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[期刊] 资源科学
[作者]
李敏敏 延军平
依据1961年-2010年秦岭南北59个气象站逐月降水数据,采用标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)和经验正交函数分解法(Empirical Orthogonal Function,EOF)对秦岭南北旱涝时空变化特征进行了分析。结果显示:①秦岭南北近50a气候总体呈暖干化趋势,降水变化经历了四个时期:正常期-湿润期-干旱期-过渡期;②关中、陕南两地的旱涝等级变化,无论从步调上还是趋势上都基本一致。关中旱涝等级年代波动幅度小于陕南,暖干化程度大于陕南;③EOF分析得出近50a秦岭南北降水主要空间分布类型为:受大尺度气候变暖影响,降水量以秦岭为...
关键词：
SPI EOF 旱涝 时空变化 秦岭南北
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李双双 张玉凤 张立伟 王婷 延军平
基于遥感数据全面认识复杂地形单元实际蒸散发时空规律,对区域可持续水资源管理具有重要的意义。论文基于MODIS实际蒸散发(ET)数据,对2000—2019年秦岭南北ET时空变化特征进行分析,探究不同分区ET对植被变化的响应关系,进而识别ET趋势和年代变化的高相关海气环流因素。结果表明:(1)在变化趋势上,以1000 m等高线为界,即秦岭地区北亚热带和山地暖温带的分界线,低海拔河谷地带为ET显著增加区,山地高海拔地区为ET下降区;(2)除城市、乡镇周边地区,研究期间秦岭南北下垫面相对稳定,转为生态用地的活跃区主要分布在山地1000 m过渡带,其是ET与NDVI变化显著相关区,而1000 m以上高海拔地区两者相关性较低;(3) ENSO、青藏高原北部气压异常,与秦岭山地、汉江谷地ET的趋势变化和年代波动显著相关,而西太平洋副热带高压与ET的趋势显著相关,与年代波动特征相关较弱。即发生中部型厄尔尼诺事件时,西太平洋副热带高压偏强,对流层低层形成异常反气旋,导致中国东部雨带北移,秦岭山地和汉江谷地降水偏少,气温偏高,ET往往偏大。研究结果启示:秦岭南北科学适应气候变化时,应关注秦岭山地、汉江谷地ET变化显著相关的环流信号;应深刻理解秦岭高海拔地区蒸散发下降趋势对区域水资源管理的影响。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
刘静 殷淑燕
全球气候变暖背景下,自然生态环境敏感区农业热量资源的时空特征研究具有重要的现实意义。依据1960~2014年秦岭南北47个气象站数据,利用线性趋势、M-K检验和kriging插值法对无霜期时空变化进行分析。结果显示:从时间上看,秦岭南北无霜期随纬度增加而减少,初霜日和无霜期在年际波动中略有下降后快速上升,终霜日在波动中略有上升后快速下降。55年来无霜期呈显著的延长趋势且发生增多突变,秦岭以北、秦岭南坡、汉水流域和巴巫谷地的延长速率分别为0.400 6、0.280 4、0.396 1和0.407 5 d/a,突变年份分别为1999、2002、2001和1990年。从空间上看,无霜期平均值和标准差由南向北增加,80%站点初霜日推后、终霜日提前和无霜期延长。多数无霜期延长是初霜日推后与终霜日提前的共同影响。无霜期在28个站点呈波动变化,19个站点发生突变,突变时间多在1990s~2000s,2000s的突变区域面积最大且集中分布在东北部。分析结果可为气候变化对生态环境和农业生产布局的影响提供参考。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
蒋冲 朱枫 杨陈 王飞 穆兴民 李锐
