三江平原气候突变分析

采用累积距平法、J_y参数法和Mann-Kendall法联合检测1955~2000年三江平原气候变化过程中的突变现象,讨论了引发三江平原气候突变的可能原因。分析发现,三江平原年降水量在20世纪60年代发生了减少突变;而三江平原在20世纪70年代和80年代连续两次经历的增温突变,使其气温变化与东北北部平原其它地区明显不同;年日照时数和平均风速的减少突变均发生在20世纪80年代。总体来看,三江平原气候变化在20世纪80年代最明显。     

新疆博州地区近46年来的气候变化特征

根据新疆博尔塔拉蒙古自治州(简称博州,下同)四个气象代表站点的气温及降水资料,利用线性趋势函数及t检验法分析了该地区近46年的气候变化。结果表明,博州年平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈上升趋势,而且平均最低气温上升的幅度远大于平均最高气温的上升幅度。年平均气温及年平均最低气温约在20世纪80年代中期出现了显著的均值突变,而年平均最高气温在80年代末出现突变;除春、夏季平均最高气温无明显变化趋势外,其它各季平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈上升趋势,其中均以冬季增幅最大,秋季次之;80年代冬夜升温最强劲,90年代则明显减弱;夏季的平均气温与平均最低气温均在70年代中期出现突变,比其它任何突变时间都早;暖温年多发生在80年代后,冷温年多发生在20世纪60年代、70年代。年降水量略呈上升趋势,少雨年多在60年代、70年代,多雨年多在近20年,除春季外,其余各季降水略有上升趋势。     

近600年来北极与中国气候变化的对比

A compilation of paleoclimate records from lake sediments, trees, ice cores, and historical documents provide a view of China and Arctic environmental changes in the last 600 years. Many of these changes have also been identified in sedimentary and geochemical signatures in deep-sea sediment cores from the North Atlantic Ocean, Arctic and Greenland and ice cores from the Qinghai-Tibet Plateau, confirming the linkage of environmental changes of different time scales between the Arctic and China. It is shown that the changes of precipitation, temperature and sea ice cover in Arctic were correlated with climate changes in China. This paper also developed a comparative research on the climate changes between Arctic and China both during the Little Ice Age (LIA) and the instrumental observation period. Cycles and trend of temperature variations during LIA and temperature and precipitation during the instrumental observation period are performed. We found some similarities and differences of environmental changes between Arctic and China.     

拉萨近45年浅层地温的变化特征

利用1961-2005年拉萨0～40cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法,研究了近45年拉萨浅层平均地温的变化趋势、气候突变和异常年份等。结果表明:浅层各季节平均地温均呈现为极显著的升高趋势,升温率为0.43～0.60℃/10a,春季最大、夏季最小。各层年平均地温以0.45～0.66℃/10a的升温率显著上升,40cm深度的升温率最大,与同时期平均气温的升温率比较,地温比气温对气候变暖的响应更强。20世纪60年代至90年代浅层年、季平均地温呈明显的逐年代升高趋势,以冬、春季最为明显。60年代到80年代中期为偏冷阶段,80年代后期至90年代地温为偏暖阶段。各浅层平均地温在1986年秋季均发生了突变,冬季突变时间都出现在1984年。年平均地温除在40cm处1999年异常偏高外,其它各层为异常偏低年份,且发生在20世纪60年代。     

近45年广西云量气候变化特征分析

利用近45年广西67个气象站观测资料,使用EOF分析方法对广西云量进行分析。结果表明:广西云量变化以全区一致性为主要特征;第二特征总云量以山区和丘陵平原地区呈反位相变化关系,而低云量则以山脉为界,山的东部和西部呈反位相的变化关系。广西大部分地区总云量变化呈逐渐减少趋势,但趋势不显著;低云量变化特征为除百色、河池西南部分地区呈减少趋势外,其他地区均呈增加趋势,而且趋势显著。总云量与气温成反相关,其中山区和沿海地区相关显著;低云量和气温除了广西中部与西南部的部分地区为正相关外,其他地区为反相关。云量与降水的正相关东部较西部显著。     

