川西高原马尔康旅游气候舒适度分析与评价

为了更好地发展旅游事业,在对马尔康旅游资源做出具体规划的同时,对当地的气候资源特征进行分析与评价。利用马尔康县气象站1966~2005年逐日气温、相对湿度、风速、降水量等观测资料,计算当地温湿指数、风寒指数、着衣指数、综合舒适指数等,进而对旅游气候舒适度进行定量分析与评价。研究结果表明:(1)马尔康地区温湿指数和风寒指数分别在7、8月份达最大值,着衣指数在7月份达最小值,人体在7月份感觉最舒适;(2)40a间,马尔康地区温湿指数,风寒指数和着衣指数总体变化较稳定,个别年份波动较大;(3)1966~1990年,舒适天数基本在125d左右波动;受全球变暖影响,1990~2005年马尔康舒适天数呈明显波动上升趋势。这说明马尔康夏季为最适宜旅游季节,全年大概有120d非常适宜旅游,旅游资源丰富,且气候变化对当地旅游资源开发有明显促进作用。     

基于GridMet模型的浙江省温湿指数空间分布及地形影响分析

温湿指数是气候舒适度评价模型之一,通过温度与湿度的组合反映人体与周围环境的热量交换,本文利用2003-2018年浙江省及其周边71个气象站点月平均气温、地面水汽压数据,以及MODIS水汽产品,基于GridMet模型模拟了浙江省各月温湿指数空间分布（100 m×100 m）,分析了浙江省温湿指数随地形因子（海拔、坡度、坡向）变化的特征;讨论了各地形因子对温湿指数空间分布的影响程度。结果表明：① 海拔、坡度、坡向3个地形因子中,1月温湿指数随坡向的变化最大,7月最小;② 同坡向上,坡度变化对1月温湿指数影响较大,而海拔变化则是对7月影响最大;③ 南坡1月温湿指数随海拔和坡度增加均略为增加,南坡其他月份及北坡各月均为随海拔和坡度增加温湿指数减小;④ 北坡相对于南坡而言,海拔和坡度对温湿指数的影响更为明显。浙江大部分山区由于地形影响,夏季较为“舒适”,适宜建立避暑消夏的旅游项目。     

气象因素影响下中国手足口病时空演化特征研究

近年来,手足口病在我国感染者的数量仍然呈现逐渐增加的趋势,对公共健康造成很大的威胁,也对疾病防控提出严峻的挑战。为探讨气象因素（气温、降水）对我国手足口病（Hand Foot and Mouth Disease, HFMD）发病的时空影响特征及规律,本文以我国手足口病疫情平发年2017年为例,利用分地区、分月份疫情数据,采用地理探测器、空间自相关等分析方法分析各地气象（气温、降水）因素对手足口病发病影响及其时空分异。结果表明：① 在时间上,2017年我国各地中心城市手足口病发病有明显的季节差异,年内有单峰发病模式和双峰（高低峰、双高峰）发病模式,且2017年2、4、12月各地中心城市手足口病发病率有显著的空间相关;② 在空间上,2017年我国各省、市手足口病发病在空间上表现为东南各省市发病率高,西北各省市发病率低的特点,并随降水量由东南向西北呈现递减趋势;③ 2017年省、自治区、直辖市和地级市手足口病爆发热点时段（4—8月）时空演化分析,先由东南各省向西北各省蔓延,后又表现为由西向东退缩;④ 2017年我国各地中心城市手足口病月发病率分别与年均降水量、年均温,呈二次函数关系（R²=0.6623）和指数函数关系（R²=0.6469）;⑤ 气温和降水对手足口病交互作用结果表现为双因子非线性增强,气温和降水的交互作用对手足口病传播的影响更为显著。气象因素对我国手足口病发病存在影响,我国手足口病发病在时间和空间上均存在显著差异,分析结果在宏观尺度上可为我国手足口病防控提供参考。     

南京市高温热浪时空分布研究

在全球气候变暖的背景下,城市夏季高温热浪已经成为城市最严重的气象灾害之一,给城市居民健康和经济发展带来了巨大的影响。以2013年8月7日-13日的南京高温热浪灾害事件为例,基于Landsat 8 OLI 卫星遥感数据、MODIS卫星遥感数据和气象站点数据,在MODIS地表温度降尺度基础上,估算近地表气温,进而结合空气相对湿度的空间插值数据计算南京地区100 m分辨率的炎热指数和高温热浪指数,分析其时空分布特征。结果表明：在这次高温热浪演变过程中,南京炎热指数呈现先升高后降低的变化趋势,8月11日炎热指数最高,平均达到86.99,12日降到最低值,平均值为85.05;高温热浪强度主要集中于轻度热浪与中度热浪,随着时间的推移,其范围也呈现先扩大后减小的趋势;在空间分布上,南京北部及中心城区的炎热指数较高,主要表现为中度热浪,而南部地区及中心城区周边郊区较低,主要为轻度热浪,山体和水域炎热指数则最低,多为无热浪。     

