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[期刊] 林业科学研究
[作者]
朱雅娟 吴波 卢琦
水分是干旱区的主要限制因子之一,降水是干旱区最重要的水分来源。根据气候变化研究的预测,未来我国干旱区的降水格局会改变,包括降水量、降水频率和降水强度等。降水变化会影响干旱区的土壤变化,植被变化,土地荒漠化和水文变化等方面。我国极端干旱区和干旱区的降水有总体增加趋势,而部分半干旱区和亚湿润干旱区的降水则出现减少趋势。降水的增加能够促进生物土壤结皮的发育,改善土壤水分状况,促进植物生长,提高植被盖度,促使荒漠植被向草原植被方向发展,有利于土地荒漠化的逆转;另外,降水增加会增加河流的径流量和湖泊水量,促进洪水的发生,降水减少则具有相反的效应。这些研究有助于人们预测干旱区在未来降水格局改变之后可能发生...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
郝立生 丁一汇
由于近60年来华北降水量呈现减少趋势,使该地区本已紧张的水资源形势更加严峻,给工农业生产、居民生活、城市运行造成严重威胁,已引起政府和科学界的高度关注,例如为缓解华北用水紧张形势,国家实施了南水北调工程。华北降水发生变化的机理是什么,搞清这个问题对认识华北降水未来变化趋势及转型很有借鉴意义。本文重点从华北降水年代际变化特征出发,回顾了海温、东亚夏季风、副热带高压、积雪和海冰变化影响华北夏季降水的机制。在归纳总结的基础上,指出了未来研究方向,主要包括华北降水什么时间发生转型,ENSO影响华北降水的机制以及ENSO长期变化趋势对华北降水年代际变化的影响,印度洋海温异常影响华北夏季降水的机制,如何更好地定量描述东亚夏季风季节内、年际、年代际变化及其影响华北夏季降水的机制,副热带高压季节内变化、长期变化对华北夏季降水的影响。
关键词：
华北 降水 变化 研究 进展
[期刊] 自然资源学报
[作者]
董蕾 张明军 王圣杰 朱小凡 任正果 王琼
根据国家气象信息中心发布的0.5°×0.5°中国地面逐日降水格点数据集,选取最大1日降水量(RX1day)、最大5日降水量(RX5day)、R95极端降水量(R95)、湿天降水量(PRCPTOT)、持续干旱日数(CDD)和日降水强度(SDII)等指数,利用Sen斜率法、相关分析法等方法分析了1961—2011年中国西北干旱区极端降水特征,并探讨了各极端降水指数与北极涛动的关系,此外还与早期基于气象台站观测数据的相关研究结果进行了对比。结果表明:在时间尺度上,除CDD显著下降(P<0.01)外,其他指数均呈微弱上升趋势。在空间上,RX1day、RX5day、R95、PRCPTOT和SDII在研究...
关键词：
气候变化 极端降水 格点数据 西北干旱区
[期刊] 地理科学进展
[作者]
花婷 王训明
气候系统主要通过气温、降水及风场等因素影响沙漠化过程,但不同区域其影响机制存在较大差异。目前的研究结果表明,总体上,降水对沙漠化的影响较为明确,降水量增加有利于沙漠化逆转。气温和风场变化对沙漠化的影响存在明显区域差异:在季风带沙漠化区,气温升高及高空盛行西南风有利于沙漠化逆转;在非季风带沙漠化区,一方面气温升高导致蒸发量增加,沙漠化发展;另一方面,其增加了冰川、冰雪融水的补给,沙漠化逆转;在高寒带沙漠化区,旱灾和寒冻灾害是沙漠化的主因。此外,沙漠化过程通过植被、地表及土壤特征等的改变影响气候系统。例如沙漠化过程的发生伴随地表植被覆盖的变化,并通过改变地表反照率、潜热通量、粗糙度等来影响气温、降水等气候因子;还通过沙尘释放量的变化来影响降水的发生。虽然沙漠化与气候系统间存在多种反馈机制,但反照率—气温—降水—植被的正反馈及沙尘—降水—植被的正反馈是其主要反馈机制。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李颖 方伟华
