中国不同干湿区植被变化及其与气候因子的关系

中国各区植被覆盖和气候特征多样,植被覆盖变化和气候变化及植被对气候因子的响应存在明显的区域差异,研究不同气候区植被变化及其与气候变化的关系可以为各区针对性地应对气候变化、制定植物保护和生态环境修复政策提供科学依据。本文首先基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)的土地覆盖数据,根据植被带的分布确定了划分中国干湿区的指标,其次利用归一化植被指数(NDVI)分析不同干湿区域NDVI的时空变化特征,最后探讨了NDVI变化与温度、降水的关系。结果表明:(1)中国区域200 mm、500 mm和800 mm年降水量等值线分别与荒漠/草地、草地/农田、农田(草地)/森林植被带的分界线吻合,气候过渡带对应着植被过渡带,这些等值线作为划分干湿气候区的指标比较合理。(2)中国年平均NDVI从东南向西北递减,从小到大依次为干旱区(0.11)、半干旱区(0.35)、半湿润区(0.57)、湿润区(0.68)。1982~2015年中国大部分区域NDVI呈显著的增加趋势,区域平均的NDVI在干旱区、半干旱区分别以0.002(10 a)^(-1)、0.008(10 a)^(-1)的趋势显著增加,在半湿润区和湿润区也呈现增加趋势,但不显著。(3)四个干湿区的年平均温度和NDVI均呈显著正相关,仅干旱区、半干旱区年降水和NDVI呈显著正相关,半湿润区和湿润区的年降水与NDVI呈微弱负相关。决定系数表明气候因子变化对NDVI变异的解释比例,温度对四个干湿区NDVI时间变化的解释率相差不大,均在30%左右;降水对NDVI时间变化的解释率低于温度,降水对干旱区(18%)和半干旱区(20%)NDVI时间变化的解释率较大,降水主要影响着北方地区植被的生长。(4)月平均NDVI随着温度和降水的增加都有显著的增加趋势,半湿润区的NDVI随温度升高增长的速率(0.026/℃)最快,半干旱区的NDVI对降水最敏感,随降水增多增加的速率为0.027/mm。

中国不同干湿区蒸发皿蒸发和实际蒸发之间关系的研究

利用降水量将中国划分为干旱、半干旱、湿润和半湿润4个区域,开展不同区域中蒸发皿蒸发和多个模式模拟的实际蒸发的集成结果对比研究,探讨和分析在不同干湿背景下蒸发皿蒸发和利用观测的气象数据驱动的陆面过程模型模拟的实际蒸发之间的关系,并对导致这种关系的原因进行了分析,表明结果:(1)实际蒸发在中国整体上表现为下降趋势,这与湿润和半湿润区的变化趋势一致,而在干旱和半干旱区,实际蒸发表现为上升的变化趋势;(2)对比不同干湿区域的结果发现,在干旱和半干旱区,蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相反的变化趋势,在半湿润和湿润区,蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相同的变化趋势,在中国整体上蒸发皿蒸发和实际蒸发在总体上也具有一致的变化趋势;(3)单站分析的结果表明,中国东南大部分站点蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相同的变化趋势,而在西北地区大部分站点两者之间是相反的关系,这与区域平均的结果是一致的;(4)蒸发皿蒸发和实际蒸发之间在各个地区存在不同的关系主要是由于不同的干湿背景下实际蒸发变化的主要制约因子不同造成的。

典型干湿区植被与气候因子的相互响应关系研究

根据中国干湿区分布图,选取典型的干旱地区(额济纳地区)、半干旱/半湿润(关中盆地/黄土高原)和湿润地区(鄱阳湖地区)为研究区域。基于1982～2000年的NDVI数据和1981～2000年3个研究区气象观测资料,探讨了不同干湿分布区植被NDVI与气候因子(温度、降水)之间相互响应关系。结果表明,植被对气候因子的响应关系中,干旱地区(额济纳地区)植被对降水的变化较为敏感;半湿润/半干旱地区(关中盆地/黄土高原地区)植被对温度和降水的变化均较为敏感;而湿润地区(鄱阳湖地区)植被对温度的变化敏感;植被对气候因子的影响中,干旱地区(额济纳地区)前一年冬季植被NDVI与当年夏季温度、降水的分别呈显著的负、正相关;而半干旱/半湿润地区(关中盆地/黄土高原地区)当年植被NDVI与当年温度呈显著正相关。

