长江中下游极端降水时空演变特征研究

以长江中下游为研究对象,基于131个气象站点1961～2017年的逐日降水资料,选取9种极端降水指数,利用Mann-Kendall趋势分析和交叉小波变换深入研究了长江中下游流域极端降水时空分布特征及其与太阳黑子和大气环流异常因子之间的关系.研究结果表明:(1)1961～2017年间,长江中下游流域极端降水指数除持续干燥指数(CWD)和持续湿润指数(CDD)外,其余7种降水指数均呈现上升趋势,其中年降水总量(PRCPTOT)达16.59 mm/10年;(2)除CDD、CWD外,其余极端降水指数均呈现由流域东南部向三面递减的半环状变化趋势,多数极端降水指数在洞庭湖流域、长江下游及太湖流域上升趋势显著;(3)设计重现期为50年时,除CDD、CWD外,其余极端降水指数空间分布由东南部向西北部递减,两处异常分布可能与地形因素有关;(4)太阳黑子和大气环流异常因子对极端降水的变化有较强的影响,其中太阳黑子的影响最大,EN-SO次之,PDO最弱.该研究结果可为极端降水事件驱动力的深入探究奠定基础,进而为防灾减灾工作提供依据和支撑.     

常熟市耕地资源时空演变特征

基于卫星遥感影像数据,GIS空间分析技术和统计分析方法相结合,利用耕地面积缩减强度指数、空间叠加等方法分析了常熟市耕地资源的时空演变特征,揭示了苏南经济发达地区耕地资源减少的规律。研究发现,随着经济发展,常熟耕地资源逐渐减少,且因城区和工业用地扩张引起的耕地非农转化指向十分强烈,居民点空间的指向呈逐渐减弱的态势。从空间演变规律看,常熟耕地非农化主要表现在：1）经济增长越快,发展水平越高,耕地减少越快;2）在城市、港口区的镇耕地减少更快;3）港区和工业区的建设,使其周边耕地非农化速度加快;4）道路交通的扩张是耕地非农转化的一个稳定因素;5）不同时期,耕地非农占用的空间指向不同：从20世纪80年代被居民点用地占用逐渐变迁为2000年以后的被工业用地、城镇用地、港口用地占用为主。城市发展、港区建设、交通建设、农村居民点建设、工业化推进和经济发展是耕地资源缩减的主导影响因子.     

鄱阳湖蓝藻时空分布特征及其驱动因子研究

富营养化引起的局部水体蓝藻水华问题给鄱阳湖水生态环境保护带来挑战。为弄清鄱阳湖蓝藻时空分布特征及其影响因素,于2019～2020年对鄱阳湖蓝藻进行了现场监测,并通过冗余分析(RDA),探讨了影响蓝藻时空分布的主要驱动因子。结果表明：调查期间,共检出浮游植物7门128种,其中蓝藻15种,占总种类数量的11.72%,蓝藻种类数呈丰水期>平水期>枯水期,主湖区>入江水道>东湖区的分布规律。蓝藻细胞密度为0～2.19×10⁷ cells/L,各点位蓝藻占比为0%～83.98%,其中蓝藻细胞密度主湖区>东部湖区>入江水道,丰水期>平水期>枯水期,2020年>2019年。假鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)为东部湖区蓝藻优势种,微囊藻(Microcystis sp.)、假鱼腥藻为主湖区和入江水道蓝藻优势种。水温(T)、悬浮物(SS)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、风速(VW)是主湖区蓝藻群落分布的主要影响因子,特殊的湖流和风场也是影响该湖区蓝藻分布格局的重要因素;透明度(SD)、SS和COD<...     

1989~2015年武汉市城市格局时空演变分析

城市格局时空演变以土地利用变化为承载,为城市用地调控、空间发展政策的制定提供依据。以武汉市主城为实证区,采用1989、1999、2008和2015年4期Landsat遥感影像为数据源,综合空间信息技术、用地扩张量化分析方法研究城市土地利用转换关系,测度建设用地扩张强度、弹性与方向,揭示城市格局时空演变过程。结果表明：1989~2015年间,武汉市主城区土地利用变化以建设用地扩张、未利用地和耕地减少为主,经济增长与建设用地扩张关联度高;主城区建设用地在1999年之后扩张速度明显加快,总体扩张强度逐步加强。建设用地扩张呈现时空不平稳状态,扩张主要集中在以汉阳、青山为代表的城郊过渡带区域,以及硚口、武昌等老城区的更新改造区域,1989~2008年间扩张方向以偏西向为主,2008~2015年间扩张方向以东南向为主,反映城市区域发展阶段的差异和空间开发政策变动的影响。     

