基于日雨量指标的皖北60a农田旱涝规律分析

选取皖北中东部11市县国家气象观测站1960—2019年共60 a的逐日降水量观测资料,分别采用GB/T 32752—2016《农田渍涝气象等级》和补充完善后的SL 424—2008《旱情等级标准》中基于日降雨量的农田渍涝和干旱等级判别指标,分析研究该地区近60 a农田旱涝发生频率及变化特征.结果表明:1)皖北中东部地...     

1983-2020年西南地区气象干旱时空演变趋势及干旱事件识别

全球变暖背景下,区域干湿变化特征不确定性增强,研究不同时间尺度下气象干旱的时空演变趋势并对干旱事件热点区域进行识别,对农业生产和防旱减灾具有重要意义。基于生成的西南地区1983-2020年5.5 km的长时序多时间尺度标准化降水蒸散指数(SPEI)面状数据,构建了干旱最长持续月数Max_mon、年均干旱月数Mean_mon、干旱事件次数C_DE和干旱事件平均持续月数MM_DE 4个指标(干旱事件定义为至少连续3个月1月尺度的SPEI≤-1),并分3个时间尺度(38 a、18 a和10 a)研究了西南地区气象干旱趋势及干旱事件时空演变特征。结果显示：(1)西南地区容易发生月度干旱和季节干旱,1983-2020年整体呈阶段性干湿波动,1983-2000年四川南部和2001-2010年云南南部显著变干,2011-2020年全区整体以变湿为主;(2)构建的干旱强度指标Max_mon和Mean_mon可有效反映西南地区气象干旱的易感性及其空间分布,Max_mon     

基于综合气象干旱指数（CI）的干旱时空动态格局分析——以甘肃省黄土高原区为例

借助ArcGIS9．3和SPSS数据软件平台,根据甘肃省黄土高原区33个气象站1962-2010实测气象资料,利用综合气象干旱指数（CI）对甘肃省黄土高原区近50年的干旱特征进行了时空分析。首先计算了各站历年逐日的CI指数,统计近50年各站点出现的干旱过程、各时段的干旱事件,在此基础上分析了甘肃省黄土高原区历年各地区干旱发生的覆盖范围、频率和不同等级干旱发生的多年平均天数,揭示了甘肃省黄土高原区干旱发生的时空差异和动态格局。分析结果表明,（1）甘肃省黄土高原区有大范围干旱发生的年份,夏季和秋季较多分别有13、8a,冬季最少,只有3a。（2）从空间尺度来看,甘肃省黄土高原区中兰州一榆中一靖远一带和庆阳北部属于高值区,而岷县、渭源一带属于低值区;106°E以西“临洮．通渭．天水”一带和庆阳东南部是干旱变幅最大的地方。（3）从季节尺度来看,夏季干旱频率和持续日数最多,春季、秋季次之,冬季最少。     

遥感手段及气象干旱指数在新疆干旱监测过程中的应用

利用由国家气象中心提供的新疆50个气象测站2003—2010年逐日降水、气温资料,结合中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据镜像网站MODIS合成影像逐月归一化植被覆盖指数及国家自然科学基金委员会"中国西部环境与生态科学数据中心"提供的2005年全国土地利用类型数据,对比分析了遥感手段及气象干旱指数在新疆干旱监测工作中的应用,分析了新疆物侯期植被状态指数及气象干旱指数间的相关性,进一步探讨新疆植被生长状况与气象干旱的发生、发展情况。植被长势对降水、气温等气候因素变化的响应存在一定滞后性,生长季气象干旱指数与植被状态指数之间的相关性在时间尺度上同样存在滞后效应。植被状况指数(Vegetation Condition Index,VCI)与标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)及标准化蒸散发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)相关性较好,其中SPEI综合考虑了降水、气温对干湿变化的影响。时间尺度上,耕地类型区、林地类型区VCI与SPI24、SPEI24相关性最好,草地类型区VCI与基于短时间尺度(3个月、6个月)的SPI、SPEI相关性最好;空间尺度上,SPEI24与VCI相关程度最高。总体上,全疆基于24个月时间尺度SPEI与基于植被状况指数的干旱监测效果相关性较好。文章旨在为今后新疆干旱监测工作及进一步探讨植被长势对干湿事件的响应提供重要理论依据,为合理有效地安排农作物生产及植被保护、植被恢复工作提供一定的理论指导。     

