三江源区植被变化及其对气候变化的响应

利用卫星反演获取的归一化植被指数（NDVI）以及同期气象要素资料,分析了1982-2000年三江源区植被的时间和空间变化及其对气候变化的响应。结果表明：在三江源的大部分地区,植被生长状况趋于变差或基本不变;20世纪90年代,除夏季外,其他季节植被状况趋于恶化;与降水量相比,植被长势对气温变化的响应更为敏感。     

基于SWAT模型分析三江源兴海地区水资源演化对近40年气候变化的响应

气候条件在水资源形成、演化过程中扮演着非常关键的角色,气候条件的变化将通过水资源对社会经济与可持续发展产生作用。本文以三江源头地区的青海省兴海县为代表,通过对兴海县近40年气候资料分析和水资源有关参数的计算,结合兴海县水资源演变状况。根据工农业和生产用水和生活用水不同水平对水资源的要求,分析了兴海县气候和气候变化对水资源演变的影响,为了合理利用和开发水资源提出了参考建议。     

“三江源”气候变化及其对湿地影响的研究综述

三江源地区位于我国青藏高原腹地,该地区的湿地分布和生态环境变化受到长期的气候变化的深刻影响。有关研究结果表明,近40年来,三江源地区平均气温呈上升趋势,同时降水量逐年减少,冰川、雪山逐年萎缩,直接影响“三江源”地区的湖泊和湿地的水源补给,出现了草场退化、湖泊萎缩、河流流量减少、土壤沙化和水土流失等生态环境问题。在综述三江源地区近几十年来气候变化、湿地变化及其相互影响的研究成果的基础上,提出气候变化对三江源地区湿地影响定量化研究的主要思路和技术建议。     

2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应

气候是植被变化的主要驱动因子,研究全球增暖背景下中国区域植被变化及其对气候的响应对于国家开展重大生态恢复评估和未来植被保护政策制定具有重要意义。利用2000-2016年MODIS植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据集,运用统计分析方法,从平均态、线性趋势、时间序列、相关性等方面系统分析了2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应。结果表明:中国区域NDVI在平均态上呈现从东南向西北递减的空间分布,受降水生长季的影响,东部地区植被指数明显较大;我国大部分地区NDVI呈现增加的趋势,其中湿润半湿润地区NDVI增长幅度为0.037·(10a)^-1,而在干旱半干旱地区变化较小[0.013·(10a)^-1]。NDVI的变化与气候驱动因素的相关性存在一定的区域差异,其中:NDVI与气温变化在东南沿海、东北东部以及青藏高原北部等地区呈现出显著正相关,而在青藏高原南部等地区呈现微弱的负相关;除青藏高原、塔里木盆地和东北北部等地区外,NDVI与降水量在全国大多数地区呈正相关。从全国平均来...     

“三江源”地区未来气候变化的模拟分析

利用ECMWF1979~1993年的再分析数据(ERA15)作为边界条件,驱动区域气候模式系统PRE-CIS(Providing Regional Climates for Impacts Studies)模拟"三江源"地区的月均降水与台站实际观测资料进行的对比表明,PRECIS模拟的降水值偏大,但总体上能够模拟出降水的季节变化特征。气候基准时段(1961~1990年)的模拟结果与同期观测资料的对比分析表明,PRECIS能够模拟出"三江源"地区降水的季节分布特征和空间差异,但模拟值总体偏大。相对于气候基准时段,SRESA2、B2情景下2071~2100年(2080s时段)"三江源"地区增温明显,两种情景下年均升温分别可达4℃和2.8℃,降水略有增加;冬季升温幅度最大,分别可达4.4℃和3.2℃,降水增加的比例也最大;夏季"三江源"地区的升温达到4.2℃和3℃以上,但有些地区的降水呈减少趋势。夏季降水量的减少和气温的升高会加剧"三江源"地区气候变干的趋势,导致源区水源补给不足。应当采取切实可行的措施保护江河源区的自然生态系统,避免源区气候环境的进一步恶化。     

内蒙古地区植被对气候变化的响应

植被作为表征陆地生态环境变化的指示器,其对气候变化的响应研究已成为当前全球变化领域的主要内容之一。基于1982—2012年归一化植被指数(NDVI)和同期观测温度和降水资料,分析了内蒙古地区植被对气候变化的响应。研究表明,1982—2012年,植被指数总体呈波动变化,且区域差异明显。从年际变化来看,植被受降水影响明显;年内变化上,气温对植被的作用明显。内蒙古不同区域植被对气候的响应方式不同,其中内蒙古东北部地区对气温和降水的响应无滞后时间,其余地区对气温和降水的滞后时间为1个月。     