黑河流域张掖市近38 a以来气候变化特征分析

 目前黑河流域气候变化研究多集中于流域系统气候变化与区域水资源变化之间的关系、区域沙漠化、沙尘暴发生的气候动因等研究方面，而对人类活动强度大、活动最为密集的流域绿洲区域张掖市气候变化所作研究较少。通过对张掖市六县（区）6个气象观测站近38 a以来的逐月平均气温、降水、大风频率资料的系统分析，认为张掖市近38 a来气温升高幅度较之全国其他区域更为明显。多年降水变化相对不大，但冬春两季降水出现缓慢增加的趋势，大风天气与沙尘暴发生频数近38 a来出现了明显的下降趋势，这与区域气温升高及冬春两季易发生沙尘暴的期间降水增加有明显的相关性。同时人类对干旱区内陆河流域绿洲开发的加深也一定程度上对这种生态环境敏感地区的气候产生影响。     

8.0 ka B.P.以来三江平原北部沼泽发育和古环境演变研究

8.0 ka B.P.以来,三江平原北部气候变化序列划分为5个阶段,温暖湿润(8000~5590 a B.P.)→较温暖湿润(5590~1851 a B.P.)→温冷稍湿(1851~1110 a B.P.)→寒冷偏湿(1110~649 a B.P.)→冷凉略湿(649 a B.P.~至今)。气候的变化模式依次为:高温期→温暖适宜期→缓慢降温期→急剧降温期→低温渐暖期。在5590 a B.P.和1317 a B.P.,发生强烈降温事件。沼泽发育也依次划分为5个时期,沼泽化过程发展期→沼泽大发展期→沼泽发育缓慢期→沼泽发育波动期→沼泽发育萎缩期。植被演替相应为:温性阔叶林→针、阔叶混交林和草原→以落叶阔叶树稍多的针、阔叶混交林和草原→以桦为主的阔叶林→针阔混交林、以松占优势的针、阔叶混交林和草原。在1851~1317 a B.P.、649~309 a B.P.和309~0 a B.P.期间,受频繁的农业生产、砍伐森林、开垦沼泽为农田等人类活动的影响,沼泽发育呈现退化的趋势。     

三江平原湿地大面积开垦前后区域夏季气候状况的对比研究

为了对比湿地大面积开垦前、后三江平原夏季气候状况差异和更加全面认识三江平原区域夏季气候特征,完善以往相关研究中因三江平原气象站点少而带来的研究结果的局限性,在10km分辨率下采用区域气候模式RegCM3,针对三江平原夏季水热同季的气候特点,以6月和7月为例,对20世纪50年代和90年代的夏季气候特征进行了数值模拟。结果表明:20世纪50年代,6月平均气温等值线总体上沿纬线分布,7月,山区的气温分布与6月相似,但平原区的气温分布基本沿经线分布;在20世纪90年代,6月的气温分布与50年代7月的气温分布很相似,7月的气温分布与90年代6月基本一致,只是平原区的气温经向梯度明显减小;总体上,研究区夏季降水量的分布在两个年代基本一致;与气温和降水量的观测数据相比,模拟结果更全面的反映了三江平原湿地大面积开垦前、后两个年代夏季气温和降水量的分布特征,修正了以往因气象站点少而产生的区域气候认识上的偏差。通过分析湿地大面积开垦前、后两个年代研究区夏季气候状况的差异,发现在湿地开垦强度最大的地区,气温和降水量的分布及其量值变化也最为明显。     

近50年新疆北疆地区气候变化趋势分析研究

采用Mann-Kendall趋势检验和突变检验法,基于1956～2006年新疆北疆8个地区的年均气温和年降水量数据,对北疆8个地区近50年的年均气温和年降水量序列的变化趋势和突变进行了分析.结果表明北疆8个地区的气温和降水呈现了大致相同的变化趋势,自20世纪80～ 90年代以来,北疆大部分地区气温呈现显著上升趋势,出现增温突变.同时,降水量也呈现上升趋势.其中,博州、乌鲁木齐及阿勒泰地区降水量呈现的显著增加趋势,出现突变增加;其余大部地区降水量缓慢增加,没有发生突变.近50年来,北疆气候总体呈现一个增温增湿的变化趋势.     

