吉林省参考作物蒸散量时空分布及成因分析

为了研究吉林省参考作物蒸散量(ReferenceCropEvapotranspiration,ET_0)时空分布特征及成因,根据1961—2018年吉林省46个气象站点逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式计算各气象站点ET_0,采用线性倾向估计和基于Arc GIS10.0的反距离加权空间插值方法分析ET_0时空变化特征,并利用敏感性分析方法对ET_0的变化成因进行分析。结果表明:吉林省ET_0呈由西向东逐渐降低的空间分布。1961—2018年ET_0平均值为955.7mm,年际变化呈降低趋势,变化率为-0.57mm·a~(-1)。年内变化夏季ET_0最高,冬季最低。ET_0对水汽压的敏感性在中部较高,西部和东部较低;对净辐射的敏感性在西部较低,东南部最高;对风速的敏感性在西部最高,东南部最低。ET_0年际变化对气象因子的敏感性为:水汽压净辐射风速平均气温。春季ET_0对水汽压和净辐射的敏感性相当,夏季ET_0对净辐射的敏感性最高,秋季和冬季ET_0对水汽压的敏感性最高。水汽压对ET_0的贡献较高区主要位于西部。风速对ET_0的贡献较高区位于中部。水汽压、净辐射、平均气温和风速对ET_0的贡献率分别为-2.45%、-3.65%、-0.08%和-7.49%。风速是ET_0年际变化的主导因子,其次为净辐射,水汽压和平均气温。春季和秋季ET_0变化的主导因子是风速,夏季ET_0变化的主导因子是净辐射。研究结果可为吉林省不同区域针对ET_0变化及其不同的主导因子制定相应的对策,以期能够合理利用水资源。     

安徽省近40年参考作物蒸散量的敏感性分析

利用安徽省79个站点1971—2010年逐日气象资料,采用FAO Penman-Monteith公式计算了近40年安徽省参考作物蒸散量(ET0)以及ET0对日照时数、相对湿度、风速、温度等气象因子的敏感系数,并对ET0的时空分布和4个气象因子敏感系数的时空变化特征进行了分析。结果表明:近40年来安徽省年平均参考作物蒸散量为862 mm,自1971年以来,年平均参考作物蒸散量总体上呈现波动下降趋势;空间分布上,基本呈自北向南、自低向高递减趋势;ET0与平均温度、日照时数、相对湿度和风速的敏感性方面,ET0对相对湿度的变化最为敏感,其次是日照时数、风速,对平均温度的敏感性最低。从近40年各气象因子敏感系数的多年变化特征来看,平均温度、日照时数和风速的敏感系数以平稳波动为主,年际间变化不是很明显,而相对湿度敏感系数则呈现明显的上升趋势(通过0.01的显著性检验),其绝对值有明显的减小趋势,表明相对湿度对参考作物蒸散的敏感性在减弱。在年内变化特征方面,总体来说,相对湿度敏感系数年内变化表现为明显的双峰型变化特征,而平均温度、日照时数和风速年内变化特征为单峰型。在这4个气象要素对ET0的贡献率方面,贡献率最大的是相对湿度,四个影响ET0的气象要素对ET0变化的总贡献为-1.33%。综合敏感性和贡献率两方面因素分析,日照时数和风速的变化趋势在很大程度上解释了ET0呈下降趋势的原因。     

