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[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]
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]
王永锋 靖娟利 刘海红
深入研究西南地区蒸散发(ET)时空变化特征并探索其驱动因素，对该区水资源的科学分配及合理利用具有重要意义。基于MODIS16 ET数据、同期气象数据和DEM数据，采用趋势分析法、变异系数法和地理探测器方法，分析西南地区及各地貌分区2000～2020年地表蒸散发时空变化特征及波动性，探测ET空间分异的主要影响因素。结果表明：(1)西南地区及各地貌分区年际ET总体呈波动增加趋势，广西丘陵年际ET增加速率最快。(2)西南地区多年ET均值总体呈西南和东南部高、其他地区低的空间分布格局；年际ET总体以低-较低波动区域占主导，四川盆地年际ET波动性较其他地貌分区明显；不同地貌分区年际ET呈显著增加趋势的面积占比均大于50%,若尔盖高原年际ET呈显著增加趋势的面积占比最大。(3)因子探测结果表明，降水量是西南地区ET空间分异的主导因子，解释力为57.3%;云贵高原、若尔盖高原和横断山地ET空间分异的主导因子为气候因子，其余地貌分区主导因子为植被因子。双因子交互探测结果均表现为非线性增强或双因子增强，降水量∩NDVI对西南地区ET空间分异的解释力达到64.9%;若尔盖高原ET空间分异主要受气候因子之间或高程的交互作用，其他地貌分区主要受气候因子与高程或NDVI的交互作用。研究结果揭示了西南地区蒸散发时空变化特征及其驱动因素，能为该区水资源合理利用提供科学决策。
[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] 长江流域资源与环境
[作者]
郎登潇 师嘉褀 郑江坤 廖峰 马星 王文武 陈怡帆
潜在蒸散发对水资源评价和气候变化均具有重要意义。采用Penman-Monteith公式和气象观测资料计算了中国西南地区90个气象站的潜在蒸散发,并采用多种统计方法分析了潜在蒸散发的时空变化特征。结果表明:(1)西南地区近52a的平均潜在蒸散发为3 209.8 mm,其中云南省潜在蒸散发最高(3 664.7 mm),其次为四川省(3 015.0 mm)、重庆市(2 972.4 mm)、贵州省(2 958.0 mm)。四季潜在蒸散发空间分布特征与年不同,从大到小排序为夏季,春季,秋季,冬季。(2)西南地区整体呈增加趋势(0.9 mm/10 a),其中31个站点呈减少趋势(p<0.1),17个站点呈增加趋势(p<0.1),其余站点变化趋势不显著。大部分站点春季(55.6%)和夏季(63.3%)呈减少趋势,秋季(62.2%)和冬季(58.9%)则呈增加趋势。(3)经MannKendall突变检验,该区整体潜在蒸散发的突变时间为1995年(p<0.05);单个站点突变检验显示,76个站点发生突变,突变年份集中于1980s,未发生突变的站点主要分布于青藏高原东缘。整体上看,近52a来西南地区潜在蒸散发略呈增加趋势,并存在突变点,但部分站点存在相反的变化趋势,这和复杂的地形环境和气候特征有较大关系,体现出西南地区水文气象变化的独特性。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
温媛媛 赵军 王炎强 王玉纯 王建邦
基于MOD16全球蒸散发产品和气象站点实测数据,运用变异系数法、Sen趋势法等研究了山西省2000—2014年地表蒸散发ET、潜在蒸散发PET的空间分布特征、变化趋势及影响因素。结果表明:①MOD16蒸散产品与气象站点实测蒸散发之间具有良好的时空相关性(R~2=0.90),其产品精度可以满足山西省蒸散发时空分布研究的要求;②山西省多年平均ET、PET分别为816.77、1608.46 mm,年内变化表现为先增高后下降的"单峰"型分布,二者差值在5月、6月最大,此时山西省最为干旱;③全省年平均ET呈现西北低、东南高的分布特征,PET呈西南高、东北低的分布特征,二者差值整体上较大,表现为全省地表水分比较缺乏,其中忻州、吕梁西部最为严重;④全省近15 a来ET和PET的年际变化都比较小,整体上全省PET在增加,ET在相对减少,意味着近15 a来干旱情况在加剧;⑤ET、PET的时空变化与诸多气象因子相关,在空间尺度上与降水、相对湿度密切相关,在时间尺度上与气温、降水关系最为密切。
[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]
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] 自然资源学报
[作者]
赵玲玲 夏军 王中根 李宗礼
论文基于北京站1951—2009年的气象资料,采用Penman-Monteith公式估算潜在蒸散发,并对其年际年内的变化特征进行辨析。结果表明:北京1951—2009年年均潜在蒸散发量呈显著上升趋势;气象要素的敏感性从强到弱依次为:空气相对湿度、温度、太阳辐射和风速;论文提出实测变幅均值法,基于此方法考虑气象要素年内变化特征,估算温度、饱和差、风速和太阳辐射的贡献率分别为13%、58%、17%和11%;对气象因子的年际变化趋势进行分析,平均气温在0.05显著水平下增加趋势显著,太阳辐射和空气相对湿度在0.05显著水平下减少趋势显著,风速变化趋势没有通过显著性检验;综合考虑年际变化和敏感性的去趋...