中国是遭受热带气旋灾害最为严重的国家之一,准确的降水模拟对于开展热带气旋灾害风险评估有重要意义。本文从热带气旋灾害风险评估的视角,将降水模拟分为基于极值理论的降水极值模拟、基于站点的降水时空模拟和基于热带气旋路径的降水事件模拟3大类;根据风险评估对降水模拟的需求,从模型构建、发展及其特点等方面对3类模型进行分析评述;进而提出面向风险评估的热带气旋降水模拟,应兼顾降水模拟的一般性和热带气旋暴雨模拟的特殊性,平衡处理降水模拟结果的准确性、统计量的可靠性和计算量问题。以极值理论对降水极值模拟为基础,充分发挥降水时空模拟在处理长时间降水序列中的优势,并加强热带气旋降水的理论研究,进一步完善热带气旋降水事件的模拟模型。
关键词：
热带气旋 降水模拟 灾害 风险评估
[期刊] 地理科学进展
[作者]
杜宏茹,刘毅
绿洲城市是干旱区内部人类活动最为集中、人地关系最为敏感的区域,绿洲城市研究具有积极的理论和实践意义。本文在回顾绿洲城市研究历程和不同时期研究重点的基础上,分析总结我国干旱区绿洲城市研究中的代表性论题及其主要结论,对绿洲城市不同空间尺度的组织结构特色、绿洲城市化影响因素和机制、绿洲城市发展扩张的区域环境响应以及在水资源约束下绿洲城市发展等方面的理论和实证研究进行了概括评述。今后绿洲城市研究面临良好机遇,通过研究内容扩展、学科交叉综合、新技术方法应用等途径能够得到进一步的发展和深入。
关键词：
绿洲城市 空间特色 干旱区 水资源
[期刊] 林业科学
[作者]
游韧 邓湘雯 胡彦婷 欧阳帅 陈亮 项文化
树木在干旱胁迫下的死亡是一个重要的生理生态过程，不仅可以改变森林的结构和功能，还可能影响森林管理决策。在干旱胁迫条件下，树木体内水分代谢与碳代谢会出现失效现象，从而导致树木的死亡。但是在干旱胁迫环境下，树木死亡的生理机制以及干旱—复水过程中树木各个器官的生理生态响应还未探明，这一科学问题也是当前世界的前沿问题。树木的干旱致死机制至少有3种假说：水力失效、碳饥饿和生物攻击假说。水力失效假说认为在干旱胁迫环境下，树木木质部栓塞达到阈值后无法恢复水分传导从而使得树木脱水干燥死亡；碳饥饿假说认为树木在干旱胁迫环境下，气孔紧缩甚至关闭，树木不能进行光合作用产生有机物，但树木为了维持自身正常的生长发育及新陈代谢，使得树木自身可利用碳耗竭；生物攻击假说认为干旱胁迫影响生物因子的分布及生长速率等，使得树木易受到昆虫和病原体的攻击，从而导致树木的死亡。3种假说都已经被证实可以解释一部分树木死亡的现象，但是又不足以解释所有树木在干旱胁迫环境下死亡的现象，特别是非结构性碳水化合物的损耗在死亡过程中的作用仍不清楚。本文介绍干旱胁迫下的水分关系，对水力失效假说中木质部栓塞具体的生理过程进行整体阐述。然后，讨论长期干旱胁迫对树木生长发育、蒸腾作用的影响，以及由此产生的非结构性碳水化合物动态变化，探讨干旱致死过程中树木各个器官生理机制，并总结干旱—复水过程中树木的生理生态变化的研究进展。研究表明，水力失效假说仍然是干旱胁迫下树木死亡的主要假说，而树木体内非结构性有机碳的变化对树木死亡的贡献率未确定。干旱后复水能够使植物的生理功能得到恢复，可在一定程度上弥补干旱对植物造成的伤害,对树木的形态特征、生理特征都造成影响。本文还对未来树木死亡的研究方向提出建议，旨在为今后树木的合理种植经营提供建议。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
孟婵 殷淑燕
本文通过对汉江上游9个主要水文站49年(1961-2009)的月降水资料进行分析,应用非参数检验方法(Mann-kendall法)并结合一元线性回归方程对其进行了降水趋势检验,结果表明:汉江上游49年来降水呈明显减少趋势,干旱发生频率有加大趋势,应引起高度重视。选择40年(1961-2000)的降水数据分别对这9个水文站建立灾变预测模型GM(1,1),对该地区未来一定时期内干旱发生的时间进行预测。通过残差检验,后验差检验,预测模型精度较高,检验结果基本与实际相符。因此,本文对研究区抗旱减灾及其农业生产具有一定的科学指导作用。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张扬 李宝富 陈亚宁