1961～2010年金沙江流域降水时空演变特征

基于金沙江流域1961~2010年逐日降水资料,对流域长时间尺度降水要素和多个典型降水日数进行分析,研究金沙江流域降水的时空演变特征。结果表明:1961~2010年,金沙江流域年降水量呈一定的增加趋势,但未通过显著性检验,汛期雨量变化趋势不明显,逐月降水除9月和12月外其他月份均呈微弱增加趋势。小雨等级和中雨等级的降水日数空间变化趋势相似,呈中上游地区微弱增加、下游地区微弱减少趋势,大雨及以上等级的降水日数则以微弱增加为主,仅在源区、德格一带呈不明显减少趋势。年无雨日数和年连续无雨日数呈比较明显的中上游地区减少、下游增加趋势,特别是年无雨日数在昭觉、昭通、会泽等区域增加趋势显著,年连续有雨日数则呈全流域减少,在下游小部分地区显著减少。研究还表明金沙江流域下游地区无雨日数及连续无雨日数特别在2000s偏多,而年连续有雨日数则在2000s明显偏少,表明近年来流域下游地区发生干旱事件的可能性增加。     

重庆市伏秋旱时空演变特征及其影响因素分析

伏秋旱是指发生在夏季或秋季的干旱现象,在重庆市较为多发且造成的灾害损失较大。基于重庆市34个国家级气象站1965～2016年7～9月逐日降水资料,采用标准化降水指数、降水量距平百分率指标,分析重庆市伏秋旱的时空演变特征。利用Spearman等级相关系数法与逐步回归方法筛选与SPI序列相关性较强的气候因子。结果表明：7～9月伏秋连旱的频率为7.7%;7、8月伏旱同步的比例占15.4%;8、9月干旱同步的比例占13.5%,重庆市伏秋旱情况年际变化大。20世纪60～70年代,伏秋旱情况较严重;自20世纪80年代中后期起,旱涝交替出现;21世纪严重伏秋旱频发。从20世纪60年代以来,全市年平均总旱旬数从3.3旬增加至4.1旬,连旱旬数从2旬增加至2.5旬。在1965～2016年,重庆市西部多年平均总旱旬数为3.6旬,连旱旬数为2.2旬,相对较少。2006年特大旱灾之后,东南部和东北部伏秋旱程度轻,中部和西部程度严重。重庆市伏秋旱事件与环流、海温异常存在密切关系,主要影响因子包括：北半球副高脊线位置指数、北半球副高北界位置指数、NINO A区海表温度距平指数、黑潮区海温指数等。重庆市7月SPI与...     

1900～2018年全球自然灾害时空演变特征与相关性研究

全球紧急灾难数据库EM-DAT(Emergency Events Database,简称EM-DAT)中1900～ 2018年的自然灾害数据,综合趋势检验及突变点检测方法、标准差椭圆空间统计方法,探究灾害的时空分布、演变趋势及不同灾害之间的相关性.结果 表明:(1)洪水、干旱和风暴的危害性较大.其中,洪水发生次数最多,干旱造成的死亡人数最多,风暴造成的经济损失最为惨重;(2)从时间上来看,灾害发生次数先增加后稍有减少,总体呈上升趋势;因灾死亡人数则自1932年后大幅度减少,呈下降趋势;灾害经济损失持续增加,呈上升趋势;(3)从空间上来看,灾害发生次数分布格局呈南北方向扩张、东西方向收缩趋势,整体往东南方向移动;灾害死亡人数空间分布先呈现西北-东南分布格局,后转变成西南-东北格局,且这种格局不断弱化,直到最后重新呈现西北-东南分布格局;灾害经济损失重心东西方向移动距离大于南北方向,经济损失主方向总体向西北方向转移;(4)洪水、风暴、地震、流行病、滑坡5种灾害与所有灾害均呈显著正相关,相关性系数都达到0.57以上,相互作用较强,其中,地震与风暴两种灾害间的相关性系数最高(为0.906).     

2000～2015年江汉平原区域植被NPP时空特征及其对气候变化的响应

植被NPP对气候变化的响应是全球变化与陆地生态系统碳循环研究的重要核心内容之一。利用CASA模型估算了2000~2015年江汉平原植被NPP,并利用线性回归与逐像元相关性分析方法定量研究了江汉平原植被NPP的时空变化特征及其与气候因素的相关性。结果表明：（1）16年来江汉平原植被NPP的年总量在25.43~29.76 TgC之间,呈波动增加趋势;（2）江汉平原NPP的空间分布格局具有明显的不均匀特征,形成一系列的高值中心和低值中心,符合“丘陵-平原-河流-城市”的衰减趋势;（3）江汉平原NPP与年降水量、年均温的相关系数分别为0.183 7和0.498 5;经显著性检验可知,江汉平原NPP的产量与年降水量相关性较弱,而与年均温则呈较强的正相关关系;（4）植被NPP与年降水量、年均温呈正相关的像元面积分别占总面积的69.19%和83.41%,主要分布在江汉平原腹部的农耕区域,说明江汉平原农耕区NPP的产量对年降水量与年均温的依赖性较强。     