鄱阳湖流域参考作物蒸散量变化特征及其归因分析

为分析气候变化下鄱阳湖流域参考作物蒸散量(ET_0)的变化特征及其影响因子,利用鄱阳湖流域13个气象站1960—2014年逐日气象观测资料和Penman-Monteith公式计算ET_0,采用Mann-Kendall趋势检验、累积距平、敏感曲线和线性回归等方法分析了鄱阳湖流域ET_0变化特征及主要气象因子对年ET_0变化的贡献。结果表明:鄱阳湖流域多年平均ET_0为1 054.1 mm,从南至北呈减少趋势,但总体相差不大;年内季节性差异明显,夏季ET_0为冬季的3.53倍。近55年来,鄱阳湖流域ET_0除春季呈上升趋势外,其他季节均呈下降趋势,其中夏季呈显著下降趋势(P0.01);流域年ET_0总体呈显著下降趋势(P0.01),其年均速率为~(-1).09 mm·a~(-1),其中,气温对ET_0的影响为0.55 mm·a~(-1),相对湿度对ET_0的影响为0.47 mm·a~(-1),风速对ET_0的影响为~(-1).27 mm·a~(-1),年日照数对ET_0的影响为-0.83 mm·a~(-1)。因此,日照时数和风速的减少是引起鄱阳湖流域ET_0下降的主要原因。鄱阳湖流域年ET_0变化对相对湿度、平均气温、日照时数、风速等气象因子变化响应强度依次减弱。该研究对于开展气候变化对鄱阳湖流域水资源影响评估具有一定的科学意义和应用价值。     

贵州高原NDVI变化及其对气候变化的响应

中国南方喀斯特地区气候变化加剧,植被对气候变化响应反映十分敏感,动态监测植被变化对区域生态环境保护有重要意义。基于1999—2017年贵州高原遥感数据和气象数据,从年、季、月等不同时间尺度研究了NDVI动态变化及其对降水量、平均地表气温、最高地表气温、最低地表气温、平均气温、最高气温、最低气温、大型蒸发量、平均风速、平均相对湿度、日照时数等气候因子的响应特征。研究表明:近19 a,贵州NDVI以0.007 3 a~(-1)的速率呈显著上升趋势,其中,2011—2017年的上升幅度大于1999—2010年的上升幅度,NDVI变化与最低地表气温、最低气温呈显著正相关;春季、夏季、秋季、冬季NDVI均呈显著上升趋势,春季年增长率最大(0.009 3 a~(-1)),其次依次为秋季(0.007 0 a~(-1))、夏季(0.006 9 a~(-1))、冬季(0.004 6 a~(-1));春、秋季NDVI与最低地表气温呈显著正相关,最低气温影响较大,夏季、秋季NDVI受气温和降水共同影响,冬季NDVI受日照时数影响较大,四季NDVI受气温影响程度大于降水;1—12月NDVI均呈上升趋势,其中,4、5、8、10月呈极显著上升趋势,2、3、7、9、11、12月呈显著上升趋势;2、3月份和11、12月份NDVI在增长,表明生长季有所延长。NDVI与当月气象因子相关程度大于其与前一个月、前两个月的相关程度;气温的当月效应和滞后效应大于日照时数和水分条件的效应。温度对贵州NDVI的影响程度大于水分的影响,气温升高促进生长季延长是贵州高原的重要气候效应。     

近50年来海拔高度对参考蒸散发变化趋势的影响研究——以四川省为例

参考蒸散发ET_0是水文气象研究中关键变量,其在不同海拔区域对气象要素的响应特征不尽相同。基于四川省境内不同海拔区域的38个气象站点的基础数据,利用FAO-56 Penman-Monteith方法计算其1970—2016年共47年逐日的参考蒸散发ET_0,通过滑动T检验识别ET_0序列存在的突变点,并分析ET_0以及相关气象要素在四川省不同海拔的分布特征,采用敏感度分析法以及贡献率法分析气象要素在不同海拔对ET_0变化的响应。结果表明:(1)ET_0序列随海拔升高呈先增加后减少的趋势,低海拔(低于1 500 m)、中海拔(1 500～3 000 m),高海拔(高于3 000 m)ET_0年均值分别为745、1 001、964 mm·a~(-1);(2)1998年是序列的突变点,在1970—1998年有显著的下降趋势,而后序列显著增加;突变点前后相对湿度、日照时间和风速趋势发生改变,而日平均温度在1998年前后均保持增加趋势;(3)敏感度分析结果表明,相对湿度对ET_0响应最大,日照时间最小;(4)贡献度分析表明,相对湿度、风速和日照时间对于ET_0的变化的贡献率在1998年发生转折,而温度对于ET_0的变化均为正贡献;(5)在中海拔和低海拔区域,参考蒸散发变化主要驱动要素为风速,而在高海拔则主要为温度及相对湿度。该研究结果将有助于深入了解气象要素对ET_0变化的响应,为四川省水资源规划与管理提供科学依据。     

