“气候资源” 栏目所有文章列表

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  • 气候资源
    杨飞, 姚作芳, 邓春暖, 赵越, 杨赞先
    资源科学. 2023, 45(11): 2276-2289. https://doi.org/10.18402/resci.2023.11.14

    【目的】气候变暖直接影响着全球风速变化及风能资源利用效率,通过分析历史风速变化,准确掌握近些年全球陆表风速的变化规律是气候变化应对、资源高效利用、生态安全管理、社会可持续发展等重要内容。【方法】利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5-Land的0.1°×0.1°网格再分析风速数据集,采用最小二乘法、Theil-Sen斜率估算、Mann-Kendll趋势检验等方法,研究1950—2021年近72年全球年、季节和月平均风速演变的时空特征和适宜风力发电区的风能密度变化。【结果】①1950—2021年间全球陆地表面平均风速整体上以0.020 m/(s·10a)的速率略微递增。②全球陆地表面风速变化区域差异显著,其中非洲和南极洲大陆的平均风速变化最为明显。③全球陆表风速时间序列变化结果表明,季节变化中以冬季变化趋势最显著,平均为0.033 m/(s·10a);月平均风速变化较为明显的是12月、1月、6月;全球陆表平均风速年际变化在通过95%显著性检验的区域中,显著增加和显著降低的平均变化速率分别为0.073 m/(s·10a)和-0.066 m/(s·10a);在通过99%极显著性检验的区域中,极显著增加和极显著降低的平均变化速率分别为0.080 m/(s·10a)和-0.071 m/(s·10a);南极洲的月平均风速变化速率和范围较大,显著影响全球平均风速变化的评估。④全球发电风能密度略微增加,平均增速为3.017 W/(m2·10a);全年中以1月和12月增加最快,分别达7.086 W/(m2·10a)、6.660 W/(m2·10a)。七大洲中以南极洲和非洲风能密度增加变化最为显著,分别为14.107 W/(m2·10a)、4.652 W/(m2·10a);亚洲是七大洲中的发电风能密度总体变化唯一呈现降低趋势的大洲;其他四大洲发电风能密度变化相对较小。【结论】全球陆表风速和发电风能密度总体变化不显著,但在非洲和南极洲等的部分区域、以及1月和12月等时期的增加趋势较为显著,需要动态监测和精细分析各地区陆表风速、发电风能密度变化,以准确支撑气候变化应对、资源生态保护和风能高效开发。

  • 气候资源
    罗海平, 邹楠, 胡学英, 王圣云
    资源科学. 2021, 43(6): 1234-1247. https://doi.org/10.18402/resci.2021.06.14

    随着全球性极端气候频发,粮食生产安全越来越受到气候变化的威胁。在此背景下,实现农业气候资源的高效持续利用意义重大。粮食主产区是粮食安全保障的核心区域,本文应用逐级订正的机制法模型测算了1980—2019年中国粮食主产区玉米、水稻、小麦三大主要粮食作物的气候生产潜力,并应用重心迁移模型分析了粮食主产区186个地级市现实作物生产水平与气候生产潜力的时空属性,在市域尺度上评估了农业气候资源利用效率。研究得出:①1980—2019年粮食主产区玉米、水稻、小麦气候生产潜力的倾向率分别为-156.80、68.82、121.92 kg/(hm2·10 a);②玉米气候生产潜力高值区和低值区范围均缩小,水稻气候生产潜力空间结构较为稳定,小麦气候生产潜力高值区范围扩大;③主要粮食作物气候生产潜力的重心迁移距离均小于现实迁移距离,并呈同向化特征;④黄淮海农业区、东北农业区、西南农业区等地主要粮食作物气候资源利用率较高,长江中下游农业区等地气候资源利用率较低。对此,应调整粮食生产重心,缓解气候条件较差地区的粮食生产压力,挖掘气候资源丰富地区的气候生产潜力,全面提高粮食主产区气候资源利用效率。