基于NDVI数据的中国典型干湿区植被和气候因子的响应关系(英文)

根据中国干湿区分布图,选取典型的干旱地区(额济纳地区)、半干旱/半湿润(关中盆地/黄土高原)和湿润地区(鄱阳湖地区)为研究区域。基于1982～2000年的NDVI数据和1981～2000年3个研究区气象观测资料,探讨了不同干湿分布区植被NDVI与气候因子(温度、降水)之间相互响应关系。结果表明,植被对气候因子的响应关系中,干旱地区(额济纳地区)植被对降水的变化较为敏感;半湿润/半干旱地区(关中盆地/黄土高原地区)植被对温度和降水的变化均较为敏感;而湿润地区(鄱阳湖地区)植被对温度的变化敏感;植被对气候因子的影响中,干旱地区(额济纳地区)前一年冬季植被NDVI与当年夏季温度、降水的分别呈显著的负、正相关;而半干旱/半湿润地区(关中盆地/黄土高原地区)当年植被NDVI与当年温度呈显著正相关。

变化环境下12种潜在蒸散发估算方法在不同干湿区的适用性

以国际粮农组织(FAO)彭曼-蒙迪斯方法(简称为P-M方法)为基准,根据湿度将研究区划分为5个干湿区,从相关性、多年均值、年内空间分布以及参数特征等4个方面,深入分析包括温度法、质量传输法、辐射法等3类12种潜在蒸散发估算方法在我国31个省(自治区、直辖市)不同气候区的适用性。结果表明:研究区域内,辐射法与PM方法月相关性最好,估算多年潜在蒸散发均值明显比温度法和质量传输法更接近,其中P-T法估算效果最好,Hamon法最差;在不同干湿区,温度法和质量传输法在干旱地区与P-M方法的相关性优于在湿润地区;Penman法估算的潜在蒸散发值在干旱地区与P-M方法计算值最为接近;辐射法(除去Jensen法)在不同干湿区年内分布均好于温度法和质量传输法,其中Rohwer法在所有干湿区年内分布均最好,Abtew法在干旱地区最好,P-T、Mak、Harg和Door方法在湿润地区最好,而Jensen和Kharrufa方法则在所有干湿区年内分布最差。综合来看,辐射法在研究区域内表现最优:当研究区为湿润地区时,选择温度法和质量传输法;当研究区为干旱地区时,首选Penman和Abtew方法。

中国北方气候干湿变化及干旱演变特征

利用中国北方15个省(区、市)320个气象站1960—2014年逐月降水量资料,运用标准化降水指数(SPI)、标准差和相关分析等方法,基于不同时间尺度,对近55年来中国北方及不同干湿区气候干湿时空变化特征进行分析,并从干旱站次比、干旱强度等方面分析了年际干旱的时空变化特征。结果表明:(1)1960—2014年中国北方地区整体呈变干趋势,年际干旱站次比和干旱强度在同步波动中均呈下降趋势。(2)1960—2014年北方地区春季和冬季呈湿润化趋势,冬季湿润化趋势最明显,夏季和秋季呈干旱化趋势,夏季干旱化趋势最显著,夏季降水对年干湿状况的变化起决定性作用。(3)湿润区和半湿润区有干旱化趋势,而干旱区和半干旱区均呈湿润化趋势发展;湿润区和半湿润区年际干旱站次比、干旱强度呈上升趋势,而干旱区和半干旱区则相反。(4)中国北方东部季风区的湿润区和半湿润区以及处于季风区和非季风区分界线两侧的半湿润区和半干旱区气候干湿变化均呈显著同步波动变化趋势,而中国北方东部季风区的湿润区和半湿润区与中国北方西部非季风区的干旱区气候干湿变化呈显著反向波动变化趋势,夏季具有同样的规律,而冬季和春季四大干湿区干湿变化具有较好的同步一致性。