基于多源大数据的武汉城市圈城际通勤分布及影响因素研究

在区域一体化背景下,随着区域交通基础设施完善和中心城市功能集聚,城际通勤现象越来越普遍,多源大数据为相关研究提供了有效的数据支撑。以武汉城市圈32个区县到武汉市中央活动区的城际通勤量为研究对象,基于多源大数据结合地理加权回归模型探究城际通勤量的空间分布特征及影响因素。结果表明:①城际通勤量具有空间自相关性,在区县尺度呈现出从武汉市邻近区域向外衰减的分布特征,在乡镇/街道尺度呈分散点状分布特征。②地理加权回归模型相比于多元线性回归模型拟合能力更佳,社会经济、土地利用和交通通达水平三类特征因素能够有效解释城际通勤量分布,其中人口规模和人工地表覆盖面积都与城际通勤量呈正相关,人民生活水平越高跨城通勤者越少,区域可达性的提升能使节点之间的城际通勤量增加。③各因素对城际通勤量的影响具有空间差异特征,常住人口总量对武汉市邻近区域影响较强,人均GDP(Gross Domestic Product,国内生产总值)的负向影响强度由东部向西部递减,人工地表覆盖面积的影响强度由西部往东部递减,公路可达性比列车可达性的影响更显著。     

1970-2016年青藏高原岗扎日冰川变化与物质平衡遥感监测研究

可可西里处于青藏高原腹地,是青藏高原自然环境的交接与过渡地带。近年来该区域冰川物质平衡可能有从西向东由正转负的趋势,但是其过渡地带岗扎日地区冰川状态未知。本研究利用地形图、SRTM、ASTER和Landsat等资料分析了岗扎日地区冰川面积变化和物质平衡变化,并对可可西里地区冰川变化空间规律进行了探讨,结果表明：①1970-2016年岗扎日冰川总面积年均缩小率为0.08±0.02%。2006年后冰川退缩趋势减缓。②1970-2012年岗扎日冰川平均减薄-8.64±0.30 m,体积减少1.45±0.06 km³,平均物质平衡为-0.21±0.01 m w.e. a^-1。冰川物质平衡趋势由负转正（1970-1999年：-0.34±0.01 m w.e. a^-1;1999-2012：0.16±0.02 w.e. a^-1）。③东南、南、西南朝向作为迎风坡,1970年以来其冰川物质亏损较小,1999-2012年呈现强烈的正平衡。冰川面积变化滞后于物质平衡变化,东朝向和东南朝向冰川面积缩小率最大,主要是因为冰川冰舌较长,末端所处的海拔较低。④气温升高是岗扎日冰川1970-1999年呈现负物质平衡状态的主因,降水增多是1999-2012年正平衡状态的主因。⑤可可西里地区冰川1970s以来面积年均缩小率从西向东不断增大、物质平衡下降,与西风环流和季风环流相关,但局地气候也影响冰川变化和物质平衡。     

近50年中国地表净辐射的时空变化特征分析

基于GIS空间分析技术与Mann-Kendall趋势分析方法,对中国陆地区域699个气象站点1961-2010年逐年、季平均地表净辐射进行时空变化特征分析,结果表明:(1)参数拟合后的FAO Penman修正式对模拟站点逐日地表净辐射的总体精度较高,均方根误差为27.9W.m-2,相关系数为0.85,平均相对误差为0.13;(2)全国近50年站点平均地表净辐射在年、季均呈现出较明显的下降过程,年均降幅为0.74W.m-2.10a-1,不同季节的下降幅度存在差异,夏季降幅最大;(3)逐站点分析显示全国大部分站点(59.8%)年均地表净辐射呈显著下降趋势(0.05),东部趋势变化比西部明显,夏季在地表净辐射年际变化中的贡献最大,华北、华中、华南地区的站点在春夏秋季均呈显著下降趋势。     

