三种土地覆盖遥感数据在中国区域的精度分析

土地覆盖遥感数据的精度分析是数据应用的前提和基础。该文以中国科学院资源环境科学数据中心提供的2000年中国土地覆盖数据作为参考,基于对土地覆盖类型的归并,在各种土地覆盖类型的分布面积、空间位置等方面分析了GLC2000、MODIS V004和MODIS V005三种数据描述中国土地覆盖状况的能力,并引入差异性指数,深入分析影响土地覆盖数据精度的原因,得到以下主要结论:总体上各数据均能反映中国主要土地覆盖类型的分布情况,GLC2000、MODIS V004和MODIS V005数据的总体精度分别为62.8%、61.7%和61.9%;3种数据的乔木林地面积较参考数据均偏大,而建筑用地、湿地和水体的面积均偏小;乔木林地、灌木草地、耕地和裸地冰川的精度较高,建筑用地和湿地的精度较低;GLC2000数据在省级水平上对乔木林地和耕地的描述最准确,MODIS V005数据的平均用户精度和生产者精度最高;土地覆盖数据的精度随着数据差异性指数的增加而降低,随着差异性指数为1的区域面积比例的增加而升高;MODISV005数据的精度受土地覆盖差异性的影响相对较小。

华北一次暴雨过程的螺旋度分析

采用ARPS数值模式对华北的一次暴雨过程进行了数值模拟,详细分析了该过程螺旋性结构的建立与发展过程。结果表明:螺旋度的高低空配置对诊断对流系统的发生发展和暴雨的落区有重要的指导意义;xy-螺旋度锋区内靠近正值区的一侧有利于暴雨的发生,但反映的降水落区范围较实际的要大;高层z-螺旋度负值区范围及数值的明显增大预示着对流系统的发展和降水率的增大;低层z-螺旋度在3.25 km高度处的正值中心区与降水落区对应较好;与xy-螺旋度相比,z-螺旋度给出了更为精准的降水位置,是一个能够综合反映系统维持、发展以及天气现象剧烈程度的参数。

应用统计降尺度方法预估江淮流域未来降水

统计降尺度方法广泛应用于弥补大气环流模式(GCM)模拟区域气候变化能力较弱的不足。利用1960～2009年的NCEP/NCAR再分析资料和江淮流域52个站点降水观测资料,通过敏感性分析,针对4个季节分别选择10个大尺度预测因子,采用主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)相结合的方法,建立了江淮流域降水统计降尺度模型。检验结果表明,该模型获取的江淮流域降水的偏差显著减小,能够描述降水在月、年尺度的变化,适用于HadCM3输出的大尺度气候场,具有预测未来降水变化的能力。将统计降尺度模型应用于HadCM3在A2情景下输出的2020～2099年大尺度预测因子,分3个时段:2020～2039年,2050～2069年和2080～2099年,从年和季节两个时间尺度分析江淮流域未来降水变化。结果表明,相对1960～1999年,未来3个时段的降水有小幅增加,其中2080～2099年增幅最大,为3.6 mm;在未来3个时段的不同季节,降水变化呈现出不同特征。

卫星云图云检测的一种综合优化方法

为了提高云检测过程的自动化程度和云检测精度,利用FY2C、MTSAT等卫星资料以及其他辅助资料,综合采用优化的ISCCP法、多通道阈值法、空间纹理法等,找到了卫星云图云检测的一种综合优化方法,经过近两年的实际研究和业务化应用,判云的准确率达到90%以上,并得出以下结论:(1)优化的ISCCP法在云检测中的贡献最大,消除了由于地表差异带来的阈值选取困难;(2)红外、可见光合成底图对于中高云检测较有效,而红外与近红外的差值合成底图,无论对白天还是夜间的低云检测都有较好的效果;(3)空间纹理方法对海上积云的检测效果较好;(4)对于洋面上的中高云应用基于气候SST数据的阈值方法可得到较好效果;(5)严格的多通道阈值方法,可以起到有效的补充作用。

中国东北植被动态变化及其与气候因子的关系

基于GIMMS/NDVI数据,采用小波分析方法,在年内、年际尺度上研究了1982—2006年我国东北区域地表植被的动态变化,并分析了温度、降水等气候因子对植被动态变化的影响。结果表明:东北区域地表植被动态变化特征显著,总体上珋INDV(描述归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)年际尺度平均状况)沿东北—西南方向递减,其中林地珋INDV及ΔINDV(描述NDVI年内变化)最大,分别为0.41和0.70,草地最小;草地区域珋INDV平均增加6.21%,耕地珋INDV有小幅增加,林地有所减小。温度、降水是影响地表植被动态变化的重要因素,总体上与温度的相关系数大于与降水的相关系数,年内尺度的相关系数大于年际尺度的相关系数;在年际尺度上,NDVI与温度的相关系数以耕地最大,平均为0.60,耕地和林地区域NDVI与降水的相关性不显著;在年内尺度上,NDVI与温度、降水的相关系数以林地最大,分别为0.90和0.75;滞后相关分析表明,在年际尺度上,温度对地表植被的影响随着滞后时间的延长以近似线性的趋势降低;在年内尺度上,温度、降水的影响随着滞后时间的延长而加速减小,温度和降水对林地的影响均较快;降水的影响较温度的持续时间更短。

