地理生态学的干燥度指数及其应用评述

干燥度指数 (Aridityindex ,AI,该文特指气候干燥度 )是表征一个地区干湿程度的指标 ,在地理学和生态学研究中长期应用 ,近来成为全球变化研究中经常涉及到的气候指标之一 ,尤其是气候变化和干旱化、荒漠化等研究。该文列举了国内外目前存在的 2 2种干燥度指数 ,并对目前常用的 8种指数进行了详细描述和分析 ,包括各自的原理、计算方法和在生态学与地理学研究中的应用等。结合其应用和中国的实际状况 ,分析了各自的优缺点 ,认为修改后的谢氏干燥度、deMartonne干燥度和Holdridge可能蒸散率 (等同于某种意义上的干燥度 )计算方法简单实用 ,有着明确的物理学和生态学意义 ,与我国的实际情况对应性较强 ,适合于中国气候变化及其相关的干旱化、荒漠化等方面的研究。

江河源区四十多年来干湿变化分析

江河源区的干湿变化关系到流域水源涵养功能和生态安全。利用Holdridge可能蒸散率(PER)对江河源区18个站点1961-2002年的气象资料进行了计算。结果表明,在时间序列上,PER始终处于波动变化中, 前19年的趋势线基本上高于后23年的趋势线,多数地区自20世纪80年代中期缓慢波动上升;在空间上体现为从东南向西北干燥度逐渐增加,干湿变化的幅度亦增加。根据江河源区PER大小、变化趋势及变幅,可将源区分为西北部、中部和东南部3组;在变化过程中,西北部和东南部干湿差异有缩小的趋势。根据Holdridge模型模拟、NPP 估算、AVHRR／NDVI计算和土地覆盖变化等相关研究可知,这种干湿变化还未对植被分布产生质的影响,但可以影响植被覆盖度和净第一性生产量。

气候变化对青藏高原水环境影响初探

利用Penman-Monteith公式和干燥度指数公式,计算并分析了青藏高原65个气象站1972-2011年间记录的气候变化趋势,同时在总结国内外有关气候变化对青藏高原水环境各要素影响研究的基础上,通过简单线性相关统计方法,分析了研究区域气候变化与水环境变化的相关性。结果表明:(1)青藏高原整体升温显著,降水显著增加,最大可能蒸散(ET O)显著降低,暖湿化趋势显著;高原北部和西部降水显著增加、ET O显著降低、干燥度指数显著下降,东部和南部ET O显著降低、干燥度指数显著下降;(2)受升温影响,青藏高原的冰川消融,尤以东部地区变化显著;湖泊因其补给条件不同而分别呈现出扩张、萎缩和基本稳定3种状态,总体上,高原西部的湖泊以扩张为主,东部的湖泊基本稳定,而萎缩的湖泊分布较为分散。水环境的改变对于高原区水循环过程及生态系统都将产生重要影响。

中国荒漠化潜在发生范围的修订

为了客观反映中国荒漠化发生区域,按照联合国防治荒漠化《公约》的定义,利用1950—1990年间全国671个气象站的长时间序列气象数据,分别采用Thornthwaite和Penman计算可能蒸散量的方法计算了湿润指数的分布,然后根据中国气候区划和中国植被区划以及中国荒漠化发生的特点等对计算结果进行了调整,对中国荒漠化潜在发生范围进行了修订,明确了荒漠化各气候类型区的地理涵义。研究结果表明:①《公约》定义的荒漠化潜在发生范围及各气候类型区的划分标准不完全适用于中国。②中国的荒漠化发生在极干旱区、干旱区、半干旱区和亚湿润干旱区。极干旱区对应极旱荒漠,干旱区对应典型荒漠、草原化荒漠以及荒漠草原,半干旱区对应典型草原,亚湿润干旱区对应草甸草原中偏干旱的部分。③修订后中国荒漠化潜在发生范围总面积约4524089.1km2,约占国土总面积的47.1%,其中亚湿润干旱区、半干旱区、干旱区和极干旱区分别占12.6%、28.8%、34.4%和24.2%。荒漠化潜在发生范围修订后比修订前增加1207056.9 km2,其中亚湿润干旱区面积减少,半干旱区、干旱区和极干旱区面积增加。

两种干湿气候类型评价方法在内蒙古地区应用比较

Holdridge可能蒸散率(PER)和徐文铎湿润指数(HI)在内蒙古地区的应用结果表明:两种干湿气候类型划分差异主要体现在半干旱和亚(半)湿润区,其余气候类型地域分布比较一致。其年代变化的共同点是半干旱区+干旱区+极干旱区面积逐年增加,亚(半)湿润区+湿润区面积逐年减少。PER分类与降水量分布规律明显,而HI分类更多体现了温度和降水的综合影响。在考虑下垫面特征的情况下,徐文铎湿润指数更符合内蒙古地区干湿气候带划分。30 a温度与降水相关分析表明:温度呈显著增加趋势,而降水的下降趋势属正常气候波动。

滕州市近50年气候干湿变化

利用滕州市1956-2005年降水量、平均气温资料,用Holdridge干燥度指数来分析近50年气候干湿变化趋势和特征。滕州市近50年来在年生物温度、年可能蒸散量极显著上升背景下,年降水量不显著的减小趋势,造成年水分盈亏量显著亏损及年干燥度指数显著增大,总体呈现暖干化趋势。年干燥度指数变化有明显的阶段性,干湿期交替变化,大体经历了3个湿期和2个干期。1976年年干燥度指数发生由偏湿向偏干的突变,突变后气候类型分布发生显著变化。通过对近50年年干燥度指数滑动平均值和标准差分析发现：随着干燥度指数平均值的增大,异常湿事件明显减少,而异常干事件明显增多,同时,随着标准差的增大,异常干湿事件频率明显增大。

山西省气候湿润状况与农业发展方向问题

水分是一个重要的气候资源,也是进行气候区划的重要依据。国内外都很重视水分资源的研究工作。本文根据多年实测资料,探讨山西地区气候湿润状况与农业发展方向的关系。一个地方的湿润状况,不但取决于当地的水分收入,而且还决定于它的水分支出。降水量是主要的水分收入项,可能蒸散是主要的水分支出项。所以一般都采用可能蒸散与降水量之比,即干燥度;或用降水量与可能蒸散之比,即湿润指数来表示一个地方的湿润状况。降水量资料是较易取得的,一般记录年代也较长,一直是我国常用的表示湿润状况的方法之一。一般地说。