近60年新疆库尔勒市的气候变化特点分析

根据库尔勒市气象局和研究区安装的自动气象站的气象资料,采用滑动平均、距平分析、线性回归等方法,分析库尔勒市近60年的气候变化的基本特征,结果表明：（1）库尔勒市平均温度有4暖3冷的冷暖变化阶段,该地区平均气温呈上升趋势,特别是20世纪90年代以后气温明显增加;近10年的气温变化较大,比前50年的平均值上升了1℃;平均气温存在着明显的线性升温趋势。（2）库尔勒市年降水量变化趋势不是很明显,有2多4少的干湿变化阶段。近10年的降水量与前50年的降水量相比较偏少了2．4mm;年降水量不存在明显的线性变化趋势。（3）库尔勒市平均极端最高最低气温呈上升趋势,60年来该地区最高气温上升率与南疆最高气温上升率一致。近10年的极端最高最低气温与前50年的分别上升0．36℃和1．2℃,最低气温的上升对年平均气温的升高贡献最大。（4）通过比较库尔勒市气象站提供的气象数据和自动气象站提供的数据可以看出,该区域一定程度上受到城市热岛效应和人为干扰,因此需要在城市周边的某些地区安装气象仪器,以提高气象数据的精确性。     

1982—2006年中国半干旱、干旱区气候与植被覆盖的时空变化

利用1982-2006年英国CRU(Climatic Research Unit)全球气温降水数据和NOAA/NASA归一化植被指数(theNormalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据,分析了中国内陆半干旱和干旱区的气候、植被覆盖的时空变化。结果表明,虽然中国内陆半干旱和干旱区的部分区域降水减少,但整体上向暖湿化发展。在暖湿化背景下,中国内陆半干旱和干旱区的植被总体以改善为主(>1%.(10a)-1),特别是新疆西北部和青海东南部;但局部有微弱的减少趋势[(0~-1)%.(10a)-1],如新疆南部和东部、甘肃西北部。最后,以乌鲁木齐为例,分析发现气温增加导致植被生长季延长和降水的增加,使得过去25年乌鲁木齐的植被覆盖有明显的改善。     

城市化进程对南京市区域气温变化的影响

20 世纪90 年代以来中国进入城市化快速发展阶段,城市规模迅速扩张,这在一定程度上对大气热环境产生了影响,如产生了城市热岛效应.文章基于南京气象站点观测数据、南京市统计年鉴以及landsat TM 影像数据,选取人口密度、废气排放量、运营车辆、用电量、绿地覆盖面积、建成区面积6 项指标构建城市化因子群,运用灰色关联度分析法对影响南京气温变化的因子群进行贡献度分析.首先,基于以往研究及南京市统计年鉴选取人口密度、废气排放量、运营车辆、用电量、绿地覆盖面积、建成区面积6 项指标构建城市化因子群;其次,基于landsat TM 影像数据利用监督分类方法提取建成区面积;最后,基于灰色关联度分析方法,定量计算出人口密度、废气排放量、运营车辆、用电量、绿地覆盖面积、建成区面积6 项城市化因子分别对年均温、年最高温、年最低温、季均温、月均温以及不同时期温度均值的影响.研究发现,（1）1983-2011 年期间,南京市气温呈明显递增趋势,20 世纪90 年代后期增温更为明显,1999-2007 年年均温增长了1.50 ℃.（2）发现对于同-参考数列（年均温、月均温等）而言,其影响因子关联度整体排序是一致的：人口密度〉建成区面积〉废气排放量〉运营车辆〉用电量〉绿地覆盖面积.（3）同一城市化因子对年均温变化、年最高温变化、年最低温变化的影响是不相同的.例如,人口密度对1983-2011 年年均温变化影响最大,关联度达到了0.95;用电量、废气排放量和运营车辆对1983-2011 年年最低温变化影响最大,其关联度分别为0.68、0.74、0.73.（4）同一城市化因子对不同月份气温变化的影响是不相同的,如人口密度与2 月月均温之间的关联度最小,关联度为0.78;与3 月月均温之间的关联度最大,关联度为0.93.（5）不同城市化因子随着时间的推移,对区域气温变化的     