基于秦岭南北地区47个气象站1960-2011年的逐日气象数据,通过Angstrom方程和Penman-Monteith公式计算了各站点的光合有效辐射(PAR),并借助Spline空间插值、Pettitt突变点检验和相关分析等手段对PAR的空间分布、时空演变、突变特征及其可能成因进行了分析。结果表明:①秦岭南北地区PAR的时间和空间分布特征明显,在空间上呈北高南低的分布格局;在季节分布上,夏季、春季、秋季、冬季依次减小。②52年间,该地区年PAR整体呈显著下降趋势,下降速率由南向北,由东向西递减;时间变化方面,春季PAR呈现不显著的上升趋势,其余季节均呈下降趋势,夏季减小最快,其次为冬季,秋季最小。③该地区89%的站点年PAR存在突变,突变站点中的85%发生于1979-1983年间;夏季89%的站点发生突变,突变站点中的90%发生于1979-1983年间;冬季68%的站点发生突变,但突变时间同步性和一致性较差;春季和秋季突变现象不甚明显。④气候变化(风速下降)、城市化进程加快以及工业生产导致的气溶胶增多是导致PAR显著下降的主要原因,而火山爆发引发的气溶胶增加则是PAR波动的主要原因。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
蒋冲 王飞 穆兴民 李锐
根据秦岭南北54个气象站1960～2011年逐日数据,利用FAO Penman-Monteith公式计算出各站的潜在蒸散量(ET0)。采用样条曲线插值法(Spline)、气候倾向率、Pettitt突变点检测、相关分析等方法对该区ET0的时空变化特征以及影响其变化的气象要素进行了分析。结果表明:(1)研究区多年平均ET0为964.2mm,空间分布呈东高西低格局。各分区按其大小排序为秦岭以北>秦岭南坡>汉水流域>巴巫谷地。四季ET0分布特征与年尺度上的结论基本一致,4个季节按其大小排序为夏季>春季>秋季>冬季;(2)近52aET0下降的站点占本区站点总数的比例排序为汉水流域>秦岭南坡>巴巫谷地>秦...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
芦鑫 殷淑燕 王水霞 高涛涛
利用秦岭南北地区1960~2016年47个气象站点的观测资料,运用气候倾向率、Mann-Kendall趋势检验、相关分析与反距离加权插值等方法分析了秦岭南北地区光、热、水等农业气候资源的时空变化特征。结果表明:1960年以来,秦岭南北地区气温、≥10℃活动积温呈显著增加趋势,1995年后气温快速上升,并在2002年增温达到显著水平。春、冬、秋季增温明显,空间上秦岭以北增温倾向率大于秦岭以南。1960~2016年,秦岭南北地区降水量总体呈微弱下降趋势,从时间上看,1995年前降水量以下降为主,1995年后降水量转为上升趋势;从空间上看,1960~2016年,下降较明显地区为秦岭以北、嘉陵江沿线,其次为汉水流域丹江口水库区域;部分地区呈现微弱上升趋势,主要分布在巴巫谷地、汉水流域大巴山等山地段和秦岭南坡东部。相对湿度呈微弱下降趋势;日照时数呈显著下降趋势,四季下降程度为夏>冬>秋>春,下降显著地区为研究区东部平原、汉中盆地、关中盆地及巴巫谷地。
关键词：
农业气候资源 时空变化 秦岭南北地区
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高蓓 卫海燕 郭彦龙 董金芳
为向全球变暖背景下的陕西省秦岭地区生态环境建设和区域农业发展提供科学依据,采集1961—2010年该区域71个气象台站的资料,采用气象数据小网格推算、Mann-kendall突变检验、Morlet小波分析法,分析了秦岭南北近50年来稳定通过≥0℃的热量资源的积温、初日、终日和持续日数的变化特征,结果表明:近50年来秦岭南北≥0℃的积温增加、初日提前、终日推迟和持续日数延长,除秦岭北部≥0℃初日变化速度慢于秦岭南部外,秦岭北部≥0℃的积温、终日和持续时间变化速度快于秦岭南部;秦岭南北≥0℃的积温和持续日数发生由少到多突变的年份分别为2003和1997年,秦岭南北≥0℃初日发生由推迟到提前的突变年...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李双双 杨赛霓 刘宪锋
