鲁南地区1981—2021年地温变化特征分析及其对气温的响应

文章利用鲁南地区26个国家级气象观测站0~320 cm层地温和气温数据,分析出该地区1981—2021年0~320 cm层地温年、季变化特征及其对气温的响应。通过线性倾向率分析法、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析法和ArcGIS空间分析功能探索鲁南地区地温分布特征。研究得出鲁南地区各层平均地温均呈上升趋势,春季升温特征最为明显;40 cm和80 cm层地温分别在2015年和2013年呈突变性增长状态;各层地温具有明显的20~25年时间尺度周期变化,且各层地温在不同时间段内存在各自的第二周期变化和第三周期变化;从地理角度分析,鲁南地温呈现南高北低的分布状态,由薛城、微山等地依次向东北、西北方向递减;各季浅层地温与平均气温均呈极显著正相关,相关系数均在0.84以上,80 cm和320 cm层地温秋季与平均气温相关系数未通过0.05显著检验。

浅层地温变化对石家庄农作物生长的影响

【目的】探讨浅层地温变化对石家庄地区主要农作物生长的影响,以指导农作物生长趋利避害,适应气候变化。【方法】利用石家庄地区主要农作物1989-2010年历年气候单位面积产量(单产)和逐日浅层地温观测数据,采用周期对比和相关分析方法,研究了石家庄地区浅层地温变化对主要农作物(冬小麦、夏玉米、花生、棉花和大豆)生长的影响。【结果】石家庄地区浅层地温周期较主要农作物气候单产周期长2年左右,而浅层地温暖(冷)期较主要农作物气候单产增产(减产)时段提早出现1～3年;主要农作物在浅层地温暖期是一个增产过程,冷期是一个减产过程;浅层地温变化对棉花和花生播种出苗影响较大,对夏玉米、大豆、冬小麦出苗影响较小;浅层地温变化对冬小麦生长发育和安全越冬影响较大,对夏玉米、大豆、棉花和花生生长发育影响较小。【结论】浅层地温变化对作物出苗、生长和发育存在一定影响,应根据浅层地温变化预测结果选择种植适宜的作物。

青藏铁路清水河地区路基下伏多年冻土地温变化特征研究

研究目的:分析青藏铁路施工区多年冻土上限的变化规律以及填筑铁路路基施工对下伏多年冻土赋存条 件的影响。 研究方法:系统分析埋设在青藏铁路清水河地区路基中2个断面内的共8个地温测试孔3年来采集的地温 观测资料,研究该地区铁路路基下伏高原多年冻土融化特征。 研究结论:由于受到填筑路基时赋存在路基填料内的热量的影响,铁路路基下伏多年冻土近地表的地温变 化特征与天然地面下的多年冻土的地温变化特征有明显的不同,且向阳面与被阴面差别较大。多年冻士的上限 在施工初期会有一个明显的下移沉降,随着时间的推移,虽然残存在路基中的热量逐渐消散,多年冻土上限下 降会逐渐稳定,但由于受到太阳辐射和路基边坡形状及融化夹层的影响,多年冻土上限会逐渐稳定,但不会在 短时期内上升到天然地面下多年冻土的上限水平。

地下水超采引起的近地表地温变化规律研究

地下水超采会改变地下原有地温变化规律 .以华北平原区地下水超采引起局部地温变化情况为例 。

气温-地温变化模型确立方法及其在水准测量上的应用

依据土壤学、气象学、热力学等多学科理论 ,研究建立气温 -地温变化模型的确立方法 ,并分析模型对水准测量标志的温度改正的有效性 ,研究其在水准测量上的应用。由于地理位置和地质条件的复杂性 ,拟以地带性土壤分类的方法进行建模。针对森林土壤的红壤类型 ,依据傅立叶规律性 ,利用桂林地区实测资料反演其衰减系数 ,用三次样条插值函数建立计算模型。在MathCAD中进行 ,便捷成图 ,计算单点值或积分值。以广西某电站多年实测数据为例 ,检验模型的有效性和精度 ,证明所建模型在α =0 0 1水平上显著 ,回归方程有效。用该模型对水准标志受地温变化的影响进行改正 ,年周期最大改正值Δh达0 4mm ,其精度MΔh≤± 0 0 2 4mm可以满足三等精密工程测量或二等变形测量的要求。

浅层地温变化与强震、旱涝的关系

全国部分气象站设有地下0.8—3.2米的浅层地温观测项目,其目的主要为地下工程建设服务。近年研究表明,浅层地温资料,可以用作强震和旱涝形势分析。从地面到地下约15米处,地热学上称为变温层,实质上它是天、地热能交换地带。变温层的热态变化可分解为四项:太阳辐射能的正常季节变化量、太阳辐射能的异常量。