Climate change in the Sanjiang Plain disturbed by large-scale reclamation

1IntroductionIn recent 20 years, Chinese scientists have conducted a lot of studies on characteristics and regularity of climate variation over China on various spatial and temporal scales. Most of the studies using temperature records have shown that the…     

用于湿地气候效应模拟的三江平原下垫面数据获取

三江平原是我国沼泽湿地的重要分布区。在20世纪的后50 a中,三江平原在经过几次大规模的开荒后,其下垫面发生了明显的阶段性变化,湿地大面积消失,农田面积不断增加。为了认识20世纪下半叶不同时期三江平原湿地的气候效应,拟采用第三代区域气候模式(RegCM3)来开展研究。而目前被广泛用于RegCM3的GL-CC数据,所反映的研究区下垫面几乎不存在沼泽湿地,这与事实严重不符,所以必须获取三江平原有沼泽湿地存在的真实的下垫面数据,才能得到可靠的湿地气候效应的模拟结果。分别选择了4期(1954年、1985年、1996年和2000年)有阶段代表性的航片、TM影像数据为主要数据源,利用ERDAS8.7和Arcview3.2等软件,首先得到4期研究区的土地利用数据,然后通过土地利用数据类型向模式数据类型的转换,从4期研究区土地利用数据中提取出了三江平原下垫面的模式数据。经过误差分析,认为获取的4期三江平原下垫面模式数据准确的反映出研究区几个时期的湿地下垫面实况,可以作为三江平原湿地气候效应模拟的基础数据。     

Agricultural Climate Change and Wetland Agriculture Study under the Climate Change in the Sanjiang Plain

With linear curvefitting, Mann-kendall method and Yamamoto method, ≥10 ℃accumulated temperature and precipitation from May to September of 6 meteorological stations (Baoqing, fujin, Jiamusi, Hegang, Jixi and Hulin) from 1978 to 2007 were used to explore 30-year agricultural climate change and trend in the Sanjiang Plain. The results showed that ≥10 ℃ accumulated temperature of the 6 stations have risen by 141.0 ℃ to 287.4 ℃ when estimated by their significant linear trends (n=30, α=0.05) over the last 30 years (1978 to 2007). The rates of warming for the last 30 years range from 4.70 ℃per year to 9.58 ℃ per year. There are not significant linear trends on precipitation from May to September of the 6 stations over the last 30 years. The period of 1978 to 1998 in which ≥10 ℃ accumulated temperature is lower is consistent with that in which there is more precipitation from May to September, and warming and drying period has occurred in the Sanjiang Plain since 1999. Under the background of warming and drying agricultural climate, high yield cultivation of Phragmites australis and establishment of Phragmites australis-fish (crab) symbiosis ecosystem in natural mire are the ways for reasonable use of natural wetland. The area of paddy fields has been increasing from 7.25×104 ha in 1978 to 121.2×104 ha in 2006. It is proposed that paddy field range should not be expanded blindly toward the north in the Sanjiang Plain, and chilling injury forecast and prevention should be pay attention to. In the area that the chilling injury happens frequently, the rotation between rice and other crops should be implemented. Measures, which combine drainage, store and irrigation, should be taken instead of single drainage on comprehensive control of regional low and wet croplands to ensure controlling drought and flood.     

三江平原NDVI时空变化及其对气候变化的响应

基于2000-2014年生长季MODIS NDVI数据和同期降水、平均气温的格点数据,采用趋势分析法、SPEI指数、相关分析法,对三江平原NDVI时空变化特征和对气候变化的响应进行了分析。结果表明:近15年三江平原区生长季的NDVI以0.017/10a的速率呈缓慢上升趋势。其中NDVI显著增加和极显著增加的面积占比分别为13.43%和12.55%,NDVI变化趋势轻度改善的面积较大,占比为25.52%;三江平原地区生长季的多年平均气温总体呈下降趋势,降水量呈上升趋势,总体上生长季标准化降水蒸散指数(SPEI)数值呈上升趋势,干旱化逐年减弱,中等干旱状况得到缓解,渐渐过渡到轻微湿润状态,对植被覆盖面积的增加有促进作用,也为该区域的生态环境恢复提供了有利条件;三江平原地区生长季NDVI与生长季气温、降水量及SPEI主要呈正相关,与降水呈正相关面积占72.64%,与SPEI呈正相关的面积占70.51%,与气温呈正相关的面积占56.73%。NDVI与降水的相关性最高,说明降水是三江平原植被生长的主导气候因子。     

