基于湿润指数的近55年安康地表干湿变化趋势及周期研究

利用地表湿润指数,辅以线性趋势、累积距平、Morlet小波分析、M-K突变检验等气候诊断方法,分析了1959-2013年安康地表干湿变化趋势、周期性及突变特征,为认识全球气候变化的区域响应,改善区域农业生态环境等提供科学参考。结果表明:(1)1959-2013年,安康多年平均地表湿润指数在波动中略呈上升趋势(变化倾向率为0.07/10a)。(2)春季是近55 a相对湿润的季节,但有显著的趋干倾向;夏季也是相对湿润的季节,且有显著的趋湿倾向;秋季和冬季分别是最湿润和最干旱的季节。(3)地表湿润指数在年际和季节变化上存在多时间尺度周期振荡特征,其中年际地表湿润指数变化的第1主周期是28 a,而春、夏、秋、冬四季地表湿润指数变化的第1主周期分别是17a,28a,16a,21a。(4)地表湿润指数在近55 a表现出明显的突变。     

Landsat 8在橡胶林台风灾害监测中的应用

台风对橡胶林的影响是一个复杂的过程。选择1973年以来登陆华南的最强台风"威马逊"(201409)作为研究案件。通过台风登陆前后的Landsat 8遥感数据,利用橡胶林NDVI值的变化表示橡胶受损的程度,分析了它与台风破坏潜能、地形指数的相关性,并建立了台风对橡胶林植被的影响力指数,借此可以开展台风对橡胶林植被的影响预测。结果表明:(1)橡胶NDVI值的变化能从一定程度上反映橡胶受台风影响的程度,说明Landsat 8遥感数据能用于监测台风对橡胶的影响。(2)风速是决定橡胶林破坏严重程度的主要因子,台风破坏潜能指数能客观反映台风对橡胶林的影响程度。(3)定义的台风对橡胶林植被影响力指数,能从一定程度上预测台风对橡胶林的可能影响程度,但仍需要大量个例对其进行验证。     

中国荒漠化气候类型划分方法的初步探讨

在同一气候资料的基础上 ,分别应用Thornthwaite公式和Penman公式计算了潜在蒸散 ,并据此计算湿润指数 ,划分了我国的荒漠化气候类型区 ,并确定了荒漠化潜在发生范围 ,同时对上述两种方法在我国荒漠化气候类型区划中的适用性进行了比较分析。结果表明 ,对我国而言 ,Penman公式法比Thornthwaite公式法更具有合理性。根据Penman公式法的区划结果 ,我国荒漠化潜在发生范围约为4 2 4万km2 ,占国土面积的 4 4 .1% ,分布于全国 19个省 (自治区、直辖市 )。     

土壤干旱和内源ABA对夏玉米产量的影响

对不同程度土壤干旱胁迫和夏玉米根、茎、叶中脱落酸含量变化对产量形成的影响进行了试验研究.充足底墒条件下播种后采用5个土壤水分等级(0～2m土壤相对湿度分别为>80%,70%～80%,60%～70%,50%～60%和40%～50%,处理代号分别为WT1～WT5),生育期内遮去自然降水.试验结果表明,轻度土壤干旱胁迫(WT3处理)下,由于表土层干旱促进了根源信号的产生、运输和累积,明显抑制了叶面积的发育和地上部分的干物质累积,降低了地上部分水分损失;同时该处理的玉米植株根系发育良好,不仅有效地利用了表土层的水分,而且根系向土壤深层延伸吸收利用土壤深层贮存的水分,有效地缓解了干旱胁迫和根信号对产量形成造成的负面影响,在土壤水分利用和获取之间达到了较好的平衡,提高了植株体的水分利用率并增加了收获指数.     

