青海海北高寒草地12种植物花期物候对氮磷养分添加的响应

阐明氮、磷养分供给改变对高寒植物和植物群落花期物候期的影响是研究高寒草地生态系统响应全球变化的重要内容之一。为预测大气氮、磷沉降持续增加下高寒植物花期物候的演变和高寒草地植物群落花期物候格局,本研究在青海省门源县高寒草地采用定株标记法对12种高寒植物在9种不同氮、磷养分添加下的花期物候进行了观测。结果表明:1)氮、磷养分添加对整体花期物候的影响以使始花期提前、花期持续时间延长、终花期无显著变化为主(P>0.05);2)不同氮、磷养分添加对高寒植物花期物候的影响基本一致,氮、磷养分添加对高寒植物花期物候无显著交互作用影响(P>0.05);3)在物种水平上,不同氮、磷养分添加处理下大部分物种始花期提前、花期持续时间延长,终花期无一致变化趋势。因此,研究区域高寒草地在大气氮、磷沉降持续增加情况下,植物群落始花期倾向于提前、花期持续时间延长、终花期变化不明显;不同物种始花期、花期持续时间变化较为一致,但终花期的响应会出现一定的差异。

气候变化背景下天津地区采暖期变化特征分析

利用1971—2023年逐日平均气温数据及2001—2021年天津市供热数据,分析气候变化背景下天津地区采暖期变化特征,发现天津地区采暖期平均气温在52年间呈现明显的上升趋势,根据平均气温变化,将天津地区冬季采暖期以1985年和2012年为界分为偏冷期、过渡期和偏暖期3个阶段。基于平均气温分析气候变暖背景下天津地区采暖期相关要素的响应特征,结果表明:天津地区供热启动日呈现延后趋势,供热停止日则呈现明显提前的趋势,受其影响,采暖期长度在52年间以4 d·(10 a)^(-1)的变化速率缩短。平均值从最初的130 d左右下降到100 d左右。分析采暖期累计度日值及供热强度与平均气温之间的关系发现,天津地区平均气温每升高1.0℃,采暖期下降约56℃·d。且随着平均气温的升高,供热强度表现为明显的减弱趋势,且与气温变化的阶段性响应特征显著。因此平均气温可以成为评估供热能耗的有效度量。探讨气候变化对供热启停标准的影响分析中发现,相较于原来的5℃标准,8℃更符合天津地区目前的采暖期特征,从而为政府在采暖期的决策变化提供一定的气象依据。

晚全新世毛乌素沙地东南缘沉积物粒度特征及其指示的环境变化

地处我国东亚季风边缘区的毛乌素沙地,因其对气候变化响应敏感而成为研究古气候环境变迁的理想场所。利用毛乌素沙地东南缘厚273 cm的沉积地层,通过分析沉积物粒度端元特征和环境指示意义,并结合光释光(OSL)测年结果和磁化率指标,重建了研究区2.6 ka B.P.以来的环境变化过程。结果表明:①剖面沉积物的粒度组成以粗粉砂、极细砂和细砂为主,其中细砂最多,平均体积分数为57.29%;粉砂层细砂体积分数明显低于砂层,粗粉砂和极细砂显著增多;沉积物粒度频率分布曲线多呈现典型的风成沉积物特点,峰高且窄,分选性较好。②剖面沉积物粒度可分离为3个端元组分,端元EM1是最细的粒度端元组分,指示了短时间的强尘暴活动,端元EM2和EM3是在不同风动力条件下跃移搬运的亚组分,端元EM3指示了当地风沙活动的强弱。③研究区晚全新世环境变化过程可分为3个阶段。2.6 ka B.P.之前,冬季风较强,气候冷干;2.6 ka B.P.之后到近百年,冬季风减弱,气候趋于暖湿;近百年以来,风沙活动增强,人类活动影响较大。

辽宁省冬半年降雪初终日的气候变化特征

利用1961—2007年降雪初始日期、终止日期以及降雪初、终日间天数资料,详细地分析了降雪初始日期、终止日期以及降雪初、终日间天数的时空分布及变化情况、突变和周期性特征。辽宁省降雪的初始日期主要集中在10、11月,终止日期主要在3、4月。降雪初始日期在近47年有所推迟;降雪终止日期明显提前,平均每10年提前2.2天。降雪初、终日间天数明显缩短,平均每10年减少3天。降雪的初始日期、终止日期以及降雪初、终日间天数均存在突变现象。降雪的初始日期、终止日期以及降雪初、终日间天数均存在2～6年的周期。气温与降雪初始日期和终止日期存在着密切的联系。降雪的初始日期与同年10月和11月的平均最高气温相关关系最好,其次是10月和11月的平均气温。