近40年来中国大陆地表气温变化估算

 本文对近20年来中国地表气温变化估算方法进行了全面的总结,并对不同研究者所采用的资料、时间尺度及研究结果进行了对比分析。结合当前国际上应用较多的几种升温估算方法,本文以1970-2007年的气温数据为基础,分别应用直接算术平均法、逐站计算法、区域面积加权法、一级差分法和空间插值法,对中国大陆近40年的升温幅度分别进行了估算,从结果的对比分析中揭示中国地表气温变化估算中存在的不确定性:中国大陆地区近40年来的增温趋势在0.30~0.43℃/10a之间,升温幅度在1.16~1.56℃之间;冬季升温最为显著,夏季升温最少;整体上北方升温幅度高于南方。不同计算方法计算得到的增温速率在绝对值上有着一定差异,但整体趋势是相同的。     

基于长时序MODIS数据的中国城市昼夜热岛强度时空特征

随着我国城市化进程的加快,城市热岛难显缓解之势,有关土地利用/覆盖类型、城市规模、城市形态对城市热岛的影响已有较多研究,尚缺少气候背景对我国城市昼夜地表热岛强度的影响研究。本文通过长时序的MODIS地表温度数据,从年均、季节和昼夜3个时间尺度,从全国、气候带、城市3个空间尺度探讨了我国347个城市昼夜地表热岛强度的空间分布特征以及时间变化规律。结果表明：① 昼夜差异：我国城市年均地表热岛强度白天（1.25±0.81 ℃）高于夜晚（0.79±0.43 ℃）;② 季节差异：昼夜地表热岛强度在不同季节表现不同,白天表现为夏季高,冬季弱,夜晚四个季节差异不大;③ 气候带差异：昼夜地表热岛强度分布呈现明显的空间分异。白天地表热岛强度表现为热带及亚热带地区高于温带及高原地区,其中南亚热带表现为最强,高原气候区最弱;夜晚则表现为温带高于亚热带、热带及高原地区,其中中温带最强,北亚热带最弱;④ 时空变化：白天地表热岛强度年际呈非显著下降趋势（|Z|<1.96）,而夜晚呈显著上升趋势（|Z|>1.96）;昼夜地表热岛强度年际变化存在季节差异,白天地表热岛强度夏季上升趋势显著高于其他季节,夜晚四个季节都呈显著上升趋势,其中冬季地表热岛强度上升趋势最大;白天呈显著上升趋势的城市主要分布在热带及南亚热带地区,夜晚呈显著上升趋势的城市广泛分布在中温带和暖温带。     

四川50年来气候变化分析及未来趋势预测

根据四川地区十几个气象站日本世纪４０年代以来的温度、降水观测记录，用数理统计方法分析了四川地区气温、降水的时间的演变规律及空间分布特征。并通过两种气候预测方案（基于均生函数的正交筛选方案和基于均生函数的主成分方案）建模，在对方历史资料拟合的基础上，对四川未来气温和降水趋势做出了长期预测。     

Seasonal Variation in Air Temperature and Relative Humidity on Building Areas and in Green Spaces in Beijing,China

The cooling and humidifying effects of urban parks are an essential component of city ecosystems in terms of regulating microclimates or mitigating urban heat islands(UHIs).Air temperature and relative humidity are two main factors of thermal environmental comfort and have a critical impact on the urban environmental quality of human settlements.We measured the 2-m height air temperature and relative humidity at the Beijing Olympic Park and a nearby building roof for more than 1 year to elucidate seasonal variations in air temperature and relative humidity,as well as to investigate the outdoor thermal comfort.The results showed that the lawn of the park could,on average,reduce the air temperature by(0.80±0.19)℃,and increase the relative humidity by(5.24±2.91)% relative to the values measured at the building roof during daytime.During the nighttime,the lawn of the park reduced the air temperature by(2.64±0.64)℃ and increased the relative humidity by(10.77±5.20)%.The park was cooler and more humid than surrounding building area,especially in night period(more pronounced cooling with 1.84℃).Additionally,the lawn of the park could improve outdoor thermal comfort through its cooling and humidifying effects.The level of thermal comfort in the park was higher than that around the building roof for a total of 11 days annually in which it was above one or more thermal comfort levels(average reduced human comfort index of 0.92)except during the winter.     

Wavelet analysis and nonparametric test for climate change in Tarim River Basin of Xinjiang during 1959–2006

Using wavelet analysis, regression analysis and the Mann-Kendall test, this paper analyzed time-series (1959–2006) weather data from 23 meteorological stations in an attempt to characterize the climate change in the Tarim River Basin of Xinjiang Uygur Autonomous Region, China. Major findings are as follows: 1) In the 48-year study period, average annual temperature, annual precipitation and average annual relative humidity all presented nonlinear trends. 2) At the 16-year time scale, all three climate indices unanimously showed a rather flat before 1964 and a detectable pickup thereafter. At the 8-year time scale, an S-shaped nonlinear and uprising trend was revealed with slight fluctuations in the entire process for all three indices. Incidentally, they all showed similar pattern of a slight increase before 1980 and a noticeable up-swing afterwards. The 4-year time scale provided a highly fluctuating pattern of periodical oscillations and spiral increases. 3) Average annual relative humidity presented a negative correlation with average annual temperature and a positive correlation with annual precipitation at each time scale, which revealed a close dynamic relationship among them at the confidence level of 0.001. 4) The Mann-Kendall test at the 0.05 confidence level demonstrated that the climate warming trend, as represented by the rising average annual temperature, was remarkable, but the climate wetting trend, as indicated by the rising annual precipitation and average annual relative humidity, was not obvious.     