半浸泡干湿循环下混凝土硫酸盐腐蚀性能研究

研究了水胶比和硅灰掺量对半浸泡干湿循环混凝土抗压强度的影响,并用SEM对浸泡区与干湿交替区的微观结构进行分析。结果表明:硅灰的掺入有利于混凝土28 d抗压强度的提高,较大的硅灰掺量应当配合较大的水胶比;掺硅灰的混凝土强度优势在干湿循环后期逐步体现,并且掺量在10%~15%效果较优;半浸泡干湿循环试件的浸泡区局部发生化学侵蚀,生成钙矾石,干湿交替区发生化学物理综合性侵蚀,生成石膏和芒硝,干湿交替区域的腐蚀更严重。

中国不同气候区高、低温及强降水阈值

基于中国国家气象信息中心提供的2 426套逐日温度和降水观测资料,以气候区划新方案为区划方案,采用分组法、排序法、插值法、正态变换法、平方根变换法、立方根变换法,分不同气候区分别计算了高、低温和强降水逐月阈值。经验证,该研究结果具有一定的气候代表性和可信性,其结果可为极端高、低温和极端暴雨气候事件的实时监测预警服务提供参考依据,同时也可为实时探测数据质量控制提供基本参数。

混凝土表层氯离子含量峰值分布和对流区深度

本文以浙江嘉兴乍浦港码头为依托,通过试验检测并结合分析讨论,研究比较了水下区和干湿交替区混凝土表层0～10mm范围内氯离子含量的分布规律,确定了干湿交替区的表层氯离子含量峰值分布和对流区深度。结果表明,干湿交替区对流区氯离子含量在一定深度处存在着一个局部的峰值,之后随着深度的增加逐渐降低,该峰值出现的位置即认为对流区深度;水下区表层氯离子含量随深度的增加而降低,不存在局部峰值和对流区。试验检测数据表明混凝土码头干湿交替区对流区深度随高程的变化而波动,但整体上都在7mm左右,从而为沿海混凝土结构的耐久性寿命预测提供了参考依据。

中国北方干湿过渡区生态系统生产力的气候变化风险评估

气候变化风险是人类社会发展面临的严峻挑战,评估识别对气候波动响应敏感且复杂的干湿过渡区生态系统所面临的气候变化风险是一个重要科学问题,对区域气候治理和风险管理具有科学意义。本文利用参与耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的多气候模式多情景数据,通过改进和验证Lund-Potsdam-Jena(LPJ)动态全球植被模型,辨识未来不同时段生态系统生产力的气候变化风险等级及其时空分布,明晰气候因子对净初级生产力(NPP)风险的作用特征。结果表明:未来中远期干湿过渡区生态系统生产力面临的气候变化风险面积将可能扩大,风险等级将可能提升,高排放情景下的风险更加严重,主要表现为NPP距平为负,且仍有继续下降的趋势。尤其是典型浓度路径(RCP8.5)情景下,81.85%的地区将可能面临气候变化风险,54.71%将达到高风险。2071—2099年,RCP8.5高风险区的NPP距平将达到(-96.00±46.95)gC m^(-2)a^(-1),NPP变化速率将达到(-3.56±3.40)gC m^(-2)a^(-1)。干湿过渡区东部平原和内蒙古东部草原区预估将可能成为风险主要集中区域,这些地区未来的植被生长将可能受到气候变化的不利影响,增温加剧和干旱程度加重可能是未来气候变化风险的重要驱动因素。