星载雷达高度计反演海面风速进展

因为星载雷达高度计风速资料有沿轨分辨率高、精度高的特点,对其进行深入研究有重要意义。在中国海洋二号动力环境卫星刚刚升空之际,对星载雷达高度计反演海面风速国内外研究进展作一个综述。首先介绍星载雷达高度计风速反演的理论依据及存在困难;然后以风速反演进展历程为主线,分别针对后向散射系数、波浪状态、降雨、白沫等物理量引入地球物理模型函数的反演方法及强风速的反演算法进行评述,简要介绍了星载雷达高度计风速调整海面风场方法;最后对星载雷达高度计反演海面风速的进一步研究提出了几点建议。

区域气候模式分辨率对夏季降水模拟的影响

利用最新发布的区域气候模式RegCM4,选取3种水平分辨率,3种垂直分辨率,对2001～2003年6～8月气候状况进行模拟,将模拟降水与GPCP降水资料在季、月、日尺度进行对比分析,研究分辨率对夏季降水模拟的影响,得到主要结论:RegCM4模拟结果能较好地反映模拟区域降水由东南向西北递减的分布趋势,模拟降水量随水平、垂直分辨率的增加而减小,当水平分辨率为30 km,垂直分辨率为14层时,全区域模拟降水偏差最小;不同区域、不同月份区域平均降水对分辨率的敏感性存在明显差异;在高海拔区域,分辨率对降水模拟影响显著,随着水平分辨率的提高,模拟降水更接近观测值;模拟日降水强度分布的峰值随着垂直分辨率的提高,向弱降水方向移动显著;分辨率配置主要影响模拟降水偏差的低频分量及24 d周期分量,通过合理调整分辨率配置可以有效减小模拟系统误差。

基于EVI的中国最近10a植被覆盖变化特征分析

通过对2000—2009年增强型植被指数(EVI)数据的分析发现:在过去的10 a里,中国的植被覆盖度明显增加,植被活动在增强。植被覆盖的年变化和季节变化特征如下:(1)10 a来植被覆盖地区的面积呈增加趋势,植被稀少地区的面积呈减少趋势;(2)无论是植被覆盖区还是全国平均,单位面积EVI年平均值都呈增加趋势;(3)在生长季节(夏季、春季)植被活动增加更明显,EVI增加速率按季节排列如下:夏季>春季>秋季>冬季。植被覆盖的空间变化特征显示,尽管总体上中国植被覆盖呈增加趋势,但存在空间异质性。结合同期的温度、降水和森林资源清查数据,从两个方面初步解释了植被覆盖度增加的原因,即:温度的上升和春季降水量的增加;近年来中国开展的大型林业生态建设工程。

植被覆盖对中国东部地面温度变化的影响

基于站点观测资料、NCEP/NCAR再分析资料及归一化植被指数（NDVI）资料,利用观测地面温度减去再分析资料地面温度（OMR）的方法,分析了1979～2008年我国110°E以东区域地面温度的变化及植被覆盖状况对地表温度变化的影响,得到以下结论：研究区域地面温度升高趋势显著,平均为0.47℃/10a;在植被覆盖的影响下,OMR变化趋势平均为0.06℃/10a,占地面温度变化总量的12.77％;OMR变化趋势与NDVI之间具有负相关关系,相关系数为-0.51,其中北部区域的负相关性最强,相关系数为-0.57;在NDVI处于0.45～0.55区间站点处的OMR变化趋势最小,平均为-0.01℃/10a,当NDVI由0.25～0.35增加至0.35～0.45时,由植被覆盖导致的地面温度升高的幅度显著降低,降低幅度达0.16℃/10a;在我国的东北、东南等植被茂盛区域,各站点OMR变化趋势以降低为主,在华北北部、内蒙古中西部及长江三角洲区域,各站点OMR变化趋势以升高为主.