  • 气候资源
    陈婷, 夏军, 邹磊, 闫强
    资源科学. 2021, 43(6): 1248-1259. https://doi.org/10.18402/resci.2021.06.15

    了解植被覆盖的动态变化及其对气候变化的响应,对区域生态环境的保护和建设具有重要意义。基于SPOT/VEGETATION NDVI数据,本文采用Sen+Mann-Kendall、波动性分析和相关性分析等多元统计方法,探究了2001—2018年间白洋淀流域全区和不同植被类型区NDVI时空演变特征及其对气候变化响应的差异性。结果表明:①2001—2018年白洋淀流域NDVI以0.0031/a的速率增长,显著增长(P<0.05)的区域面积比例为53.79%;针叶林、阔叶林、灌丛、草原、草丛和草甸NDVI呈显著增长(P<0.05),沼泽和栽培植物NDVI增长趋势不显著。②全流域NDVI总体波动性较小,67.81%的区域NDVI为显著低波动性(P<0.05);除草原和草甸外,其余植被类型NDVI为显著低波动性的面积比例均超过50%。③除沼泽和栽培植物外,其余各植被类型NDVI对降水的响应较为一致,呈现显著正相关(P<0.05);气温在流域尺度和不同植被类型区内对NDVI的影响均不显著。本文结果对于理解气候变化对植被生长的作用机理和开展区域生态环境保护及治理有一定意义。

  • 气候资源
    陈晓龙, 王平
    资源科学. 2021, 43(6): 1260-1274. https://doi.org/10.18402/resci.2021.06.16

    北极地区是受全球变暖影响最为显著的地区之一。北极升温速率超过全球平均速率的2倍,这一“极地放大现象”和海冰的快速消融不仅造成当地环境的剧烈变化,还深刻影响着中纬度的天气和气候系统。深入理解气候长期趋势的季节和地理分布特征,有助于应对北极气候变化及其影响,并为未来开发北极资源服务。考虑到北极地区观测台站稀疏带来的不确定性,本文利用多套格点化的观测分析和ERA-Interim再分析资料,结合线性趋势分析,研究了1979—2017年60°N以北陆地地表温度、降水、气温日较差、年较差及相关极端气候指标的变化趋势。结果显示:①各资料中气温变化的一致性很高,但对于降水在2008年之后的变化,不同资料差异较大,可能是金融危机下可用台站数量急剧下降造成的。②ERA-Interim再分析资料能够很好地再现北极陆地温度和降水的整体增加趋势,变化速率分别约(0.57±0.07) ℃/10 a和(0.10±0.05) mm/d/100 a。春、秋、冬季升温趋势强,而夏季升温趋势较弱。北冰洋沿岸地区升温速率最大,局地可超过1.0 ℃/10 a。③降水的增加趋势在秋季最大。西伯利亚降水的增加与局地升温有很好的对应关系,其中秋季西伯利亚东部平均和极端降水的增加趋势可达热力学约束的8 %/K。④夏季气温日较差没有显著的变化趋势,春季阿拉斯加和加拿大北部地区的气温日较差呈显著增大趋势,其他区域则以减小趋势为主。气温年较差在北欧、阿拉斯加和加拿大北部呈减小趋势,在西伯利亚西部和东部呈增加趋势。无论冬夏,温度最小值的升高趋势比最大值更显著;冬季温度最小值的升高趋势比夏季更显著。研究表明,地表升温是北极陆地局地降水增加的重要驱动因素,不同区域降水变化的差异则可能与环流变化有关;观测台站数量的减少对降水趋势的监测有显著影响;ERA-Interim可作为北极地区观测分析资料的重要补充,特别在台站稀疏地区和台站数量减少的时段,ERA-Interim可提供一致和可信的气候变化信息。

  • 气候资源
    郭梦瑶, 佘敦先, 张利平, 汤柔馨, 赵鹏雁
    资源科学. 2020, 42(5): 907-919. https://doi.org/10.18402/resci.2020.05.09