1951─2012年沈阳市气象条件变化及其与空气污染的关系分析

气象条件对城市空气质量有重要影响,对比各气象要素和空气质量的相关性、分析气象要素的长期变化趋势是研究城市大气环境的重要内容。为增进对东北重工业城市沈阳市大气环境变化的理解,分析了1951─2012年沈阳市气温、地表温度、风速、降水、气压等气象要素的变化特征和趋势,阐明了2008─2013年冬季沈阳市空气污染指数和气象要素的相关性。对沈阳市1951─2012年气温、0 cm地温、风速、降水、气压日平均资料分析结果表明：沈阳市1951─2012年的气温与地表温度呈上升趋势,而风速、降水、气压则呈下降趋势,各气象要素呈显著的季节变化特征,其中冬春季的气温与冬季的地表温度上升趋势最明显,冬春季的风速、夏秋季的降水量和春秋季的气压下降最为明显。20世纪90年代以来,沈阳市的气温、地表温度升高显著,风速、气压下降明显,年际变化幅度都有增大趋势。分析2008─2013年冬季沈阳市空气污染指数的逐日资料。沈阳市冬季的大气污染呈线性上升趋势,空气污染指数与风速、气压、降水呈负相关,而与气温、地表温度呈正相关,且与地表温度的相关性最高。沈阳市的地表温度变化与东亚范围200 hPa的风速、500 hPa高压、850 hPa的南风呈正相关,而与850 hPa的北风呈负相关。这表明,沈阳市气候暖化及风速降低是空气污染加重的重要原因。     

江西省潜在蒸发量变化规律及“蒸发悖论”成因分析

为分析过去55 a江西省潜在蒸发量的变化趋势,验证是否存在"蒸发悖论"及原因,根据江西省15个国家气象站1957—2011年的逐月气象资料,选取Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量(ET0),结合空间插值和数据挖掘技术分析ET0时空变化规律,对Penman-Monteith公式各自变量求偏导,以全微分和各自变量的偏导系数分别定量衡量ET0变化的成因和对各自变量的敏感性。结果表明,江西省年ET0自1970年起显著减少,气温显著上升,形成"蒸发悖论",1970年后潜在蒸发量的年均值、汛期均值、非汛期均值相对之前分别减少0.20、0.10和0.31mm·d~(-1),其中日照时数和平均风速减少分别引起年、汛期、非汛期ET0减少0.19和0.04、0.13和0.03、0.25和0.04 mm·d~(-1),且ET0对日照时数和平均风速的偏导数最大。分析认为江西省ET0和气温的差异性变化规律主要是由日照时数和平均风速引起的。     

50年长江源区域植被净初级生产力及其影响因素变化特征

基于长江源区1959—2008年月平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、降水量、风速和日照时数等气候要素资料,应用修订的Thornthwaite Memorial模型计算了50年植被净初级生产力,分析其年际和年代际变化特征及其主要气象因子的影响。结果表明：1959—2008年间,研究区年降水量呈增加趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率每10年为5.685~13.047 mm,春夏季增幅较大;年平均气温呈极显著上升趋势,气温变化曲线线性拟合倾向率每10年在0.240~0.248℃之间,增温率以秋冬季最大;最大蒸散呈增加趋势,年最大蒸散变化曲线线性拟合倾向率每10年在5.073~5.366 mm,春季增幅最大;地表湿润指数也呈增加趋势,年地表湿润指数变化曲线线性拟合倾向率每10年为0.013~0.020,冬季增幅最大,在10年周期时间频率附近,出现了6~8个干湿交替期,20世纪90年代之后为偏湿期,在低频区,1998—2005年有偏干振荡;近50年年NPP变化呈显著上升趋势,NPP变化曲线线性拟合倾向率每10年在97.901~197.01 kg.hm-2之间,2001—2008年NPP较高。影响长江源区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。     