基于秦岭—淮河南北气象站点逐日降水数据和全国0.5°×0.5°逐月降水格网数据,选取16个极端降水指数,辅以趋势分析、Mann-Kendall检验和相关分析等气候诊断方法,分析了1960-2013年秦岭—淮河南北极端降水时空变化特征,探讨了极端降水变化与ENSO事件的关系。结果表明:11960-2013年秦岭—淮河南北除长江下游降水呈增加趋势外,其他区域降水均呈下降趋势;2极端降水变化主要表现为:降水日数减少,降水强度上升,突发性强降水事件增多,连续性干旱事件增多;在空间上,秦巴山地、长江下游和黄河下游以极端降水强度上升为主,关中平原、巫山山区和四川盆地以极端干旱强度上升为主;3在影响因素方面,秦岭—淮河南北极端降水与ENSO事件关系密切。在厄尔尼诺年,秦岭—淮河南北春季极端降水偏多,夏季和全年偏少;在拉尼娜年,春季极端降水偏少,秋季和全年偏多。就各个区域而言,在厄尔尼诺年,黄河下游、关中平原、秦巴山地和四川盆地极端降水呈下降趋势,淮河平原极端降水呈上升趋势,长江下游和巫山山区响应并不明显。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王水霞 殷淑燕 赵芮芮 周亚利
秦岭南部地区地形及气候条件复杂,作为油菜主要种植区之一,研究其农业气候资源的变化特征及其对油菜的影响,可以为该区有效利用农业气候资源、合理安排农事活动提高油菜生产提供实践参考。以1960~2014年秦岭南部33个站点的逐日气象数据和近25a各省市统计年鉴资料,通过滑动平均、线性倾向估计、灰色关联分析等方法,研究秦岭南部农业气候资源的时空变化特征及对油菜产量的影响。结果表明:(1)近55a来,秦岭南部地区油菜生长季内平均气温和≥5℃积温呈上升趋势,平均速率分别为0.2、29.3℃/10 a,冻害指数、降水量、开花期降水量和相对湿度与日照时数都呈减少趋势,平均每10 a分别减少0.3、14.8 mm、1.4 mm、0.6%、32.2 h。(2)近55a来研究区油菜生长季内平均气温与≥5℃积温的多年平均空间分布都表现为由西南向东北方向递减,冻害指数的空间变化与二者相反,表明越冬期极端最低气温值在空间上由西南向东北逐渐减小;其水资源指标多年平均空间分布由南向北递减,日照时数则由西南向东北递增。(3)1960~2014年秦岭南部油菜生长季内平均气温与≥5℃积温在空间上均呈极显著的增加趋势,研究区西部变化幅度较小,东部变化幅度较大,冻害指数的空间变化趋势与二者相同;水资源与日照时数在空间上均呈极显著的减少趋势,只有少数站点表现为极显著的增加趋势,而日照时数在研究区东部变化幅度相对较大,其余区域变化幅度相对较小。总体上,平均气温和≥5℃积温高值区的变化幅度小,低值区变化幅度大,其他指标与之相反。(4)近25a来秦岭南部油菜气候产量呈不明显的上升趋势,平均速率为3.79 kg/(a·hm~2),其空间变化幅度差异大,且大部分站点的变化趋势均不显著;由关联度得作用于各区域油菜气候产量的主要影响因子存在差异。各农业气候资源指标的变化幅度越大,对油菜单产的可能影响相对较大。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张玉凤 李双双 延军平
基于2008～2017年土地利用、社会统计数据,对秦岭—淮河南北城市生态安全时空变化特征进行分析,进而借助障碍度模型探究城市生态安全的影响因素。结果表明:(1)2008～2017年秦岭—淮河南北城市生态安全处于临界安全等级,且呈微弱的增长趋势,说明区域城市生态安全等级"稳定向好";(2)在空间上,城市生态安全呈现"东高西低、南高北低"分布格局,高生态安全区主要集中在长江中下游、淮河平原东部;(3)在未来趋势上,有24.2%的城市生态安全呈增长趋势,连片分布于长三角地区、江汉平原,35.2%的区域呈退化趋势,主要位于关中平原、黄河下游西部;(4)在影响因素方面,中国南北过渡带城市生态安全影响因素具有一致性,水域(湿地)覆盖率、人均绿地面积、水资源总量和第三产业比重为主要影响因子,在未来城市生态建设中,优化产业结构、增加生态用地比重、保障资源总量可有效提高城市生态安全。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李双双 张玉凤 汪成博 王婷 延军平