道统之传:南宋南剑州书院与闽学的传播

南宋时的南剑州,为继承道南之理学道统,以先贤杨时、罗从彦、李侗、朱熹为郡人或出生于此郡为因缘,陆续建立起数所书院,对延平四先生进行崇祀,并通过书院这一场域传播闽学,构建儒家道统精神空间。其中,位于州治剑浦的延平书院最具典型性。结合对延平书院的分析,延平知州利用地域因缘,通过聚集朱子门人前来讲学,刊刻闽学著作,将修习朱熹著作列入学规等多重方式,承续朱熹所宣扬的道统,从而使延平书院成为闽学在东南传播的一个重要基地。这种综合性的理学传播策略,在南宋书院复兴运动中具有代表性,亦为闽学传播得以成功推展的主要原因。

辽河流域洪涝致灾气候阈值研究

基于1971—2000年日降水资料和洪涝灾害资料,分析辽河流域降水及洪涝灾害的时空变化特征,研究绝对降水量、相对降水量等特征量与洪涝灾害的对应关系,比较不同特征量对洪涝灾害的判别能力,选取最优特征量并设计气候阈值,以1953年为例检验洪涝灾害致灾气候阈值的判别能力,结果表明:辽河流域降水和洪涝灾害自东南向西北递减,洪涝灾害主要集中于7月和8月,日降水强度在45~50 mm时,发生的洪涝灾害次数最多;洪涝灾害日最小20%绝对(相对)降水量与非洪涝灾害日最大20%绝对(相对)降水量具有较显著差异,该差异表现为4月末和10月末较大,7月末和8月初较小,绝对降水量较相对降水量对洪涝灾害的判别能力更强;基于绝对降水量设计洪涝灾害气候阈值可以有效判别洪涝灾害,但对6月以前和8月以后洪涝灾害的判别能力较弱。

登沙河流域水质监测断面优化研究

基于大连市登沙河监测断面的水质数据,采用系统聚类法、模糊聚类法和物元分析法进行优化,筛选代表性断面。结果表明,优化后的监测断面个数减少了40%,相关性较高的相邻断面个数由优化前的71%减少为54%,优化前、后的样本方差齐且均值无显著性差异。优化后的监测断面在显著提高效率的同时也确保了数据的代表性,使得断面重复布设情况得到明显改善。

宋代冰政述论

冰政包括冰的开凿、收藏、荐献等,自周代始,逐步形成了一套较为完备的制度,宋代的冰政沿袭周秦、汉唐以来的传统制度,并有了一些新的演变:从管理层面上来说,宋代在太祖时即设立冰井务这一专门机构负责藏冰,后根据实际需要,籍田司、琼林苑、太常等均担此管理职能;礼制层面上,则对祭司寒、荐献太庙等活动做了时间上的变革;用途方面,除了赏赐、优渥大臣之外,冰在宫廷厨房等机构亦有广泛使用。另外,从冰政与宋代饮食文化的关系上来看,一是凿冰与售冰成为部分社会底层人员赖以谋生的手段,二是冬日的藏冰入伏后被商人制作成种类丰富的冷饮,成为宋人的消暑佳品,并有了一定的市场规模,成为宋代夏日饮食文化的一个重要组成部分。

“文史者,讥评文人之得失也”语源辨正

钱基博先生等在引用"《中兴艺文志》:‘文史者,讥评文人之得失也’"一语追溯文史之名的缘起时,将《中兴艺文志》认为是《中兴书目》,后为众多学者沿袭引用。另外,亦有学者将《中兴艺文志》认为是《中兴馆阁书目》或者《中兴馆阁艺文志》,然此三种说法皆非是。《文献通考》中所称的《中兴艺文志》实为《中兴国史艺文志》之简称,"文史者,所以讥评文人之得失也"一语应为《中兴艺文志》文史类小序中语。由于该书已佚,而《中兴馆阁书目》作为南宋官修书目较为著名,从而致后世学者误将二书混淆。

《中兴馆阁书目辑考》补正

中兴馆阁书目》《中兴馆阁续书目》为南宋的两部官修目录,具有重要的目录学价值,但因亡佚时间较早,后世学者难窥其貌,幸赖民国赵士炜爬梳坟典,成《中兴馆阁书目辑考》一书,然其辑佚工作百密一疏,尚有遗漏、讹误等问题。论文试图通过对《中兴馆阁书目》的重新辑佚与研究,对《中兴馆阁书目辑考》进行全面考察,增补该书所漏辑的《中兴馆阁书目》六条、《中兴馆阁续书目》十一条条目,并对其讹误进行订正。