武夷山市臭氧分布特征及其与气象要素关系分析

武夷山是著名的旅游胜地,同时地理环境复杂,气候资源丰富,也是东亚季风影响敏感区。为科学认识清洁区域的臭氧分布特征及污染的天气学成因,也为进一步开展臭氧污染预警预报和科学治理提供技术支撑,利用2015—2019年武夷山市逐小时污染物浓度监测数据和地面常规气象观测资料,采用统计分析和SPSS相关性分析等方法,对近年来武夷山市臭氧分布特征及其与气象要素的关系进行研究。结果表明,2015—2019年武夷山市臭氧的年评价值(MDA8-90)由110μg·m~(-3)增长至133μg·m~(-3),ρ(O_3–8 h)超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值的天数从0 d上升到9 d,O_3作为首要污染物占比从48.5%上升为85.1%;同时,首要污染物为PM_(2.5)的天数呈逐年递减趋势,PM_(2.5)的首要污染物天数从2015年的36 d下降到2019年的8 d。春末(4—5月)和初秋(9—10月)是臭氧污染最为严重的季节,80.0%的臭氧超标日集中在这4个月。武夷山市ρ(O_3)小时均值分布均呈现单峰型分布,最高值出现在14:00,而后开始下降,最低值出现在07:00。ρ_((O_3–8 h))与日最高气温、平均风速、太阳日总辐射和日照时数呈显著正相关,相关系数分别为0.370**,0.402**,0.564**,0.565**;与相对湿度呈显著负相关(相关系数为-0.646**),并呈现先升后降的趋势。一些气象要素如高温度和低相对湿度等有助于该区域臭氧浓度的升高,当环境温度25℃、相对湿度70%时,都有利于对流层空气中臭氧的生成,更容易造成O_3浓度超标。此外当风速≤2.0 m·s-1时,随着风速的增加,ρ_((O_3–8 h))增大,而当风速2.0 m·s-1时,ρ_((O_3–8 h))随风速的增加呈显著下降趋势。     

近50年来山东省参考作物蒸散量变化及定量化成因

参考作物蒸散量(ET0)被广泛应用于估算生态需水、农业灌溉、区域气候干湿状况评价等方面,在气候和环境变化中起着非常重要的作用。基于山东省1961—2010年90个气象站的逐日气象观测数据,应用Penman-Monteith模型估算了区域内的ET0,研究了山东省ET0的空间分布特征和时间演变规律及主要影响要素,定量分析了各影响要素对ET0变化的贡献。结果表明,山东省年平均ET0为1 028.4 mm,由东南沿海向西北内陆递增;夏季最高,其次为春季、秋季,冬季最低。年平均ET0变化倾向率为-1.818 mm·a-1,减少趋势极显著(P0.01);各季节均呈减少的变化趋势,夏季最明显;鲁西和鲁西南ET0的减少趋势最显著,向东则减少趋势减弱,至半岛东部部分站点则有增加趋势。全省年平均ET0在1983年前后发生突变,春季、夏季、冬季分别发生在1969年、1987年、1971年,秋季没有突变。主振荡周期为12 a左右,不同年代表现出的周期性不一致,且多种周期尺度相互交叉。年际和各季节风速和日照时数呈极显著的减少趋势,对ET0变化的负贡献较大,是山东省ET0减少的主要影响因素;最高和最低气温、相对湿度对ET0变化表现为正贡献,在一定程度上消弱了风速和日照时数的负贡献。年际和季节各气象要素对ET0变化的总贡献率与ET0的实际变化率较接近,年际、春季、秋季、冬季对ET0减少变化的第一主导气象要素是风速,贡献率分别为-9.587%、-8.074%、-9.920%、-16.847%,夏季第一主导气象因素为日照时数,贡献率为-8.287%。     

MODIS植被叶面积指数对贵州高原山地气象条件的响应

用EOS/MODIS卫星遥感分辨率为1 km的贵州2001—2008年每8 d合成植被叶面积指数（LAI）,分析了LAI的时间变化规律和年、季空间分布特征;还用贵州69个气象站的日观测数据,分别与各气象点所对应的3×3个像元LAI平均值进行气象要素（温度、降水、日照时数和水汽压）与LAI的相关分析。结果表明：该地区LAI年变化为0.3~3.0,多年平均LAI的空间分布是东南部最高（4.0）,西部和西南部最低（1.0）。显著影响LAI变化的气象因子按相关系数的大小排列是：温度、水汽压、日照时数和降水（均通过了99.9%信度检验）。水汽压对LAI产生影响的原因可能与高原喀斯特地区土壤层较薄有关。在考虑云贵高原植被年际间变化对气候变化的响应时可以把这些要素作为重要的影响因子。     