三江源地区近50年降水变化分析

利用西北及三江源(黄河、金沙江及澜沧江)地区122个气象观测台站1956—2004年近50年的逐日降水量及月总降水量资料,分析了三江源地区降水变化特征。结果表明:近50年来三江源地区的年降水量呈减少趋势,减少幅度为6.73mm/10a;降水日数的趋势变化呈较为明显的减少趋势,递减率为2.7d/10a;平均降水强度总体呈弱的增强趋势,增强速率平均为0.20mm/d/10a,增强幅度比中国西北地区平均水平强;从4~9月最长无降水日数趋于增长反映出西北地区干旱化的趋势。     

黄淮海地区植被活动对气候变化的响应特征

基于1982 -2003年GIMMSNDVI遥感数据和气象资料, 综合运用趋势分析、相关分析、奇异值分解等方法, 分析我国黄淮海地区植被活动对气候变化响应的时空特征。结果表明:黄淮海地区整体气候变暖趋势比较明显, 干旱化尚不显著, 年平均植被NDVI表现为略微增加的趋势。在年尺度上, 温度是敏感性最强的气候因子, 全年温度、降水、相对湿度对植被NDVI动态变化具有正效应, 而蒸发量具有负效应; 在季尺度上, 温度、降水的敏感性最强。自然植被对降水的敏感性最强, 其次是温度; 农业植被对温度的敏感性最强, 其次是降水。植被对气候变化响应的空间特征表现为, 植被主要生长季平均NDVI与温度距平场空间结构一致, 与蒸发量距平场反位相对应, 与降水量距平场呈北、南部正负相反分布, 与相对湿度距平场呈南、北向正负相反的空间分布。     

三江源区湿地变化对区域气候影响的数值模拟分析

利用区域气候模式(RegCM3)敏感性数值试验模拟"三江源"地区湿地变化对区域气候的影响。依据2000年美国EOS/MODIS遥感数据解译结果以及1990年1∶100万青海省土地利用2种资料中三江源区湿地资源的分布状况,敏感性数值试验采用R1、R2两种湿地覆盖情景,分别代表三江源地区湿地资源较广布和湿地面积锐减后的两种情景,对三江源地区的降水和气温进行了长达15年的积分试验。结果表明,湿地减少对三江源区气温和降水的总体效应是使降水减少、气温升高。区域空间分布的分析表明:年降水量减少幅度较大的区域位于三江源区西部,15年平均减少40～90mm左右;年平均气温升高幅度最大的区域位于三江源区西北部,15年平均升高0.4℃以上。15年积分结果的时间序列分析结果表明:湿地减少后三江源区的增温效应会随着时间进程缓慢扩大,但降水在模拟的后6年不再有明显差异。     

重庆岩溶地区气候变化对植被的影响

岩溶生态系统是一种脆弱的生态系统,植被类型与盖度成为岩溶环境中最重要、最敏感的自然要素。介绍了以重庆岩溶地区为对象,利用气象和NDVI数据,采用相关分析等方法探讨了植被对气候变化的响应。结果表明:(1)在多年平均水平上,气候对重庆岩溶植被生态系统起着比降水大的作用;在植被生长的年际变化方面,气温和降水对植被生长起着大致相反的趋势。(2)年际变化方面,气温和降水对植被生态系统的生长起着大致相反的作用。一般来说,气温与NDVI之间的关系为正相关。(3)植被指数的动态变化受气候波动的影响较大,近20 a来,总体呈增加的趋势。可为岩溶生态系统恢复和重建提供科学依据。     