论文基于1970—2013年西北干旱区高空和地面气象资料,采用多种统计学方法,分析了西北干旱区空中水汽含量的时空变化特征及其与降水量的关系。结果表明:1)1970—2002年,西北干旱区空中水汽含量呈显著的增加趋势,速率为0.835 mm/10 a(P南疆>河西走廊,其中冬、春季节以北疆水汽增速最大,夏、秋季节以南疆水汽增速最高。2)2003—2013年,西北干旱区水汽含量呈不显著下降趋势(-2.061 mm/10 a);而降水效率明显增加,速率为0.136%/10 a,这说明近年来空中水汽转化为降水的效率明显提升。同时,北疆降水效率增加幅度明显高于其他地区。3)西北干旱区各季节的降水效率与降水量均呈显著正相关性,而水汽含量与降水量的相关性则表现出明显的季节性差异:春季>夏季>秋季>冬季。另外,新疆降水变化与水汽含量和降水效率均呈显著正相关性,而河西走廊降水量与降水效率的关系更为密切。
关键词：
空中水汽含量 降水效率 西北干旱区
[期刊] 资源科学
[作者]
董晓辉 姚治君 陈传友
本文研究了黄河源区近50年来的径流、降水的变化规律,并在此基础上分析了两者之间的内在联系,探讨了降水对黄河源区径流变化的影响。结果显示,黄河源区近50年的降水和径流变化规律具有一定的相似性。一方面,20世纪60年代~90年代的平均径流量的总体趋势为“多-少-多-少”,吉迈测站的径流年际波动比较剧烈,玛曲测站年际变化不大,变差系数较小,只有0.09,吉迈、唐乃亥测站的汛期径流量表现为下降趋势,非汛期的径流量表现为上升趋势。另一方面,20世纪60年代~90年代的平均降水量的总体趋势为“丰-缺-丰-缺”,降水年际变化不大,除达日气象站以外,其余5个气象站的降水量按照从上游至下游的顺序逐渐减少,达日、...
关键词：
黄河源区 径流 降水 相关关系
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
柯杭 王小军 尹义星 罗志文
基于河北省衡水市11个气象站点1961～2015年逐日降水数据,采用StarDex极端降水指数和SPEI干旱指数对全市开展极端降水和干旱时空变化规律研究。结果表明:(1)最大连续无雨日(PXCDD)与平均干旱期长度(PDSAV)随时间呈上升趋势,而最大连续有雨日(PXCWD)和年降水量则下降。(2)从空间分布来看,极端降水指数反映西部和北部的干旱化趋势较明显。(3)SPEI指数变化表明,1990年代后干旱次数增加,夏、冬季和年序列均有向干旱发展的趋向;西部和北部发生干旱的频率较高。(4)极端降水指数和SPEI指数存在较好的相关性;SPI和SPEI在12个月尺度上有较好的一致性,但在对干旱程度的判定上有偏差;不同等级的干旱年份中,极端降水指数和SPI指数也有较好的表现。总的来看,衡水市干旱渐趋严重,且呈夏、冬两季多发,西部和北部受灾严重的特征,应在水资源规划与管理中做好水资源配置。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
李新荣 赵洋 回嵘 苏洁琼 高艳红
本文评述了中国干旱区恢复生态学研究的历程和特点,系统分析了其研究前沿和未来发展趋势。国家重大需求推动了干旱区恢复生态学研究,植被建设是生态恢复的主要方法和手段;植被分布的地带性规律、土壤生境的恢复、生态水文互馈机理、植物水分关系、生物土壤结皮、基于模型的预测模拟是未来研究的重点;地学与生物学的学科交叉融合为干旱区恢复生态学理论创新和生态恢复实践提供了新的思路和途径。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王学春 李军 王红妮 郝明德