水平分量磁变仪记录非线性对K指数测量的影响和K尺标准

本文分析了水平分量磁变仪非线性记录对K指数测量的影响。通过与国际参考台的比较,发现大连台目前测定磁扰在K>4各K指数等级的频次分布偏高。认为测数偏高的重要原因是:(1)测定人员对非K变化的分辨技能影响,这也是K≤2事件测定数偏少的主要原因。(2)水平分量磁变做记录非线性的影响。(3)反映了区域地磁扰动场的特点。据国际参考台资料实测大连磁照图得到了实用新K尺,K=9下限为350nT。大连K指数测定偏差不是个别现象,建议对三个原因分别采取对策。     

阿勒泰地区极端干湿事件的时空变化特征

基于阿勒泰地区7个气象站1961-2012年的气象资料,应用FAO Penman-Monteith模型计算了各气象站年和月的地表湿润指数,进行标准化后确定了极端干湿事件频率。运用趋势分析法、Mann-Kendall法、Morlet小波分析法并结合Arc GIS软件对极端干湿事件的时空演变特征进行了探究。结果表明:(1)极端干旱事件呈减少趋势,并发生了减少突变。极端湿润事件呈增加趋势,并发生了增加突变。年和冬半年的极端干湿事件以及夏半年极端湿润事件存在明显的27a左右的周期,而夏半年极端干旱事件存在17a左右的周期变换。(2)空间变化上,极端干旱事件在中部较为频发,东部相对较少;极端湿润事件在西部较为频发,而在东部和中部相对较少。(3)相对湿度、日最低气温、平均气温和平均风速是影响阿勒泰地区极端干湿事件变化的主要气象因子;极端干旱事件与PANI呈负相关,而极端湿润事件与PANI呈正相关。     

法国的地震危险性

<正> 1 地震危险性评定历史1981年,三个不同的机构均采用概率计算法评定了法国地震危险性。对43°～45°N,4°～8°E地区作了比较分析。这三种方法不谋而合,都依据由McGuire(1976)改进的Cornell(1968)方法。图1表示该地区的东部所能达到的烈度偏差,区划类型对地震活动集中地区有强烈影响。研究之三(Daolou,1981)是根据小区带的假设。由于研究之一(Goula,1980)和研究之二(Hendrichs,1982)对东部研究采用了不同的衰减关系,其结果就不相同。     

云南两次灾害性特大暴雨不稳定机制的对比分析

将NCEP 1°×1°格点资料作为初始场,应用MM5(V3.6)中尺度数值模式对位于我国低纬度高原云南的两次典型的局地特大暴雨个例进行了数值模拟。使用模式输出的高时空分辨率资料绘制了T-ln P图,计算了LI指数、CAPE指数、CIN指数、相当位涡(EPV)等物理量,对云南两次局地特大暴雨个例的条件不稳定性、对流不稳定性以及条件性对称不稳定性进行了分析。研究表明:两次局地特大暴雨个例的不稳定机制各不相同,当层结稳定、对流稳定或弱不稳定时,条件性对称不稳定也会引发强降水。     

近55 a吉林中西部玉米生长季旱涝时空特征分析

玉米是吉林中西部地区的主要粮食作物,明确该地区玉米旱涝灾害的时空变化特征,有利于该区域制定防灾减灾应对措施。本文采用M-K突变检验法、线性趋势分析法和IDW反距离加权法,基于水分盈亏指数(CSWDI)和旱涝等级,揭示吉林中西部地区近55 a玉米生长季旱涝时空分布特征。结果表明:玉米需水量和有效降水量在抽雄-乳熟期最大;出苗-拔节期水分盈亏指数区域性差异最大,旱涝交替现象最为频繁;中旱及以上频率分布空间上趋于一致,均为由吉林西部向中部递减;出苗-拔节期,中涝及以上频率分布具有明显的区域性,其频率值范围在0~15%之间,由吉林西部向中部递增,其余三个生育期,中涝及以上频率值较低。纵观整个生长季,吉林中西部地区玉米更易受旱灾的影响。     

底墒对小麦根冠生长及土壤水分利用的影响

在中国气象局固城农业气象试验基地大型水分试验场,进行了不同底墒处理对冬小麦根冠生长发育、产量构成因子和土壤水分利用影响的试验,不同底墒处理对应的播种时的土壤相对湿度分别为:>80％,75％～80％,70％～75％,65％～70％和<65％。结果表明:底墒对冬小麦的根、茎、叶等有不同程度的影响,其中对根的影响尤为显著。充足的底墒能够促进根系对土壤水分和养分的吸收,提高土壤水分利用率,使收获时土壤残留水分减少,扩充了土壤水库的库容,使其能够在汛期到来时,接纳蓄存更多的降水,充分发挥土壤水库的调控功能。叶的生长发育与底墒之间也存在明显的相关关系,底墒与叶面积指数存在着显著的幂函数关系;底墒对总穗数、穗粒数、千粒重和地上总干物重等有显著影响,小麦的穗粒重和底墒有显著的二次曲线(抛物线)关系,由此求得最佳底墒为85.37％(占田间持水量百分比)。     