中国农业能源回弹效应的形成机制、时空演变及影响因素北大核心CSCDCSSCI

降低农业能源回弹效应是提升农业绿色发展政策绩效、确保农业如期实现“双碳”目标和保障国家粮食安全的关键。文章在分析农业能源回弹效应形成机制的基础上,利用系统GMM模型测算1995—2019年中国农业能源回弹效应,利用空间杜宾模型分析影响因素。研究认为:①农业能源回弹效应是由于能效提升诱发农产品生产端和消费端主体偏能源消费行为,导致能源消费增长量超过节约量的现象,反映了农业能源效率与能源消费需求间的弹性关系。②1995—2019年,中国农业能源回弹效应平均为0.789,表现为部分回弹效应。农业能源效率提升产生了一定的节能效果。③1995—2019年,中国东、中、西部地区农业能源回弹效应分别为0.771、0.820和0.784,均呈现先减后增再减趋势,与全国农业现代化进程一致。④以2019年农业能源强度和能源回弹效应均值为界线,将全国分为农业节能减排示范区域、重点区域、潜力区及农业能源回弹效应重点治理区。⑤居民收入水平、农业机械化水平、农业产业结构、有效灌溉面积对本地区农业能源回弹效应有正向影响,区域产业结构、农村人力资本水平有负向影响。城镇化发展水平、农业机械化水平提升改善了相邻地区的农业能源回弹效应,农村人力资本水平提升加剧了相邻地区农业能源回弹效应。该研究提出优化农业生产资料补贴、分类治理农业能源回弹效应、激励生产主体节能创新、引导居民优化食物消费、加快可再生能源技术替代等措施。     

长江经济带PM_(2.5)时空特征及影响因素研究

大气细颗粒物(PM_(2.5))因其对空气环境质量乃至人类健康的巨大危害而逐渐引起学者们的关注。本文以我国综合实力最强、战略支撑作用最为突出的区域之一——长江经济带为研究对象,基于城市级空气质量监测数据,运用地理学时空分析与GIS可视化方法探索并呈现了2015年长江经济带PM_(2.5)的时空分布特征及其演变规律;在此基础上,结合空间回归模型考察了PM_(2.5)浓度与区域城市发展之间的内在关系。结果表明,就空间特征而言,长江中下游地区PM_(2.5)污染较长江上游地区更为严重,长江北岸地区比长江南岸地区更为严重;PM_(2.5)高浓度集聚地带主要位于鄂皖苏大部分地区,与空气质量较佳的云南及其周边地区呈"对角"分布状态。长江经济带内城市间PM_(2.5)浓度存在着显著的正向空间自相关,且自相关性随距离增大而不断减弱,其门槛尺度约为900 km;在这一范围内,PM_(2.5)空间集聚效应较为明显。就时间特征而言,冬季PM_(2.5)浓度相对较高,春秋两季次之,夏季空气质量最好;各地区浓度分布在年初相对离散,后有所趋同。此外,PM_(2.5)与其他类型的大气污染物(如SO2、NO2、O3)浓度两两之间均存在着显著的正相关性,暗示大气污染物从原发污染演变为二次污染,形成恶性循环。空间回归分析结果表明,PM_(2.5)污染随经济发展水平的提高呈现先上升后下降的趋势,在一定程度上支持了"环境库兹涅兹曲线"假说;且人口密度、公共交通运输强度均在不同程度上导致长江经济带PM_(2.5)浓度的升高。最后,从区域性联防联控、不同类型大气污染物协同治理、促进经济发展方式转型等方面为长江经济带的大气环境治理提出切实可行的政策建议。     

Geopolitics of global climate change and energy security

Currently,the problem of climate change is already far beyond the category of scientific research,and it affects the economic operation mode,interests pattern,and geographical relationships and becomes the focus of global governance.During the transition period of the international economic and social development and the critical transformation period of the world geopolitical pattern reorganization,China’s industrialization is still at the intermediate stage,and tackling with climate change is also China’s internal demand under this development stage.With more influence of climate change on national competitiveness,climate change and geopolitics present complex multiple relations,and climate change in the era of geopolitical landscape gradually affected the national strategy and diplomacy.This article offered some relevant suggestions based on evaluating the new geopolitical characteristics of climate change:(1)weighing of interests and properly handling the complex relations among major powers during international climate negotiations;(2)strengthening risk judgments and actively cooperating with the United States and the European Union on energy and climate change;(3)relying on the"One Belt(Silk Road Economic Belt)and One Road(twenty-first century Maritime Silk Road)"to ensure China’s energy security and actively participating in the global energy governance;(4)strengthening the"south-south cooperation"mechanism innovation and increasing the investment.