1982-2006年中国半干旱、干旱区气候与植被覆盖的时空变化

利用1982 - 2006年英国CRU(Climatic Research Unit)全球气温降水数据和NOAA/NASA归一化植被指数(the Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据,分析了中国内陆半干旱和干旱区的气候、植被覆盖的时空变化.结果表明,虽然中国内陆半干旱和干旱区的部分区域降水减少,但整体上向暖湿化发展.在暖湿化背景下,中国内陆半干旱和干旱区的植被总体以改善为主(＞1％·(10a)-1),特别是新疆西北部和青海东南部;但局部有微弱的减少趋势[(0～1)％·(10a)-1],如新疆南部和东部、甘肃西北部.最后,以乌鲁木齐为例,分析发现气温增加导致植被生长季延长和降水的增加,使得过去25年乌鲁木齐的植被覆盖有明显的改善.     

基于GIS的祁连山植被NDVI对气温降水的旬响应分析

利用祁连山地区SPOTVGT-NDVI数据和气象站点旬平均气温、降水资料,运用最大化合成、趋势线分析和相关分析方法分析了祁连山植被的时空变化趋势,并从旬时间尺度上分析了祁连山植被对气温和降水的响应特征。结果表明:近10年来,祁连山年最大化植被NDVI增加了3.1%,植被改善、无变化和退化的面积分别占总面积的70.21%、21.44%和8.35%。祁连山植被NDVI对气温变化的响应大于降水,对气温和降水变化的最大响应滞后都为2旬左右。秋季植被NDVI对气温和降水变化响应最大,夏季植被NDVI对气温和降水响应的滞后期长于春季和秋季。祁连山植被NDVI对气温和降水变化的旬最大响应表现为中段大于东段和西段,NDVI对气温和降水变化的最大响应滞后期呈现出西段中段东段的空间分布特征。     

中国红树林湿地资源、保护现状和主要威胁

以第二次全国湿地资源调查(2009—2013年)为基础,应用中巴地球资源卫星CBERS-CCD数据和其它数据,采用3S技术和现地调查相结合的方式,对中国的红树林湿地资源、保护现状进行了分析。结果表明,(1)中国红树林湿地面积从上世纪50年代至今总体上呈现先减少后增加的趋势,由20世纪50年代的42 001 hm~2迅速减少到2000年的22 024.9 hm~2,后又快速增加到2013年的34 472.14 hm~2。(2)从省级层面看,海南省红树林面积近年来保持相对稳定,但与20世纪50年代相比减少幅度较大,约减少52.6%;广西和广东红树林面积近年来保持稳定且有一定增长,分别恢复到20世纪50年代87.8%和92.8%的规模;福建红树林面积近年来稳定增长,已达到20世纪50年代规模的1.6倍;浙江红树林面积基本保持稳定。(3)形成了包括国际重要湿地、国家重要湿地、红树林湿地自然保护区和红树林湿地公园等级别在内的红树林保护体系。(4)中国红树林湿地面临的主要威胁是污染、围垦、过度捕捞和采挖、基建和城市建设以及外来物种入侵。     

基于GIS的祁连山植被NDVI对气温降水的旬响应分析

利用祁连山地区SPOTVGT-NDVI数据和气象站点旬平均气温、降水资料,运用最大化合成、趋势线分析和相关分析方法分析了祁连山植被的时空变化趋势,并从旬时间尺度上分析了祁连山植被对气温和降水的响应特征。结果表明：近10年来．祁连山年最大化植被NDVI增加了3．1％,植被改善、无变化和退化的面积分别占总面积的70．21％、21．44％和8．35％。祁连山植被NDVI对气温变化的响应大于降水,对气温和降水变化的最大响应滞后都为2句左右。秋季植被NDⅥ对气温和降水变化响应最大,夏季植被NDVI对气温和降水响应的滞后期长于春季和秋季。祁连山植被NDVI对气温和降水变化的旬最大响应表现为中段大于东段和西段,NDVI对气温和降水变化的最大响应滞后期呈现出西段〉中段〉东段的空间分布特征。     