东北地区积雪变化及对气候变化的响应

利用东北地区1961-2017年162个气象站点逐日气象观测数据,分析了积雪的变化及其与气候变化的关系。结果表明:(1)平均年积雪日数和累积积雪深度为75.3 d和582.1 cm,呈高纬多低纬少、山地多平原少的分布,大兴安岭北部、小兴安岭和长白山区积雪日数达140 d以上,积雪日数多的地方累积积雪深度也较深。(2)平均积雪初终日和积雪期分别为11月7日、4月1日和145 d,积雪初日自大兴安岭北部向辽宁沿海地区推进;积雪初日早的地区积雪结束的也晚,积雪期更长,黑龙江大部分地区均超过了150 d。(3)积雪日数和累积积雪深度最大值均出现在1月,以1月下旬最多;积雪初日和终日最多分别出现在11月和3月,以11月上旬和3月下旬最多。(4)年积雪日数和累积积雪深度分别以1.88 d·(10a)~(-1)和71.94 cm·(10a)~(-1)的速率增加,在21世纪10年代达到年代最高值,秋季、冬季和春季积雪日数和累积积雪深度均呈增加趋势,冬季增加最为显著。积雪初日显著推迟、积雪终日提前、积雪期缩短,变化速率分别为1.44 d·(10a)~(-1)、-2.27 d·(10a)~(-1)和-3.72 d·(10a)~(-1);162个气象站点中,积雪日数和累积积雪深度均有75%以上的站点呈增加趋势,积雪初日推迟、积雪终日提前和积雪期缩短的站点分别为86.4%、98.1%和96.3%。(5)冬半年积雪受降水量(有效降雪量)的影响要大于平均气温的影响;积雪初日与11月平均气温和10月降水量相关性较好,积雪终日与2月温度因子相关性较好;随着纬度的升高和海拔的抬升,积雪日数和累积积雪深度增加,积雪初日提前、积雪终日推后、积雪期延长。     

拉格朗日水汽源诊断方法在三江源区的应用

以NCEP/NCAR每日4次的GFS (Global Forecast System) 再分析资料驱动大气三维输送模式FLEXPART (Flexible Particle Model), 借助于拉格朗日水汽输送和源区识别技术, 在考虑了空气块输送过程中的比湿变化基础上, 诊断三江源区大气的水汽来源、输送途径及其空间结构特征。结果表明:夏季三江源区短时输送 (6 d内) 的水汽主要来自于青藏高原以及其西北侧陆地区域, 而更长时间 (8~10 d) 的来源可追踪到阿拉伯海和孟加拉湾等远距离海洋区域; 水汽输送通道主要有两支, 第1支为沿着索马里海到阿拉伯海的跨赤道水汽输送, 第2支为在西风控制下从中亚乃至西亚地区向三江源区的输送。定量分析亦显示:6月青藏高原西侧的水汽输送贡献最大, 7月阿拉伯海成为了主要水汽来源, 8月阿拉伯海水汽输送贡献减小。     

车前草物候变化特征及对气候变化的响应

分析了1982-2006年内蒙古地区7个物候观测站车前草春、秋季物候的变化趋势和特征．并分析了物候期变化与气候变化的相关关系,结果表明：各物候观测站车前草春季物候为提前趋势,秋季物候为延后趋势;气候变暖是车前草物候变化的主要原因,开花期与冬、春季温度存在明显的负相关,温度高则开花早,反之则晚;黄枯期与秋季温度呈明显的正相关,温度高则落叶晚,反之则早。     

青海高原多年冻土对气候变化的响应

年平均地温是冻土分带划分的主要指标之一，本利用青海高原气象台站的年平均地温资料，建立了年平均地温与海拔和经纬度的关系模型，结合地理信息分析系统和DEM数据模似出青海高原的冻土分布图。分析了青海高原多年冻土对气候变化的响应及其对生态环境的影响。结果表明：气候变暖已引起高原多年冻土面积的减少和冻土下界的升高，特别是在多年冻土边缘不衔接或岛状冻土区发生比较明显的退化。二十世纪60年代与90年代相比，高原多年冻土下界分布高度上升约71米，季节性冻土厚度平均减小19cm。年最大冻土深度变化的空间分布特征与青海高原年近40a来气温变化的空间特征相一致。     