基于遥感参数特征空间的福建省干旱监测

归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)是描述地表特征的两个重要参数,通过新型的MODIS卫星数据反演得到NDVI和LST,采用基于NDVI-IST特征空间的条件植被温度指数(VTCI)模型,对2001-2002年福建省发生的严重秋冬春连续干旱灾害进行了监测验证,并利用气象观测数据对VTCI模型临测结果进行了分析.研究结果表明:VTCI模型能够真实地反映地表水分供应状况,能较好地反映区域旱情分布和旱情发展过程,VTCI值越小表示干旱灾害越严重.当旬的VTCI平均值与前一旬的降水量有着较高的相关性,利用VTCI模型能够近实时进行干旱监测,具有较高的业务化应用前景.     

可进行择优决策的灰色预测GM（1,1）动态模型

本文提出了一个可进行择优决策的GM(1、1)优化模型。这个模型使原序列的内含信息得到充分开发利用,较好地解决了大样本序列用GM(1、1)建模的问题。实例证明:通过择优指数C_i择取的、以a、u参数外延得到的优化模型,抓住了原序列的主要变化规律,是一个平稳的、具有一定预测能力的模型。     

基于三角模型的城市土地生态安全区域差异分析——以河南省为例

城市土地生态安全是城市持续、健康发展的基础。针对河南省城市土地利用现状的特点,从经济可行性、社会接受性、生态合理性三方面建立了城市土地生态安全评价指标体系,利用构建的三角模型对河南省17个地市在2001年、2004年、2007年和2010年4个时间断面的城市土地生态安全水平进行了评价,并分析了其区域差异。结果表明:(1)河南省17个地市的城市土地生态安全性总体呈增大态势,但普遍不高,多处于弱安全区域;(2)各地市的社会接受性指数逆向发展,经济可行性指数稳步提升,生态合理性指数不断增大;(3)2001-2010年河南省城市土地生态安全呈两种趋势:一是一般安全趋势,并且持续提升,二是一般安全→很安全→一般安全波动趋势;(4)社会可接受性指数不均衡分布趋向明显,生态合理性指数和非经济可行性指数在各城市趋向均衡分布。     

泾惠渠灌区干旱指数的变化趋势及其敏感性分析

干旱指数是监测、预警、评估干旱的关键参数。将干旱指数用参考作物蒸发蒸腾量ET0与降水的比值来表示。根据泾惠渠灌区4个气象站近50年的气象资料,采用Penman-Monteith公式计算ET0,利用Mann-Kendall趋势检验法研究了降水、ET0及干旱指数的变化趋势,采用敏感系数法分析了干旱指数对气象因子的敏感性。结果表明:灌区ET0呈显著下降趋势,降水和干旱指数呈非显著下降趋势;灌区西北部趋于干旱,东南部趋于湿润,春秋两季趋于干旱,夏冬两季趋于湿润;干旱指数对降水最为敏感,其次为最高气温和水汽压。     

灌溉降低华北冬小麦干旱减产的风险评估研究

从冬小麦生育期水分供需平衡的关系出发，建立了其缺水率模式。采用风险分析技术与方法，基于华北平原河北省及京津地区代表站点近40a(1961—2000年)冬小麦供需水的有关资料，估算了冬小麦全生育期在不同灌溉条件下，不同干旱年型不同缺水率出现的概率，分析了灌溉可降低的冬小麦干旱减产的风险水平。结果表明：这些地区生育期内的自然降水和底墒水只能满足冬小麦全生育期需水的1／3—2／3。如果没有灌溉，冬小麦全生育期缺水率20％以上出现的概率大都在80％以上，缺水率30％—40％的重早年出现的概率高达30％；随着灌水次数的增加，相应干旱减产的风险水平随之降低。如果在缺水的关键期适当补充3次水，总量在2025m^3／hm^2左右，则缺水率≥10％的风险概率可降到10％以下，而大部分地区基本上可满足水分的需求；为节约用水和提高水分利用效率，除严重干旱年外，大部分地区一般只需灌3次水便可满足冬小麦稳产、高产的水分需求。     

