1982—2022年黄土高原归一化植被指数变化的时空特征

长时间地表植被指数变化序列构建与分析是生态环境监测领域的重要内容。以我国生态工程建设重点地区——黄土高原为研究区,采用时间序列的方差匹配方法,融合了2套卫星遥感的归一化植被指数(NDVI)数据产品(GIMMS 3g和MODIS),建立了覆盖1982—2022年的黄土高原暖季(5—9月)NDVI数据集,揭示了其间黄土高原植被覆盖变化的时空特征。研究发现:黄土高原暖季NDVI呈现“先慢后快”的增加趋势,转折点大致出现在2002年,1982—2002年暖季NDVI增速仅为0.01/(10 a),2003—2022年增速高达0.06/(10 a),其中十八大以来增速尤为显著;暖季NDVI快速增加区域主要位于黄土高原中部,并向东北、西南方向延展,与“退耕还林(草)”重点区域范围基本一致;在黄土高原南部、东部和青海省东部一带,暖季NDVI呈缓慢下降趋势。过去40年间黄土高原NDVI增加与生态工程建设关系密切。

《翁同龢日记》记录的19世纪后半叶北京的沙尘天气

依据清代《翁同龢日记》中天气状况的描述,整理出公元1860-1898年间逐月的沙尘天气日数, 基于记录完整月份的沙尘天气日数,统计分析了公元1860-1898年北京沙尘天气日数的平均状况和变化特征。分析发现公元1860-1898年,北京年均沙尘天气记录为10．4天,即使不考虑与现代观测记录标准的差别,亦肯定高于1990年代7．7天/年的平均频次;春季是沙尘天气的高发季节,其占全年沙尘日数的百分比达到70％, 其中4月和5月两个月的日数接近53％;其次为冬季,占20％。与公元1961-2000年相比,公元1860-1898 年的春季沙尘天气日数百分比偏高10．9％,沙尘天气在春季的集中程度明显偏高。公元1860-1898年间,年沙尘日数和春季沙尘日数均呈波动减少之势;研究时段内,共出现23次2天以上连续(或持续)的沙尘天气过程, 最长的一次持续了4天。这些发现将有益于研究气候变化对沙尘天气影响和分析北京沙尘天气的演变规律。

中国东北地区17世纪后期的自然植被格局

通过整理、分析历史文献中的自然植被记录,复原了中国东北地区近代大规模农垦前(17世纪后期)的自然植被格局。结果表明,当时的主导植被类型是森林和草地,森林主要分布于山区,其中大兴安岭北端主要是寒温带落叶针叶林,长白山南端主要是温带落叶阔叶林,其余山区是针阔混交林,草地主要分布于东北平原和内蒙古高原,林-草的分界线与地表等高线有很好的对应关系;在三江平原分布有大面积的沼泽。潜在植被格局与历史自然植被格局基本一致,但是林-草分界线有明显差异,且潜在植被图中没有沼泽。

《翁同龢日记》中的冷暖感知记录及其对气候冷暖变化的指示意义

依据清代《翁同龢日记》(以下简称《日记》)中逐日的冷暖感知记录和同时期的器测月均温资料,采用相关分析和线性回归分析等统计方法,以月为基本统计单元,对《日记》中冷暖感知记录反演气候变化的能力进行了分析。结果说明,《日记》中的冷暖感知记录可以用于气候变化研究,但是最佳代用指标因气候变化的时间尺度和季节而异。总体而言,极热、偏热、偏凉、极冷日数对年内月到季时间尺度气候变化的代表性较好,其中尤以偏凉和极冷日数最佳。对于年际尺度上的气候波动,从季节对比来看,冷暖感知日数反演夏季(6—8月份)月均温的能力最差;从冷暖感知类型对比来看,极冷日数是多个月份月均温的最佳代用指标,1、3、5、9和12月份的最佳代用指标均是极冷日数。并且,还可以依据极冷日数的多寡识别极端冷、极端热年。由此可见,古代私人日记中的冷暖感知记录可以用于反演历史时期气候的冷暖变化。