基于气象灾害的青岛市域生态风险评价

根据美国环保局（USEPA）的生态风险评价框架和相对风险模型（Relative Risk Model,RRM）,对青岛市域县级行政区的干旱、洪涝、大风和冰雹4种气象灾害进行了生态风险评价。评价结果表明,研究区内干旱生态风险最为严重,洪涝其次;耕地承受的风险最高,城镇和居民地其次;胶州的生态风险最大,青岛市区其次。而且胶州的干旱灾害、市区的大风灾害、平度的冰雹灾害以及胶南的草地成灾比较突出,成为风险分区的依据。最后,不确定性分析表明RRM不确定性的模拟值与计算值接近,验证了RRM在县级尺度上的适用性;敏感性分析说明相对风险值对干旱等级4最为敏感,且对生境分级敏感程度高于风险源分级。此外,利用生态系统生态服务功能的损失率确定暴露系数,降低了确定暴露系数带来的随机性。同时,生境变化需要进一步考虑以明确生态风险在时间尺度上的变化特点。     

基于SPI的渭北黄土高原干旱时空特征

渭北黄土高原是陕西省重要的粮食生产基地,为了提高该地区应对干旱气候事件的能力,利用1986─2015年渭北黄土高原地区逐日降水资料详细分析该地区干旱变化的时空演变规律,通过计算标准化降水指数(SPI),定量表征该地区的干旱时空特征,结果表明:(1)近30年该地区SPI和降水量的变化趋势基本相近,都呈规律性波动变化,但有些月份差异比较大,这是由于SPI对不同时间尺度降水量的敏感性不同。(2)不同时间尺度的SPI可以较好地反映干旱洪涝的发展演变状况和趋势。SPI能够明确地反映渭北黄土高原的干旱变化状况,短时间尺度(1个月)能够反映逐月的干旱变化,3个月能够反映季节的干旱变化,而长时间尺度(12个月)则可以反映水分的滞后性作用。通过对多时间尺度SPI的时间序列分析可以发现,渭北黄土高原总体上有变湿的趋势,且随着时间尺度的增加,SPI的随机性在减弱,持续性在加强。与气候变化相对应,全区干旱频次有总体下降的趋势。(3)渭北黄土高原干旱主要出现在1993、1994、1997、1998和2001年。对不同季节的SPI分析结果表明,春季和夏季干旱发生频率较高,秋季和冬季干旱频率较低。同时,干季干旱频率较高,湿季干旱频率较低。(4)渭北黄土高原不同地区干旱具有相对一致的趋势。研究结果可为渭北黄土高原农业旱情管理与决策提供科学依据。     

松嫩盆地生态环境地质图编图方法研究

松嫩盆地是一个生态环境脆弱地区。本文以松嫩盆地为典型研究区域,采用定性指标与定量化手段相结合的方法,综合考虑干旱、洪涝、盐渍化、荒漠化、沼泽化和水土流失等一系列生态环境地质问题,编制出反映生态环境地质问题鲜明醒目、层次清晰和规律清楚、具有一定预测功能的生态环境地质图。     

气候因子作用下土壤中微/纳塑料的污染特征及生态效应研究进展

塑料制品的广泛使用导致陆地生态系统积累大量塑料垃圾,其风化破碎后形成微/纳塑料残存于环境中,对土壤生态系统造成威胁。目前全球气候变化导致高温、干旱、强降雨等特殊天气发生愈加频繁,直接影响土壤生态环境。温度、降水等气候环境因子对土壤中微/纳塑料的赋存状态、迁移转化和生态毒性等能够产生不同程度的影响。该文综述了不同气候因子对土壤中微/纳塑料污染与迁移的影响以及各气候因子与微/纳塑料两者的联合效应,发现升温、干旱、冻融与洪涝现象均能在一定程度上提高土壤微/纳塑料丰度,加速微/纳塑料的老化;两者联合效应体现于土壤性质、养分循环和植物生长等方面;其中升温与干旱联合微/纳塑料对土壤碳氮循环存在显著影响。未来研究重点应从不同气候因子对土壤微/纳塑料的老化特征与环境行为的影响,以及对土壤中关键生物地球化学循环过程的影响机制等方面深入开展。     