冻融循环作用下西藏东南冰碛土剪切力学特性试验研究∗

西藏东南地区冰碛土堆积体广泛分布,冻融作用严重影响冰碛土堆积体稳定性。对西藏东南及川滇地区 200 组冰碛土粒径级配进行对比分析,并通过室内直剪试验研究了不同含水量和冻融循环作用下冰碛土剪切力学特性,结合试样体积变化及水分迁移规律分析黏聚力劣化机制。结果表明：(1)冰碛土粒径范围较广,相比川滇地区, 西藏东南冰碛土细粒含量更多;(2)冻融循环后,黏聚力 c 呈负指数型函数降低,内摩擦角 φ 波动幅度-6.47%~+ 5.46%;(3)含水量越高、冻融循环次数越多、垂直应力越大的试样剪胀性越弱,剪缩性越强;冻融循环条件下,含水量越高的试样剪切带厚度变化范围越大;(4)冻融 6 次后,冰碛土体积无显著增长,水分迁移呈规律性,与黏聚力在冻融 6 次后劣化减缓相一致。     

W参数及其在华北几次大震的强余震预测中的应用

本文从韦布尔(Weibull)分布λ_(t)=λ_0t~(P-1)出发,推导了表示地震时间序列特征的W参数,并对华北地区1966年邢台(Ms)6.8级,1975年海城(Ms)7.3级和1976年唐山(Ms)7.8级地震的序列资料进行了处理:当W值低于平均水平时可认为是强余震前兆信息的开始;当W值接近或低于警界线σ_时,很可能有强余震发生。W-t曲线与强余震对应结果较好。邢台、海城及唐山强余震的对应结果监定评分分别为:R=0.680,R=0.517及R=0.532,表明用W参数预测华北几次大震的强余震效果是比较显著的。     

基于综合干旱指数的黄河流域干旱多变量概率特征研究

变化环境下,全面掌握干旱演变特征对流域水资源管理具有重要意义。基于黄河流域1952-2012年月降水和径流资料,采用Copula函数和综合干旱指数(MSDI)分析了干旱多属性概率特征及其动态变化,运用交叉小波变换,探究了太阳黑子、大气环流异常因子(AO、ENSO)和植被覆盖指数(NDVI)对黄河干旱的影响。结果表明:(1)MSDI综合了SPI和SRI的优势,能够系统全面地反映流域干旱情况;(2)流域上游和中游部分分区不仅容易受到干旱的侵扰,且干旱风险还在加剧;(3)太阳活动、AO、ENSO以及NDVI都对黄河流域干旱有影响,其中太阳活动不仅直接影响MSDI的变化,也通过影响AO和ENSO间接影响MSDI的变化。     

如何读懂空气质量指数

正现在,许多地方的环保部门每天播报空气质量指数,空气质量指数的英文简称是AQ(IAir Quality Index)。那么,什么是空气质量指数呢?AQI,是定量描述空气质量状况的无量纲指数。AQI计算与评价的过程大致可分为三个步骤:第一步是对照各项污染物的分级浓度限值,以细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)等各项污染物的实测浓度值分别计算得出空气质量分指数(简称IAQI);第二步是从各项污染物的IAQI中选择最大值确定为AQI,     

压力板仪法测土-水特征曲线试验研究

非饱和土土-水特征曲线(SWCC)表示了土中含水量与吸力之间的关系。针对非饱和土干-湿循环过程中的吸力变化特征,开展试验研究。采用体积压力板仪实现非饱和土的脱湿和吸湿过程。试验成果显示:(1)土-水特征曲线是不稳定的,它与土体含水率的变化路径有关;(2)在干湿循环过程中,相同的基质吸力具有不同的含水量。