1961-2010年沈阳市地温变化特征

近几年以来，全球气候变暖的趋势明显的提高，所以导致了地表温度以及深层地温发生了一些变化，这也对地区农业的生产产生了重要的影响。根据沈阳市1961-2010年的地面最高、最低温度，40cm以及80cm低温。1980到2010年中160cm和320cm地温的观测数据来看，并且使用线性回归法，总结出了沈阳市地温变化的特点，并且计算出各个地温在四个不同季节当中的变化曲线和年代际变化特点。此外，我们根据最近30年的气温、地温变化资料的分析，对二者的年代际变化特点进行分析。

近36年江淮地区浅层地温变化的多尺度分析

选取1981-2016年中国江淮地区28个气象站的0~20 cm地温观测资料,运用经验正交函数分解(EOF)和集合经验模态分解(EEMD)方法,得到江淮地区0~20 cm地温及气温多时间尺度的振荡规律。结果表明:江淮地区全区域有明显的空间一致性,特征向量值在全地区均为负值,时间系数在20世纪90年代中后期由正转负。1981-2016年江淮地区浅层地温和气温均表现为波动上升的趋势,其中0 cm地温的气候倾向率为0.65℃·(10a)-1,增温幅度大于5~20 cm层地温及气温。0 cm、5 cm、10 cm、20 cm四层地温及气温分解后的IMF1和IMF2分量的周期分别为准3年和准7年,且80年代的振幅要小于之后的年份,表明浅层地温及气温在80年代是稳定少变的,进入90年代波动幅度增大。年际变化在江淮地区0~20 cm地温及气温的长期变化中占主导地位。对36年0~20 cm地温的气候平均值进行分解可得,江淮地区各站点浅层地温的延伸期尺度周期基本分布在准12~16天和准26~33天两个周期内。

印度尼西亚大地震前后的地温变化研究

1研究背景对于地面温度LST(Land Surface Temperature)与地震之间的关系已取得诸多研究结果。如:马未宇等(2018)利用NCEP(National Center for Environmental Prediction)的地温数据,计算出江西九江地震前后不同层温度的变化,探索天体引潮力附加构造应力(ATSCTF)与地震之间的关系,结果显示地震可能是地温变化的一个原因,而不是一个简单的天气变化,并且地温升高与ATSCTF变化同步波动;陈顺云等(2018)通过潜埋钻孔监测不同深度的岩床温度,探索地壳应力变化,重点研究了康定M_(S) 6.3地震的同震响应,结果显示,基岩温度变化与地震发生具有同步性。本文拟在上述工作基础上,以2018年印度尼西亚大地震为例,研究大地震发生前后地温变化的过程。

潘一东矿区构造作用、地温变化与瓦斯异常关系分析

随着煤炭开采深度的增大,瓦斯的赋存特征和地质构造作用以及地温的变化之间存在的关系也越发明显。通过分析潘一东矿区内13-1煤层的瓦斯含量分布特征,发现构造作用是引起地温升高的主要因素,特别是在大的断裂构造部位,瓦斯动力机制发生了改变,互相叠加后造成矿区内瓦斯含量、动力大幅度提高。

草地不同盖度条件下地温变化规律初探

通过对生长季4个不同盖度地段地温平行观测资料的分析,揭示不同盖度地温变化的规律,制定出盖度对地温影响的2个阈值指标是25%和55%,建立不同盖度草地地面温度与气温的相关关系式。

天津地区地温变化特征研究

为满足天津地区地下空间开发建设需求,以地铁项目38组地温测试数据为基础,对地温的变化情况进行了分析研究,查清了地温随环境气温及地层埋深的变化规律,得出天津地区恒温层深度的确定方法及恒温温度的拟合计算公式,并分别对中心城区、环城四区及滨海新区恒温层的埋深及温度做了进一步研究。结果表明:天津地温达到稳定时的平均深度为8~10 m,稳定温度一般为13~17℃;地温在0~10 m随深度变化较为剧烈,10~25 m则相对稳定;天津地区恒温层深度可由地温与深度关系曲线上温度变化率递减至0.2或其以下时对应的最小深度确定,其恒温温度可依据平均气温、月平均气温由公式计算确定;各区恒温层埋深一般平均在10 m左右,其恒温温度平均为16℃。

地温变化对农作物生长的影响

本文主要结合自身实际工作,通过对农作物芽期、根系生长以及土壤性质影响等问题进行分析,并从如何有效强化地温监控、调节温度变化等内容,提出一些行之有效的措施,以期对于农作物的科学生长有所帮助。

近30年且末县地温变化对玉米种植的影响

选择且末县气象局1991—2023年5~20 cm处的地温资料,利用一元线性回归法和数学统计分析方法分析且末县年、季各层平均地温的年际、年代际和月际变化特征。结果表明:1991—2023年且末县5、10、15、20 cm浅层处年平均地温均呈现出增加趋势,线性变化倾向率处于0.683~0.823℃/10年之间,以15 cm处的浅层地温增加幅度最为明显,变化倾向率为0.823℃/10年,而5 cm处的浅层地温增加幅度不显著,变化倾向率为0.683℃/10年;且末县不同浅层的平均地温年际变化规律基本保持一致;随着深度的增加,四季地温均呈现出小幅度下降趋势;5、10、15、20 cm各层月平均地温均以增加趋势为主,只是增加趋势不尽相同,9月增幅最大,1月最小;玉米种植过程中受气候条件的影响较大,而地温偏高或偏低均不利于优势高产玉米的形成。