山东重点城市空气质量及其与气象要素的关系

利用山东省济南、青岛2001—2010年以及其他7个重点城市2005—2010年逐日空气污染指数（API）和同期的常规气象资料,运用统计方法,分析了各市空气质量年、季变化特征,并利用SPSS软件进一步分析探讨了API指数与风速、气温、降水、湿度、日照时数等气象因子的相关关系。结果表明：济南由于受能源结构、地形、气象条件等因素的影响,API指数累年平均值最大达到91.2,沿海城市空气质量明显好于内陆城市,日照 API 指数最小仅为56.5;从年际变化来看,济南由于加强对空气污染的治理,空气质量明显改善,API指数呈逐年下降趋势,其他城市有不同程度的增加或减小。空气质量具有明显的季节变化,各城市均是夏季空气质量最好,优良率天数频率最多,冬季最差,济南冬季发生轻微污染以上天数的频率最大占39.8%;各城市均以 PM10为首要污染物出现的频率为最多,出现以 NO2、SO2为首要污染物频率最多的城市分别是枣庄、潍坊,出现空气质量为优频率最多的城市是日照;各城市4季 API 指数与同期常规气象要素密切相关,4季API指数与降水均呈负相关,除济南春季外,与风速基本呈负相关,春、夏、秋3个季节API指数与相对湿度基本均成负相关,冬季API指数与日照时数成负相关、与气温、相对湿度成正相关。     

黄土高原陆地表层最大可能蒸散量的变化特征

基于黄土高原1961—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Penman-Monteith(P-M)模型计算了最大可能蒸散量,分析其时空分布、异常分布特征和次区域时间演变特征。结果表明:1961—2008年间,黄土高原最大可能蒸散量多年平均在400~800 mm之间,大部分区域650~750 mm之间。一致性异常分布是黄土高原最大可能蒸散量的最主要空间模态。黄土高原最大可能蒸散量的异常空间分布可分为以下3个关键区:高原西北部区、高原东北部区和高原东南部区。高原西北部区域最大可能蒸散量呈显著增加趋势,且发生了突变现象;高原东北部区域最大可能蒸散量呈显著下降的趋势,也发生了突变;而高原东南部区域下降趋势不显著,未发生突变。黄土高原最大可能蒸散量的3个空间分区中,3 a的周期振荡表现得比较显著。     

黄土高原陆地表层最大可能蒸散量的变化特征

基于黄土高原1961—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Penman-Monteith（P-M）模型计算了最大可能蒸散量,分析其时空分布、异常分布特征和次区域时间演变特征。结果表明：1961—2008年间,黄土高原最大可能蒸散量多年平均在400~800 mm之间,大部分区域650~750 mm之间。一致性异常分布是黄土高原最大可能蒸散量的最主要空间模态。黄土高原最大可能蒸散量的异常空间分布可分为以下3个关键区：高原西北部区、高原东北部区和高原东南部区。高原西北部区域最大可能蒸散量呈显著增加趋势,且发生了突变现象;高原东北部区域最大可能蒸散量呈显著下降的趋势,也发生了突变;而高原东南部区域下降趋势不显著,未发生突变。黄土高原最大可能蒸散量的3个空间分区中,3 a的周期振荡表现得比较显著。     

