1970-2014年长江流域极端降水过程的时空变化研究

基于长江流域131个气象站数据,利用Mann-Kendall非参数检验、主成分分析及R/S分析等方法分析了长江流域极端降水的时空变化特征。结果表明:(1)主要强降水指数变化均呈现增加趋势。20世纪70年代主要极端降水指数呈持续下降趋势,20世纪80年代、90年代和2000年以后降水指数变化趋势年代差异增大,稳定性差。(2)强降水在太湖流域、鄱阳湖流域大部分地区和洞庭湖流域的下游地区呈显著增加。(3)除了弱降水指数外,各极端降水指数之间具有显著的相关性。(4)长江流域降水的主要特点在于弱降水变化不显著,强降水变化幅度较大,降水过程不稳定,容易发生洪涝灾害。

近40a来长江流域≥10℃积温的时空变化特征

基于1970―2013年长江流域131个气象站点的日平均气温数据,采用气候倾向率、累积距平、M-K检验及滑动T检验等方法分析了该区≥10℃积温的时空变化特征。结果表明:1)突变时间较早的区域主要有嘉陵江流域,中游干流区,太湖流域和下游干流区(1997年);而岷江、沱江流域,鄱阳湖流域和洞庭湖流域较晚(2001年);长江源头的金沙江流域最晚(2002年)。2)在区域尺度上,1970年以来,北亚热带、中亚热带和高原气候区日平均气温≥10℃积温的初日分别以-1.25、-1.39、-0.8 d/10 a提前,终日分别以1.52、1.43、1.47 d/10 a推后,持续日数以2.97、2.92、4.62 d/10 a幅度延长。积温总体上分别以113.5、88.8、77.3℃/10 a增加。3)≥10℃积温的年际变化存在明显的空间差异,积温增加幅度较大的地区主要集中在汉中―奉节―五峰―吉首―武冈―道县以东的长江中下游地区以及四川盆地、云贵高原、青海高原的个别站点。

NDVI时间序列数据的去噪重建方法对比

基于不同遥感平台获取的NDVI时间序列数据目前已经广泛应用于全球环境变化研究中,然而由于气溶胶、云及降雪等因素导致的数据噪音将会干扰分析结果,因此需要对原数据进行去噪重建。虽然目前已有多种NDVI时序数据的去噪重建方法,但很少有研究全面、系统地对这些方法在土地利用类型上的去噪效果进行比较。文章以鄱阳湖平原为研究区域,基于不同土地利用类型,对比分析了最佳指数斜率提取法、小波变换、傅里叶变换法、中值滤波、迭代内插数据重建法、滤波(S-G)6种方法对SPOT和MODIS数据的去噪效果。结果表明:(1)不同重建方法均具有一定去噪效果,但基于不同数据、在不同土地利用类型上存在一定差异;(2)相对于其他方法,S-G滤波在植被覆盖较高区域具有较好的去噪效果,BISE和傅里叶变换在整个研究区效果较差;(3)在去噪重建方法的选择上,应该同时注重研究目的以及噪音的特征,尤其是在提取植被相关生长特征的时候。

亚热带湖滨沙地典型下垫面土壤水分变化

亚热带湖滨沙化作为南方荒漠化的一种典型类型,阐明沙化土壤水分变化规律对该地区植被恢复与重建具有重要指示意义。研究于2013年2月至2014年2月对鄱阳湖多宝湖滨沙地的土壤水分动态进行了监测,分析了不同覆被条件下沙地土壤水分在年内及极端气候条件下的动态特征。结果如下:(1)湖滨沙地土壤水分在梅雨和伏旱时期差异显著。在梅雨期及其前后,土壤水分主要受降水控制,各下垫面土壤平均含水量相对较高(>0.063 cm^3/cm^3),且差异较小;而在伏旱及其后期,覆盖条件的差异起关键作用,湿地松样地的土壤平均含水量均低于0.035 cm^3/cm^3。(2)持续高温干旱天气下,浅层10cm土壤含水量迅速降低,之后维持在极低水平(<0.01 cm^3/cm^3);随着深度增加,不同样地土壤含水量差异将会增强。(3)在多雨季节,17年生湿地松能有效增加土壤表层的持水能力;在干旱季节,湿地松对降水的截留及吸附作用强烈地影响土壤水分的补给量及补偿深度,当降水强度较低时,17年生湿地松样地的浅层土壤水分难以获得补给。因此,在亚热带沙地进行湿地松种植时,应增大初植密度,并且对于植株过高的湿地松林,也应采取适当措施降低其密度,以抵御愈加频发的极端干旱事件带来的风险,促使沙化地区发生持续的正向演替。