1470-1949年山东蝗灾的韵律性及其与气候变化的关系

基于历史文献中的蝗灾记录,重建了1470-1949年山东省蝗灾县数序列。结果表明：1470-1949年,山东蝗灾规模没有显著的增减趋势,而是呈准周期性变化,其中主要周期为：2-3年,准5年,10-11年,16-18年,26-28年,80-100年。进一步分析发现：虽然温度变化与蝗灾规模在年代际尺度上相关不显著,但温暖气候却是蝗灾大爆发的必要条件,而寒冷气候则会限制蝗灾规模。夏季降水的年际变化与蝗灾县数呈显著负相关,即夏季干旱有利于蝗灾的大规模发生。尽管自20世纪50年代以来,人为的治蝗活动可能已经明显地影响了蝗灾变化规律,但未来数十年内气候持续增暖对其的影响仍不容忽视。

基于《翁同龢日记》天气记录重建的北京1860～1897年的降水量

私人日记中的天气记录是重建历史时期高分辨率降水量序列的重要资料。通过摘录、整理《翁同龢日记》中晴、雨(雪)记录,统计了逐月降水日数,并利用降水量与降水日数之间的转换方程,重建了北京1860～1897年的夏季和年降水量。将重建的降水量与当时的器测降水量和依据"晴雨录"重建的降水量进行对比,综合这3种资料重新估算了北京1860～1897年的年降水量,并且将估算降水量与旱涝等级进行了对比。结果表明:(1)依据《翁同龢日记》记录的降水日数重建的降水量是基本可靠的,20年资料完整年份的年降水量平均为611.5mm,不过由于重建方法对偏涝年降水量的估算普遍偏低,致使此重建结果低于重新估算的平均年降水量(662.6mm);(2)重新估算的1860～1897年平均年降水量为701.3mm,均方差为202mm,与20世纪后半期相比,历史时期的降水量略大(未通过显著性检验),而古、今降水量的年际变率大致相当;(3)1891年的器测降水量较实际偏高,1895年的则较实际偏低;并且有些年份(如1869、1863、1885、1889和1887年)的旱涝等级尚需进一步验证。另外,验证了《翁同龢日记》中的晴雨(雪)记录在定量重建降水量方面的价值,并指出了其不足,为今后利用私人日记定量重建降水量提供了参考。

19世纪后半叶北京地区人的季节性换装对气候变化的适应

本文根据《翁同龢日记》中关于1868年~1898年季节性换装的记录和北京的器测温度记录,采用相关分析和回归分析方法,探讨了季节性换装的迟早与气候变化的关系。结果表明:①从1868年~1898年年内冷暖变化和季节性换装的平均状况来看,作者的衣冠质地随着温度的季节性变化而改变,但是任意一类衣冠对应的上半年的温度条件均比下半年偏高3℃~5℃,而且春季的换装速率比秋季慢;其中,后者是人对北京地区春季升温速率较秋季降温速率慢的气候特征做出的适应性响应;②从年际波动和变化趋势来看,上半年的变冷(暖)对应于季节性换装日期的推迟(提前),下半年与之相反;1868年~1898年,上半年的季节性换装日期趋于推迟,下半年趋于提前,这是人对北京地区春季和秋季均呈变冷趋势的适应性响应。但是,人类季节性换装对不同时节冷暖变化响应的敏感性存在明显差异,对初春、暮春、秋初、秋末的响应较为敏感,特别是对秋末的响应最为敏感。