    潜在蒸散量的变化及其归因分析是认识水文过程及其对气候变化响应的重要途经。本文利用FAO Penman-Monteith公式估算渭河流域1960—2016年的潜在蒸散量,并通过敏感性分析和基于全微分法的贡献评估,定量研究气象因子(太阳辐射、风速、相对湿度、平均气温)的变化对潜在蒸散量变化的影响。结果表明:①近57年来,年潜在蒸散量呈轻微增长趋势(0.239 mm/a),多年平均潜在蒸散量在流域上的空间分布特点为东高西低,北高南低,自东北向西南递减;②年潜在蒸散量对气象因子变化的敏感性高低顺序为相对湿度>太阳辐射>平均气温>风速,其中对气温和风速的敏感性会随着海拔的升高而降低;③气象因子变化对年潜在蒸散量变化的贡献大小顺序为平均气温>风速>相对湿度>太阳辐射,太阳辐射和风速的下降对年潜在蒸散量变化的负效应被平均气温升高和相对湿度减小对其的正效应所抵消,最终使得渭河流域年潜在蒸散量在1960—2016年呈微弱增加趋势。研究还发现,气象因子之间的相关性可能会影响它们对于潜在蒸散量变化的独立贡献,实际情况下,可以在考虑各因子相互作用的前提下对潜在蒸散量的归因给予充分讨论。本文结果对于理解气候变化对水循环的影响机理和加强区域应对气候变化的能力有一定意义。

  • 气候资源
    孙婉馨, 张黎, 任小丽, 何洪林, 吕妍, 牛忠恩, 常清青
    资源科学. 2020, 42(5): 920-932. https://doi.org/10.18402/resci.2020.05.10

    潜在蒸散(PET)是计算实际蒸散、评价区域干湿状况和合理规划水资源的关键因子。本文基于1998—2017年中国生态系统研究网络(CERN)11个森林生态系统定位研究站的逐日气象数据,分别采用Penman-Monteith和Priestley-Taylor两种方法计算各森林生态系统的潜在蒸散(PET_PMPET_PT),分析近20年潜在蒸散年总量的变化趋势及成因,并量化了基于邻近国家气象站观测数据计算的PET_CMA偏差。两种方法均表明,近20年来7个森林生态系统的潜在蒸散呈下降趋势。风速是长白山温带针阔混交林和鹤山亚热带人工常绿阔叶林潜在蒸散变化的主导因子,而净辐射主导了其他9个森林的潜在蒸散变化。PET_CMA年总量较PET_PM偏高,主要是由于国家气象站下垫面的气温、风速和净辐射均高于森林定位研究站,而相对湿度偏低。北部和东部森林邻近气象站的风速和净辐射变化趋势偏高,导致PET_CMA变化趋势偏高,而其他森林邻近气象站PET_CMA变化趋势偏低主要源自相对湿度变化趋势偏高和净辐射变化趋势偏低。研究可为认识中国森林生态系统潜在蒸散的变化特征及其对气候变化的响应提供参考。

  • 气候资源
    张辰华, 李书恒, 白红英, 朱显亮, 杨琪
    资源科学. 2019, 41(11): 2131-2143. https://doi.org/10.18402/resci.2019.11.15

    多尺度周期变化是植被研究的重要前沿问题之一,对揭示植被系统变化规律及其复杂性具有重要意义。本文基于太白山地区树轮宽度年表重建的近172年的7月NDVI资料数据,采用集合经验模态分解法(EEMD)对其在不同时间尺度上的变化特征及其对气候因子的响应进行了分析,结果表明:①太白山地区南北坡7月NDVI呈微弱的非线性上升趋势,北坡/南坡NDVI分别具有3.3 a/3.5 a、8.1 a/8.8 a的年际尺度周期,以及18 a/19.1 a、36 a/34.4 a和64.8 a/68.8 a的年代际尺度周期。②重构的年际尺度变化较好地呈现了NDVI原始序列的波动细节,而年代际尺度变化则揭示了不同时期内NDVI的增减交替变化。北坡NDVI的年际尺度波动较大,而南坡NDVI的年代际尺度波动略强。③在年际尺度上影响NDVI的主要因素是降水,年代际尺度上影响NDVI的主要因素是气温。④北坡NDVI变化主要受水分因素控制,而南坡NDVI则受热量因素影响更为明显。分析太白山地区NDVI的多尺度变化及其影响因素对研究太白山地区植被生长的变化特征具有重要意义。