胡杨年轮记录的塔里木河下游54年来区域水环境历史变迁

通过胡杨（Populus euphratica Oliv．）树木年轮宽度的分析,建立了塔里木河下游大西海子（A）、阿克墩（B）、亚合甫马汗（c）、英苏（D）、阿布达勒（E）、喀尔达依（F）、吐格买莱（G）、阿拉干（H）、依干不及麻（I）和考干（J）10个采样区过去54a来的STD、RES和ARS年表,并借助RES年表,采用年代际变化分析和突变检验,反演了塔里木河下游54a年来区域水环境状况变迁时空格局。结果表明：①下游10个样区54a来区域水环境状况具有多样性和复杂性,并不完全表现为距离下游上段（大西海子水库）越近其水环境状况就越好,区域水环境状况总体变异程度由低到高排序为A、G、C、H、E、D、I、B、F、J,也反映了下游10个样区生态退化程度的差异;②下游54a来区域水环境状况最好时期出现在20世纪60年代和21世纪初,大部分区域最差时期主要集中在20世纪90年代,是下游地区长达30a断流水环境变干累积效应的体现;③下游10个样区区域水环境变化具有明显的突变时间,突变出现时间相对水文事件年代具有滞后性。胡杨年轮记录的塔里木河下游54a来区域水环境时空变迁格局对下游生态退化的历史认识具有重要意义。     

近50年沈阳气温变化与城市化发展的关系

利用沈阳地区5个气象站近50年的年平均气温数据,采用线性倾向估计、累积距平、M-K检验和Yamamoto法分析沈阳地区气温的年代际变化及跃变;采用趋势拟合与相关分析,研究年平均气温与城市人口、GDP、全社会固定资产投资总额、能源消耗量、建成区面积和竣工房屋建筑面积6项城市发展指标的关系。结果表明：（1）近50年沈阳地区的年平均气温缓慢上升,城区气温高于郊区,城区站增温率为0.210℃/10 a,郊区站为0.321℃/10 a,总的增温率为0.284℃/10 a。（2）近50年沈阳气温变化分为2个阶段,1960—1987年是偏冷阶段,大多数年份为负距平;1988—2009年是增暖阶段,其中21年为正距平值。（3）M—K法和Yamamoto法都检测出1987年为沈阳气温的突变年份。（4）沈阳人口、GDP、全社会固定资产投资总额、竣工房屋建筑面积和年平均气温有着显著的相关性,表明它们与沈阳年平均气温变化关系密切,建成区面积和能源消耗与气温变化不显著。     

内蒙古地区近25年植被对气温和降水变化的影响

利用1982—2006年内蒙古地区GIMMS-NDVI和降水量、气温数据,分析了不同植被类型对气温和降水变化趋势的影响。结果表明：近25年来内蒙古地区气温整体上呈上升趋势,降水量呈微弱降低趋势,西部荒漠区呈暖湿化趋势,中东部草原、森林等植被类型区呈暖干化趋势;从不同植被类型NDVI与平均气温和降水量的变化趋势率相关分析表明,NDVI值越低,升温趋势越明显,其中春季和秋季各植被类型间NDVI与季均气温升高趋势率呈显著和较显著的相关,夏、冬季关系不明显;植被NDVI越高,降水量减少趋势越明显。基于栅格的NDVI与气温升高幅度、降水变化趋势相关分析表明,年均气温升高幅度基本随NDVI的增加而降低,其中春、夏和秋季的季均气温升高幅度均随NDVI的增加而显著降低,冬季趋势不明显;而年降水量减小趋势率随植被NDVI的增加而显著增加,其中春季和冬季NDVI变化对降水的变化几乎没有影响;夏季和秋季均表现为随NDVI的增加,降水减小趋势率呈增加趋势。     

京津冀城市高温的气候特征及城市化效应

选取京津冀13个城市气象站点5—8月的日最高气温资料,用统计学方法分析了该区域城市高温日数的空间特征、年代际变化及跃变。采用城市站和城镇站对比方法,研究了京津冀不同区域高温的城市化效应。结论如下：（1）该区域城市高温日数的空间分布特征为,西南部存在一个高值中心,向东北方向递减,存在一个自石家庄市指向承德市的高值脊。（2）该区域城市高温日数的年代际变化为冀东北部城市1965—1998年是少高温期,1999—2010年是多高温期。冀西北部、冀中南部和京、津城市,1997—2010年是高温日最多时段,1960—1972年是次多时段,1973—1996年是最少时段。（3）冀东北部城市35℃以上高温日数,1991—1992年发生跃变,显著增加。冀中南部城市37℃以上高温日数,1996—1997年发生跃变,显著增加。北京市35℃以上高温日数,1995—1996年发生跃变,显著增加;37℃以上高温日数,1985—1986年发生跃变,显著增加。（4）冀西北部城市和冀中南部城市自1970年代开始,城市化效应逐步显现,并分别从1990年代和1980年代开始城市化效应增强。冀东北部城市和京、津两市的城市化效应近年并无增强趋势,而是小城镇的城市化效应在1990年代后期—2010年显现出来。其原因可能是城镇人口和建成面积的快速增长所致。     

