The first mitogenome of Lauraceae(Cinnamomum chekiangense)

There are three distinct genetic systems in higher plants,the dominant nuclear genome and the semi-autonomous organelle genomes(plastids and mitochondria).In contrast to the conserved plastid genome(plastome),the plant mitochondrial genome(mitogenome)is characterized by an intriguing“evolutionary paradox”distinguished by a remarkably low mutation rate but with a significantly high rearrangement rate(Palmer and Herbon,1988;Lai et al.,2022).

新疆气候的干湿变化及其趋势预估

利用新疆气象局提供的90个气象台站的连续观测记录,计算了1961-2003年新疆地区年平均和季节平均自适应Palmer干旱指数的气候态及其变化趋势,表明新疆地区气候就平均态而言整体上属于正常的气候条件,研究时段内年平均和季节平均气候以湿润化趋势为主要变化特征,定性的分析显示地表气温的持续上升倾向于引起干旱化,而降水的增加则有利于气候的湿润化趋势。在SRES A2温室气体和气溶胶排放情景下,21世纪90年代新疆地区地表气温的升高会导致干旱化的发生,而降水的增加则有利于湿润化,在二者的联合作用下,新疆地区的干湿状况可能将发生一定程度的变化。

Palmer干旱指数在华北干旱分析中的应用

利用中国气象局整编的1951年1月～2000年10月中国160站气温、降水月平均资料,计算了1951年1月～2000年10月我国160站修正的Palmer drought severity index(PDSI).PDSI指数对我国的干旱和洪涝过程都有很好的指示意义.华北地区干旱持续性非常强,持续时间一般都在两年以上.华北地区干旱不但年际变化大,年代际变化也显著,近50年来华北干旱主要发生在20世纪70年代以后,且干旱强度有所增加.夏季伴随干旱过程常常出现高温酷暑天气.

基于PDSI的长江中下游地区干旱分布特征

利用1961-2012年长江中下游地区90个测站逐日降水、气温等观测资料,建立长江中下游地区的帕默尔旱度模式,并利用此模式计算出52年90个测站逐月PDSI指数,与资料记载的实际旱涝灾情对比并分析了长江中下游地区的旱涝特征。结果表明,修正的帕默尔旱度模式能准确反映长江中下游地区的干旱过程,与实际旱涝发生时间、持续时段、旱涝严重程度及旱涝发生范围对应比较吻合,对旱涝的反应比较灵敏;长江中下游地区旱涝年际变化显著,夏、秋季旱涝具有连续性,干旱具有3个月的持续期;冬季存在较弱的年代际变化,而夏季年代际变化较为明显;长江中下游地区夏秋季干旱多发,极端干旱在秋季较多,安徽西部及北部、浙江北部、湖南西南部是干旱较容易发生的区域,而极端干旱多发生于安徽阜阳和宁国、湖南衡阳和郴州、浙江慈溪和定海以及湖北巴东等地。

径流量Z指数与Palmer指数对河西干旱的监测

利用河西内陆河水文代表站1959—2004年逐月径流量资料、内陆河流域灌溉区1949—2001年耕地面积及代表站1961—2005年的气象资料,通过对径流量进行正态化处理来确定径流量Z指数,并以径流量Z指数作为径流干旱指数,对旱涝等级进行划分;考虑径流量Z指数的旱涝等级与农业灌溉用水实际情况之间的关系,给出了径流量Z指数的灌溉指标。将径流量转化为降水量,改进Palmer旱度模式,且在作改进后,又将潜在蒸散量的计算法由利用桑斯威特公式改为利用彭曼公式。结果表明:将径流量考虑到Palmer干旱指数中并改变蒸散量的算法,使得该指数对河西灌溉区干旱情况的监测均有所改善。对照河西地区的干旱事件,径流量Z指数监测到的干旱情况,比Palmer干旱指数改进前、后监测到的干旱情况效果更佳。径流量Z指数能更真实地反映河西灌溉区干旱状况。

