中国代际降水区域变化差异分析

利用中国气象中心160站点的夏季降水实际观察资料,对中国半个世纪的降水变化按年代进行了系统分析,并对各地的代际降水量变化趋势进行了区域对比。结果发现,降水变化幅度大的区域主要集中在季风区,而非季风区的年代际降水相对稳定。在多数情况下,以四川为中心的区域的降水量变化与东北的北部一致,东南沿海与渤海湾沿岸区域一致。季风区降水量变化的区域差异,可能既受季风的年代际强弱变化的影响,又受微地形的影响：     

1951-2002年中国降水变化区域差异

中国位于地球环境变化速率最大的季风区,其环境具有空间上的复杂性、时间上的易变性;对外界变化的响应和承受力具有敏感和脆弱的特点.当前中国面临一系列由全球升温带来的环境问题,影响中国经济与社会的可持续发展.利用中国气象中心160站点的实际观察资料,对中国半个世纪的降水变化进行了系统分析.通过Mann-Kendall趋势分析方法和相关分析法,对各个站点的数据进行处理,对各地的降水量变化趋势与突变时间进行了区域对比.结果显示,中国夏季降水存在着显著的区域差异:夏季降水存在明显的西南-东北走向的带状分布现象,这种带状分布的位置和状态,主要受夏季东亚季风与西风复合走向所决定的雨带位置变化是季风强度在不同年份的差异而引起的,其中夏季风的强弱起着关键性作用.     

中国能源利用效率区域差异基尼系数分析

基尼系数是经济学中对贫富差距量化评价的重要工具.文章从基尼系数的经济学内涵出发,将基尼系数的概念和意义应用于地区能源利用效率分析.以全国各地区的能源消耗分配为例,应用基尼系数法分析了地区总体经济发展水平,地区工业化程度,地区经济重型化程度对能源消费强度分配公平性的影响,并提出了以绿色贡献系数作为判断不公平因子的依据.绘制各影响因素的洛伦茨曲线,计算出中国2006年的能源消耗基尼系数,根据基尼系数和绿色贡献系数对能源消费强度地区差异进行量化分析,最后得出合理的结论.     

中国碳排放的区域差异及其与经济增长的关联分析

采用政府间气候变化专门委员会(IPCC)的碳排放测算方法,计算了除香港、澳门、台湾和西藏外中国30个省(市、自治区)1995-2010年的碳排放量,并选取碳排放总量、碳排放强度和人均碳排放量3个指标,运用多指标面板数据聚类法,将各省份划分为高、中和低碳排放区域:高碳排放区域包括河北、山西、内蒙古、辽宁、山东和宁夏,低碳排放区域包括北京、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、海南、重庆、四川、云南、陕西和青海,中碳排放区域包括天津、吉林、黑龙江、上海、江苏、河南、贵州、甘肃和新疆.分别对3类地区的人均碳排放量和人均GDP进行协整检验和回归分析,结果显示人均碳排放量和人均GDP存在长期协整关系且符合环境库兹涅茨曲线,高、中和低碳排放区域的理论曲线拐点分别为人均GDP 41 046、50 219和47 049元.今后一段时期内我国碳排放总量还将继续增长,但GDP的增长速度大于碳排放量的增长速度,碳排放强度会继续下降.     

半个世纪以来黄土高原降水的时空变化

在全球性的显著升温引起全球环境的一系列变化,而全球变暖必然被引起区域降水分布的改变.气候变化将改变全球水循环的现状,导致水资源时空分布的重新分配,并对降水、蒸散发、径流等造成直接影响.运用中国气象中心黄土高原51个站点的降水资料,通过Mann-Kendall趋势分析法,对1947-2004年期间的降水时空分布规律及其原因进行了分析.结果发现,多数站点的降水在半个世纪中呈现减少趋势,降水减少的突变时间大约在1983年;降水显著减少的区域为夏季风边缘地区,季风边缘地区的降水序列与东南季风指数之间存在很好的相关性,说明夏季风的变化是引起该区域降水变化的主要原因.     

湖南文化产业区域差异测度分析及对策研究

在选取了极值比率、加权变异系数、基尼系数、锡尔系数及偏态系数这5个相对差异指标的基地之上,通过对2006年-2011年这6年间湖南14个市州人均文化产业增加值进行计算,发现全省文化产业区域差异呈现出周期性波动,湘西和湘东地区的文化产业差异逐渐拉大,长此以往,将会影响到全省文化产业的整体增速,因此,提出采用均衡发展战略,未来湖南省文化产业的侧重点应该放在缩小湘东、湘中、湘西三个区域的差异上.图20,表9,参5.     