  • 气候资源
    刘琳, 徐宗学, 杨晓静
    资源科学. 2019, 41(11): 2144-2153. https://doi.org/10.18402/resci.2019.11.16

    在气候变化大背景下,西南地区旱涝频发,而ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)是气候变化的重要指示性因子。本文利用海表温度距平(SSTA)、南方涛动指数(SOI)、西南地区近57年的降水和气温数据,运用小波分析和数理统计方法,分析ENSO事件与降水、气温及旱涝指数的相关关系。结果表明:①ENSO事件存在9 a、24 a和3~4 a左右的准周期变化。②降水量、气温与ENSO事件强度存在比较明显的相关关系,且存在一定的滞后性;在EI Nino(厄尔尼诺)事件发生的年份,西南地区的降水、气温与SSTA在滞后2~4个月时呈显著负相关;在La Nina(拉尼娜)事件发生的年份,西南地区的降水、气温与SSTA在滞后2~4个月时呈显著正相关关系;气温同ENSO事件相关关系更为明显。③ENSO事件强度与旱涝等级存在一定的负相关关系,当EI Nino事件强度增大时对应西南地区的干旱事件增多;当La Nina事件强度增大时,西南地区洪涝事件增多;旱涝指数SPI和SOI也呈极显著的负相关关系,SOI对旱涝的影响存在1~4个月的滞后期,并且在滞后3个月时影响最大。因此,西南地区在强ENSO事件发生的当年或次年易发生旱涝灾害,需要提高对旱涝事件的警惕,加强防汛抗旱工作。本文结果可为西南地区防汛抗旱工作提供参考。

  • 气候资源
    常清, 王靖, 余卫东, 张宁, 李孟蔚, 李文科, 黄明霞
    资源科学. 2019, 41(6): 1176-1187. https://doi.org/10.18402/resci.2019.06.16

    为研究河南省小麦、玉米及其轮作系统热量利用率的时空变化规律,因地制宜地提出挖掘河南省不同区域热量潜力和提升热量利用率的有效措施,本文利用河南省17个农业气象观测站1981—2014年的气象资料及小麦和玉米的生长发育资料,统计分析了河南省不同区域小麦、玉米及小麦-玉米轮作系统的热量分布及其利用率的时空变化特征,剖析了其区域差异及形成原因。结果表明:1981—2014年,不同年代小麦-玉米轮作系统生育期在豫北略增加、在豫东呈增—减—增变化特征、在豫西缩短、在豫南则先减后增;河南省各区域小麦和玉米生育期所需有效积温均呈增加趋势,是各区域适应气候变化、提高热量利用率而选用中晚熟品种的结果;小麦和玉米潜在与实际有效积温差南高北低,且小麦有效积温差升高,玉米有效积温差降低,表明玉米热量利用程度高于小麦热量利用程度;在小麦和玉米潜在与实际有效积温的共同变化下,小麦-玉米轮作系统有效积温差在豫南和豫东大部较高,而热量利用率北高南低,东高西低,但均呈升高趋势,表明河南大部分地区小麦-玉米轮作系统热量利用率有明显提升,但在豫南和豫东仍存在较大的提升潜力,今后应着重提高该区的热量利用率。

  • 气候资源
    刘成, 车达升, 李晓东
    资源科学. 2019, 41(6): 1167-1175. https://doi.org/10.18402/resci.2019.06.15