超声造影在诊断子宫内膜癌肌层浸润的价值探讨

目的:探讨超声造影术在子宫内膜癌肌层浸润程度中的应用价值。方法:对28例诊刮确诊为子宫内膜癌的患者进行超声造影检查,判断其肌层浸润的情况,并与术后病理结果进行对照。结果:超声造影对子宫内膜癌肌层浸润程度的诊断总正确率75.0%,超声造影与病理检查方法存在高度一致性(P<0.01)。超声造影在诊断肌层浸润及深肌层浸润的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、准确性分别为90.0%、75.0%、90.0%、75.0%、85.7%和100.0%、82.6%5、5.6%、100.0%、85.7%。结论:超声造影对临床术前判断子宫内膜癌肌层浸润程度有一定的指导意义。

1982～2006年中国东部植被覆盖度的变化

陆地植被是影响地表水热通量,乃至气候的重要因素,植被覆盖度是气候模式(陆面过程模型)中的关键参数。为更全面认识中国东部植被覆盖度变化的时空特征,以便于今后研究陆地植被变化对气候的反馈效应,利用NOAAA VHRR-NDVI数据集,采用像元二分模型法,计算了中国东部(105°E以东)1982～2006年的植被覆盖度,并对其空间分布特征与时间演变过程进行了分析。结果表明:(1)研究区多年平均植被覆盖度为0～84.2%,呈现南高北低、东高西低的空间分布特征,南北差异在冬季最大,夏季最小;(2)森林、灌丛、农业植被和草原的年平均植被覆盖度依次减小,分别是49.9%、44.7%、40.4%和31.1%,并且植被覆盖度的季节变幅也依植被类型而异,其中森林的季节变幅最大,达31.5%,其次是灌丛,为27.7%,草原的季节变幅最小,为15.3%;(3)1982～2006年中国东部超过74%的地区植被覆盖度呈增加趋势,其中黄淮海平原、关中地区以及东北平原增幅相对较大,前两个地区主要表现为春季和冬季增加,后一地区则主要表现为夏季和秋季增加;在植被覆盖度降低的区域中,长三角、珠三角的降低趋势最强。上述结论为进一步研究中国东部地—气相互作用提供了科学基础。

1950-2014年印度粮食单产对气候变化的响应

利用1950—2014年印度粮食单产统计资料及气候变化资料,从实证的角度,定量分析了小麦、水稻单产对气候的年际变化和年代内趋势性变化的响应。结果表明:1)年际变化方面,粮食单产与降水量和雨日数呈显著正相关,与温度和潜在蒸发量呈显著负相关,其中小麦单产与四者的相关系数分别为0.35(P<0.01)、0.24(P<0.10)、-0.32(P<0.05)和-0.41(P<0.001),水稻的相关系数分别为0.32(P<0.05)、0.32(P<0.05)、-0.26(P<0.05)和-0.33(P<0.01)。这表明,高温、少雨导致的水分胁迫不利于粮食增产。2)在年代内趋势性变化方面,1996—2005年印度气候呈现暖、干化趋势,全国平均粮食单产呈下降趋势;从变化速率的空间分异看,单产下降速率与暖、干化速率的空间分异规律基本吻合,单产快(慢)速下降区域与降水量快(慢)速减少、潜在蒸发量快(慢)速增加区域基本一致。水稻和小麦单产变化速率与降水量变化速率的空间分异均呈正相关,与潜在蒸发量变化速率的空间分异均呈负相关。由此表明,降水减少和温度升高导致的水分胁迫是印度粮食单产时空变化的主要气象成因。