明确黄土高原地区降水和气温变化对冬小麦田土壤水分和产量的影响,对探索适应气候变化的冬小麦田间管理措施具有重要的现实意义。论文在验证EPIC模型对冬小麦田土壤水分模拟精度的基础上,以历史气象数据为基础,设置TR1、TR2和TR3三个气候情景,采用作物模型模拟的方法,研究黄土高原冬小麦田土壤水分和冬小麦产量对降水和气温变化的响应。结果显示:1)1961—2010年黄土高原降水呈降低趋势,其年际间变化幅度和频率均有所增加。与1961—1970年相比,洛川、长武、运城和延安的年均降水量在2001—2010年间分别
[期刊] 西南农业学报
[作者]
罗红霞 王玲玲 曹建华 戴声佩 李海亮 谢铮辉 李茂芬
【目的】区域尺度NDVI对植被和气候之间响应规律的研究,对深入了解区域植被和气候之间响应关系具有十分重要的作用。【方法】本文利用海南岛2001-2014年间MODIS NDVI数据以及气象站点的气温和降水资料,分析了14年间海南岛月平均NDVI以及气温降水变化趋势,并探讨了NDVI对气温降水的响应特征。【结果】(1)14年间,海南岛年内月平均NDVI值NDVI缓慢增加,月平均气温呈缓慢下降,月平均降水逐渐增加(8月除外);(2)14年间海南岛各季节NDVI值均呈现增长态势,各季节气温均有不同程度下降,春季、夏季、秋季降水逐渐增加,而冬季有一定程度的下降(下降速率为0.31 mm/年);(3)月平均NDVI与降水在大多数月份呈现正相关,而与气温在大多数月份呈现负相关;(4)海南岛气温对NDVI的影响强于降水,NDVI与降水的最大相关性滞后3期左右,NDVI对气温变化的响应显著而且持续时间较长。NDVI与气温降水的相关系数以秋季最大,秋季和冬季NDVI对气温降水响应的滞后期较短,夏季滞后期较长。(5)海南岛NDVI对气温变化最大响应总体上表现为中部小于南部和北部地区;对降水变化的最大响应总体上表现为东部高于西部。
关键词：
海南岛 MODIS NDVI 气温 降水
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王学春 李军 王红妮 郝明德
明确黄土高原地区降水和气温变化对冬小麦田土壤水分和产量的影响,对探索适应气候变化的冬小麦田间管理措施具有重要的现实意义。论文在验证EPIC模型对冬小麦田土壤水分模拟精度的基础上,以历史气象数据为基础,设置TR1、TR2和TR3三个气候情景,采用作物模型模拟的方法,研究黄土高原冬小麦田土壤水分和冬小麦产量对降水和气温变化的响应。结果显示:1)1961—2010年黄土高原降水呈降低趋势,其年际间变化幅度和频率均有所增加。与1961—1970年相比,洛川、长武、运城和延安的年均降水量在2001—2010年间分别降低了18.1%、13.6%、18.8%和24.9%,其变差系数分别增加了0.029、0.087、0.02和0.057。1961—2010年黄土高原气温呈波动性增加趋势,其中日最低气温增加幅度大于日最高气温增加幅度。与1961—1970年相比,日最高气温在2001—2010年间增加了0.30~0.84℃,而日最低气温增加了1.00~1.55℃。2)EPIC模型能够较好地模拟黄土高原冬小麦田土壤水分动态变化规律,0~2.0 m土层土壤湿度观测值与模拟值间的相对均方根误差RRMSE值为6.0%~14.0%,R2和模型效率ME值分别为0.824和0.815。3)黄土高原地区降水的减少和最高气温的增加均不利于冬小麦生产,而最低气温的提高对冬小麦生产较为有利。洛川、长武、运城和延安冬小麦产量因年降水量的降低而分别减产了8.5%、7.6%、11.7%和12.3%;因日最高气温的升高分别减产了6.4%、6.8%、7.2%和-3.0%;因日最低气温的提高而分别增加了8.8%、10.2%、1.5%和12.0%。因此,为适应降水减少和日最低气温升高的趋势,黄土高原冬小麦生产区应适当调整冬小麦播期,研究并推广保水节水技术措施,充分利用气候变化对冬小麦生产的有利因素,克服不利因素,确保冬小麦的可持续生产。
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