    海冰是中国黄渤海冬季主要海洋灾害之一。为进一步认识黄渤海海冰分布特征和日变化机理,提高海冰短期预报水平,本文利用美国国家冰雪数据中心(NSIDC)MASIE海冰范围产品和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA-interim再分析资料,统计了2018年冬季黄渤海海冰时空分布特征,并通过相关性分析,研究了日海冰面积与海洋气象因子的关系。结果表明:2018年冬季黄渤海海冰集中在辽东湾和朝鲜湾,海冰覆盖率随离岸距离的增加而降低;海冰变化经历了生成、维持和融化3个阶段,其中生成阶段明显长于融化阶段。39°N以北黄渤海日均海表温度(SST)、海面2 m气温(T2m)、海面2 m气温<-2℃积温(Tc)和海冰面积呈显著负相关关系,Pearson相关系数分别为-0.61(P<0.01)、-0.52(P<0.01)和-0.50(P<0.01)。因此,39°N以北黄渤海海气界面的热力环境是影响黄渤海海冰面积的重要因素。另外研究发现在2018年黄渤海海冰生成发展阶段,海冰面积共出现两次异常减少,这两次日海冰面积异常减少主要是由海区前一日升温和偏南风造成的。

  • 气候资源
    杨智威, 陈颖彪, 吴志峰, 郑子豪, 李娟娟
    资源科学. 2019, 41(6): 1154-1166. https://doi.org/10.18402/resci.2019.06.14
    CSCD(2)

    探究影响城市热岛空间格局的因子,及科学分析各因子的作用机制,对揭示城市热岛效应的机理有着重要意义。本文以粤港澳大湾区为研究区,综合利用数据空间化表达、空间叠置、地理探测器等方法,对影响城市热岛空间格局的因子开展研究,并构建地表温度与影响因子间的多元关系模型。结果表明,粤港澳大湾区的城市热岛强度等级呈现中间高四周低的空间分布格局,并在珠江入海口两岸形成半环状城市热岛带。本文选取的5种影响因子对城市热岛的空间格局皆具有较高的解释力,平均解释力排序为:单元人口密度(0.668)>建设用地面积占比(0.577)>单元路网密度(0.573)>植被面积占比(0.538)>水体面积占比(0.428)。所构建的多元关系模型,能较准确地反映城市热岛区域地表温度的分布状况,所拟合的地表温度结果与实际地表温度平均值的误差为0.34℃。

  • 气候资源
    李晓菲, 徐长春, 李路, 罗映雪, 杨秋萍, 杨媛媛
    资源科学. 2019, 41(6): 1141-1153. https://doi.org/10.18402/resci.2019.06.13

    西北干旱区水资源问题突出,全球变暖将进一步加剧其水资源短缺,研究未来气候变化对流域水资源合理分配和使用具有重要意义。本文利用CRU(Climate Research Unit)数据和DCHP(Downscaled CMIP3 and CMIP5 Climate and Hydrology Projections)提供的32个经BCSD降尺度的CMIP5(全球耦合模式比较计划第五阶段)模式气温数据,采用线性倾向估计、滑动平均、M-K(Mann-Kendall)检验及滑动T(MMT)等检验法,以西北干旱区典型流域开都-孔雀河流域为例,通过对1950—2005年的年平均气温、年平均最高气温与年平均最低气温3个指标的变化趋势及突变年份进行检测,评估各模式及模式集合平均对气温变化的模拟能力。研究结果表明:①12个模式能够准确模拟出1950—2005年流域内各气温指标的显著增加趋势,8个模式能够模拟出部分气温指标的增温趋势,但均低估了增温速率,集合平均也存在同样问题;②除FIO-ESM与MPI-ESM-MR能够准确模拟出气温突变时间外,绝大多数模式不能够准确模拟出。基于优选模式的集合平均PM-PLS和PM-EE对突变的模拟能力总体上优于单个模式,其中PM-PLS模拟能力更优;③对PM-PLS模式集合平均进一步评价,发现其能较好地再现流域气温线性趋势的时空变化总体特征,但仍存在增温速率低估的问题。采用气候模式进行未来气候预估仍需加强模式优选及多模式集合平均方法的深入研究。