1982～2011年北半球中纬度秋季植被绿度变化的主要模态

利用系统聚类方法和经验正交函数分解(EOF分析)2种方法,分别提取了北半球中纬度地区1982~2011年秋季(9~11月)归一化差值植被指数(NDVI)变化的主要模态,辨识了植被绿度变化的区域差异;并采用奇异值分解(SVD)的方法,综合时间和空间2个维度上的变异信息,揭示了植被绿度变化的气候背景。结果表明,北半球中纬度秋季植被绿度变化有2种基本模态,一种是持续增加模态(模态I),该模态广泛分布于北美大陆、亚欧大陆的北半部(大约在55oN以北)和东西两端,NDVI平均增速为0.014/10a;另一种是趋势转折模态(模态II),NDVI先增加,后减少,转折点大致出现在1994年,该模态主要出现在亚欧大陆中部,NDVI变化的平均速率分别是0.027/10a和-0.017/10a,其中以40oE^80oE最为典型。植被绿度变化与温度变化的时空特征基本一致。模态I区域的温度变化以持续性升高为主要特征,模态II区域的温度变化则以先增加后降低为主要特征,转折年份与NDVI变化的转折年份基本一致。SVD分析的第一模态NDVI与温度的时间系数相关系数为0.82,第二模态为0.92。由此表明,植被绿度变化主导模态可能由温度变化模态所致,在区域-大洲尺度上,温度变化的区域差异导致了秋季植被绿度变化的区域差异。

甲状腺肿瘤高频声像图82例分析

超声诊断甲状腺肿瘤已广泛应用临床并得到公认,但在鉴别良恶性方面尚无统一标准。本文旨在探讨甲状腺良、恶性肿瘤的高频声像图特征。

围压对热敏电阻温度计性能以及对其温度场的影响

在有一定高围压作用的动、静三轴冻土实验中，出现高压室内温度测量值不稳定以及突变现象，不是因为热敏电阻温度计本身受压后其特性变化所致，而是由于压力室内围压的变化（升高或降低）引起其温度场（油温）的变化所造成的．

高频彩色多普勒超声探查乳腺癌临床意义

目的 :探讨乳腺癌高频声像图特征及多普勒血流分级、血流动力学特点。方法 :对 40例经手术及病理证实的乳腺癌二维图像特征及血流丰富程度进行分析。结果 :肿块内以低回声型为主占 40 .0 % ,实质内见微小钙化灶占 42 .5 % ,混合型占17.5 % ,后方回声衰减。彩色多普勒血流分级为Ⅱ、Ⅲ级占 85 .0 %。血流动力学 ,恶性组收缩期流速峰值、搏动指数均高于良性组 (P <0 .0 1～P <0 .0 0 1)。结论 :高频探头检出病灶内微小钙化灶 ,肿块血流丰富程度和血流动力学参数 ,成为评估乳腺癌的重要指标。

甲状腺肿瘤高频声像图82例分析

目的：探讨甲状腺肿瘤声像图特征及临床诊断价值。方法：应用高频超声对82例经手术与病理证实良性腺瘤60例、甲状腺癌22例，进行声像图分析。结果：良性肿瘤以混合性回声为主，占48.3%。恶性肿瘤以实质性低回声为主，占63.6%。肿瘤内伴有砂粒状钙化灶。结论：高频超声对甲状腺良、恶性肿瘤的诊断具有一定临床价值。

超声诊断腹膜后肿瘤36例体会

1992～1994年我们对经超声诊断,手术和病理证实的腹膜后肿痛36例进行分析。现就其声象图特征对肿瘤的定位和定性鉴别作一探讨如下: 材料与方法 一、一般资料:本组均为住院病人,其中男17例,女19例。年龄最小1个月,最大67岁,平均32.8岁。术前初诊腹块待查者26例,上消化道出血4例;盆腔肿块6例。