长三角区域背景地区降水化学特征

为了解临安降水的化学特征及主要致酸组分,2008年5-11月在临安区域大气本底站采集了35个降水样品,分析其化学组分.结果表明,临安地区降水中无机阴阳离子体积加权平均浓度比我国城市地区低,但个别降水中无机离子浓度总量会很高;降水中Cl-和K+主要来自海洋源的贡献;SO42-,Ca2+和Mg2+主要来自非海洋源;燃煤排放产生的SO42-仍然是临安地区降水酸化的主要无机致酸组分,35场降水中,平均占到无机阴离子总量的52%,NO3-对临安降水酸化具有重要贡献,反映出长三角区域快速城市化过程中机动车数量快速增长对区域大气环境的影响在增强.     

中国降水量区域变化稳定性研究

利用中国气象中心160站点的实际观察资料,对中国半个世纪的降水变化进行了系统分析,发现中国的夏季降水变化稳定性有显著的纬度与海拔效应:纬度越高,方差值越小,降水变化的幅度也越小,稳定性越大;从海拔来看,海拔越高,降水稳定性越好,降水量的变化稳定性与海拔是成反相关关系.除过受区域水汽来源稳定性的影响,主要受全球降水稳定性的分布规律所制约;在海拔上,降水量稳定性的分布,除过受水汽来源影响外,还与水汽凝结的高度效应有一定的关系.     

我国农田土壤碳氮耦合特征的区域差异

利用中国第2次土壤普查数据,分析了稻作和旱作方式下农田耕层土壤有机碳和全氮特征及其区域差异。结果表明,水田土壤有机碳和全氮含量分别为旱地的147.8%和145.5%,但水田碳氮含量的区域变异低于旱地。全国水田和旱地土壤有机碳氮比值分别为10.8和9.9,各区域水田土壤碳氮比值普遍高于旱地,其中东北水田最高,而华东旱地和西北旱地最低。旱地碳氮比值的区域变异显著,水田则不显著。农田耕层土壤有机碳和全氮含量呈显著正相关,除华北地区外,各区域无论水田还是旱地其碳氮含量之间相关系数都超过0.8,达极显著水平。由此可见,我国农田耕层土壤有机碳和全氮含量之间存在显著耦合关系,而且不同利用方式和区域之间差异显著;相同氮水平下,水田土壤可能储存更多的有机碳。     

工业发展与环境污染关系的区域差异分析--基于江苏省的实证研究

利用格兰杰因果关系检验（Granger causality tests）方法分析了江苏省处在不同发展阶段的三大区域的工业经济增长和环境污染之间双向作用关系。研究结果表明：经济发展水平越高,工业经济增长对环境污染的影响越明显,并且持续时间长,在某种程度上环境污染已经成为受工业经济增长影响的内生变量;江苏省三大区域环境污染都不是工业经济增长的原因,环境污染的加重并不能带来工业经济的增长,因此,在实践中靠牺牲环境来换取经济增长的理念是不可取的,＂先污染后治理＂的发展思路是不可行的。     

近60年汉江流域侵蚀性降雨的时空变化特征

汉江流域是水土流失与洪涝灾害严重的地区。侵蚀性降雨是剧烈土壤水蚀的原动力,是洪涝灾害的直接致灾因子,因此对汉江流域侵蚀性降雨特征的研究具有重要的实践意义。利用汉江流域及其附近地区47个站点逐日降雨观测资料,采用常规统计学方法计算研究区逐年年降雨量、侵蚀性降雨量以及暴雨量平均值,进而得到降雨特征值逐年距平百分率及变异系数(Cv),分析了这3个将于特征值之间的相互关系,揭示了汉江流域降雨的时间变化特征。借助于地理信息系统技术,将汉江流域逐年降雨特征值在ARCGIS里采用Kriging方法进行空间插值,得到年均降雨特征值的空间分布,分析了研究区3个降雨特征值的空间分布特征。研究结果表明:1951-2012年汉江流域多年平均降雨量为886 mm,日降雨量≥12 mm的侵蚀性降雨量为614.1 mm,日降雨量≥50 mm的暴雨量为167.6 mm。研究期间内,3个降雨指标均在波动中下降,但下降趋势不显著,没有表现出显著的干湿趋势;年侵蚀性降雨量和年降雨量变化具有显著的一致性,但侵蚀性降雨的变化幅度大于降雨量的变化幅度;年暴雨量的变化特征与年降雨量的变化特征亦相似,但年暴雨量的波动幅度较年侵蚀性降雨量、年降雨量更大。1951-2012年汉江流域年均降雨量、侵蚀性降雨量及年暴雨量在空间上均从东南向西北递减,降雨的异常程度很高。研究结果可增进对汉江流域降雨变化规律的认识,为汉江上游植被生态恢复及中下游的防洪减灾提供参考意见。     