  • 气候资源
    何志明, 李月臣, 金贤锋, 刘贤, 何小波
    资源科学. 2019, 41(6): 1131-1140. https://doi.org/10.18402/resci.2019.06.12

    为实现重庆多山、多云雾、少日照等典型地理环境特征下气温的空间分布精细化模拟,本文提出了一套局部回归加地形影响修正的适宜性模型方法。该方法综合地理加权回归模型、Solar Analyst模型、改进的Angtrom-Prescott方程以及多元线性回归,基于气象站观测的气温、相对湿度、日照百分率参数以及辐射站太阳总辐射参数,结合100 m×100 m DEM数据,进行山地起伏地形下气温空间化模拟。其中,气温的地形影响修正通过起伏地形下太阳总辐射的拟合而实现。模型具有较好的模拟精度和稳定性,局部回归项的模拟精度远高于反距离权重插值(IDW)、克里金插值(Kriging),也总体优于传统的基于纬度、经度、海拔高度、日照百分率、相对湿度因子构建的全局多元回归模型;采用55个区域气象站进行单一年份夏季气温模拟精度验证,平均绝对误差为0.59℃,地形影响修正后有38个站误差降低。模型具有较好的时空维度模拟能力,能反映坡度、坡向、地形遮蔽等局地地形因子对气温的影响,具有较强的物理意义。模型与商业化的ArcGIS软件工具相结合,便于推广应用,特别适用于重庆及其周边西南山地太阳辐射低值区。

  • 气候资源
    刘哲, 昝糈莉, 刘玮, 刘帝佑, 李绍明, 张晓东, 朱德海
    资源科学. 2019, 41(1): 176-184. https://doi.org/10.18402/resci.2019.01.16

    农业气象台站记录的作物生育时期数据,广泛用于科研和生产活动,但是该数据集有较多生育时期缺失。为了高效、充分地利用已有生育时期,急需研究生育期填补方法,并分析与其他生育期数据的差异。本研究以黄淮海夏玉米区为例,结合历史气象数据,分析农业气象台站玉米关键生育阶段的积温比例,研究玉米缺失生育时期的填补方法;对比分析2002—2011年农业气象台站与国家玉米品种区域试验生育时期数据的差异。结果表明,本文提出的方法能有效地填补缺失生育时期,方法的均方根误差在1.82~5.20之间;除2006年、2007年以外,其余年份50%以上的农业气象台站数据与国家玉米区域试验生育期一致性好;就多年数据的平均水平而言,黄淮海夏玉米区内大部分农业气象台站与国家玉米区域试验生育期差异较小,约占农气台站总数的53%。该方法可广泛应用于其他玉米种植区、农作物的生育期数据填补和对比,为相关研究提供生育期数据选取、融合的参考。

  • 气候资源
    周刊社, 洪健昌, 罗珍, 石磊
    资源科学. 2019, 41(1): 164-175. https://doi.org/10.18402/resci.2019.01.15
    CSCD(1)

    了解西藏高原冬虫夏草产区气候变化对当地冬虫夏草资源可持续利用和生态环境保护十分重要。本文利用产区24个气象站1981—2015年的气温、降水、日照资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检验等方法,对产区气温、降水和日照的变化时空特征进行了分析,并集合平均5种气候模式在RCP4.5、RCP8.5两种情景下对产区未来年平均气温和年降水量进行了模拟预估。结果表明:近35年产区年平均气温表现为明显的升高趋势,冬春季升温最为显著,其次为夏秋季;雨季平均气温升温率小于年平均气温升温率。年和雨季的平均最高气温、平均最低气温均呈显著升高趋势,绝大部分站点的年、雨季平均最低气温升温率和平均最高气温升温率均明显大于同期平均气温升温率。年降水量大部分站点为增加趋势,但地区差异性较大;年平均日照时数和雨季日照时数均表现为明显的减少趋势。预估表明产区21世纪未来不同时段气候均表现为气温升高,降水增多的暖湿化发展趋势。未来冬虫夏草适宜海拔下限直接抬升将导致适宜区范围缩小,气候变化将对冬虫夏草的产生和生长造成严重威胁。