中亚费尔干纳盆地灌溉气候效应的数值模拟研究

中亚地处干旱气候区,农业生产高度依赖灌溉,然而灌溉对当地气候影响的认识还较为薄弱。为此,针对多雨(2009年)、少雨(2008年)及正常(2007年)年景下中亚典型农业区—费尔干纳盆地暖季(5-9月)的气候,利用嵌入灌溉过程参数化方案并更新土壤参数的WRF模式,分别进行了考虑灌溉过程(称为IRRG试验)与不考虑灌溉过程(称为NATU试验)的模拟试验,并通过对比IRRG与NATU试验之差揭示了灌溉对区域气候的影响。研究发现:(1)灌溉致使暖季地面潜热增加(79.2 W/m^(2))、感热减少(-61.3 W/m^(2)),日均气温降低1.7℃,空气比湿升高2 g/kg(约为NATU的36%),因5-6月为雨季,7-8月为旱季,故7-8月的灌溉量大,冷湿效应略强于5-6月;(2)冷湿效应主要出现在灌溉区域,降温达2℃,增湿达2.4 g/kg,灌区外甚微,同时从地面到高层大气,冷湿效应越来越弱,在约500 hPa(距地面约4000 m)以上冷湿效应消失;(3)在盆地中央平原地区,因灌溉而致空气湿度上升产生的潜在增雨效应与地面冷却产生的对流抑制作用相互抵消,灌溉与无灌溉情景下当地降水无显著差异;灌溉可导致盆地南、北两侧山区降水增加(约0.6 mm/d);(4)不同年景之间灌溉量差异主要出现在5-6月,少雨年比多雨年灌溉量多20 mm/月,日均气温降幅偏大0.3℃,空气比湿增幅偏大0.5 g/kg,但山区降水增幅偏小0.6 mm/d。

京津唐城市群土地利用变化的区域增温效应模拟

土地利用变化与大气相互作用,影响区域气候,而城市及其周边地区受人类活动影响很大,成为土地利用变化最为强烈的区域。利用耦合了城市冠层模型的中尺度大气模式(WRF/UCM),在2008年的初始大气条件和边界条件下,用20世纪70年代后期和2008年两期京津唐地区土地利用资料替换WRF/UCM模式推荐的地表覆盖数据,模拟分析不同土地利用类型及其变化对应的气候差异情况。在此过程中,利用插值方法(ANUSPLIN)得到京津唐及其周边26个气象站点观测气温的插值数据,并以此在时空尺度上对比验证了模式的模拟结果。结果表明:WRF/UCM较好地模拟出了近地表2 m的气温,无论在空间上还是在时间上都表现良好;由城市扩展主导的土地利用变化导致研究区大部分区域的增温幅度大于0.05℃,且最大的增温区域出现在城市扩展区,可达1.31℃。此外本研究初步探讨了土地利用变化的增温贡献率,结果显示研究区土地利用变化导致增温0.08℃,整体贡献率为9.88%,城市扩展区增温0.29℃,表示出了城市扩展导致的增温贡献率达到32.75%。

1951～2005年中国大陆冬季温度变化过程的区域差异

利用中国大陆160个地面站和寒潮关键区9个站点气象数据,采用聚类分析、相关分析、突变检验方法,分析1951～2005年中国大陆冬季温度变化过程的区域差异。结果表明,中国大陆冬季温度变化可分5个大区,共11个亚区(基本区域单元),各区分界线多与大地貌单元的界线相一致;除川黔桂区外,其余10个亚区均表现出显著升温趋势,升温率0.15～0.54℃/10a;自北向南,升温速率逐渐减小,开始升温时间推迟。中国大陆冬季温度变化过程的空间差异与各区域受北方冷空气影响程度的不同密切相关,是冬季风环流与大地貌格局共同作用的结果。

基于最终需求的中国出口贸易碳排放研究

以2002年为例，采用投入产出模型，从最终需求的角度对中国出口贸易引起的碳排放（包括直接和间接排放）进行了评估。结果表明，2002年中国为满足对外出口需求而在国内和国外引起的碳排放约288．22～330．49MtC，其中国内出口排放261．19MtC，约占当年国内一次能源消费碳排放量的23．45％；大部分部门的出口碳排放主要是由国内排放所贡献，进口再出121排放对总出151排放的平均贡献率在9．38％-20．97％之间。中国单位产值出口的平均碳排放为0．093～0．106kgC，其中0．084kgC是在国内排放；碳密集部门多集中于重化工业、交通运输和部分轻工业。将来一方面，中国不宜增加高耗能行业的出口；另一方面，国外发达国家也应积极向中国等发展中国家转让先进生产技术，以减少全球温室气体排放，实现全球减排行动中公平与效率的双赢。