中国荒漠化气候类型划分与潜在发生范围的确定

根据联合国防治荒漠化公约的有关规定，运用Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ计算可能蒸散量的方法作出了第一张中国荒漠化气候类型分布图，首次确定了中国荒漠化的潜在发生范围。结果表明，中国荒漠化潜在发生范围约３３１７０３２．２ｋｍ２，占国土面积的３４．６％，分布于全国１８个省（自治区，直辖市），４７０个县（市、旗）。其中亚湿润干旱区总面积为７５１１６１．９ｋｍ２，占国土面积的７．８％；半干旱区总面积为１１３９２１４．２ｋｍ２，占国土面积的１１．９％；干旱区总面积为１４２６６５６．１ｋｍ２，占国土面积的１４．９％。     

1961—2010年中国气候生产潜力时空格局变化及其潜在可承载人口分析

以气温、降水格点数据为基础,采用Thornthwaite Memorial模型计算了中国气候生产潜力(CPP),并从气候的角度估算了耕地上气候资源潜在可承载的人口数,以便增强了解气候变化的影响及气候资源最大人口支撑能力。结果表明:1961—2010年中国CPP总体呈突变性增加趋势,1987年为突变点,年最低、最高及平均值分别为689. 18、814. 56和744. 05 g·m^-2·a^-1。空间上呈现出从西北向东南逐渐递增的带状分布,其中高值区主要分布在华南大部,最高值达2103. 56 g·m^-2·a^-1;低值区主要分布在西、北部地区,最低值为39. 28 g·m^-2·a^-1。2001—2010年中国大部分地区CPP年平均值相对于1961—2010年多年平均值变化幅度不大,变化比例高的地区基本上分布于中国西、北部,其中增加的区域达82%,主要分布在华东地区、新疆西部、西藏北部及青海大部,远大于缩减的区域(17%)。1995—2010年,基于公里网格的耕地气候潜在可承载人口为46—2180人·km^-2,全国平均值最低的年份为1130人·km^-2,对应的实际人口为0—49729人·km^-2,全国平均值均不高于137人·km^-2;全国实际总人口为11. 43—13. 04亿,耕地气候潜在可承载总人口为19. 72—20. 22亿,前后比值为58%—65%。这表明,中国耕地生产力未达到气候生产潜力,尚有一定的开发潜力;实际人口在中国大部分地区均没有超出气候资源潜在可承载的最大人口,然而在少数省市(如生态环境脆弱的青海省以及经济发达的大城市及沿海地区)已超出。     

A simple model to estimate monthly forest evapotranspiration in Japan from monthly temperature

The estimation of evapotranspiration (E) in forested areas is required for various practical purposes (e.g. evaluation of drought risks) in Japan. This study developed a model that estimates monthly forest E in Japan with the input of monthly temperature (T). The model is based on the assumptions that E equals the equilibrium evaporation rate (E_eq) and that E_eq is approximated by a function of T. The model formulates E as E (mm month⁻¹) = 3·48 T ( °C) + 32·3. The accuracy of the model was examined using monthly E data derived using short‐term water balance (WB) and micrometeorological (M) methods for 15 forest sites in Japan. The model estimated monthly E more accurately than did the Thornthwaite and Hamon equations according to regression analysis of the estimated E and E derived using the WB and M methods. Although the model tended to overestimate monthly E, the overestimation could be reduced by considering the effect of precipitation on E. As T data are commonly available all over Japan, the model would be a useful tool to estimate forest E in Japan. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于吸力量测确定膨胀土活动带和裂隙深度

采用M itchell公式和裂隙扩展深度方程两种吸力法确定安康地区膨胀土大气影响深度和裂隙开展深度。其一通过对安康地区两处天然边坡开挖观测井,利用张力计进行不同深度处吸力值的现场量测,根据M itchell提出公式计算大气影响深度;其二根据非饱和土抗拉强度公式,建立膨胀土裂隙扩展深度方程,利用基质吸力量测结果求其理论解。结果表明,安康地区膨胀土吸力变化曲线随深度增加变幅减小,呈波浪式推移。M itchell公式确定安康地区膨胀土的大气影响深度为3.35m以内,裂隙深度方程确定裂隙开展深度为3.063.14m。利用M itchell公式计算大气影响深度与膨胀土断裂理论公式确定的裂隙开展深度结果接近。     