若尔盖湿地天然牧草生育期变化特征及其对气候变化的响应

基于若尔盖地区天然牧草1983～2013年生育期观测资料和近50年地面气象观测资料,通过趋势分析、相关分析、M-K突变检验和积分回归等数学方法分析了研究区气候变化特征及其对天然牧草高原早熟禾生育期的影响,以揭示若尔盖湿地天然牧草生育期对气候变化的响应规律。结果表明:(1)研究区年降水量有微弱下降趋势,牧草生长关键期5～9月有效降水日数下降趋势最为显著;年均气温、最高气温、最低气温升高趋势显著;牧草生长季4～9月逐月积温有显著增加的趋势;草地干燥指数以0.0256/10a的速率上升,1990s中期后暖干化加剧。(2)2000s牧草返青期、分蘖期、抽穗期较1980s提前,开花期较1990s延后了4天、黄枯期较1980s提前了12天,较1990s延迟了9天、生长期较1980s减少了20天,较1990s增加了8天。(3)3月≥0℃积温、4月和6月≥3℃积温的显著增加,导致了牧草返青期、分蘖期、抽穗期提前;除返青期外有效降水日数越多,生育期越提前,反之亦然;(4)牧草生长期对平均温度、气温日较差、有效降水日数等气象因子敏感;在牧草生长关键期7月不出现干旱或干旱程度较轻的情况下,气候变暖将导致生长期延长。      

太湖蒸发量对未来气候变化响应的初步模拟分析

与深水湖泊相比,太湖等浅水湖泊更容易发生富营养化和水资源危机,且对气候变化的响应更为敏锐。本文利用气候模式产品数据驱动CLM4-LISSS湖泊陆面过程模型,模拟分析未来(2010—2100年)RCP2.6、RCP4.5、以及RCP8.5不同温室气体排放情景下太湖蒸发量的变化特征及其影响因子。结果表明:(1)CLM4-LISSS模型湖表温度的观测值与模拟值的相关系数为0.94,均方根误差为0.85℃,准确的湖表气温模拟使得通量的结果也比较准确,潜热模拟与观测的相关系数在0.78,均方根误差为55.32 W·m~(-2);(2)2010—2100年,三种不同温室气体排放情景下太湖蒸发都呈现增加的趋势,但增量比例不同,RCP2.6,RCP4.5和RCP8.5情景下,蒸发量每10 a增加量分别为23.7 mm,29.2 mm和34.5 mm。蒸发量的增加速率随着辐射强迫的增加而增大,其变化主要受风速与水汽压差的乘积的影响。     

近57a西乌珠穆沁旗气候变化及与植被指数相关分析

文章利用1961—2017年西乌珠穆沁旗气温、降水资料,并结合NDVI资料,对西乌珠穆沁旗的气候及植被指数变化进行了分析。结果表明:近57 a来西乌珠穆沁旗年平均气温增加趋势显著,且四季增温明显。年降水量增减趋势不明显,但冬季降水量有明显增加趋势。近32 a西乌珠穆沁旗植被指数变化与气候变化密切相关,植被指数的大小主要受上月和当月气温、降水量的影响,其中降水量与植被指数的相关效果比气温显著,说明影响牧草长势好坏的主要因子是降水量,但21世纪以来夏季降水量减少,对牧草生长不利。     

河蟹生态养殖效益对气候变化的响应及预测研究

利用军山湖区河蟹生态养殖产量资料,分析了1992-2002年来湖区河蟹生产效益的年际波动,同时结合生态放养期间的气象条件,讨论了河蟹生态养殖效益对气候变化的响应：一是河蟹品质对大湖放养当年7～8月≥35℃高温变化的响应;二是河蟹成熟期对自然生长期积温变化的响应;三是河蟹收获总量对关键期降水变化的响应。本文还设计了效益年景与气候年景的评定模式,通过两种评定结果的比较,讨论了以气候年景定性预测效益年景的可行性,为进一步作好河蟹生态养殖产区的预报与情报服务提供依据。     

三江源地区气候变化及其对生态环境的影响

利用EOF等方法通过计算 1 96 2～ 2 0 0 1年 4 0年来三江源地区 1 6个气象台站气温、降水、蒸发资料 ,分析了三江源地区近 4 0年来气候变化的异常特征及其对生态环境的影响 ,结果表明 :三江源地区气候变化表现为气温升高、降水减少和蒸发增大的干旱化气候变化趋势 ,同时 ,在气候干旱化和人为活动的影响下出现了草场退化、湖泊萎缩、河流流量减少、土壤沙化和水土流失等生态环境荒漠化问题。     

黄河上游水源补给区气候变化及对水资源的影响

应用黄河上游重要水源补给区玛曲县气温、降水资料分析得出:气温年际变化呈上升趋势,降水量年际变化呈下降趋势。气候变化导致可能蒸发量增加,可利用水资源量减少。水资源量多项式拟合变化趋势呈2谷1峰波动型,枯水期年际变化的时间尺度成倍延长。