近57年江苏省雷暴变化趋势特征分析

利用江苏省1951—2007年雷暴资料,采用气候倾向率、小波分析和保证率等气候诊断方法,探讨江苏省近57年雷暴的气候变化趋势、周期性特征、时空分布规律和不同保证率下初终期分布。结果表明:江苏省雷暴日数年际变化整体呈减少趋势,主要表现在夏季和秋季雷暴日数的减少。而春季的多年变化不明显。江苏省每10年雷暴日数减少约2天。在年代际变化中,年雷暴日数明显的正距平期主要分布在1960年代初、1960年代末—1970年代初中期,1980年代后期、1990年代后期。负距平期主要出现于1970年代后期—1980年代中期、1990年代中后期和1990年代后期—本世纪初期。不同保证率下雷暴初日、终日存在明显地区差异,50%保证率下雷暴初日(终日)在3月中旬—4月上旬(9月上旬—下旬),80%保证率下雷暴初日(终日)在3月下旬—5月上旬(10月上旬—下旬)。在周期分布上,江苏8～10 a以上的周期都相对比较稳定且具有全域性,而相对较短的周期一般都不具有全域性,从长周期分析江苏地区近几年年雷暴日数各地均处于偏多的周期内。

青藏高原土壤冻结始日和终日的年际变化

利用青藏高原 1981— 1999年青海和西藏 5 8个气象站观测的土壤冻结上、下限记录 ,分析了冻结始日、冻结终日的空间分布和年际变化特征 .结果表明 :最早、最晚和平均冻结始日的分布基本一致 ,都是由北向南逐渐推迟的 ;最早、最晚和平均冻结终日的空间分布也比较一致 ,呈现南北早、中部晚的特点 .在 2 0世纪 80年代高原土壤冻结多偏早 ,解冻多偏晚 ,冻结日数偏多 ;而 90年代正好相反 ,冻结多偏晚 ,解冻多偏早 ,冻结日数偏少 ;冻结始日有明显的 3～ 4a周期变化 ,冻结终日有明显的准 7a周期变化 ;1981年、1982年为冻结早、解冻晚年 ,1983年、1990年为冻结晚、解冻晚年 ,1993年、1999年为冻结晚、解冻早年 .

1951—2006年黑龙江省积雪初终日期变化特征分析

利用黑龙江省1951-2006年积雪初终日期资料,采用统计方法研究了黑龙江省积雪初终日期的时空变化特征.结果表明:黑龙江省多年平均有5.5个月的可积雪期,积雪初日北早南晚,南北相差1个月;终日南早北晚,南北相差1.3个月.积雪初日推后1.9d.(10a)-1,终日提早1.6d.(10a)-1.积雪初/终日期的退后/提前主要在较低纬度的平原地区.

季风进退和转换对中国褐飞虱迁飞的影响

利用近30年NCEP/NCAR逐日气象再分析资料及中国褐飞虱逐候灯诱数据,分析季风指数与褐飞虱迁入量的时空关系,以探明季风进退和转换对我国褐飞虱迁入的影响。研究表明:(1)常年3月中、下旬是我国偏北季风转换为西南季风的时期,西南季风开始后的4月上旬是褐飞虱第1次大规模北迁的时期,第1次大规模北迁的主降区为华南稻区和西南稻区,随后迁向其北的其他稻区。(2)6月中旬—8月中旬是偏南季风指数达最大值的时期,也是各稻区褐飞虱北迁峰次最多、迁入量最集中的时期。(3)8月下旬至9月中旬为偏南季风向偏北季风的转换时期,也是褐飞虱北迁的终见期、南迁的始见期,第1次大规模南迁发生在这一时期内,主降区为江淮稻区和江岭稻区。(4)9月下旬至10月中旬是偏北季风的快速增强期、偏南季风的快速衰退期,也是褐飞虱南迁的高峰期。(5)10月下旬开始偏南季风撤出我国大陆,而偏北季风控制我国大陆,由北到南各稻区依次开始出现褐飞虱迁入的终见期。(6)褐飞虱异常发生年份中西南季风北上的早迟决定了褐飞虱在我国迁入始见期的早晚,而偏北季风南下的早迟则决定了我国褐飞虱迁入终见期的早晚。(7)迁入始见期滞后于西南季风的变化,迁入终见期滞后于偏北季风的变化,它们滞后的时间都为1—3候(即5—15d)。