三江平原近50年耕地面积动态变化序列重建

基于1950-2000年三江平原23个县市和3个农垦管理局耕地面积的统计数据,利用空间插值和线性时间内插方法对统计缺失数据进行插补,重建其50年耕地面积时空变化序列。重建的耕地面积变化序列显示,1950年该区域耕地面积仅有88.7万hm2,到2000年增至269.6万hm2,增加了203.9%,除20世纪60年代后期外,该区域耕地基本表现为持续增加。在空间变化方面,近50年三江平原耕地面积增加的重心表现为由早期的平原西部逐渐向中东部转移。耕地面积变化的主要原因在于该区域3个农垦管理局所辖的农场对自然湿地的大规模垦殖,其108.8万hm2的耕地面积几乎全部源于近50年的湿地垦殖。     

东北三江平原全新世火演化及其与植被和气候的关系

通过勤得利泥炭剖面碳屑、花粉记录,重建东北三江平原地区全新世火演化与植被变化的历史;研究火演化与植被、气候的关系;探讨人类火活动及其环境效应的信息。三江平原最近9700aB.P.以来,疏林草原植被时期(9200-8500aB.P.)和疏林植被时期(9700-9200aB.P.)对应了暖干气候阶段,碳屑浓度出现峰值,而湿润时期的碳屑浓度均很低。显示在暖干气候阶段,火灾发生的频次高、强度大;湿润或相对湿润阶段。火灾力度相对较小或频次较低。同时,自然植被状况和植物类型同样制约了天然火发生的频次和强度。20世纪50年代三江平原开发与垦荒对火演化和环境产生重要影响。     

黑龙江省三江平原垦区中心城市选择

黑龙江省三江平原垦区是中国耕地规模最大的连片农垦区和第三大区际商品粮供应基地。近年来,随着这一地区工业化和城镇化进程的加快,如何科学的选择和建设区域的中心城市成为该区完善区域城镇体系和推进城镇化进程的紧迫任务和现实课题。基于此,应用改进的引力模型来计算县级单位与农场间的空间联系强度,界定出各县级单位的腹地范围,明确三江平原垦区的中心城市;以各农垦分局为研究单元,研究各农垦分局的碎化程度;通过明确县级单位拥有农场腹地数目,确定各农垦分局的中心城市;结果发现建三江、虎林、富锦、友谊和密山等宜作为三江平原垦区的中心城市;提出通过壮大中心城市的综合实力、推动场县共建和深化对外合作等措施来推动三江平原垦区城镇化进程。     

三江平原毛苔草沼泽CO2排放通量日变化研究

利用静态暗箱/气相色谱法,在毛苔草(Carex lasiocarp)4个生长期(开花期、果熟期、果后营养期和立枯期),对三江平原毛苔草沼泽CO2排放通量的日变化进行了观测实验。结果表明,在开花期和果熟期,沼泽CO2日平均排放通量较大,分别为1 286.79 mg/(m2.h)和829.28 mg/(m2.h),在果后营养期和立枯期,沼泽CO2日平均排放通量较小,分别为472.54 mg/(m2.h)和237.27 mg/(m2.h);在开花期、果熟期和果后营养期,沼泽CO2排放通量的日变化与温度的相关性不明显,而在立枯期,沼泽CO2排放通量的日变化与气温和地表温度(水温)呈显著正相关(n=11,p<0.05)。各生长期的沼泽CO2日平均排放通量之间具有显著差异(n=4,p<0.01)。从整个生长季来看,CO2日排放通量与气温、地表温度(水温)、5 cm地温和10 cm地温呈显著正相关(n=40,p<0.01),与15 cm地温也呈显著正相关(n=40,p<0.05)。