[期刊] 资源科学
[作者]
王飞宇 占车生 胡实 贾仰文 牛存稳 邹靖
基于考虑了水资源开采利用方案和农作物生长的新型陆面模式CLM_CERES,利用CMIP5多模式集合数据集驱动该模式,使用基于全球通量观测网络(FLUXNET)的地表蒸散发估算数据("MTE"数据)对模拟结果进行验证,系统分析了中国典型山地(太行山地、横断山地、黔桂喀斯特山地)基准期(1951-2005年)和预估期(2006-2060年)蒸散量时空变化。结果显示:三个区域CLM_CERES模拟蒸散量与MTE数据在月尺度上均具有较好的相关性,相关性均在0.76~0.88之间。1951-2060年太行山地和横断山地总蒸散量呈显著增加趋势,增幅分别为0.9806和0.7569mm/a(P<0.001),以植被蒸散为主,黔桂喀斯特山地总蒸散量无显著增加趋势,以土壤蒸发为主;三个区域蒸散量的季节变化均呈现单峰曲线,峰值位于5-9月。太行山地和横断山地蒸散量的空间分布主要受气候和地形影响,黔桂喀斯特山地受其特殊的地表、地下水二元结构影响,对蒸散量的响应机制相对复杂。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
张翔 朱晓昱 沈贝贝 包玉海 海全胜 辛晓平
[目的]蒸散发是影响陆地和大气系统能量交换过程的关键因素，也是评价陆地生态系统的重要指标。文章运用MODIS MOD16A2和MOD13A1产品数据，并结合中国气象数据共享网的气象数据，估算了2008—2017年呼伦贝尔植被的蒸散发量，并在年度和季节两个时间尺度开展了植被蒸散发时空变化分析。[方法]运用变异系数和Mann-Kendall检验法，研究2008—2017年呼伦贝尔地区年际和季节蒸散发时空变化趋势。使用Pearson相关分析法，对呼伦贝尔地区季节尺度的蒸散发与NDVI、各气象要素进行相关分析。[结果] 2008—2017年呼伦贝尔地区蒸散发呈上升趋势，蒸散发值较大的月份为3月、8月和11月，蒸散发主要集中在5—10月份。变异系数的空间分布较均匀，平均变异系数为0.38，变异系数变化幅度较大的区域主要集中在呼伦贝尔北部，CV值均在1～2.65。CV变化幅度较小的区域主要分布在呼伦贝尔中部和南部，CV值在0.41～0.84。从年际变化趋势来看，2013年为一个蒸散发突变年；根据呼伦贝尔月份变异系数的计算，从1—12月变异系数幅度变化较大，说明呼伦贝尔ET变异剧烈。呼伦贝尔月份平均CV值是1，草原区的CV平均值是0.96，森林区的CV平均值是1.04，农区的CV平均值0.97。植被蒸散发与气象要素关系分析表明：蒸散发与气温、水汽压、NDVI、降水、日照时数呈显著正相关关系。[结论] 2008—2017年呼伦贝尔地区蒸散发总体呈上升趋势，从整个季节变化来看，蒸散发起伏变化趋势明显，波动变化较大。从空间分布上来看，总体表现为呼伦贝尔南部的蒸散发大于北部。蒸散发主要集中在4—10月份，多年的低值出现在5月。不同区划类型平均蒸散发量由大到小依次为草原区＞农区＞森林区，全区的蒸散发变化趋势与农区变化趋势较为一致。正相关性强度依次为气温＞水汽压＞NDVI＞降水＞日照时数＞风速＞相对湿度。
[期刊] 资源科学
[作者]
王飞宇 占车生 胡实 贾仰文 牛存稳 邹靖
基于考虑了水资源开采利用方案和农作物生长的新型陆面模式CLM_CERES,利用CMIP5多模式集合数据集驱动该模式,使用基于全球通量观测网络(FLUXNET)的地表蒸散发估算数据("MTE"数据)对模拟结果进行验证,系统分析了中国典型山地(太行山地、横断山地、黔桂喀斯特山地)基准期(1951-2005年)和预估期(2006-2060年)蒸散量时空变化。结果显示:三个区域CLM_CERES模拟蒸散量与MTE数据在月尺度上均具有较好的相关性,相关性均在0.760.88之间。1951-2060年太行山地和横断山
[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] 资源科学
[作者]
吴霞 王培娟 霍治国 白月明
基于中国552个气象站点1961-2015年逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式得到各站点逐日ET_0,以全国和各干湿气候区为研究单元,从年、季节和年代际尺度分析ET_0的时空分布特征及其变化成因。结果表明:全国各站点年平均ET_0为621~1733mm,在年、年代际尺度表现为干旱区ET_0最高、半干旱区和湿润区次之、半湿润区最低;季节尺度上,ET_0的空间分布存在明显差异,且夏季ET_0最高、春秋季次之、冬季最低。全国年平均ET_0以0.52mm/a的速率递减,该下降趋势在1972年存在突变现象;干旱区和湿润区大部分站点ET_0呈减小趋势,且干旱区减小速率较快;而在半干旱区和半湿润区,ET_0呈增加和减小趋势的站点数大致相当。研究表明,1961-2015年中国ET_0呈减少趋势主要是由风速减小、日照时数降低和水汽压微弱增加共同导致的,而20世纪90年代以后ET_0的增加趋势主要受水汽压、日照时数和最低气温的共同影响。
[期刊] 资源科学
[作者]
吴霞 王培娟 霍治国 白月明
基于中国552个气象站点1961-2015年逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式得到各站点逐日ET_0,以全国和各干湿气候区为研究单元,从年、季节和年代际尺度分析ET_0的时空分布特征及其变化成因。结果表明:全国各站点年平均ET_0为6211733mm,在年、年代际尺度表现为干旱区ET_0最高、半干旱区和湿润区次之、半湿润区最低;季节尺度上,ET_0的空间分布存在明显差异,且夏季ET_0最高、春秋季次之、冬季最低。全国年平均ET_0以0.52mm/a的速率递减,该下降趋势在1972年存在突
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