基于MODIS白天地温产品的青藏高原海拔依赖型变暖特征分析

基于2001~2018年中分辨率成像光谱仪(MODIS)探测的白天地面温度(简称MODIS白天地温)资料,与青藏高原(简称高原)122个气象站点观测的最高气温资料,在年尺度上评估了MODIS白天地温在高原的适用性,研究了高原五个干湿分区下MODIS白天地温的海拔依赖型变暖特征,得到以下主要结论:(1)MODIS白天地温能够基本再现观测的最高气温的时空以及海拔依赖型变暖特征;(2)高原整体上,MODIS白天地温存在显著的海拔依赖型变暖特征,平均海拔每增加100 m,其趋势增加0.02°C (10a)^(-1),且受积雪—反照率反馈主导;(3)干湿分区下,海拔依赖型变暖特征在高原表现为偏湿润地区强于偏干旱地区;季风区强于西风区。海拔依赖型特征强弱:半湿润地区>湿润半湿润地区>半干旱地区>湿润地区>干旱地区。平均海拔每增加100 m,以上区域的地温趋势分别增加0.06,0.03,0.03,0.01,0.01°C (10a)^(-1)。半湿润和湿润半湿润地区年均温在0°C左右,在气候变暖背景下积雪—反照率反馈作用最为强烈,是其海拔依赖型变暖的主导因素;干旱与半干旱地区年均温相对更低,气候变暖程度对积雪影响相对较小,积雪—反照率反馈作用被限制,但仍对上述地区的海拔依赖型变暖起主导作用;而湿润地区的积雪覆盖率的上升可能是由于降雪(固态降水)增加抵消了积雪融化损耗,云辐射、水汽等其他因素主导了其海拔依赖型变暖。

基于MODIS地表温度的京津冀地区城市热岛时空差异研究

利用2000,2005和2010年土地利用数据识别城市和郊区,基于2000—2010年1,4,7,10月MODIS地温产品探究京津冀地区城市热岛效应的时空差异,讨论城区土地利用对城市热岛效应的影响。结果表明,京津冀地区城市热岛效应的昼夜、季节特征突出。白天热岛与夜间热岛差异较大,夜间92.8%以上的城镇表现为热岛,且季节差异小。夏季白天热岛最强,冬季白天85%的城市呈现冷岛效应。白天水体减弱城市热岛强度,夜间相反。春、夏季草地增加白天城市热岛强度,冬季白天为减弱作用,夜间四季均为增强作用。农田和林地在春、夏、秋季白天减弱城市热岛强度,冬季白天为增强作用,夜间四季均为减弱作用。

京津冀地区地表热环境时空分布格局

针对不同梯度下京津冀地区地表热环境的空间格局时空变化,及热环境与土地覆被类型的关系,本文基于京津冀地区的MODIS月均温和土地覆被数据,运用Ripley L函数法、标准差椭圆、景观指数等方法,从变化趋势、空间集聚性、形态特征3个方面进行探讨。研究结果表明:①热环境格局演化阶段特征显著:一阶段(2000-2010年)京津冀地区温区等级走高,热环境趋于两极化,二阶段(2010-2020年)两极化有所缓和,治理效果初步显现;②各温区均在2010年前后呈现出聚集趋势的转变,聚集度随着空间距离的增加先增强后减弱,在更高温区内呈现出更强的波动性,整体在40~80 km内呈现出高聚集性;③京津冀热环境斑块组成在一阶段高温区及次高温区斑块呈变大变多趋势,二阶段反向收缩;④林地和耕地是影响京津冀地区相对地表温度的主要因素,建成区影响力逐渐上升。