青藏高原冬、春季沙尘暴频次时空分布特征及其环流背景

利用1961-2002年青藏高原29个气象台站的沙尘天气资料,分析了冬、春季沙尘暴频次的时空分布和变化,并结合欧洲中心再分析资料的200 hPa高度场数据,分析了冬、春季沙尘暴异常年份对应的环流特征。结果表明:青藏高原的沙尘暴主要集中发生在12月至次年5月,1961-2002年间其发生频次呈显著减少的趋势;阿里高原、柴达木盆地、三江源区和雅鲁藏布江中游地区为沙尘暴的高发区域;沙尘暴高发中心随季节的推移由藏南逐渐北移至羌塘高原及塔里木盆地;冬、春两季200 hPa高度场在沙尘暴强年均表现出纬向西风气流增强,传输到地面的能量增加,利于沙尘暴天气的形成,而在沙尘暴弱年均表现为经向环流增强,阻碍了能量的向下传输,不利于大风天气的形成。

SRES A1B情景下未来宁夏玉米生育期气候资源变化分析

玉米是宁夏的三大粮食作物之一,其种植分布广泛,中部干旱带和南部山区基本属于雨养玉米区,气候条件对当地的玉米生产影响很大。观测到的气候变化已经对当地农业造成不利影响,未来SRES A2和B2情景下宁夏地区的气候变化研究也有一定成果。由于气候变化引发宁夏的气温和降水出现异常,为分析未来中等排放情景下气候变化可能对当地玉米生产造成的影响,本文利用订正后的英国Hadley气候中心区域气候模式PRECIS模拟的情景数据,分析了SRES A1B情景下宁夏未来2020s、2050s和2080s时段相对于气候基准时段(1961—1990年)的玉米生育期(4—9月)平均气温、最高气温、最低气温、≥10℃有效积温和降水的变化,具体方法为先分析气候基准时段宁夏的气候要素分布并与实际状况进行比较,再将未来3个时段的气象要素与气候基准时段求差值(其中降水用距平百分率表示),分析未来玉米生育期的气候变化。结果表明:平均、最高和最低气温以及≥10℃有效积温的模拟值普遍低于实际值,且具有相似的北高南低的空间分布状态,而降水的模拟值在大范围区域内高于实测值,亦呈现出相似的南高北低分布状态,总体来讲模拟值可以较合理地反映出宁夏的实际状况。相对于气候基准时段,未来各气象要素总体表现为增加,且增幅随时间推移而加大;未来最高气温在宁夏南部增加剧烈,平均气温、最低气温和≥10℃有效积温在宁夏北部增加较多,降水则呈现北增南减的分布。在未来3个时段,最高气温和降水分别为增量最大和波动最大的气象要素,出现极端高温天气和发生干旱或洪涝等异常气候事件的可能性增大。总体上看,未来气温升高对宁夏北部灌区的玉米生产有一定促进作用,尤其是≥10℃有效积温的增加可以提供更充足的热量;而南部山区气温增加虽然对玉米生产有利,但是未来降水的减少将会给雨养玉米造成不利影响,应当采取合理的应对措施。

农业对气候变化的脆弱性

随着对气候变化研究的不断深入,气候变化脆弱性问题也得到了更多的关注。相对于水资源、森林等其他自然生态系统,农业受气候变化的影响最大,科学地评价其对气候变化的脆弱性,对于制定合理有效的适应对策具有重要意义。从气候变化脆弱性与农业对气候变化脆弱性的定义、研究内容和评价方法等角度综述了研究进展,在此基础上分析了目前该领域存在的问题,包括情景应用、方法和不确定性等方面,并展望了未来脆弱性评价的发展方向。

气候变异对内蒙古武川县麦类作物产量的影响

【研究目的】内蒙古武川县位于阴山北麓农牧交错带温凉旱区,是春小麦、莜麦等喜凉作物的适宜产地,但由于气候的年际波动,产量低而不稳。通过分析产量与气候的关系,可采取措施减轻潜在的气候风险。【方法】笔者根据产量统计资料、生育期观测资料和历年气象数据,用相关分析法分析各时期平均温度、日照时数、降水量三个气候因子对春小麦、莜麦产量的影响,建立多因子产量评估模式。【结果】结果表明,武川小麦和莜麦的丰歉与生长季各月的平均气温及其总和呈负相关,与生长季各月降水量及生长季降水之和呈正相关,与日照时数关系不显著。通过找出影响产量丰歉的气象指标因子进行多元回归分析,得出产量的评价模型,可用于武川县麦类作物产量丰歉年评估。【结论】研究认为,气候暖干化将增加武川麦类作物生产的气候风险。

