上长汀地区的温度和降水的变化趋势与对照地区(屏南)相近,但存在突变点提前或滞后的现象.说明人为因素对当地植被和生态环境造成了影响,进而影响了当地的温度和降水等区域气象因子.     

冀北山地界面层立地评价热量因子相关模型的研究

为提高立地评价定量化水平,于2005和2006年生长季在河北省丰宁定位观测了小坝子乡山顶、阳坡、阴坡的太阳直接辐射强度、空气温度和地温等热量因子.运用回归分析等数学方法,建立了热量因子间的相关模型.结果表明,3个观测点上太阳直接辐射强度与气温均呈二次曲线相关关系,气温与地温呈线性相关关系.实现了因子间的相互推算,为立地评价数量化奠定了基础.      

基于MaxEnt模型的滇藏木兰适生区分布预测研究

滇藏木兰(Magnolia campbellii)是国家二级保护植物,对研究植物进化和地质科学有着较高的参考价值,是我国乃至世界公认的观赏性珍稀树种。本研究采用MaxEnt模型、ENM Tools和ArcGIS相结合的方法,预测滇藏木兰在我国的适生区域并确定其主导生态因子和阈值范围。结果表明,预测的滇藏木兰高适生区主要集中在云南省西北部和西藏自治区南部,中、低适生区的范围除了围绕高适生区稍有延伸外,在四川省、广西壮族自治区、广东省、贵州省、福建省等区域有少量分布;高、中和低适生区面积分别约为6.25×104 km2、6.84×104 km2和73.45×104 km2;最冷季降水量、温度季节性变动系数、最干月降水量、海拔等4个生态因子在适生区分布预测中起着主导作用。本研究结果可为我国滇藏木兰的保护规划制定、选种培育、遗传改良及引种驯化提供依据。     

应用最大熵模型预测黄连木在中国的潜在分布

为了合理规划黄连木(Pistacia chinensis)的引种栽培区、黄连木的引种栽植和可持续管理提供科学依据,以中国科学院植物研究所植物标本馆和中国数字植物标本馆297个黄连木样本分布记录和WorldClim数据库中下载末次盛冰期、当代(1960—1990年)和2070年的气候数据为数据源,利用MaxEnt和Arcgis模拟黄连木的潜在地理分布.结果表明:当代黄连木的适分布区在河南、山东、安徽、浙江、贵州、江西、广西、湖南等省份,面积为74.5万km2;末次盛冰期时的最适分布区面积为74.4万km2;2070年的分布范围明显减缩,主要分布在安徽、山东、贵州、广西等省份,最适生分布区面积为61万km2,较当代减少17.6％.年均降水量、最冷月份最高气温和12月份最低气温是影响黄连木分布最重要的环境变量.MaxEnt预测结果与黄连木实际分布相符合,能够反映黄连木在中国的分布情况.未来气温升高,降水减少,黄连木最适生区会逐渐缩减,降水较少区域黄连木的分布更容易受到环境因子的影响.     

浑善达克地区典型植被NDVI与温度、降水的相关性分析

浑善达克沙地处于中国陆地生态系统对全球变化响应的一级敏感区,植被对气候变化敏感.基于1998-2010年SPOT/VEGETATION VGT-S10逐旬NDVI数据,研究区域典型植被的旬归一化植被指数(NDVI)动态变化及其与温度、降水的相关性以及气象因子影响的滞后效应.结果表明,长时间旬NDVI序列较好地反映了主要植被类型随着季节变化的生长发育状况;生长季节内植被旬NDVI和气温的相关性高于其与降水的相关性,气温、降水对不同植被的影响具有滞后效应,滞后期均在40d以内,滞后期长短因植被而异;年际间旬NDVI与降雨量、温度的相关分析表明在植被快速生长期降雨量对植被生长有重要促进作用,而温度在植被生长初期和成熟期则是植被旬NDVI提高的重要原因;由于春、冬季旬NDVI与温度、降水变化的高度一致性,全年旬NDVI与气象因子相关分析的可靠性降低;而生长季节内植被旬NDVI与降水、温度的相关性分析可以很好地揭示气象因子与植被生长发育的关系.     

基于GIS的广西温度气象参数精细化研究

利用广西90个国家气象站和127个区域自动气象站建站至2016年极端气温资料,采用耿贝尔分布推算了站点各重现期的极端气温,并应用GIS技术对广西的温度气象参数进行精细化研究,推算出了广西1 km×1 km分辨率的10、30、50和100年一遇的极端气温,分析了温度参数的空间分布特征。结果表明:用耿贝尔分布函数对极端气温进行拟合是合理和准确的;经过GIS格网技术推算后得到的温度气象参数更精准更细致,能准确地描述出其空间的分布特征;GIS的应用为高新科技在气候可行性论证业务领域提供了新的途径和方法;各重现期极端最低气温的分布是北部低、南部高,丘陵山区低、盆地平原高;各重现期极端最高气温的分布是右江河谷及其上游的田林、隆林、西林,南宁、崇左、贵港、柳州、贺州,以及桂林市、灵川县、临桂县等地相对较高,向南靠近沿海和与湘、黔交界的北部边缘各地,以及金秀县、那坡县、靖西县、德保县等地相对较低。