  • 气候资源
    王斌, 李鹏, 徐国策, 成玉婷, 赵宾华, 魏芳
    资源科学. 2019, 41(1): 152-163. https://doi.org/10.18402/resci.2019.01.14

    气温的差异是造成自然景观和生态环境差异的主要因素之一。本研究采用全国一级流域735个气象站点1951—2013年气温资料,利用相对差分法、Hurst指数等方法对年气温的时空变化特征进行分析。结果表明:全国年气温总体呈显著升高趋势,但长江区中部年气温变化不显著。全国、辽河、海河、淮河、黄河、长江、西南诸河、东南诸河和珠江区均存在区域年气温的最佳代表性气象站点,分别为铁干里克、彰武、乐亭、菏泽、海源、井冈山、加查、武夷山市和柳州。代表性气象站点的年气温可以用以快速评估流域年气温均值的变化特征。全国一级流域年气温变化的主周期大致为25~28年。近20~30年是研究期内的偏暖期,Hurst指数分析表明在未来相当长一段时期内,全国绝大部分地区的气温会呈现为升高趋势。“哈尔滨-北京-石家庄-西安-重庆-贵阳”连线附近年气温与年降水量主要呈(极)显著负相关关系,该连线接近于“胡焕庸线”,“胡焕庸线”附近的气候研究对中国生态环境保护和“一带一路”倡议具有重要意义。