重庆市降雨侵蚀力空间格局及其变化

使用经验正交函数和非参数统计检验方法,对重庆市1960-2010年全年、季节降雨侵蚀力时空格局进行分析。结论如下:①年、季降雨侵蚀力均呈东北、东南偏大,西部偏小的空间格局。②受大尺度气候因素影响,年、季降雨侵蚀力表现为一致性异常分布特征,2000年后年、季降雨侵蚀力增大的年份偏多。③受山地地形影响,全年、秋季和冬季降雨侵蚀力存在反相变化模态,重庆市东北(集中在城口、开县区域)降雨侵蚀力变化趋势与其他区域存在差异。

日降雨对降雨侵蚀力年雨量简易算法的影响分析

使用重庆市沙坪坝气象站1951—2010年日降雨数据构建降雨侵蚀力年雨量简易算法,分析年雨量简易算法预测精度,确定了年雨量算法预测精度最高时对应的日雨量,并进一步探讨了年降雨侵蚀力和降雨参数的时间变化特征。结果表明:(1)年雨量与年降雨侵蚀力呈指数关系。日雨量≥25mm的年雨量与年降雨侵蚀力的关系最为密切;采用日雨量≥25mm的年雨量算法预测年降雨侵蚀力的精度均优于其他日雨量对应算法。(2)1951—2010年年降雨侵蚀力与年降雨参数随时间变化趋势不显著。对于某一变化趋势时段,日雨量≥25mm的年雨量与时间的相关系数和年降雨侵蚀力与时间的相关系数数值相近。可使用日雨量≥25mm的年雨量作为替代指标分析水土流失对气候变化的响应。该文研究结果可为提高降雨侵蚀力简易算法预测精度,深入理解降雨侵蚀力对气候变化的响应以及区域水土流失防治提供参考。

三峡库区(重庆段)降雨侵蚀力变化趋势及突变分析

三峡库区水土流失是社会关注的焦点问题,采用Mann—Kendall非参数检验法对三峡库区(重庆段)1955—2010年降雨侵蚀力变化趋势及突变进行分析,获取56a来研究区降雨侵蚀力时间变化特征。结果表明:(1)1955—2010年,研究区年降雨侵蚀力增大趋势不显著(sig=0.05)。季节降雨侵蚀力变化上,仅夏季降雨侵蚀力显著增大,需加强夏季水土流失治理。(2)1955—2010年,研究区年降雨侵蚀力突变开始于1967年,在1980s—1990s显著增大(sig=0.05)。季节降雨侵蚀力突变结果表明,春、秋季降雨侵蚀力突变开始于1950s末,1970s—1980s显著增大(sig=0.05);夏季降雨侵蚀力突变开始于1979年,在2000年后显著增大(sig=0.05),近10a来夏季降雨侵蚀潜能明显增强。(3)沿长江干流的各气象站点中,仅涪陵站年降雨侵蚀力增大显著(sig=0.1)。奉节、万县两站春、秋季节降雨侵蚀力变化趋势与沙坪坝、涪陵两站存在差异;奉节站季节降雨侵蚀力突变与其他3个站点差别较大,地形是影响研究区降雨侵蚀变化空间分异的重要因素,需加强奉节、万县的水土流失防治工作。

青藏高原典型区域沙尘天气与气候要素关系分析

利用青藏高原沙尘活动典型区内10个站点的气象观测资料,分析了高原东北部、北部、西部、西南部近40多年来沙尘活动日数的演变规律及其与平均气温、相对湿度、平均风速、降水量等主要气候要素的相关关系.结果表明:近40年来,研究区内沙尘活动主要集中于冬、春两季,年沙尘活动日数、年均风速处于下降趋势,年均气温、年降水量呈现上升趋势,年均相对湿度变化平缓.沙尘活动日数与各气象因子在不同的时间尺度有不同的相关关系.除共和、都兰、格尔木、拉孜、山南月沙尘活动日数对月均气温滞后的正相关性显著提高外,其他站点、气候要素对于沙尘活动的影响均没有滞后效应.沙尘天气的高发期对应着暖干气候,低发期对应着冷湿气候.

塔克拉玛干沙漠中部地区两类半隐蔽格状沙障内部沉积粒度特征浅析

选取塔克拉玛干沙漠石油公路K286处尼龙网方格和塔中作业区气井附近水泥方格两种不同材料的半隐蔽格状沙障沙样进行粒度组成分析,分析内容包括平均粒径、标准偏差、偏度、峰度、平均粒径与标准偏差散点图和代表性样品累积概率曲线图。结果表明,尼龙网方格中心沉积颗粒未必最细,水泥方格中心部位沉积颗粒最细,其原因与方格内的流场有关。散点图显示,水泥方格中心处沉积粒度区间与方格其他位置差别最大。累积概率曲线表明,跃移组分与蠕移组分之间的截点差别最大,即动力作用复杂,同时说明风力对粗沙粒沉积过程作用不明显;悬移组分与跃移组分之间截点在不同位置差别最小,表明在一定粒径范围内的粒径大小对动力作用的响应是非常明显的。