甘肃黄土高原各级降水和极端降水时空分布特征

利用甘肃黄土高原地区1960－2011年12个及周边4个站点的逐日降水观测资料,用阈值检测方法计算出甘肃黄土高原地区极端降水的阈值并运用气候线性趋势、多项式拟合、反距离加权法、Mann-Kendall检验、Morlet小波、R／S方法分析了近52a甘肃黄土高原各级雨量和R95极端降水的时空变化特征及对未来进行预测。结果表明：①近52a来甘肃黄土高原春季以小雨为主,夏、秋季以暴雨为主,冬季以大雪为主,R95极端降水主要集中在夏季;②春、秋季主要以大雨降水强度最强,夏季暴雨降水强度最强,冬季则为大雪;R95极端降水强度夏季降水强度最强。③小雪呈显著增加,微雨、中雨、大雨、微雪、R95极端降水量均呈显著减少;④微雨量、小雨量、中雨量、大雨量、R95极端降水量与年降水总量有很好的相关性,对年降水总量有很好的响应;⑤在空间分布上,各量级降水和R95极端降水大部分存在减小趋势,减小区主要集中在西南部和东北部;⑥各量级降水和R95极端降水突变年份不尽相同;⑦各量级降水和R95极端降水在不同的时间序列存在长短不同的周期震荡;⑧R／S分析表明不同量级降水和R95极端降水的未来变化趋势和过去一致。     

降雨过程后北京城区PM2.5日时空变化研究

随着人类环境意识的增强,人们对城市雾霾天气的忧虑与日俱增,PM2.5的时空变化和对人体健康的影响已成为关注的焦点。以往的研究多集中在不同季节或年际的变化,本文通过统计环保局发布的位于北京城区13个逐时浓度监测点降雨前后PM2.5质量浓度,并在城区布设14个采样点昼夜连续监测一次降雨后72 h内PM2.5质量浓度变化情况,研究北京市城区降雨后PM2.5日变化规律及空间分布特征,由此分析降雨对PM2.5日变化规律的影响。同时对比PM2.5与同步气象数据（温度、相对湿度）和交通数据（车辆量、车速）最值频率分布情况,进而对PM2.5日变化特征进行成因分析。随后利用GIS空间分析方法,分析了PM2.5的日空间分布特征。结果表明,降雨对颗粒物的去除作用明显,一次降雨可使PM2.5质量浓度平均下降56.3%。雨后72 h内PM2.5质量浓度均小于60μg·m-3,降雨后1 h内PM2.5质量浓度处于稳定状态,在随后的12 h内PM2.5浓度值都处于下降状态。降雨过程只降低PM2.5的质量浓度值,并不影响其日变化规律。PM2.5的日变化规律以19时为界,表现出明显的昼夜差异。白天的变化规律呈现凹型,夜间的变化规律呈现拱型。PM2.5质量浓度峰值多出现在23时或0时,谷值多出现在下午15时,该特征受气象因素影响较大,受交通源的影响作用不明显。早高峰期间,PM2.5质量浓度变化主要受交通源的影响;晚高峰期间,交通源和气象因素共同影响PM2.5质量浓度。研究区PM2.5日空间分布特征同样存在明显的昼夜差异。白天PM2.5空间分布特征为南部高北部低;PM2.5在夜间的空间分布特征则多表现为四周高、中心低,三环外围区域多为高值区。     

广东省土壤硒空间分布及潜在环境风险分析

利用广东省260个土壤剖面数据,开展区域尺度下的土壤总硒（Se）质量分数的空间分布研究。结果表明,研究区内土壤硒含量变异性较强,符合对数正态分布特征,其几何质量分数为0.23 mg·kg-1,高于全国平均水平。表层土壤硒基线质量分数范围为0.13到0.41 mg·kg-1,处于硒缺乏与中等含量水平之间。土壤硒的空间分布格局与区域成土母质密切相关,表现为：高硒质量分数的土壤主要位于石灰岩和砂页岩区域,而低硒质量分数的土壤主要位于紫色页岩和花岗岩地区。土壤硒缺乏可能是影响研究区人体健康的重要问题。此外,研究区由土壤退化和土壤侵蚀引发的流入周边水体的土壤硒每年可高达23 t。     

