天山北坡融雪期土壤湿度特征及其影响因子

以天山北坡军塘湖流域为研究区,测量2009年和2010年该地区不同深度土壤湿度的变化,并对2 a融雪期各土壤湿度进行比较。结果表明：2 a间 0 cm和10 cm土壤湿度变化趋势一致,20 cm和30 cm土壤湿度变化差异较大。运用相关分析方法,分析2009年各层土壤湿度与2 m气温、土壤温度及雪深的关系,得出各层土壤湿度变化是气温、雪深和土壤温度综合作用的结果,但在不同时期不同深度土壤湿度所受的影响因子不同。同时分析了2009年和2010年不同土壤湿度特征与融雪洪水洪峰的关系,得出在融雪期,若下层（20 cm以下）土壤湿度变化小则出现洪水,反之则无洪水。其结果为进一步研究融雪径流模型和洪水径流预报提供基础资料。     

气温与降水形态关系研究-以开都河流域为例

基于开都河流域4个气象站点的日平均气温与不同降水形态数据的统计分析,结合海拔高程探讨不同降水形态下的降水频次和降水量与气温的分布规律,以及不同降水形态的降水频次与降水量发生在同一气温区间的比率变化。结果表明：流域内不同高程站点的降水频次和降水量与气温的分布关系基本呈单峰形态变化,各个站点95%的降雪频次和95%的降雨频次发生在不同的气温区间,95%的降雨量和95%的降雪量发生的气温区间分别小于95%的降雨频次和95%的降雪频次发生的气温区间。降雨形态下随着海拔的升高气温越低越容易降雨,且降雨量增多;降雪形态下随着海拔的升高气温越低越容易降雪,但是降雪量却随海拔的升高,温度越高降雪量越大。随着气温由低至高的变化,降水形态逐渐由降雪形态转变为降雨形态,并且在转变过程中4个站点具有各自不同的临界气温区间。     

融雪期土壤湿度与土壤温度、气温的关系

以天山北坡军塘河流域为研究区,利用2006年融雪期观测的土壤湿度和土壤温度及气温资料,分析土壤湿度在融雪期的变化情况以及与土壤温度和气温之间的关系,对观测期内10 cm深处的土壤日平均湿度与日平均温度关系进行了拟合,得出回归方程并通过了0.05的显著性检验;对观测期内雪面以上20 cm的日平均气温与10 cm深度土壤日平均湿度进行了相关性分析(R=0.78),结果表明,两者之间具有较高的相关性.用比较容易取得的雪面气温与土壤湿度建立关系,或者能够解释土壤内部湿度大致情况,对军塘河流域春季融雪径流的形成和预警,都有现实的参考意义.     

气温变化条件下融雪速率和土壤水分变化的同步观测试验

气候变化可以改变积雪持续的时间、雪盖储水量及积雪开始融化的时间,从而影响土壤水分时空分配。利用TFACE（temperature free air controlled enhancement）的增温装置,在中国科学院天山积雪与雪崩研究站的融雪季节进行为期一个月的室外增温试验。试验包括3种处理：自然状态、增温Ⅰ和增温Ⅱ。结果表明：气温的升高和增温区内局部空气热对流加入的黑色粉尘物质加速了积雪的消融;在增温Ⅰ和增温Ⅱ条件下,积雪将提前19 d和25 d 消融,相应的各土层土壤水分也出现不同程度的增加。与此同时,土壤水分最大值也提前13 d和22 d。土壤水分极值的提前预示着以融雪水为重要来源、以超渗产流模式为主的河流洪峰的提前,或者超渗产流模式向蓄满产流模式的转变。这将给区域内水资源的时空分布和管理分配带来影响。     

晚稻大田气温变化特征及其与气象站气温的关系

采用2010—2012年南昌晚稻大田气温监测资料与附近气象站的同期监测资料,根据气象特征将其分为晴天、多云、阴天、雨日4种天气类型,根据晚稻大田气温的变化特征,以及稻田与气象站气温的关系,拟建立不同天气类型下两者的转换模型。结果表明,（1）稻田的日最低气温一般出现在早晨06：00左右,日最高气温大约出现在14：00;其中,06：00—14：00为气温上升阶段,14：00—19：00为快速下降阶段,19：00至次日06：00为缓慢下降阶段。（2）各个时次的稻田气温均比气象站低,尤其在晴天或多云时稻田气温偏低更加明显。（3）晴天、多云、阴天、雨日稻田日均气温比气象站气温分别偏低了1.7℃、1.2℃、0.8℃、0.5℃,但两者的变化趋势是一致的。（4）多云类型的稻田日均气温转换模型效果较好,晴天次之,阴天、雨日的转换模型还需进一步改善。     