基于PDSI的渭河流域干旱变化特征

根据渭河流域的气候特征与地理位置,利用该流域1961-2008年21个气象站的气象资料,重新修正了Palmer干旱指数,并利用Mann-Kendall检验以及Morlet小波分析方法计算分析了PDSI的变化特征。结果表明:渭河流域有较显著的变干趋势;有北部较南部干旱,西部较东部干旱的空间变化特征;泾河是最容易发生干旱的地区,且干旱的程度最为严重;时间上,秋季发生干旱的可能性大;小波分析表明渭河流域大约有22年左右的干湿变换周期,与太阳黑子磁性活动周期一致。

基于Palmer湿润指数的旱涝指标研究

介绍了Palmer湿润指数原理,并利用西北东部西安等站点1961—2000年逐月降水量、气温资料对该指数进行应用性试验。通过Palmer湿润指数与Z指数的对比分析表明,Palmer湿润指数对旱涝的分析更具客观性,旱涝评估结果更符合实际情况,因而适合于我国西北东部半干旱半湿润区单站旱涝情况的评估。

基于改进失水模式和增加建模站点的Palmer旱度模式

根据1965年Palmer旱度模式的思路,在1986年修正版及2003年修正版的基础上,为了使Palmer旱度模式更适用于我国北方干旱、半干旱地区,通过改进2003年修正的Palmer旱度模式在建模时表层失水模式的假设以及增加建模站点个数两个方面对Palmer旱度模式进行进一步修正。将计算的Palmer指数值与2003年计算的Palmer指数值及一些文献记载的实际旱涝灾情相对照进行验证,结果表明:新修正的Palmer旱度模式能更好地评估旱涝情况,扩大其在我国干旱地区的适用性。

云南省Palmer旱度模式的建立--2010年干旱灾害特征分析

2010年春季云南省发生了特大干旱灾害,造成了严重的经济损失。按照Palmer旱度模式的思路,利用云南省的气象和土壤数据,建立了云南省的Palmer旱度模式。通过将计算得到的Palmer指数值与云南省的实际旱涝灾情历史记录进行对比,发现所建立的Palmer旱度模式能够较好地反映云南省的旱涝情况。基于该模式对2010年云南特大干旱灾害进行了特征分析,结果表明,此次干旱灾害是云南省30年来干旱变化过程中的一次突变。而且结果显示,在2010年的云南干旱灾害中,严重干旱地区整体呈现东西走向的空间分布,极端干旱地区主要分布在云南省的东南部。

基于PDSI指数的三江源干旱气候特征分析

根据三江源地区12个气象站点1971—2004年的气象资料,利用修正的Palmer旱度模式,计算分析了三江源地区PDSI指数的时空变化特征,并采用Morlet小波变换系数分析了PDSI指数的变化周期。结果表明:三江源地区有变干趋势,但变化趋势不显著,其中黄河源显著变干对三江源变干影响较大;三江源地区干旱发生年份与厄尔尼诺现象出现的年份基本相近;三江源地区西北较干旱、东南较湿润;经小波分析,三江源PDSI指数大约有20 a的第一主变化周期,与太阳双黑子活动周期相近,在20 a周期内还包括11～12 a和6 a的小周期;三江源干旱化与气候变暖、降水减少密切相关,尤其是夏、秋两季。

华北平原1960-2009年气象干旱的时空变化特征

华北平原地处东亚大陆性季风气候区,是世界上气候极脆弱的区域之一,干旱灾害频发。依据多年平均降雨等值线将华北平原划分为3个子区域(A区雨量<600 mm,600 mm≤B区雨量≤750 mm,C区雨量>750 mm),基于1960-2009年60个站的逐日气象资料,采用修正的Palmer干旱指数(PDSI)、M-K检测法和EOF分析法研究了该地区近50年气象干旱的时空变化特征。结果表明,PDSI指数能较好地表征华北平原气象干旱的时空变化过程,其干旱的空间分布主要呈南-北和东南-西北递增的格局,干旱过程通常持续两年以上,季节连旱现象明显,年际变化和年代际变化十分显著。A区干旱最为严重且呈显著增长趋势,其突变点大致为1983年;B区自1970年后进入干旱频发期,持续时间达20年之久;C区各级干旱频率均呈下降趋势,大致以1997年前后为突变点。