中国1961-2000年月平均气温空间插值方法与空间分布

利用地理信息系统软件ARC/INFO,在考虑海拔高度对气温影响和没有考虑海拔高度对气温影响的两种情况下,分别运用样条插值法、普通克立格法和逆距离权重法对中国623个气象站1961—2000年40 a的逐月平均气温进行了空间插值,并利用交叉检验方法对插值精度进行了评估,结果表明:考虑了海拔高度影响的3种插值方法的精度都有比较明显的提高,对于普通克立格法,平均绝对误差(MAE)从1.44℃降到0.82℃,均方根误差(RMSE)从2.31℃降到1.28℃;对于逆距离权重法,MAE从1.52℃降到0.88℃,RMSE从2.38℃降到1.34℃;对于样条插值法,MAE从1.54℃降到0.87℃,RMSE从2.49℃降到1.35℃。在6种插值方法中,考虑了海拔高度影响的普通克立格法是最优空间插值方法。     

苏南快速城市化地区森林生物量时空变化及影响分析

随着我国城镇化进程的快速推进,城镇密集区城市扩张带来的负面生态环境问题得到广泛关注。森林生态系统具有固碳释氧等多种生态服务功能,对减小城市化的负面效应、改善生态环境具有积极作用。近年来我国植树造林成效明显,森林资源总量和质量持续提升,科学评估森林生物量动态对理解碳源汇变化及制定森林保护政策具有重要的意义,但当前对快速城市化地区长时期生物量变化及影响因素研究较少。苏南地区处于我国最大的城镇密集区长江三角洲的中心,近年来该地区森林面积和质量不断增加,而受中低卫星遥感数据分辨率影响,以往对该地区生态系统生物量研究未探测到这种变化。利用1990、2005年江苏省森林资源调查数据及2010年江苏省森林覆盖监测数据,采用换算因子连续函数法和平均生物量法等计算苏南地区三个时期森林生物量,研究20年来苏南快速城市化地区森林植被生物量的时空变化,并结合社会经济数据探讨了生物量变化与经济人口的关联。结果表明：20年来,苏南地区森林植被面积、生物量和生物量密度总体呈显著增加趋势,生物量从7.15 Tg增长到16.72 Tg,乔木林的生物量密度由29.32 t＆#183;hm-2上升至39.82 t＆#183;hm-2,但远低于同期全国的均值;各市生物量分布不均匀,2010年生物量总量从大到小依次是南京、无锡、镇江、常州和苏州;各市森林生物量总量主要由森林面积和地形决定,森林面积增加是生物量增加的主要因素,阔叶林比例和林龄的增长也促进了生物量增加,随着区域森林林龄不断增长,森林生物量仍将不断增加;政府政策和经济利益等影响下的森林建设是区域森林生物量增加的主要原因,较高的经济发展水平促进了各市森林资源数量增长,而高人口密度未对森林面积和生物量未产生显著负面?     

中国水稻土氮密度变异性的幅度效应研究

基于全国第二次土壤普查的1 491个水稻土剖面数据,研究了行政区幅度（行政大区、省级、地区级）和土壤区幅度（土壤区、土壤带、土区）下水稻土氮密度的变异情况及其对幅度拓展的响应。结果表明,中国水稻土0-20 cm和0-100 cm土壤平均氮密度为18.7 t.hm^-2和12.4 t.hm^-2,土壤氮素的空间变异性总体随幅度拓展而增大。在不同土壤区幅度下,0-20 cm全氮密度组内和组间变异性随研究区幅度的减小而减小;从土壤区到土区尺度,0-100 cm全氮密度组间变异率从250%左右下降至不足50%,而在行政大区和省级尺度时全氮密度的组间变异性没有太大变化,变异率都小于100%,到地级市尺度时,组间变异率又达到了400%,说明同一地区所选择的研究幅度尺度不一样氮密度变异率差异也很大。因此,在今后的水稻土调查采样设计时,根据不同幅度尺度的变异率大小来选择合适的布点方式和样点数是十分必要的。