海洋环境中CFRP钢管混凝土复合桩基腐蚀试验研究

通过设计室内高湿热海洋环境模拟系统,运用外加直流电加速腐蚀法,对碳纤维增强复合材料(CFRP)‑钢管混凝土复合桩基在海洋环境中腐蚀特征和力学性能退化规律进行了研究.结果表明:由于桩基各腐蚀区段影响因素不同,桩基腐蚀程度不均匀,其中干湿交替区最严重,大气区次之,水下区最弱;桩基粘贴CFRP后,能有效抑制腐蚀介质入侵,限制表面应变发展;X射线衍射图谱表明其腐蚀产物主要成分为Fe_(2)O_(3)、Fe_(3)O_(4)、α‑FeOOH和γ‑FeOOH,并且产物含量在粘贴CFRP后有明显下降;腐蚀过程中CFRP的侧向约束能有效提高桩基的轴向承载力;通过分析试验过程中桩基应变、腐蚀产物以及承载力的变化规律,将桩基力学性能退化过程划分为一般腐蚀、中等腐蚀和严重腐蚀3个阶段.

陕西中东部一次强对流天气过程分析

通过对2013年7月31日夜间咸阳市出现的一次强对流天气过程分析,发现强对流天气的发生与高、低空环流形势的有利配置密切相关,高低空干湿区的重叠对强流天气落区的预报有较好的指示意义;高低空急流是触发强对流天气发生的潜势不稳定能量;地面场上辐合区形成及冷空气的入侵,非山区站风速的突增,为强对流的发生提供预示作用;超级对流单体的增强是强对流天气发生的直接原因;带状回波的发展,增强引发了这次强对流天气。

海工混凝土表面氯离子浓度时间相似关系研究

根据相似理论,以混凝土表面氯离子浓度时变性为纽带,建立现场环境和人工模拟加速侵蚀环境下混凝土构件的时间相似关系。分别对海工混凝土构件和试验构件做取粉试验,通过RCT法检测构件中自由氯离子含量并计算表面氯离子浓度值,分析表面氯离子浓度的时变模型。最终提出时间相似系数表达式并计算得到时间相似系数,为服役中的混凝土结构寿命预测奠定基础。

码头桩基腐蚀加固的研究情况和展望

在海洋环境多因素耦合作用下,桩基腐蚀破坏对码头正常使用产生了严重的负面影响。本文对近年来干湿交替区桩基腐蚀加固的常见措施进行概括性总结,分析了各措施的优缺点及其在干湿交替环境下的适用性,对今后研究方向提供建议性思路。同时,借鉴部分桥梁、海洋平台等结构物在干湿交替下桩基腐蚀加固的成功经验,供相关人员参考。

热带副热带对流层中上层水汽场分析研究

利用 GMS-5卫星水汽通道资料分析了 1995年夏秋季热带副热带对流层中上层水汽场的分布及其变化。分析表明：南印度洋-澳大利亚-南太平洋地区是夏秋季对流层中上层最干的地区，赤道太平洋、北太平洋是相对干区；夏秋季南亚和中国南部是对流层中上层最潮湿的地区，夏季比秋季更潮湿。反映出季风在这一地区的活动特点。月平均水汽场从 8月到 9月，高湿带由华北平原突然南跳到南海海面，表明对流层中上层的水汽场在 9月份发生突变，比大气环流的 10月突变早 1个月完成；青藏高原夏季东南部为湿区，秋季西北部为湿区。

住宅防水与布地埋管两种施工方案对比

住宅厨房、卫生间防水与地埋管道的做法常规的主要有两种：先防水后地埋管，先布管再防水。各有各的特点，不管在实际的施工过程当中选用哪种做法，．关键还是要认清他的特点，严格控制住他存在的缺点，预先能想到问题然后在施工中想办法避免掉这些问题。

第四章 中国的天气和气候

课题:中国的天气和气候 课时:一课时 复习目的: 1.初步学会读卫星云图和简易天气预报图。 2.掌握我国冬季、夏季气温分布的特点,并理解其成因;知道我国温度带的分布及其与农业生产的关系。 3.掌握我国降水的时空分布特点,了解降水与季风的关系;知道干湿区的分布及其对农业生产的影响。