春季融雪期0℃层高度与乌鲁木齐河径流量的关系

在收集乌鲁木齐河春季日平均流量和0℃层高度资料的基础上,应用统计方法分析了春季融雪期0℃层高度变化与乌鲁木齐河日平均流量的关系,得出乌鲁木齐河日平均流量与乌鲁木齐08:00时和20:00时的0℃层高度有较好的线性关系,但日流量的变化趋势滞后于0℃层高度变化;2003-2006年日平均流量序列与0℃层高度序列的相关系数均超过95%显著水平,仅2002年未达到显著水平。最后选出相关系数最高的序列进行回归分析,建立回归模型的系数,希望能为今后的融雪径流与融雪型洪水的预报提供参考。     

积雪变化特征及与气候之间的关系——以乌鲁木齐地区为例

本文研究和探讨了乌鲁木齐地区积雪的变化特征,利用1990年—2004年遥感气象卫星积雪监测资料和地面观测点信息,一方面对积雪的时间变化进行回归分析,提出了雪盖和雪深的增长和衰减模型;另一方面与气候因子(气温与降水)进行复合分析,提出雪盖和雪深的气温降水复合模型。从而加深对乌鲁木齐积雪的认识,其定性和定量分析可为农牧业、水利部门提供有益参考。     

不同区域冬季气温与太阳黑子活动的关系

通过对我国1956—2012年冬季气温及太阳黑子相对数资料,采用一元线性回归,Mann-Kendall检验方法,Morlet小波分析技术,分析了我国冬季气温与太阳黑子相对数变化关系。结果表明:近57 a,我国冬季气温上升趋势明显;除青藏高原区外,7个区域冬季气温均发生了升温突变,突变时间落在了太阳黑子峰谷年的附近;太阳黑子数在9 a时间尺度上与各个区域的冬季气温有很强的相关性。虽然各区域在不同时间段内冬季气温变化与太阳黑子变化存在差异,但从季风强弱变化的角度来看,在我国东部季风区存在一定的规律性。即由于太阳辐射量的变化,导致了海陆温差的增大或减小,进而影响东亚冬季风的强弱,导致不同区域冬季气温的差异,太阳活动与我国不同区域冬季气温变化存在着密切的关系。     

大连市近50年气温变化与城市化进程的关系

以大连市1950年以来气温指标及城市化进程为分析基础,运用函数关系确立代表城市化进程的综合参数,生成大连市年均温变化趋势与城市化进程的关系图,从图中发现气温变化与城市化进程有着密切联系;利用主成分分析方法对影响气温变化的因子进行定量研究,结果表明在城市化进程中影响气温变化的主导因子为:城市人口数量、城市化水平、产业结构和下垫面的性质改变。     

桃蛀螟卵巢发育过程及其与温度的关系

本文明确了桃蛀螟的雌性生殖系统由1对卵巢、1对侧输卵管、1根中输卵管、1个交配囊和1个受精囊组成。依据雌性生殖系统发育的典型特征,即卵巢小管形态、卵粒的成熟度、脂肪体的多少及形态,将卵巢发育过程分为乳白透明期(Ⅰ级)、卵黄沉积期(Ⅱ级)、成熟待产期(Ⅲ级)、产卵盛期(Ⅳ级)及产卵末期(Ⅴ级)5个发育时期。在温度为20、25℃和30℃下,桃蛀螟初羽化成虫完成卵巢发育的全部过程(Ⅰ级~Ⅴ级)所需时间分别为11.43、9.38、8.62 d。经推算, 桃蛀螟卵巢各级(Ⅰ级~Ⅴ级)的发育起点温度分别为22.88、21.1、16.55、18.44、11.19℃,有效积温分别为0.37、4.45、23.22、35.10日·度和125.91 日·度。根据不同温度下卵巢发育的速度,建立了卵巢发育速率的预测模型,这为桃蛀螟的短期精准预报提供了科学依据。     