  • 气候资源
    张煦庭, 潘学标, 徐琳, 魏培, 胡琦, 尹紫薇, 邵长秀
    资源科学. 2017, 39(11): 2104-2115. https://doi.org/10.18402/resci.2017.11.09
    Baidu(4) CSCD(6)
    受全球气候变暖影响,农业生产面临较大风险,研究农业热量资源的时空演变对农业生态环境、作物布局和种植制度等具有重要意义。本研究利用中国温带地区及外延200km范围内840个气象站点1960—2015年逐日气温资料,采用气象插值软件ANUSPLIN空间插值,基于偏差法计算了格点尺度稳定通过不同界限温度(≥0℃、5℃、10℃、15℃和20℃)的起止日期、持续日数和积温,综合分析了气候变化背景下农业热量资源的时空格局及不同时段一年两熟制、冬小麦和春玉米可种植区的变化。结果表明:温带地区均呈现出初日提前、终日推迟、持续日数和积温增加的趋势,≥15℃的热量资源变幅最大;不同界限温度初日自南向北推迟,终日提前、持续日数和积温逐渐减小。起止日期和积温年代距平从1990年开始正负转变,1960—1980年与2000年以后差异显著;寒温带持续日数和积温低值区域减少、中温带和暖温带高值范围增大。时段II(1990—2015年)温带地区一年两熟制、冬小麦和春玉米可种植区相比时段I(1960—1989年)存在不同程度北扩。
  • 气候资源
    仲舒颖, 葛全胜, 戴君虎, 王焕炯
    资源科学. 2017, 39(11): 2116-2129. https://doi.org/10.18402/resci.2017.11.10
    Baidu(2) CSCD(7)
    建立花期物候模型可实现观赏植物花期的精确预报,为“樱花节”、“桃花节”等时令旅游活动的开展提供重要依据。本研究选择花期观赏价值高、分布范围广泛的四种典型观赏植物进行研究,包括桃(Amygdalus persica)、杏(Armeniaca vulgaris)、紫荆(Cercis chinensis)和紫丁香(Syringa oblata)。利用这些植物在中国42个站点的始花期和末花期观测资料及对应的气象资料,建立并检验了可模拟不同站点和年份始花期和末花期的时空物候模型,并利用该模型重建了1962—2013年四种植物的始花期、末花期和花期长度序列,分析了其时空变化特征。结果表明:①时空物候模型能够较准确地模拟大区域和长时间的花期变化,对始花期、末花期和花期长度模拟的均方根误差多在4~6d之间;②模拟得到的花期物候存在一定的地理分布规律,其中随纬度的变化最为显著。纬度每升高1°,始花期和末花期推迟1.23~4.46d,花期长度缩短0.07~1.47d;③过去50年,所有植物平均始花期、末花期均显著提前,提前趋势在(0.95~1.61)d/10a之间。紫丁香始花期与末花期的提前趋势空间差异较小,而其他三种植物的花期提前趋势在分布区北部明显强于南部;④花期长度在过去50年间变化较弱,除紫丁香表现出较强的延长趋势(0.20d/10a)外,其他三种植物的花期长度变化趋势在(-0.01~0.07)d/10a之间,且具有很强的空间异质性。这些研究结果为典型观赏植物花期物候模拟及对气候变化的响应评估提供了科学依据。
  • 气候资源
    石育中, 李文龙, 鲁大铭, 王子侨, 杨新军
    资源科学. 2017, 39(11): 2130-2140. https://doi.org/10.18402/resci.2017.11.11
    干旱脆弱性评价是干旱半干旱地区人地关系研究的重要内容,对减缓和应对干旱具有重要作用,乡镇尺度的干旱脆弱性评价为西北乡村人地系统可持续性研究提供新的视角。本文引用干旱脆弱性分析框架,从暴露度、敏感性和适应能力三个维度构建指标体系,选择甘肃榆中县作为黄土高原典型研究区域,采用2002—2015年统计数据、气象数据和遥感数据,运用熵值法、综合指数法和局部空间自相关指数法等分析方法分别对指标权重、干旱脆弱性指数与类型及其空间集聚性进行分析。研究结果表明:①榆中县干旱脆弱性指数呈波动式变化趋势,阶段性升降明显;②不同脆弱类型的乡镇数量由高到低分别为中脆弱>高脆弱>低脆弱,且高脆弱的乡镇数量增加趋势明显;③干旱脆弱性影响因素由高到低分别为年降水量、坡度、年平均气温、干旱影响面积、农民纯收入、人口密度和农业人口比例,年降水量为干旱脆弱性的首要决定因素;④干旱脆弱性热点区域总体格局呈现“南-北热中部冷”的空间格局,具有明显的地理集聚特征,且局部乡镇热点区域趋于稳定。
  • 气候资源
    刘梅, 王磊, 陈圣劼, 吴海英
    资源科学. 2017, 39(11): 2141-2152. https://doi.org/10.18402/resci.2017.11.12
    CSCD(1)
    本文利用2010—2014年6—7月逐日ERA再分析资料(0.75°×0.75°),以及2010—2015年6—7月江苏71个基本站点降水实况观测资料、24个地基GPS遥感监测数据反演PWV资料,对江苏梅汛期不同背景的水汽特征量对比探讨,分析结果表明,不同天气背景下水汽特征量反映不同,相对湿度和有无降水关系较好,比湿与PWV均可用于判断降水量级大小,并制定了不同降水量级所对应比湿与PWV值判断指标,梅汛期暴雨过程平均PWV值均在60mm左右,较弱降水过程高10mm左右,无降水天气一般在30~33mm。江苏不同区域暴雨过程中PWV空间分布呈现明显差异,当全省PWV均较高时,暴雨出现在江苏北部地区,仅沿江苏南PWV较大时,暴雨出现在江苏南部地区,暴雨区与PWV大值区相对应。不同区域暴雨区均出现在相对湿度大值区与水汽含量高值重叠区域,但南北不同区域暴雨过程中湿度和大气中水汽含量分布型态不同,在此基础上建立了江苏不同区域暴雨形势与水汽配置图。