近50年淮河流域气候变化时空特征分析

在全球气候变化的背景下,流域水资源、农业和生态环境将对气候变化有不同程度的响应,研究淮河流域气候变化趋势和空间特征,将有益于制定应对气候变化的策略。利用1961─2010年淮河流域145个地面气象站观测资料,对近50年以来淮河流域常规气象要素的时间和空间特征进行分析,得出以下结论,(1)全流域年平均气温表现出升高的趋势,年平均气温变化有显著的空间差异性,南四湖地区、淮河干流中下游以南以及伏牛山区,为气温显著上升区;山区最高气温上升缓慢,而最低气温上升明显;全流域平均气温日较差有下降的趋势,气温日较差的空间变化呈现出流域中部平原区减小而其他地区增加的分布特征。(2)全流域地面气压呈降低趋势,空间差异性增大,淮河流域广大平原为降低速率慢的区域,上游桐柏山区和大别山区则为降低速率快的中心;风速的变化及其空间差异性总体上均呈减小趋势,但在淮干上游山区、沂蒙山区以及里下河沿海地区地面风速有增大的趋势。(3)流域西部相对湿度呈微弱增大的趋势,而流域东部呈微弱减小的趋势;日照时数逐年递减的趋势比较明显,空间上呈现流域西部递减的趋势比东部明显。(4)年均降水量以淮河干流为界,呈现南部增多,北部减少的特征,导致流域年平均降水量南多北少的空间分布差异呈增大趋势。     

广州市大气能见度的特征及其影响因子分析

广州市大气能见度逐年下降,灰霾现象严重,收集广州市2001—2003年大气能见度及同期地面气象要素(风速、温度、气压和相对湿度)观测资料和空气污染物(PM10、SO2、NO2和CO)监测数据,探讨广州市大气能见度的特征及大气能见度与气象要素和空气污染之间的关系。统计分析结果表明,广州市大气能见度的年、季、日变化特征明显,呈明显的逐年下降趋势。一年之中,春季能见度最低,夏季能见度最高。一日之中,早晨08时能见度最差,午后14时最好。能见度与气象要素及空气污染物的相关和偏相关分析结果表明能见度与平均风速呈显著正相关,与相对湿度呈显著负相关;能见度与4种污染物在简单相关分析中均呈显著的较强负相关关系,而在偏相关分析中的相关性极弱,说明空气污染物对能见度的影响是综合作用的。最后用多元线性回归法建立了大气能见度与相对湿度和PM10、SO2、NO2、CO等污染物浓度间的回归方程。     

海南岛尖峰岭林区1957─2003年间光、水和风等气候因子变化特征

全球气候变化背景下,植被与气候相关关系已经成为研究热点,森林水热环境决定于区域水热条件,并受气候变化的综合影响。海南尖峰岭热带森林是中国典型的热带森林生态系统之一,研究该林区长期气候变化特征对评价热带森林对全球气候变化的响应与适应具有重要意义。利用海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测研究站尖峰气象观测场1957-2003年的林外地面常规气象观测资料,选用气候趋势系数和气候倾向率定量分析尖峰岭林区光、水和风等气候因子的变化趋势,结果表明:47年间,尖峰岭林区年日照时数、年降水量、年蒸发量、年平均相对湿度、年平均水汽压和年平均风速的多年平均值分别为2056.5 h、1659.4 mm、1725.6 mm、81.68%、25.49 hPa、1.66 m·s~(-1)。年降水量、相对湿度、水汽压均呈上升趋势,其中相对湿度和水汽压升高趋势显著(P0.05),每10年分别增加0.75%和0.38 hPa;日照时数、年蒸发量和年平均风速均呈显著下降趋势(P0.05),每10年分别减小101.6 h、126.9 mm和0.37 m·s~(-1);月降水量年变化趋势均不显著,而月蒸发量除1月和3月外,其余月份的蒸发量年际变化均呈现显著降低趋势。林区主要来风方向为正北方向。年降水量与年蒸发量的比值约为1.0,表明尖峰岭林区从长期来看处于水分平衡状态。气候增暖作用分析表明尖峰岭林区气候增暖作用显著,呈现出对全球气候变暖的明显响应特征。     