基于SPEI指数的黄土高原夏季干旱时空特征分析

黄土高原作为气候变化敏感区和生态脆弱区,干旱对本区的生态环境和经济发展产生了影响深远,分析本区干旱变化规律对保障农业生产安全,维护生态系统的健康具有重要的意义。本文基于1958—2015年夏季降水和气温格点数据,以及热带海洋温度气候指数,运用标准化降水蒸散指数(SPEI)、经验正交函数分解(EOF)、小波分析、交叉小波分析等方法,分析了黄土高原夏季干旱的时空分布类型、周期变化特征,并且讨论了SEPI与热带海温的协同关系。结果表明高原夏季SPEI的EOF第一模态表现为整体一致型变化,方差贡献为32.6%,第二模态主要表现为高原东南一西北反向变化的特征,其方差贡献为16.9%,前两个模态的总方差贡献可达到49.5%。第一模态时间序列(PC1)主要表现为2-4 a周期变化,是黄土高原夏季SPEI的主周期;第二模态时间序列(PC2)存在两个周期,即2-3a和8-10a;根据交叉小波分析,这两个模态受外强迫因子的调制作用上可能存在较大的差别。黄土高原SPEI平均水平在各个时段表现出了很大的差异性,其中1978-1992年和1993-2005年两段时期干旱的分布区域有明显扩大的趋势;2006-2015年极端干旱在甘肃东部表现特别明显,在这段时期黄土高原旱涝分布的差异性较为突出。黄土高原夏季中度、重度、特旱等级的发生的频率主要在内蒙古和宁夏,此外在平原河谷地带,诸如渭河平原和太原盆地的SEPI明显低于周边地区,干旱发生的频率也显著高原周边,形成了高原上的干谷。综上所述,基于SPEI对黄土高原地区干旱进行了多尺度的时空分解,刻画了干旱的基本特征,并初步讨论了干旱的成因,研究结果可为本区干旱预警及生态保护和修复提供科学依据。     

基于标准化降水蒸发指数(SPEI)的东北干旱时空特征

东北地区是我国重要的粮食作物和经济作物的生产基地,易受异常降水和干旱的影响。随着全球气候变暖,东北地区温度增高、降水量减少,干旱事件发生频繁。但是目前国内对东北地区干旱的研究较少、结果存在分歧,且主要关注干旱的时空变化特征和干旱的影响,较少研究关注干旱的区划研究。依据1961─2013年东北地区月平均气温和降水资料,运用标准化降水蒸发指数（SPEI）分析了东北地区的干旱趋势,并根据主成分分析和聚类分析研究东北地区干旱的时空特征,研究结果表明：东北地区在1961─2012年期间干旱发生频率呈现波动增加的趋势;在1961─1999年期间,东北地区干旱发生频率低、持续时间短,干旱危害较小;而2000年以后,东北地区干旱事件频发,干旱持续时间长、强度大,出现了2000─2002和2007─2008年2个连续干旱期。从空间分布来看,2000─2010年是东北地区干旱发生频率和影响范围最大的时期,尤其是东北地区的中部和西部,其干旱频率分别达到42.86%和33.34%。根据主成分析和聚类分析的结果将东北划分为8个干旱相似区。研究结果对于实现东北干旱监测、评估,为减轻该区域干旱损失,指导区域水资源管理和农业生产具有重要的现实意义。     

莱州湾地区水资源问题与对策分析

分析了莱州湾地区水资源对气候波动的敏感性,旱涝频率及水资源污染等问题。主要结论有：水资源对气候波动很敏感,降水增加 １０％,全区水资源总量将增加 ２１％;降水减少 １０％,全区水资源总量将减少 ２８％。旱涝频繁, ３０ ａ中共发生等级在涝以上的雨涝１０次,等级在旱以上的干旱１４次。在气候偏旱时期,特大旱共发生４次,而在气候偏湿时期仅发生１次特大旱;在气候偏湿时期,大涝及特大涝共发生４次,而在气候偏旱时期仅发生特大涝１次。该区水资源已受到严重污染;尤其是在海水入浸区,水污染已造成严重危害。     

2022年夏季高温干旱对四川盆地污染物浓度变化的影响分析

2022年夏季高温干旱严重影响中国长江流域,臭氧(O₃)等污染物也出现明显异常,为研究高温干旱对污染物的影响,利用2015-2022年夏季逐小时地面空气质量和气象监测数据以及气象再分析资料,分析了夏季高温干旱特征以及对O₃和细颗粒物(PM_2.5)浓度的影响。结果表明：2022年夏季受高原暖高压和西太平洋副热带高压西伸北抬的影响,中国长江流域出现极端高温干旱天气事件,持续时间长,影响范围广,其中四川盆地和长三角地区地面温度明显偏高,相对湿度和降水量偏低,对近地面O₃和PM_2.5浓度造成了一定的影响。7-8月高温干旱对四川盆地产生的影响尤其严重。异常的高温干旱增强了大气光化学反应能力,对O₃和二次气溶胶生成有贡献,且降水对污染物的湿清除作用大大减弱,导致四川盆地O₃浓度和超标天数明显增加,PM_2.5浓度也有所升高,甚至造成持续十多天的高温热浪和O₃污染复合事件,其中对成都平原O₃     