不同陆面方案对降水模拟的影响

基于区域气候模式RegCM4.0(Regional Climate Model 4.0),分别选取BATS(Biosphere Atmosphere Transfer Scheme)和CLM(Community Land Model)陆面方案,对2001—2005年中国的气候状况进行模拟,并将模拟结果与CRU(Climatic Research Unit)及GPCP(Global Precipitation Climatology Project)降水资料进行对比,研究不同陆面方案对降水模拟的影响。结果表明:在两种陆面方案下,区域气候模式均较合理地模拟出了中国降水的空间分布、时间变化;模拟降水对陆面方案敏感,RegCM_BATS总体上表现为正偏差,在东北区域的模拟偏差较大;RegCM_CLM表现为负偏差,在长江以南区域的模拟偏差较大;模拟结果的偏差在夏季较大,冬季较小;两模式模拟结果间的差异在空间上由东南向西北减少;两模式均较准确地模拟了不同强度降水出现频率的分布形势,总体上RegCM_CLM模拟低强度降水偏多;高强度降水偏少,而RegCM_BATS模拟低强度降水偏少,高强度降水偏多;不同陆面方案对地表蒸发量以及地表潜热通量模拟的差异是导致模拟降水差异的主要原因,夏季地表蒸发对降水的影响较冬季更强;水汽平流输送对两模式模拟降水差异的影响较小。

1960～2011年中国日降水集中程度的时空变化特征

利用1960~2011年的日降水资料,计算降水集中指数(Concentration Index,CI),分析中国区域降水集中程度的空间分布及时间变化特征,得到以下主要结论:CI指数可有效描述我国日降水集中程度;我国CI指数介于0.575与0.750之间,平均为0.652,总体呈现出东部大、西部小,夏季大、冬季小的特征;44.17%站点的CI指数表现出增加趋势,55.83%的站点表现出减少趋势,其中10.36%站点的变化趋势通过95%信度水平的显著性检验,CI指数显著增大的站点主要分布在西北、华中和西南地区,显著减小的站点主要分布在东北、华北、东南沿海及青藏高原东部等地区;3~5年是各子区域CI指数变化的主要周期,与对应区域降水量的变化周期较一致;1970年左右和2000年左右是显著周期性变化出现较集中的时间段。

1960—2017年中国降水集中程度特征分析

降水集中程度是反映降水结构的重要指标。基于1960—2017年中国773个气象站日降水资料,运用降水集中程度(Q),研究中国降水集中程度的时空特征,分析其与降水量、海洋状态之间的关系。结果表明:(1)中国年平均Q值为0.38,南北较低中间较高;冬季和秋季的降水集中程度相对较高,平均Q值分别为0.53和0.51,夏季和春季相对较低,分别为0.39和0.48。(2)年降水集中程度变化趋势较小,总体上略有上升,东南升高西北降低;在年和季尺度,Q和降水量均表现出较强的负相关性,年尺度相关系数为-0.71,秋季的相关性最强,相关系数为-0.89,春季的相关性最弱,相关系数为-0.70,降水集中程度和降水量共同影响水旱灾害受灾面积。(3)Q与NINO3.4指数间的相关性随着滞后时间的延长先增大后减小,当滞后时间为2个月时相关系数最大,平均为0.13,由北向南总体呈"-+-"分布;与PDO指数间的相关系数随着滞后时间的延长先减小后增大再减小,当滞后时间为4个月时相关系数最大,平均为0.12,以负相关为主。

1960—2018年辽河流域日降水集中程度分析

基于1960─2018年的日降水资料,计算辽河流域降水集中指数(CI),分析日降水集中程度的时空特征。结果表明:降水集中指数CI可以有效描述辽河流域降水集中程度,辽河流域年CI指数平均为0.67,降水集中程度总体呈现出东部和西部低、南部和北部高的鞍型空间分布特征;夏季降水集中程度最高,各站点季平均CI指数为0.65,空间分布与年分布较一致,冬季平均CI指数最低,为0.60,由东南向西北递减;研究时段内年CI指数表现为不显著的减小趋势,其中东部区域减小的趋势最大;各子区域年CI指数平均变化周期为3 a左右,其中1985年以前,变化周期较短,在2 a左右,1985年以后,变化周期超过3 a。

1961-2013年东北区域极端气温的变化特征

为研究东北地区极端气温变化规律,利用1961-2013年最高、最低气温资料,采用线性趋势分析方法,从时间变化、空间分布、发展趋势、指数强度方面对极端气温指数绝对及相对变化的影响等角度分析了我国东北区域极端气温事件的变化规律。结果表明:东北区域冷指数减小,暖指数增大,指数强度越大,其绝对变化越小而相对变化越大;高强度极端气温对温度变化的贡献大于低强度极端气温;高强度极端气温指数变化率增加幅度大于低强度指数,冬季各指数变化率最大;结冰日数、冷昼日数和暖昼日数变化率在东北区域的南北两侧较大;研究时段内,夏季日数、炎热夜数、暖昼日数和暖夜日数增加的幅度不断增大;霜冻日数、结冰日数、冷昼日数和冷夜日数减少的变化率先增大后减小。