Sensitivity of Potential Evapotranspiration Estimation to the Thornthwaite and Penman–Monteith Methods in the Study of Global Drylands

Drylands are among those regions most sensitive to climate and environmental changes and human-induced perturbations.The most widely accepted definition of the term dryland is a ratio,called the Surface Wetness Index(SWI),of annual precipitation to potential evapotranspiration(PET)being below 0.65.PET is commonly estimated using the Thornthwaite(PET Th)and Penman–Monteith equations(PET PM).The present study compared spatiotemporal characteristics of global drylands based on the SWI with PET Th and PET PM.Results showed vast differences between PET Th and PET PM;however,the SWI derived from the two kinds of PET showed broadly similar characteristics in the interdecadal variability of global and continental drylands,except in North America,with high correlation coefficients ranging from 0.58 to 0.89.It was found that,during 1901–2014,global hyper-arid and semi-arid regions expanded,arid and dry sub-humid regions contracted,and drylands underwent interdecadal fluctuation.This was because precipitation variations made major contributions,whereas PET changes contributed to a much lesser degree.However,distinct differences in the interdecadal variability of semi-arid and dry sub-humid regions were found.This indicated that the influence of PET changes was comparable to that of precipitation variations in the global dry–wet transition zone.Additionally,the contribution of PET changes to the variations in global and continental drylands gradually enhanced with global warming,and the Thornthwaite method was found to be increasingly less applicable under climate change.     

不同气候情景下华北平原蒸发与径流时空变化分析

基于中国气象局国家气候中心生成的IPCC第四次评估报告中23种气候模式的情景集成数据,采用Schreiber公式和Thornthwaite方法计算实际蒸发和径流,分析了2001-2060年SRES A1B、A2和 B1这3种情景下,华北平原气温、降水、蒸发与径流的时空变化。结果表明：未来华北平原气温呈升高趋势,且冬半年升温幅度大于夏半年;降水亦呈增加趋势,而冬半年降水增加幅度小于夏半年;与此相应,华北平原蒸发和年径流呈增加趋势,增幅和空间差异随时间推移而增大,到2041-2060年蒸发将上升7.1%～9.4%,径流将增加8.7%～10.7%。     

新疆草地气候生产潜力变化特征及对气候响应的预测研究

基于新疆地区52个气象站点1959-2008年逐月气温、降水资料,利用Miami模型和Thornthwaite Memorial模型、线性趋势线、ArcGIS反距离权重插值等方法,对新疆草地生产潜力的时空变化特征进行分析。结果表明,近50 a来,新疆草地温度、降水、蒸散生产潜力均表现为显著增加,且四季和生长季各生产潜力也呈线性增加,夏季和生长季增幅最大,其次,草地生产潜力以及增幅均表现为北疆高于南疆,基本为由南向北递增,并和多年平均降水量变化一致。其中,水分条件是影响新疆草地生产潜力的主导因素。根据二元一次线性回归方程计算得出,年平均气温每升高/降低1 ℃,草地的年气候生产力增加/减少17.309 kg·hm-2·a-1,年降水量每增加/减少1 mm,草地的年气候生产力增加/减少24.392 kg·hm-2·a-1。     