基于长时间序列遥感数据的阿伯德尔国家公园 生态环境质量评价

阿伯德尔国家公园位于号称肯尼亚“水塔”的阿伯德尔山脉上,是肯尼亚重要的旅游景区和珍稀动植物保护区,开展该地生态环境质量评价对肯尼亚水资源保护与可持续发展具有重要的意义。本研究基于1987-2018年的Landsat系列遥感数据,通过计算综合遥感生态指数RSEI,结合趋势线分析法对阿伯德尔国家公园近32年间生态环境质量变化进行客观定量分析。研究结果显示：① 1987-2018年研究区RSEI均值从0.62下降到0.51,生态环境质量退化的区域面积为551.52 km ²,占总面积的71.85%,表明在气候变化和人类活动影响下,1987-2018年研究区的环境状况呈恶化趋势;②环境质量显著恶化的区域主要分布于亚高山植被区和东部低海拔森林覆盖区,亚高山地区植被生态系统结构单一,稳定性差,对气候变化和人类活动更为敏感;而东部区域存在过度开发,非法砍伐森林等现象,且旅游开发强度大,环境恶化与人类活动密切相关。     

新疆地区对流层中下层及地面温湿变化特征

针对新疆地区1969-2009年近40年对流层中下层以及地面温湿变化特征,利用经过质量控制的中国新疆地区14个探空站1969-2009年比湿和温度资料,采用线性回归、滑动t检验等方法对新疆地区温度、湿度变化趋势和突变年进行分析,并用同一时期12个地面站的降水资料对比分析新疆地区降水量的变化特征。结果表明：南疆和北疆500hPa和850hPa高空比湿在1980年中后期均有增加的趋势,2005年后均又发生了由升转降的变化;地面比湿和降水总体均呈显著增加趋势,南疆地区降水在2005年后为持续负距平,与高空比湿变化特征一致;41年期间两个区域的温度变化在对流层中下层和地面都呈显著增加趋势,且地面增温最显著,增温速率随高度增加而降低。北疆和南疆地区500hPa比湿分别在1989年、1985年,南疆850hPa在1986年均发生由降转升的显著性突变,且均在2005年发生由升转降的显著性突变;北疆地区850hPa和两个区域地面比湿均在1986年发生突变,之后显著变湿;北疆和南疆500hPa温度分别在1985年、1986年发生由降转升的显著突变,两个区域850hPa和地面温度均在1996年发生相同突变,显著水平都达到0．01。     

福建省地表温度与植被覆盖度的相关性分析

地表温度（Land surface Tenperature, LST）和植被覆盖度（Fractional Vegetation Coverage, FVC)是生态环境变化的重要指标因子,研究两者的时空变化及相互关系对评价区域生态环境建设、改善区域生态环境具有重要意义。本文以福建省为研究区域,利用2001-2015年MODIS 11A2 LST和13Q1 NDVI数据,在时序数据重构的基础上对福建省LST时空变化及LST与FVC的相互关系进行分析。结果表明：①2001-2015年福建省LST总体呈轻微下降趋势,尤其是2010年之后其LST明显降低。LST与FVC的空间分布具有较好的负相关一致性：在FVC较高的区域,LST值较低;在FVC较低的区域,LST较高。② LST与FVC、DEM和纬度均成负相关关系,且负相关性在一年之中随着月份的变化而呈规律性增加或降低。夏季FVC对LST的负相关性最大为0.7,冬季FVC对LST的负相关性降低为0.4。③LST随着FVC增加而降低的趋势呈现分段线性关系,存在“FVC拐点”。“FVC拐点”前后随着FVC增加LST的降低速率在夏季 “先慢后快”,而在冬季则“先快后慢”。春秋两季,LST随着FVC增加而降低的速率在“FVC拐点”前后差异变小。在夏季,当FVC大于0.4时,FVC每增加0.1可降低LST约0.77 °C,降温效果大约是FVC小于0.4时的2倍。因此如果要有效地降低夏季地表高温,要使地表植被覆盖大于40%,才能较好的发挥植被的降温的作用。④在1-8月份,FVC对LST的负相关作用存在滞后性,FVC变化对滞后一个月的LST时空分布影响更大。研究成果对福建省生态环境建设与评估具有一定的意义,对于发挥植被对区域高温抑制作用提供了重要的参考依据。     