基于日均温度的华山松径向生长敏感温度研究

树干木质部形成周期与温度密切相关,存在影响形成层活动的敏感温度,但是尚未研究尝试从树木年轮中探索影响径向生长的敏感温度。华山主峰的华山松径向生长对气候变化较敏感,且华山西峰的气象站记录了1953年以来气象资料,这为探索树木径向生长与温度的关系提供了宝贵的材料。以华山主峰的华山松年轮资料和日值温度资料为基础,通过分析历年日平均温度的变化过程和年轮宽度、早材宽度、晚材宽度、最小密度以及最大密度的相关性,尝试探索华山松径向生长与日均温度变化的关系。结果表明春季一定温度的初日时间对华山松径向生长有较大的影响,其中3℃和8℃初日时间和持续时间对年轮宽度的促进作用最明显,而3℃对早材宽度影响较大,8℃初日时间对晚材的影响较大;高于11℃的温度会对华山松的径向生长造成限制,其中以11℃的作用最明显;而温度的终日时间对年轮特征影响较小。说明3℃是早材形成的敏感温度,8℃是晚材形成的敏感温度,温度高于11℃会对华山松的径向生长构成胁迫。这证明华山松年轮特征中包含了较多的气候信息,形成层活动和木质部的生长存在阈值温度,通过分析不同温度的生长期与年轮特征的关系可以找到影响华山松径向生长的敏感温度。这些敏感的温度是通过什么生理过程影响木质部的形成尚无法得知,但是这为解释树木生长对全球温度升高的响应以及利用华山松年轮重建历史气候提供了重要依据。

华南前汛期起止日期的确定及降水年际变化特征分析

利用国家气候中心提供的华南地区74测站1957—2001年的逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,对华南前汛期雨季开始期与结束期的定义标准作了改进;研究了华南前汛期降水雨量、雨日的年际变化特征以及变化趋势的空间分布特征;用小波分析法分析华南前汛期降水的周期分布特征。分析结果发现:45年来前汛期开始期总体上呈现偏早趋势,而结束期具有偏晚的趋势,两者的年际变化十分显著;45年来华南全区总雨量、雨日呈正趋势变化,且两者的空间分布特征非常相似。华南前汛期内雨量、雨日总体上呈现增长趋势并且具有明显的年际变化特征,存在准2年、3～5年、6～8年的振荡周期。

西拉木伦河-长春-延吉板块缝合带的最后闭合时间——来自吉林大玉山花岗岩体的证据

颗粒锆石UPb同位素年龄测定表明,位于西拉木伦河-长春-延吉板块缝合带上的吉林大玉山花岗岩体形成于晚二叠世末期,并非以前认为的加里东期。岩石学、元素和同位素地球化学研究表明,岩体属于高钾钙碱性I型花岗岩,岩浆来源于加厚地壳底部基性玄武质岩石的部分熔融作用,属同碰撞型花岗岩,是板块碰撞拼合的直接岩浆岩证据。结合该区呼兰群变质作用的研究成果认为,兴蒙造山带东段的西拉木伦河-长春-延吉板块缝合带应于二叠纪末期最终闭合。

华南前汛期降水开始和结束日期确定方法综述

对目前有关前汛期开始和结束日期的研究工作进行了总结。提出应参照梅雨期和季风降水等有关日期划分问题的方法,使用比月平均资料更高精度的逐日(候)资料,选择能够表征华南前汛期降水特征的适宜区域和代表站点,综合考虑降水、环流及其它物理要素在前汛期开始和结束前、后的演变特征,从而客观、准确地划定各年前汛期的起始和结束日期,以用于华南前汛期问题的研究。