基于CENTURY模型的乌审召滩地草场ANPP及对气候变化的响应

利用CENTURY模型对乌审召滩地草场1963─2010年地上净初级生产力(ANPP)动态进行了模拟研究,并将ANPP的模拟值与26个气象因子进行了相关性分析,以探讨气象因子对草地生产力的影响,为草地合理管理和持续利用提供理论支持。结果表明,CENRUTY模型能够比较准确地模拟这类草原的季节动态和年际变化。在过去的48年间,乌审召滩地草场生长季温度呈升高趋势,降水呈减少趋势,ANPP呈下降趋势,且ANPP下降幅度较降水量明显,其中每10年ANPP下降8.10 g·m~(-2)、降水量下降4.60 mm。利用气象观测资料模拟获得的年ANPP随气温和降水的变化而呈现出明显的变化规律,生长季内地上生物量对降水和温度的季节性分布也非常敏感。模型订正与验证结果显示,观测值与模拟值的相关系数变化范围为0.41~0.62,误差平方根值(RMSE)变化范围为57.29~87.17 g·m~(-2),平均绝对百分比误差(MAPD)变化范围为33.76%~63.39%。相关分析表明,不同时段降水量对ANPP均有明显影响,其中生长季、冬季和春季降水量对ANPP影响非常显著。极端高温对ANPP的负面影响非常显著,低温、蒸发、日照时数、风速以及年最大积雪深度等其他气象因子对ANPP的影响不显著。研究区ANPP呈下降趋势是降水量减少和极端高温事件频发共同作用的必然结果。     

陕西省西咸新区空港新城夏季臭氧与气象因子关系分析

主要针对陕西省西咸新区空港新城夏季臭氧质量浓度偏高的问题,通过对主要气象要素与臭氧质量浓度之间的相关性分析,研究气象要素对该区域臭氧质量浓度变化的影响关系,明确各气象要素对臭氧的影响范围,为该地区夏季臭氧污染控制提供参考。于2018年7月27日00:00—8月26日23:00开展了臭氧与气象条件(气温、相对湿度、风向、风速和紫外辐射)监测工作,共30 d。根据监测结果,西咸新区空港新城在盛夏期间(7—8月)臭氧浓度总体偏高,平均质量浓度为103.8μg·m~(-3),最大质量浓度达306μg·m~(-3),期间有16 d出现了臭氧小时浓度值超标现象;空港新城臭氧浓度日变化呈单峰趋势,最大值出现在17:00左右,最小值出现在06:00左右。研究发现空港新城臭氧质量浓度与气温和紫外辐射强度呈显著正相关,其相关系数分别为r=0.778 3、r=0.582 8,与相对湿度呈显著负相关(r=-0.784 5)。空港新城臭氧质量浓度与风速之间的关系不显著,其相关系数r为0.151 3,这主要与该区域风速较低且变化幅度不大有关。一些气象要素如高温度、强紫外辐射和低相对湿度等有助于该区域臭氧浓度的升高,当环境温度≥32℃、紫外辐射≥40 W·m~(-2)、相对湿度≤60%时,都有利于对流层空气中臭氧的生成,更容易造成O_3浓度超标。     

山西省气溶胶光学厚度时空变化特征及气候效应分析

利用山西省109个气象台站1981—2016年地面能见度、水汽压和气象资料,反演并分析了山西省气溶胶光学厚度(AOD)的时空分布及长期变化特征,结合气温资料,揭示了AOD在山西省气候变化中的作用。研究显示,山西省气溶胶光学厚度多年平均值为0.23,大体呈由北向南逐渐增加,由中部盆地向两侧山地逐渐减小的特征。山西省AOD上升特征明显,平均每10年上升0.01,然而上升趋势并不完全呈线性,在2008—2013年出现了明显的低谷。冬季、夏季和秋季AOD都呈显著上升趋势,其中以冬季上升幅度最大。山西72%的地区AOD呈上升趋势,多集中在太原盆地、临汾盆地、运城和长治盆地。近年来,山西省气温存在1个显著升温过程(1981—1998)和1个升温停滞过程(1999—2016),气溶胶对山西省1981—1998年间的气候变暖有一定的减缓作用,尤其对冬季增温有显著减缓作用,即山西省AOD越大的地区,冬季气温增速越慢,冬季AOD每增加0.1,平均气温增速减小0.019℃·a~(-1),最高气温增速减少0.020℃·a~(-1)。此外,山西省AOD与气温日较差存在显著负相关关系,随着AOD的增加,山西省气温日较差呈下降趋势;冬、夏季AOD与气温日较差的负相关关系更显著。