近50年中国气温变化的区域差异及其与全球气候变化的联系

采用1961-1990年逐年年平均气温资料,运用旋转经验正交函数(REOF),将中国大陆划分为8个气温变化区。之后依据1951-2000年逐月气温和年平均气温资料,采用线性回归和滑动平均等方法分析各个区域的气温变化趋势和特征。最后分析了六个遥相关指数与每个区域年平均气温、冬季气温、夏季气温标准化序列的相关关系,指出中国气温变化与全球气候变化的相关性。研究发现:1951—2000中,我国大陆35oN以北地区年平均气温变暖显著于35oN以南。23-35oN、90-112.5oE即青海南部、西藏东部、四川和云南的西部变冷。所有区域90年代为最暖期,且都存在显著变暖趋势。35oN以北地区冬季的变暖速率显著大于夏季和年平均气温的升温速率。我国的气温变化与全球气候变化有一定程度的相关关系,而且不同季节,响应全球大气变化的区域也不同。     

黑龙江省土壤湿度的气候响应及其与大豆产量的关系

利用黑龙江省32个农业气象站1980～2007年作物生长季的旬土壤湿度、月气温和月降水观测资料,采用统计分析方法,分析了研究区表层(0～30 cm)土壤湿度的时空变化特征及其对气温、降水量等气候变化的响应,建立了研究区大豆产量与土壤湿度的关系模型.结果表明:1980～2007年间,黑龙江省不同地区作物生长季表层土壤湿度...     

黄土高原农田土壤湿度演变及其与气候变化的响应关系

利用黄土高原及其周边区域91个气象站1961—2010年间年、月气象数据和4个农业气象观测站19 a(1981—1999年)的土壤湿度和20 a(1992—2011年)的土壤相对湿度资料,分析了该地区代表站点农田土壤湿度和主要气象要素的年、月变化以及土壤湿度对气候变化的响应。研究主要利用了线性趋势和相关分析等方法。结果表明:(1)黄土高原近50 a来的降水呈减少趋势,气温呈上升趋势。多年平均年降水量(气温)的地理分布特点是南多(高)北少(低),东多(高)西少(低),由东南向西北递减,受到海拔高度和地形的影响,半干旱区和半湿润区有整体南移的趋势。(2)不同年份气候、环境等条件变化使得西峰、长治、延安、绥德4个站点10~50 cm土壤湿度存在年际间差异。(3)土壤湿度与气温之间存在负反馈关系,与降水之间存在正反馈关系。温度和降水条件的变化是导致黄土高原土壤湿度变化的主要原因。(4)以西峰为例,分析了黄土高原地区水热变化对土壤湿度的影响。就表层土壤而言,各季土壤湿度与本季和前一季度乃至前一年气温均为负相关关系,与降水量呈正相关。就较深层土壤而言,土壤湿度与降水和气温的相关关系因季节而异。从月尺度上看,土壤湿度与气温普遍存在负相关关系,而与降水之间总体响应不明显,但在某些月份两者存在显著相关性。     

前期Nino 3.4 区海温变化与宁夏1、2月气温、降水的关系

通过对北半球极涡、亚洲极涡面积和强度指数、东亚大槽强度及位置指数的相关性年代际强弱分析、检验,在最强相关阶段对宁夏1、2月气温、降水影响进行相关性分析及显著性检验,通过检验的特征量与气温、降水在相应的阶段稳定性较好,作为预报预测的选取和参考因子具有一定的指示意义。对1961年以来Nino 3.4区12月海温监测状态与次年1、2月气温、降水进行相关性分析,得出前期Nino 3.4区12月海温自2000年以来在宁夏区域暖背景和厄尔尼诺-拉尼娜状态下,与次年1月气温、降水分别成正、负相关,系数较高;在厄尔尼诺状态下,与宁夏次年2月气温、降水的正、负相关性较高;在拉尼娜状态下,与次年2月降水的负相关较明显,上述相关均通过显著性水平检验,可作为短期气候预测中可确定因子的依据;海温在正常状态下与次年1、2月气温、降水均无明显相关。统计了1961-2010年共15次拉尼娜事件结束年对宁夏次年1、2月气温偏高、偏低、降水偏多、偏少影响的概率,并通过X²检验得出,拉尼娜事件与宁夏1、2月气温、降水无显著相关性。     