黑龙江省农业界限温度时空变化特征分析

利用黑龙江省78个站点1965~2014年日平均气温数据,采用五日滑动平均法、线性倾向估计法、距平分析法和SPSS相关性分析法,分析黑龙江省稳定通过≥0℃、≥3℃、≥5℃、≥10℃农业界限温度起止日期及持续日数特征。结果表明,黑龙江省1965~2014年,≥0℃、≥3℃、≥5℃、≥10℃界限温度起始日期均呈提前趋势,每10年分别提前1.2、0.8、1.1和1.6 d;终止日期呈延后趋势,每10年分别延后1.5、1.1、0.9和0.8 d;对应的界限温度持续日数依次为209.9、191.5、179.0和141.1 d,界限温度持续日数呈增加趋势,每10年分别增加2.8、1.8、2.1和2.4 d。界限温度空间变化随纬度降低起始日期呈提前趋势,终止日期呈延后趋势,持续日数从北至南呈U型增加趋势,其中东南部大庆地区和西南部牡丹江地区起始日期出现较早,终止日期延后较多,持续天数普遍高于北部地区。除≥10℃界限温度,各界限温度起止日期及持续日数与年平均气温均在0.01水平上显著相关。

郑州市冬季采暖期气候变化特征及节能潜力分析

利用郑州市1951-2007年日平均气温资料,按照国家采暖规范从气候角度上确定了符合郑州特点的采暖初终日,较规定的初、终日(11月15日至次年3月15日)有明显推迟和提前的趋势,并分析了采暖期长度及采暖期的气候变化特征,结果表明:进入90年代特别是21世纪初采暖期明显缩短,平均较80年代缩短了14 d左右。在此基础上研究了近57 a来采暖期气候条件的变化,并通过构建采暖强度、采暖指数指标,讨论这种变化对能源消耗和环境保护的影响,从科学角度提出节能的可能性。

西安和宝鸡木本植物花期物候变化及温度敏感度对比

植物物候是指示生态系统对气候变化响应的重要证据。已有研究多基于代表性站点的物候观测数据研究物候特征及其对气候变化的响应规律。同一气候区内,不同站点的物候变化及对温度变化响应的敏感度是否一致仍需深入探讨。本文选择同属于暖温带湿润区汾渭平原气候区的西安和宝鸡为研究区,利用"中国物候观测网"在两个站点21个共有物种的开花始期和开花末期数据,比较了1987-2016年两站点各植物花期物候变化特征及其对温度变化响应的敏感度差异。结果表明,西安和宝鸡各物种的开花始期和开花末期均以提前趋势为主。大部分物种开花始期在西安的提前趋势(平均趋势-0.57 d/a)明显强于在宝鸡的提前趋势(平均趋势-0.29 d/a),但开花末期趋势差异不显著。除紫薇和迎春的敏感度差异较大外,其他物种开花始期和开花末期的温度敏感度在两站点间非常接近,无显著差异。由此可见,在同一气候区的不同站点,因增温幅度不同,植物的始花期变化存在较大差异,不能用单站点的物候变化反映整个气候区的物候变化。但同一植物在单站点的温度敏感度可以较好的反映同一气候区其他站点的植物物候-气候关系。本文研究结果可为利用有限站点的物候观测数据分析区域物候变化及对气候变化的响应提供科学依据。

华南前汛期开始和结束日期的划分

本文利用48年(1957～2004年)中国站点逐日降水资料和同期NCEP/NCAR逐日再分析资料,研究了华南前汛期的开始和结束时间的划分问题.首先,选择了研究华南前汛期问题的区域和代表站点,然后对降水量、水汽(可降水量,水汽通量,水汽通量散度)、垂直速度和假相当位温等物理量的演变特征进行分析,发现:前汛期起、止前后上述要素均有阶段性的突变.其中4月第1候(19候)是华南前汛期的开始,可降水量、水汽通量和假相当位温等增加显著,对流开始活跃,水汽通量散度也由辐散变为辐合,降水量明显增加.但4月份总体雨量不强,主要为锋面降水.5月份随夏季风爆发,水汽继续增加,对流活跃,进入季风降水阶段;夏季风降水盛期时段主要集中在6月份.6月第4候(34候)前汛期结束,各降水指标骤减.然后根据降水和环流指标,提出了华南前汛期开始和结束日期的划分标准,定义了逐年的开始和结束日期.最后对华南前汛期开始期之前、之后以及结束期之前、之后的大气环流背景做了对比分析.指出,前汛期开始前,环流形势有利于华南地区增暖增湿;开始期以后则有利于冷空气南下,造成连续降水,使华南进入前汛期.而前汛期的结束,则是由于东亚大气环流的季节调整,尤其是西太平洋副热带高压的第一次北跳所造成的.