探析雨水花园在住区中的应用——以武汉市百步亭景兰苑小区雨水花园设计为例

城市的发展与扩张导致生物栖息地与农林用地的减少,同时大量不透水材料的应用,打破了雨水的良性循环,导致城市洪涝干旱年年发生.于是,雨水花园更为广泛的应用模式成为了城市建设者们探索的焦点.以武汉市百步亭景兰苑小区为例,该设计尝试将雨水花园与住区景观设计相结合,营造一个安全、生态、经济、美观的城市绿色住区环境.图1,参5.     

天津夏季地面O3浓度变化规律与影响因素

臭氧是城市污染大气中的首要光化学污染物,其变化规律与前体物(NO、NO2和CO)和气象因素关系密切.利用2008年夏季天津城区地面大气O3、相关前体物和气象因素等观测数据,研究了O3浓度水平和时间变化规律,重点分析了7月3日-8月5日O3与NO、NO2和CO等前体物及气象因素(气温、相对湿度和风速)的相关性.结果表明,天津城区夏季O3存在一定的污染,超标时段多发生在13:00-19:00,这一时段对应高温、低湿、大风的天气条件;NO、NO2和CO作为O3的前体物,昼间其浓度与O3浓度呈线性负相关,夜间相互作用较为复杂,相关性显著降低;气象因素对O3浓度影响明显,高温、低湿利于光化学反应的进行,O3浓度与风速呈正相关表明可能有外来源的存在.     

基于SPEI和SPI指数的太原多尺度干旱特征与气候指数的关系

干旱是太原地区发生最频繁的自然灾害之一,出现的次数多、持续的时间长,对国民经济特别是农业生产造成了严重的影响.随着全球气候变暖、极端天气出现得越发频繁,太原干旱发生的频率和危害程度均呈上升趋势.基于1951-2012年月平均降水和气温资料,引入新的干旱指标：标准化降水蒸散指数（SPEI）,应用SPEI和SPI（标准化降水指数,简称：SPI）定量描述太原地区的62年来的干湿状况;基于月尺度SPEI和SPI指数,对太原月季尺度干旱变化做了分析,并利用交叉小波变换（XWT）探讨了干旱与大尺度气候因子之间的关系.结果表明：基于降水和蒸散的SPEI可以更灵活地反映月季干旱变化特征;交叉小波变换分析表明,太原地区的干旱与4个大尺度因子都具有6-12 a年代际主共振周期,在1980s都存在较好的相关性.SPEI和SPI与NAO通过显著性检验的6-12 a共振周期主要表在1985-2000年,序列在此频段上表现出一定的正位相共振关系;SPEI和SPI与WP在1955-1960年和1990-2000年分别表现出2-3 a和4-8 a显著的共振周期,存在明显的滞后相关,在1970-1990年具有10-16 a正位相显著共振关系.SPEI与PDO在1986-2000年之间存在4-6、8-14 a两个显著的共振周期,各自表现出负、正位相共振关系,在1955-1960年存在2-3 a共振周期,在此频段上SPEI显著滞后于PDO.与SPEI相比,SPI与PDO的相关性较弱,仅在1955-1960、1986-2000年出现了弱的共振关系.SPEI和SPI与PNA在1983-1995年表现出4-7 a的显著共振关系,反映了SPEI和SPI显著滞后于PNA.     

干旱胁迫对植物根际环境影响的研究进展

全球气候变化下频发的干旱灾害已成为一个世界范围内的重大气候问题.根际环境是植物适应极端环境的有效方式之一,探讨干旱胁迫下根际环境改变及其与植物抗逆性和生产力的关系,已逐渐成为包括植物营养学、植物生理学、土壤学、微生物学等多学科的研究热点.本文在介绍干旱的严重性及根际环境的重要性的基础上,根据近年来国内外关于干旱对植物根际环境影响的研究成果,重点阐述干旱胁迫对植物根系分泌物的组成和含量、根际土壤碳氮磷养分状况、根际土壤酶活性及根际微生物数量和种群结构的影响,结果表明干旱胁迫不仅会提高植物根系分泌物的数量,改变其组成,而且会改变根际土壤酶活性及土壤微生物群落结构多样性与功能,同时也会改变土壤养分的循环与可利用性,从而影响植物生长,且这些改变会因植物种类、植物所处发育阶段、干旱胁迫强度与时间等的不同而异;但这些研究仅从现象上对其变化趋势进行了探究,目前对其相关机理性的研究仍非常缺乏、不够系统深入.未来应结合一些现代的新技术和方法,从根际化学信号及微生物组学的细微尺度上,加强干旱胁迫及其与其他环境胁迫耦合下植物根际环境变化与机理的系统深入研究,对丰富和推进植物对干旱逆境的适应与响应机理性的认识具有重要意义.(参91)     