西藏高原地温对气温变化的响应

选取1971-2013年西藏西部、中部和东部8个气象站的浅层(5、10、20cm)地温和较深层(40、80cm)地温以及气温逐月的观测资料,采用气候倾向率法、Mann-Kendall(M-K)检验等方法,分析近43a西藏年、季平均气温,年、季平均地温,年平均地气温差的变化趋势以及地温与气温的气候突变关系,并对21世纪地温的变化趋势进行预估。结果表明:(1)各研究站点年平均浅层地温均呈显著上升趋势(P<0.05),其中藏西部和藏中部比藏东部增温显著;各季节几乎地温上升显著,其中冬、春季升幅显著高于夏、秋季。(2)年、季深层地温除昌都无显著变化外,其余站点几乎均呈显著上升趋势(P<0.05),其中狮泉河、日喀则、拉萨各季深层地温升幅显著高于同期浅层地温,而泽当和昌都各季深层地温升幅低于同期浅层地温。(3)研究地温对气温的响应发现,研究期内藏西部的狮泉河浅层年地气温差小于深层,藏中部的日喀则和拉萨浅层年地气温差20世纪90年代前大于深层,90年代后接近或小于深层;藏东部的昌都浅层年地气温差在80年代中期前小于深层,80年代中期后大于深层。各土层年平均地温与年平均气温均呈极显著正相关,不同土层年地温间也呈极显著正相关(P<0.01)。(4)西藏21世纪地温随着气温显著升高,藏西部和藏中部增温幅度整体高于藏东部。年均地温高于气温,且其升温幅度大于气温,气温升高,地温增加,预估至21世纪末,昌都、拉萨、波密地温水平将分别达到偏南的八宿、泽当和察隅现有地温水平,相当于所有站点南移近1个纬度。

气温变化对西峰黄土高原地温与梨树发育期的影响

用西北地区140站1961-2000年的气温资料和西峰黄土高原1971-2005年5,10,15,20cm地温和1984-2005年梨树发育期资料,分析了西北地区春季、夏季、秋季、冬季和年气温的变化事实,再用相关计算和典型年份对比,分析了地温的时间变化规律及其对梨树发育期的影响。结果表明,西北地区20世纪60年代冬季增温,其余降温,70年代均降温,80年代冬季增温,其余降温,90年代均增温,冬季的最明显。西峰10cm地温各季节呈持续升高的趋势,春季增温最明显为0.058℃/a,变幅也最大,冬季增温幅度次之为0.039℃/a,再是秋季为0.032℃/a,夏季增温幅度最小为0.029℃/a,上升趋势均通过0.05和0.01的信度检验。冬季、春季地温与梨树的各发育期均为负相关,即地温高,发育期早,地温低,发育期迟。冬季地温与梨树发育期相关最显著的是叶变始期和开花始期,相关系数为-0.41～-0.52,信度为0.05,春季地温与之相关最显著的是开花始期,相关系数为-0.68～-0.69,信度达0.001。春季地温对梨树发育期的影响具有明显的持续性和滞后性,冬季地温对梨树发育期影响有阶段性,春季地温对梨树发育期的影响比冬季的明显。

气候变化对西峰黄土高原地温与物候期的影响

用西峰黄土高原1971~2005年5、10、15、20 cm地温和1981~2005年冬小麦发育期、1984~2005年苹果树、梨树物候资料,分析了地温变化对物候期的影响。结果表明,西峰各季节10 cm地温均呈升高的趋势,增温幅度春季最明显,变幅也最大,冬季次大,再是秋季,夏季最小。地温与物候期均为负相关,冬季与冬小麦发育期最显著的是乳熟期,相关系数为-0.57^-0.65,与苹果树发育期最显著的是成熟期,相关系数为-0.48^-0.60,与梨树发育期最显著的是叶变始期和开花始期为-0.41^-0.52;春季与冬小麦发育期最显著的是返青期,相关系数为-0.60^-0.63,与苹果树发育期最显著的是叶芽开放期和展叶始期,为-0.66^-0.68,与梨树发育期最显著的是开花始期,为-0.68^-0.69。春季地温对作物发育期的影响具有明显的持续性和滞后性,冬季地温对作物发育期影响有阶段性,春季地温对作物发育期的影响比冬季的明显。

青藏铁路沿线多年冻土地温变化及工程地质特征响应研究

随着近几十年全球气候变暖,青藏高原多年冻土区的气候和其他环境条件都有较大改变,多年冻土的工程地质条件也发生了很大变化.根据大量野外实测数据,讨论了多年冻土的平面和垂向分布规律,着重分析了不同冻土区域的地温变化特征,并对不同分区冻土在未来气温升高1℃和2.6℃时工程地质特征的响应变化分别进行了模拟分析研究,这种响应变化对建筑物的稳定性将产生巨大影响.