Monitoring Spatio-temporal Variance of an Extreme Heat Event Using Multiple-source Remote Sensing Data

Extreme heat events have serious effects on human daily life. Accurately capturing the dynamic variance of extreme high-temperature distributions in a timely manner is the basis for analyzing the potential impacts of extreme heat, thereby informing risk prevention strategies. This paper demonstrates the potential application of multiple source remote sensing data in mapping and monitoring the extreme heat events that occurred on Aug. 8, 2013 in Jiangsu Province, China. In combination with MODIS products, the thermal sharpening(Ts HARP) method and a binary linear model are compared to downscale the original daytime FengY un 2 F(FY-2 F) land surface temperature(LST) imagery, with a temporal resolution of 60 min, from 5 km to 1 km. Using the meteorological measurement data from Nanjing station as the reference, the research then estimates the instantaneous air temperature by using an iterative computation based on the Surface Energy Balance Algorithm for Land(SEBAL), which is used to analyze the spatio-temporal air temperature variance. The results show that the root mean square error(RMSE) of the LST downscaled from the binary linear model is 1.30℃ compared to the synchronous MODIS LST, and on this basis the estimated air temperature has the RMSE of 1.78℃. The spatial and temporal distribution of air temperature variance at each geographical location from 06:30 to 18:30 can be accurately determined, and indicates that the high temperature gradually increases and expands from the city center. For the spatial distribution, the air temperature and the defined scorching temperature proportion index increase from northern to middle, to southern part of Jiangsu, and are slightly lower in the eastern area near the Yellow Sea. In terms of temporal characteristics, the percentage of area with air temperature above 37℃ in each city increase with time after 10:30 and reach the peak value at 14:30 or 15:30. Then, they decrease gradually, and the rising and falling trends become smaller from the southern cities to the northern regions. Moreover, there is a distinct positive relationship between the percentage of area above 37℃ and the population density. The above results show that the spatio-temporal distributions of heat waves and their influencing factors can be determined by combining multiple sources of remotely sensed image data.     

Spatio-temporal variation of land surface temperature and temperature lapse rate over mountainous Kashmir Himalaya

In this study, Land Surface Temperature(LST) and its lapse rate over the mountainous Kashmir Himalaya was estimated using MODIS data and correlated with the observed in-situ air temperature(Tair) data. Comparison between the MODIS LST and Tair showed a close agreement with the maximum error of the estimate ±1°C and the correlation coefficient 0.90. Analysis of the LST data from 2002-2012 showed an increasing trend at all the selected locations except at a site located in the southeastern part of Kashmir valley. Using the GTOPO30 DEM, MODIS LST data was used to estimate the actual temperature lapse rate(ATLR) along various transects across Kashmir Himalaya, which showed significant variations in space and time ranging from 0.3°C to 1.2°C per 100 m altitude change. This observation is at variance with the standard temperature lapse rate(STLR) of 0.65°C used universally in most of the hydrological and other land surface models. Snowmelt Runoff Model(SRM) was used to determine the efficacy of using the ATLR for simulating the stream flows in one of the glaciated and snow-covered watersheds in Kashmir. The use of ATLR in the SRM model improved the R2 between the observed and predicted streamflows from 0.92 to 0.97.It is hoped that the operational use of satellite-derived LST and ATLR shall improve the understanding and quantification of various processes related to climate, hydrology and ecosystem in the mountainous and data-scarce Himalaya where the use of temperature and ATLR are critical parameters for understanding various land surface and climate processes.     

湖南电网严重冰灾天气成因分析

为研究2005年初和2008年初2次造成湖南电网严重冰灾的低温雨雪冰冻天气过程的成因,利用NCEP1°×1°全球再分析资料、地面常规气象观测资料及环流特征指数资料对过程期间高中低三层的水平和垂直结构进行了诊断分析,并分析了两次冰冻天气过程中各项环流特征指数与气温的相关性,结果表明:副高强度持续偏强,中层有暖层存在,850hPa与700hPa有明显的逆温层,700hPa强劲的西南急流,850hPa南北温差锋区的建立和维持,异常强大的冷高压长时间控制是造成两次冰灾过程的主要原因;地面降水、相对湿度、日平均气温、日最低气温、风向风速均与电线覆冰直径有关,温度垂直结构、环流指数和地形也与冰冻有一定关系。