1970—2020年秦岭南北夏季昼晴夜雨强度变化趋势及其影响因素

[目的]在陕西3大地理单元中,秦巴山区土壤侵蚀强度仅次于黄土高原。明晰秦岭南北夏季昼晴夜雨强度与气候变暖的响应关系,对区域土壤侵蚀防治具有重要的意义。[方法]基于1970—2020年逐日降水数据,辅以BG分割法、经验正交函数和Lasso回归等方法,对秦岭南北地区夏季昼晴夜雨强度时空变化特征及其影响因素进行分析。[结果]1970—2020年,秦岭南北夏季昼晴夜雨强度呈现显著增加趋势。空间上,秦岭南北夏季昼晴夜雨强度主导模态为全区一致增强。其中,1000 m以下的谷地和平原区,是夏季昼晴夜雨强度变化的敏感区。在影响因素上,秦岭南坡、汉江谷地夏季昼晴夜雨强度变化与气象因子相关性高于关中平原。其中,秦岭南坡夏季昼晴夜雨强度主导气象因子为日照时间,而汉江谷地则受日照时间和平均风速的共同影响。[结论]2003年后秦岭南北夏季昼晴夜雨强度存在突变增强。以白天高温、夜间强降水为侵蚀形态的降水类型,将成为秦岭南北水土保持防治的重点。

秦岭南北夏季昼晴夜雨雨量时空变化及其影响因素

全球变暖趋势下,夏季昼夜复合高温频发,连续性降水减少,导致夏季降雨季节内昼夜配置关系发生改变。秦岭是中国重要的南北地理分界线。研究发现,近年来,秦岭南北35.0%的区域昼夜复合高温呈现显著增加趋势。然而,针对中国秦岭南北过渡带气候变化研究,过去以分析降水时空变化趋势为主,对全球变暖背景下昼夜降水组合的复杂性关注不足。本研究基于秦岭南北72个气象站点逐日降水数据,采用BG突变检测、趋势分析、投影寻踪回归模型等方法,对1970—2020年秦岭南北夏季昼晴夜雨雨量时空变化特征进行分析,探讨关中平原、秦岭南坡和汉江谷地昼晴夜雨雨量变化的影响因素。结果表明:(1)1970—2020年,秦岭南坡(3.08 mm/10a)和汉江谷地(3.10 mm/10a)夏季昼晴夜雨雨量显著增加,两者变化速率高于关中平原(1.14 mm/10a)。(2)1970—1982年,秦岭南北夏季昼晴夜雨雨量异常格局呈现“北多南少”,秦岭南坡、汉江谷地东段是昼晴夜雨偏少的集中分布区;1983—2020年,昼晴夜雨空间格局经历了“一致偏少”向“一致偏多”转变,秦岭南坡和汉江谷地昼晴夜雨雨量增加尤为明显。(3)秦岭南北夏季昼晴夜雨雨量主要受白天温度的影响。当夏季昼晴夜雨发生同期累积最高温增加10℃,昼晴夜雨雨量增加0.90 mm。本研究结论启示,夏季极端高温正在改变中国南北过渡带降雨昼夜形态,将增加区域水资源调配、粮食生产、生态服务等风险,上述结果可为区域综合风险防范体系构建提供理论依据与方法参考。

毛苔草、漂筏苔草沼泽地与大豆地近地层晴夜气温和相对湿度分布及对比研究

采用野外定位观测方法,在2008年6～9月期间选取16个晴夜,在三江平原典型毛苔草、漂筏苔草(Ass.Carex pseudocuraica-Carex lasiocarpa)沼泽地及其邻近大豆地中,在距地表0.5m、1.5m、3m和5m四个高度上进行了气温和相对湿度观测;根据实测数据,分析了沼泽地和大豆地各高度夜间气温和相对湿度的分布规律及其差异。研究结果显示,晴夜,沼泽地和大豆地近地层气温的垂直分布都为逆温分布,与之相对应,二者的相对湿度垂直分布都为湿型分布;以四个高度的16夜平均气温和相对湿度为基础数据,计算得到的沼泽地近地层气温(相对湿度)的垂直递增(减)率为0.53℃/m(1.76%/m),大豆地则为0.34℃/m(1.35%/m),沼泽地近地层气温(相对湿度)的垂直递增(减)率略大(小);对比两种下垫面晴夜各观测高度的气温和相对湿度,发现只在0.5m高度上二者有明显差异,沼泽地16夜平均的气温比大豆地低0.85℃,其相对湿度比大豆地高4.39%,这是因为沼泽地植被冠层的平均高度接近0.5m,夜间植被冠层的长波辐射最强,所以其气温相对较低,相对湿度相对偏高,而大豆地的最低气温出现在地面;沼泽地和大豆地各高度气温(相对湿度)的夜间变化规律相似,都为随时间递减(增)的分布。

低丘陵山坡地逆温趋势分析

本研究通过探讨晴夜与非晴夜低丘陵山坡地逆温趋势规律结果表明:出现寒冻害的晴夜的低丘陵山坡地随相对坡位升高,与坡底温差增大,相对坡位与温差存在显著回归关系,逆温最高出现在山坡中上部,最低气温值出现在坡底;非晴夜不同相对坡位温差不大,最低气温均高于0℃,果树无冻害现象发生。晴夜最大逆温为3.3℃,不同坡向对温差变化幅度影响不大。