未来气候变化对中国荒漠化的潜在影响

气候变化与荒漠化间的反馈机制已成为全球研究的重点问题之一 ,减缓温室气体增加与防治荒漠化也成为全球协同行动的领域。作为一个发展中国家 ,中国的荒漠化及其防治不仅影响到全球气候变化 ,同时气候变化对中国的荒漠化也会产生显著影响。文中采用全国 1914个气象站的数据作为基线数据 ,在根据植被区划图在青藏高原上对Thornthwaite方程做适当订正的基础上 ,选择未来两个具代表性的年份 (2 0 30年和 2 0 5 6年 )用HadCM 2模型来预测全球变化框架下中国未来荒漠化生物气候类型区的变化。结果表明 ,各生物气候类型区的面积基本上均呈增加的趋势 ,其中以亚湿润干旱区增加为主 ,半干旱区次之。与 1990年的 395 6 5 81万km2 的荒漠化生物气候类型区面积相比 ,在GHGs年增量为 1%且考虑硫酸盐溶胶影响的情况下 ,2 0 30年和 2 0 5 6年分别提高了 11 33%和12 94% ,而在GHGs年增量为 0 5 %且考虑硫酸盐溶胶影响的情况下 ,则分别提高了 3 75 %和6 95 % ,比前者分别减少了 7 5 8和 5 99个百分点。虽然在GHGs年增量 0 5 %的减少情况下 ,中国未来荒漠化生物气候类型区面积扩大和程度加剧的速度有所减缓 ,但其总体增加仍很显著。因此进一步开展气候变化与荒漠化间相互作用的研究 ,并用以指导中国的荒漠化防治工?     

藏北高寒牧区NPP的时空变化特征及2 ℃全球变暖背景下的预估

利用多源气象要素数据估算了1998 - 2016年的藏北高寒牧区植被净初级生产力（Net Primary Productivity, NPP）的变化特征并预估了其在2 ℃全球变暖背景下的变化趋势, 结果表明： 研究区域71.9%的NPP呈上升趋势, 仅中部部分区域有下降趋势; 平均NPP以每年0.54%速率增加, 同期气温和降水均呈增加趋势, NPP和气温在2007前后有显著增加趋势; 总体来说降水是影响NPP的最主要气候因子, 且随着纬度升高其影响越来越大, 气温对于NPP的影响从东南向西北依次递减, 在西北地区出现弱的负相关; 在2 ℃全球变暖大背景下, 分析得出IPCC“典型浓度路径”（Representative Concentration Pathways, 简称RCPs）三种温室气体排放情景下（RCP2.6、 RCP4.5、 RCP8.5）的NPP平均状态几乎没有变化, 其影响仅限于对研究区东南部的较高NPP有较小的改善作用, 其作用依次为\mathrm{高}\mathrm{浓}\mathrm{度}\mathrm{排}\mathrm{放}\approx \mathrm{中}\mathrm{浓}\mathrm{度}\mathrm{排}\mathrm{放}>\mathrm{低}\mathrm{浓}\mathrm{度}\mathrm{排}\mathrm{放}, 表明气候变暖对研究区NPP影响有限, 预估结果对认清高原地区气候变化下NPP时空变化特征有重要意义。     

Diary of fourthcoming events

Résumé

Le bassin versant du lac Ba Bê est complexe d'un point de vue physiographique. Les données y sont restreintes et le comportement hydrologique en est méconnu. L'objectif général de cet article est de caractériser le bilan hydrique de ce bassin versant à l'aide de la méthode de Thornthwaite &; Mather. Toute l'information nécessaire à cette modélisation est extraite de données climatologiques et de données physiographiques issues de la télédétection. Le calage, réalisé sur une année hydrologique, est caractérisé par un coefficient de Nash-Sutcliffe de 0.88. Les résultats indiquent que l'écoulement entrant annuellement dans le lac Ba Bê est de près de 800 mm, dont 82% se produisent durant la période estivale. Les écoulements mensuels sont sous-estimés durant la période hivernale et surestimés au cours de la saison estivale, tandis que les écoulements annuels sont simulés plus fidèlement. L'analyse de sensibilité a montré que ce modèle de bilan hydrique à deux paramètres demeure moins sensible au contenu maximal en eau (AWC) qu'à la fraction d'eau retenue dans le sol (λ) venant du surplus d'eau du mois précédent et prenant part au stockage souterrain.