气候变暖对西北干旱区农业热量资源变化的影响

气候变暖将改变农业气候资源尤其是热量资源的时空分布。本文通过分析西北干旱区67个气象站点的气象数据,研究了西北干旱区近50年气温、积温、霜冻的变化特征与规律。结果表明,西北干旱区气温呈上升趋势,上升幅度为0.33℃.10a 1,高于全国平均水平,其中北疆增温幅度大于其他地区。年内变化上,冬季增温幅度最大。近50年,西北干旱区≥0℃、≥10℃积温变化率分别为67.8℃.10a 1和68.8℃.10a 1,≥0℃和≥10℃积温持续的时间也呈增加趋势,其中≥0℃积温持续天数的增加主要是由于结束日期的推迟引起的,而≥10℃积温天数的增加主要是因为初始日期的提前。研究区无霜期呈增加趋势,主要表现为初霜日的延迟和终霜日的提前,其趋势分别可达2 d.10a 1和1.4 d.10a 1,前者贡献略大。西北干旱区初霜出现日期的年际波动小于终霜日,终霜出现日期晚于≥10℃积温开始日期约10 d,且气温变暖的趋势并没有引起这一状况的改变,而多数站点≥10℃积温结束日期早于初霜开始日期。

新疆北部积雪开始和结束时间的特征分析

基于1961-2006年全疆32个测雪站的逐日积雪深度资料,分析了北疆区域积雪开始和结束时间的气候分布和时间变化特征.结果表明:积雪开始和结束时间存在明显的区域差异,这种差异主要是由地形高度变化引起的.积雪开始时间以12a和6a左右的周期振荡为主,积雪结束时间则以5a和8a左右的周期振荡为主.在不同海拔,积雪开始时间均呈偏晚趋势,积雪结束时间在较低海拔地区(≤1000m)呈偏晚趋势,而在较高海拔地区(1001～2000m)呈偏早趋势.积雪开始时间相对结束时间的趋势变化更为显著.积雪开始和结束时间和海拔关系密切,积雪开始时间随海拔升高而提前,积雪结束时间则随海拔升高而推迟.

西秦岭天水尹道寺中生代酸性火山岩锆石U-Pb定年和元素地球化学研究

对天水尹道寺酸性火山岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年、全岩主量和微量元素分析。结果表明,本区酸性火岩熔岩均为流纹岩,SiO_2、Na_2O+K_2O含量高,TiO_2含量低,主体为亚碱性系列,轻稀土高度富集,Eu负异常明显。微量元素原始地幔标准化分配模式及洋中脊玄武岩标准化分配模式分别与大陆板内火山岩或大陆板内花岗岩的分配模式一致,Ba、Sr、P、Ti显著亏损。锆石U-Pb同位素定年揭示了流纹岩的岩浆结晶年龄为印支末期(211Ma)。流纹岩具有富集放射性Pb同位素的特点,其源区可能为北秦岭基底岩石。依据稀土元素和微量元素分配模式对比研究,认为流纹岩浆为地壳下部部分熔融的产物,源区物质可能为下元古界秦岭岩群中的黑云角闪斜长片麻岩,源区的残留物主体可能为斜长石,含有角闪石,岩浆演化过程中存在少量的碱性长石和黑云母的分离结晶。印支末期秦岭地区处于由陆内碰撞造山阶段开始向深部地幔调整和岩石圈减薄阶段转变,特殊的构造背景使得陆内挤压、剪切走滑和推覆构造较为发育,西秦岭尹道寺地区特定的构造背景与断裂构造的结合,形成了该地区独特的流纹岩浆喷发。

湘中雨季结束日期的异常与前期大气环流和海温的关系

利用1961-2009年NCEP/NCAR再分析资料及ERSST-v3海温资料,研究了湘中雨季结束日期的变化特征及其与前期大气环流和海温的关系。结果表明,近49 a湘中雨季结束日期具有较显著的年际和年代际变化特征,呈2.6天/10a的较显著变晚趋势。湘中雨季结束偏早(晚)年在大气环流上的前兆信号表现为前期冬春季北半球副热带高压、鄂霍茨克海高压和阿留申低压强度弱(强),东亚大槽较浅(深),冷空气活动偏弱(强)。前期冬春季中东赤道及以北太平洋和印度洋海温异常是湘中雨季结束的重要短期气候预测信号,前期冬春季赤道中东太平洋、印度洋区域海温偏低(高),北太平洋区域海温偏高(低),湘中雨季结束日期偏早(晚)。