论文基于2000—2019年秦岭—淮河南北MODIS-NDVI植被覆盖数据,对中国南北过渡带植被时空变化进行分析,并探讨植被动态变化驱动因素。结果表明:(1)在趋势变化上,2000—2019年秦岭—淮河南北植被显著恢复。其中,秦巴山区植被恢复面积占比最高,其次是巫山山区和关中平原;植被退化区面积占比仅为6.4%,主要分布于长三角城市群。(2)在气候因素上,NDVI变化与气温显著相关(P<0.05)面积占比为9.1%,低于降水(13.1%)和日照时数(14.5%)显著区域,无显著相关区域分布面积最广,说明在关键生长季(5—9月),区域水热条件较好,植被年际波动受气候变化影响区域较少。(3)在驱动因素上,受气候因素和生态建设驱动绿化占比分别为19.2%和30.0%,其中,生态建设驱动绿化区与秦巴山区、大别山生态修复工程,川东、长江中下游撂荒地空间格局一致,说明耕地转为生态用地是区域植被快速恢复的主要原因。研究结果对量化湿润—半湿润地区植被驱动因素,优化生态建设评估模型具有启示意义。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
邓晨晖 白红英 高山 刘荣娟 马新萍 黄晓月 孟清
论文基于MODIS-NDVI数据、DEM及气象数据,辅以趋势分析、多元回归残差法、偏最小二乘回归法,反演了秦岭地区2000—2015年植被覆盖度及分析了其"格局—过程—趋势"的变化特征,探究了其对气候变化与人类活动的双重响应机制。结果表明:1)秦岭地区近16 a来植被覆盖度呈显著上升趋势,增速为2.77%/10 a,呈"中间高、周边低,西部高、东部低,南坡高、北坡低"的空间格局,植被覆盖度随海拔的升高在2 200 m左右达到最大,7003 200 m达0.7以上,1 3002 700 m达0.9以上,3
[期刊] 自然资源学报
[作者]
邓晨晖 白红英 高山 刘荣娟 马新萍 黄晓月 孟清
论文基于MODIS-NDVI数据、DEM及气象数据,辅以趋势分析、多元回归残差法、偏最小二乘回归法,反演了秦岭地区2000—2015年植被覆盖度及分析了其"格局—过程—趋势"的变化特征,探究了其对气候变化与人类活动的双重响应机制。结果表明:1)秦岭地区近16 a来植被覆盖度呈显著上升趋势,增速为2.77%/10 a,呈"中间高、周边低,西部高、东部低,南坡高、北坡低"的空间格局,植被覆盖度随海拔的升高在2 200 m左右达到最大,7003 200 m达0.7以上,1 3002 700 m达0.9以上,3
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
康乐 李卫忠 张晓芳
采用样地调查与异速生长方程相结合的方法,分析了研究区内森林结构和生物量沿海拔梯度的变化规律及其原因。结果表明:乔木层地上生物量随海拔梯度的上升逐渐下降,松科树种生物量比重随海拔梯度的上升有增加的趋势,但差异不明显。各海拔梯度均受到不同程度的人为或自然干扰,生物量与干扰因子呈显著负相关(r=-0.698,P<0.01),其中海拔1100m以下受到的人为干扰最严重。与相邻地区相比,研究区地上生物量偏低,建议经营者制定适当的经营措施,以实现松栎混交林的科学经营。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李双双 何锦屏 段克勤 任涛涛 延军平
识别降雪异常空间模态，明晰降雪异常的影响因素，对理解中国南北过渡带气候变化规律具有重要的实践意义。论文基于1970—2020年逐日气象数据，辅以湿球温度动态阈值法、经验正交分解法等气候诊断方法，对秦岭南北冷季(11月—次年5月)降雪异常空间模态进行识别，探讨了不同主导模态与海气异常的相关关系。结果表明：(1)秦岭南北冷季降雪异常存在2个主导模态。第1模态为“全区一致型”，降雪异常偏强区分布于关中平原、秦岭山地、汉江谷地和大巴山区东段；第2模态为“山地主导下降型”，反映山地降雪异常对气候变化的敏感性；(2)在时间变化上，第1模态以年际波动为主，20世纪90年代中期后，空间模态多处于负相位，即全区一致降雪偏少；第2模态以年代转折为主，近期空间模态多处于正相位，即山地降雪异常偏少；(3)在影响因素上，第1模态降雪异常与1月中高纬度500 hPa欧亚遥相关波列相关，第2模态降雪异常与冬季赤道中东太平洋海温异常密切相关。研究将降雪异常格局与环流异常机制组合研究，可为理解中国南北过渡带降雪异常预警信号提供理论基础。
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