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。     

黑河流域草原蝗虫分布特征及其与生境的关系

草原蝗虫生态分布特征及其与环境因子的关系研究,是揭示蝗虫地理发生规律的理论基础。以黑河中上游天然草地为例,采用野外调查和定量分析方法,研究了不同草地蝗虫组成、生态种组分布特征。结果表明:黑河中上游天然草地的地形、气候条件和土壤、植被组成具有明显异质性;连续4年野外采集蝗虫38种,隶属于3科11属,32个多布种蝗虫在相关性系数为0.05处聚为8个生态种组,蝗虫具有极为广泛的生态适应性,同时草原区的生境决定着蝗虫的地理分布格局,研究区域蝗虫主要分布在海拔2000～3000m的祁连山地。温度因子是蝗虫种属组成的促进因子,其它因子为抑制因子;温度与降水量是蝗虫密度的促进因子;极端最低温与蝗虫种属组成存在极显著关系(r=0.706、0.761,p<0.01),与蝗虫密度存在显著关系(r=0.665,p<0.05)。     

天山中段雪岭云杉树干液流变化及其与气象因子的关系

运用热扩散式探针和自动气象站对雪岭云杉树干液流密度及气象因子进行了同步观测,研究雪岭云杉树干液流密度变化特征及其与气象因子的关系。结果表明:树干液流密度日变化随着太阳辐射出现周期性;晴-多云天气下液流密度呈单峰曲线变化趋势;阴雨天呈多峰曲线,与晴-多云天气相比液流密度较低且升幅较小。树干液流密度夜间变化平缓,不论晴天还是阴雨天夜间仍存在一定液流。气象条件对云杉树干液流存在显著影响(P<0.05),光合有效辐射强度为影响雪岭云杉树干液流的主导因子。     

泾河流域粮食产量与生产潜力时空分布特征及其与MODIS-GPP的关系

以黄土高原泾河流域为例,利用2001—2012年的MOD17A2H GPP数据、流域范围28个站点气象及辐射数据,以及农业统计年鉴数据,采用MK趋势检验和回归分析等方法,对流域尺度GPP、生产潜力与粮食产量的时空分布特征及相互关系进行了分析。结果表明:(1)研究时段内,泾河流域单位面积年GPP随时间呈增加趋势,流域平均GPP为519.6 g·m^-2·a^-1。GPP空间格局总体上与降雨分布特征一致,自西北向东南逐渐增加,北部为GPP低值区,两侧山地林区和河川区为GPP高值区,南部的长武、正宁、旬邑、彬县一带是GPP次高值区。(2)泾河流域光温生产潜力在空间上整体自西向东呈增加趋势,南北向呈"马鞍形"分布,范围为16 462～21 786 kg·hm^-2;气候生产潜力在空间上自西北向东南呈增加趋势,其变化范围为4 945～12 412 kg·hm^-2;研究时段内,二者的年际变化趋势都不显著。(3)泾河流域粮食产量在空间上自西北向东南增加,2001—2012年间单位面积粮食产量逐年增加,流域内大部分县区的...     

不同生育期幼龄枣树茎流特征及其与环境因子的关系

采用包裹式茎流计对位于新疆阿克苏地区温宿县新疆林科院佳木试验站内的幼龄枣树茎流速率进行连续测定,并同步监测样地内太阳辐射、温度、空气湿度以及风速4个环境因子,研究不同生育期枣树茎流特征及其与环境变化的关系。结果表明:1夜间均存在茎流活动,茎流速率变化曲线除果实膨大期为双峰外,其余生育期内均为单峰;2日累积量变化过程曲线均为"S"形,日均耗水量和总耗水量的趋势均为先增大后减小,且差异性明显,萌芽展叶期最低,果实膨大期最大,日均耗水量分别为2.78 L和8.31 L,总耗水量分别为83.39 L和249.30L;3茎流速率曲线与太阳辐射和温度曲线波形变化趋势基本一致,与空气湿度曲线波形变化趋势相反,茎流速率与环境因子进行偏相关分析,影响枣树茎流速率的主要因子有所差异,但太阳辐射偏相关系数最高,按生育期顺次分别为0.767、0.762、0.873、0.838、0.603和0.825,利用多元线性回归对不同生育期枣树茎流速率与环境因子进行逐步回归,经过回归系数和相关系数检验,各多元线性回归方程均达到了显著水平。