2001-2020年内蒙古净生态系统生产力格局多时间尺度分析

掌握净生态系统生产力(NEP)时空格局对提高干旱/半干旱地区生态系统功能有重要意义。已有的NEP时空格局研究大多以年尺度开展分析,而NEP在多时间尺度上的特征差异尚不明晰。基于多源遥感、气象和地面实测数据,采用CASA模型、土壤呼吸地质统计模型(GSMSR)和土壤呼吸-土壤异养呼吸(Rs-Rh)关系模型耦合模拟内蒙古2001-2020年NEP,分析其年、季、月多时间尺度时空特征,并探讨8种不同植被NEP的多时间尺度特征差异。结果表明,1)内蒙古年尺度NEP的空间分布格局稳定,从东北向西南递减,这一格局与春夏秋3季及植被生长期的3-10月一致,而冬季植被进入休眠期使得空间差异显著减小。2)内蒙古多时间尺度NEP年际变化趋势有所不同：年尺度上,内蒙古总NEP呈波动上升趋势,年际变化率为C 3.75 Tg·a^-1;季尺度上,夏季增长趋势最大,占全年增长的41.6%,春秋两季对NEP的增长也起到至关重要的作用,分别占比34.9%和23.3%,冬季对NEP增长贡献非常有限;月尺度上,NEP年内变化与植被生长物候周期较为接近,1月和12月年际NEP为减少趋势,其余月份年际NE...     

世界新闻

联合国环境署协调森林火灾对策森林火灾是世界上很多地区一年一度的事件．１９９８年,由于厄尔尼诺（Ｅ１Ｎｉｏ）天气模式和与之相联系的干旱主要在东南亚与南美洲的延长,它们已经变得特别灾难性．联合国环境署在对最近火灾的世界性回应方面和对未来的规划方面正在发挥...     

气候变化背景下福建主要农业气象灾害演变特征和趋势

利用1978-2007年福建省常规气象资料和主要农业气象灾害数据,采用气候倾向率、突变分析、最大熵谱分析等方法研究近30 a来福建省气候变化背景下主要农业气象灾害的演变特征和变化趋势.结果表明:福建省气候存在明显变暖的趋势,气候倾向率为0.381℃·10a-1;在这种气候变化背景下,4种主要农业气象灾害表现出不同的变化趋势,其中旱灾呈减少趋势,洪涝、低温冻害和风雹灾害的灾情呈增加趋势,尤其是风雹灾害,进入20世纪90年代后期(突变点在1998年),灾情明显加重.总体上说,农业气象灾害对福建农业生产的影响呈增加趋势,特别是从20世纪80年代中期开始(突变点在1986年),灾情持续扩大,这种变化势必造成农业生产的风险加大.     

干旱半干旱区土壤微生物空间分布格局的成因

干旱半干旱区生态环境脆弱,对气候变化及人为扰动极为敏感。对其土壤微生物空间分布格局及驱动因素的研究,有利于理解干旱半干旱环境下土壤微生物多样性产生及维持的机制,对维持干旱半干旱区陆地生态系统的生产力及稳定性具有重要意义。文章综述了近10年来干旱半干旱区土壤微生物空间分布格局的研究进展。在实际观察到的干旱半干旱区土壤微生物呈非随机分布而具有空间分布格局的基础上,发现降水、植被等环境因素及地理距离均会影响干旱半干旱区土壤微生物的空间分布格局,两者的相对重要性具有尺度效应。最新的研究应用中性理论及生态位理论研究干旱半干旱区土壤微生物空间分布格局的形成机制,指出干旱半干旱环境下,不同的生境形成机制不同,是中性理论或生态位理论单独作用的结果。为了加深理解干旱半干旱区土壤微生物的空间分布格局,建议今后的研究中:(1)关注真菌及古菌的空间分布格局;(2)扩大研究的空间尺度;(3)进一步研究干旱半干旱区土壤微生物空间分布格局形成机制的生境依赖性;(4)研究干旱半干旱区土壤微生物与植物群落空间分布格局的耦合关系。