山西省城市发展对昼夜环境温度影响

利用1970-2004年山西省71个气象观测站02:00时、14:00时平均温度资料,分析全省昼、夜温度气候倾向率,选取具有代表性的7个城市站和7个乡村站,研究热岛效应对城市昼夜温度的影响.结果表明:(1)近35年来,山西省各站气温倾向率多为正,即呈增温的趋势,但空间分布不均.(2)夜间气温倾向率城市站大于乡村站,白天气温倾向率城市站小于乡村站.(3)城市效应对城市昼、夜增温贡献率分别为-16.15%、33.01%.山西省城市发展对昼夜环境温度影响是不对称的.     

三江平原气候变暖的进一步认识:最高和最低气温的变化

利用三江平原17个站1951-2000年的平均最高、最低气温和气温日较差资料，采用线性倾向估计和几种突变检测方法，定量研究了最高、最低气温和气温日较差变化趋势的空间分布，比较了最高、最低气温变化特征的差异性。结合前期的相关研究结果，对研究区20世纪70年代中期以来的三江平原气候变暖过程和成因有了进一步的认识。1975—2000年的变暖时期主要由两个阶段构成：1975—1987年为第一阶段，以夜间升温为主要特征，相对应的是气温日较差明显减小，超过一定面积的湿地开垦是该阶段气候变暖的主要驱动力之一；1987-2000年为第二阶段，以白天和夜间同时升温且幅度相当，气温日较差没有明显的变化趋势为特点，这一阶段的升温是对全球气候变暖同步的区域响应。     

广东省自然物候对气候变暖的响应

利用广东省气象观测网14个观测站点1982年以来自然物候观测资料和气温资料,对广东省近30年木本植物木棉、苦楝和动物蚱蝉物候在气候变暖过程中的变化进行分析。结果表明：近30年广东省木本植物、动物春季物候期明显提前,植物、动物春季物候期的提前与推迟对温度的上升与下降的响应是非线性的。木本植物春季物候期、动物春季物候期分别与2—3月平均温度、3—4月平均温度有明显的负相关。动物春季物候期与物候期间〉10℃有效积温也有明显的负相关。预估到2020年我省木本植物春季物候期、动物春季物候期将分别提前2.9、2.2 d。     

Vegetation Response to Early Holocene Warming as an Analog for Current and Future Changes

Abstract: Temperatures in southwestern North America are projected to increase 3.5–4 °C over the next 60–90 years. This will precipitate ecological shifts as the ranges of species change in response to new climates. During this shift, rapid‐colonizing species should increase, whereas slow‐colonizing species will at first decrease, but eventually become reestablished in their new range. This successional process has been estimated to require from 100 to over 300 years in small areas, under a stable climate, with a nearby seed source. How much longer will it require on a continental scale, under a changing climate, without a nearby seed source? I considered this question through an examination of the response of fossil plant assemblages from the Grand Canyon, Arizona, to the most recent rapid warming of similar magnitude that occurred at the start of the Holocene, 11,700 years ago. At that time, temperatures in southwestern North America increased about 4 °C over less than a century. Grand Canyon plant species responded at different rates to this warming climate. Early‐successional species rapidly increased, whereas late‐successional species decreased. This shift persisted throughout the next 2700 years. I found two earlier, less‐extreme species shifts following rapid warming events around 14,700 and 16,800 years ago. Late‐successional species predominated only after 4000 years or more of relatively stable temperature. These results suggest the potential magnitude, duration, and nature of future ecological changes and have implications for conservation plans, especially those incorporating equilibrium assumptions or reconstituting past conditions. When these concepts are extended to include the most rapid early‐successional colonizers, they imply that the recent increases in invasive exotics may be only the most noticeable part of a new resurgence of early‐successional vegetation. Additionally, my results challenge the reliability of models of future vegetation and carbon balance that project conditions on the basis of assumptions of equilibrium within only a century.     

近35a西藏那曲地区湖泊动态遥感与气候因素关联度分析

利用1976、1990、2000和2010年4期遥感影像对西藏那曲地区面积大于1 km2湖泊的动态变化进行信息提取,并结合1966—2010年研究区9个站点的气象数据,探讨其对气候变化的响应。结果表明,2010年那曲地区大于1 km2湖泊的总面积为16 841.93 km2,湖泊总数为469。近35 a那曲地区大于1 km2湖泊面积共增加3 505.12km2,增幅为26.28%,其中以2000—2010年增长速度最快,达18.18%;近35 a湖泊数量增加96,增幅为25.73%,其中以1990—2000年增幅最大,达13.38%。色林错面积从1976年的1 648.61 km2增加到2010年的2 332.55km2,超过纳木错成为西藏第一大咸水湖。1966年以来,那曲地区年平均温度、年平均最高温度、年平均最低温度、年平均相对湿度和年平均降水量总体呈上升趋势,年平均蒸发量呈下降趋势,气候朝暖湿方向发展,其中温度变化最明显,线性气温倾向率为0.51℃.(10 a)-1。湖泊动态变化与气象因子的灰度关联分析表明,气温升高引起冰雪融水增加、降水量增加、相对湿度增加和蒸发量减少,是近35 a来那曲地区湖泊面积和数量不断增加的主要原因。气象要素与湖泊面积间的回归方程表明,两者具有显著线性相关关系。     

基于LandsatTM影像的武汉市热岛效应研究

采用定量遥感与GIS相结合的方法,利用武汉市2006年TM遥感影像,定量分析武汉市植被指数和热岛效应的关系和空间分布。在空间剖面上,研究了植被指数（NDVI）与地表辐射温度的关系并对植被指数（NDVI）与地表辐射温度进行了回归拟合。在此基础上,研究了武汉市热岛空间分布,解释了武汉市热岛等级空间分布的特点。研究结果表明：植被指数（NDVll与地表辐射温度存在着明显的负相关性;随着植被覆盖的变化,城市建设用地的地表辐射温度明显比其他土地类型敏感;城市中工业区和人口活动密集的商业区热岛强度高;水体和绿地对于分割城市热岛和缓解热岛效应有显著作用。该研究可为城市生态规划、用地合理布局等提供参考。     

城市生态气象监测评估初步研究与实践——以北京为例

气象条件作为影响生态系统最活跃、最直接的驱动因子,影响着生态系统的质量和人类生存的环境,关系着生态保护和建设的成果,而城市生态系统具有与其他系统不一样的气候特征,目前还未形成一套有关城市的生态气象监测评估方法。基于生态气象学理论,分别从城市气候环境、与气候相关的陆表环境、大气环境、人居环境以及城市高影响天气气候事件等5个方面选择不同的要素和指标开展了城市生态气象监测评估初步研究,并以北京为例,利用2018年国家和区域自动气象站资料、大气成分观测资料、2002—2018年MODIS卫星资料、Landsat及环境一号卫星资料,开展了2018年北京城市生态气象监测评估。监测评估显示,(1)2018年北京城市“热岛”和“干岛”气候特征明显,并在北京二环与五环之间存在一个“冂”形风速低值区。(2)2018年北京陆表生态环境、大气环境、人居环境进一步好转:其中植被覆盖度达61.6%,创2002年以来新高,气象条件贡献率达50%,生态涵养区植被生态质量处于正常偏好的面积比例达93.2%;中心城区陆表温度为2011年以来最低值;重要水源地密云水库、官厅水库水体面积均为2000年以来最大值;气溶胶光学厚度、霾日数、大气静稳指数分别较过去4年平均值下降14%、31%和8%,大气扩散条件偏好,对霾日减少贡献率达21%,外地污染传输对PM2.5贡献达到53%;城市生态冷源较2013年明显增加,城市“热岛”得到缓解。(3)历史罕见的夏季高温闷热、冬季阶段低温、极端强降水以及持续无降水等高影响天气气候事件给城市安全运行和生态环境带来不利影响。综合评估表明2018年北京气象条件总体利于陆表生态环境改善,有利的气候条件提高了生态环境的质量,但城市生态质量仍面临着极端天气气候事件、城市热岛、低风速以及外来大气污染输送等风险。