Palmer干旱指数、地表湿润指数与降水距平的比较

利用中国气象局整编的1951年1月～1999年12月中国160站气温、降水月平均资料,计算了我国160站近49年逐月帕尔默干旱指数、地表湿润指数和降水距平百分率。对比研究表明:PDSI指数和地表湿润指数能抓住降水是干旱最重要的决定因素这一特征,并且,能反映出干旱过程具有更大的时空尺度。在实际蒸发较大的地区,PDSI指数比降水距平百分率描述干旱强度更准确。对于华北地区,在20世纪80年代以前,降水偏多,气温偏低,最大潜在蒸发较小,处于相对湿润的时段;80年代以后,降水偏少,加之气温的升高,华北的干旱越来越严重。

用Palmer湿润指数作西北地区东部冬小麦旱涝评估

根据Palmer气象干旱指数(PDSI)的中间量Palmer湿润指数原理,计算了西北地区东部冬小麦农气观测站延安、咸阳等多个站点1961—2000年逐月Palmer湿润指数,对各站点的冬小麦不同发育期的旱涝情况做了初步的验证和应用。Palmer湿润指数与Z指数对比结果表明:Palmer湿润指数对农作物旱情分析更具有客观性,分析结果更符合实际情况,因而可以作为我国西北地区东部农作物旱涝的评估工具。

1972—2005年大兴安岭林区雷击火特征及其与干旱指数的关系

对1972—2005年大兴安岭林区雷击火特征及其与Palmer干旱指数(PDSI)和Keetch-Byram干旱指数(KBDI)的关系分析表明:雷击火主要发生在5—9月,峰值出现在6月,约占全年雷击火次数的42%;雷击火的最大过火面积出现在5月和6月,约占全年过火总面积的85%。雷击火发生次数和面积的月动态均呈单峰型曲线变化,不同干旱指数的动态不同,其中KBDI的月动态呈单峰型曲线变化,5,6,7月最干旱;而PDSI则呈弱单峰型曲线变化,5月较干旱,6月和7月则较湿润。雷击火的年发生次数与9月的PDSI(R2=0.47,P<0.01)或6月和8月的KBDI(R2=0.57,P<0.01)关系密切,年过火总面积则与8月的PDSI(R2=0.20,P<0.01)或6月的KBDI(R2=0.40,P<0.01)有一定的关系。KBDI更适于描述大兴安岭林区的雷击火特征。

黄淮海流域旱涝周期、突变点和趋势分析研究

选取145个气象站近53 a（1961-2013年）逐日气象土壤数据,运用修正Palmer指数、标准化降水指数（SPI）和降水距平百分率对黄淮海流域的数据资料进行分析与计算,在此基础上对3种旱涝评价指数的周期、突变点、趋势性进行对比分析。结果表明：运用小波周期分析法对3种旱涝评价指数进行周期分析所得的结果基本一致,三者都存在22~25 a、5~10 a左右的旱涝变化周期,其中SPI和降水距平百分率在表现小尺度周期变化上比较显著。由M-K统计检验和滑动t检验法对3种指数进行突变点检测,得出修正Palmer指数表征的研究流域旱涝突变年份为1978年,SPI和降水距平百分率的突变年份为1986年。在气温变化和实际蒸发比较大的情况下,修正Palmer指数更能准确地表征旱涝强度、性质和持续性。

三种干旱指数在渭北旱塬应用的对比分析

在分析标准化降水指数、Z指数和Palmer干旱指数计算原理的基础上,利用渭北旱塬某测站1953年1月—2008年3月的月降水观测数据资料,分别应用3种指标对渭北旱塬干旱情况进行计算和分析。结果表明:按标准化降水指数和Z指数划分的干旱等级具有明显的一致性;Palmer干旱指数具有较明确的物理意义,其干旱评价结果与实际情况更为接近,在干旱发展过程描述上更为合理;与标准化降水指数和Z指数相比,Palmer干旱指数更适合渭北旱塬。

Palmer旱度模式在渭北旱塬泾惠渠灌区的应用研究

依据泾惠渠灌区的水文气象历史资料,应用待定系数和回归方法,建立了适用于泾惠渠灌区的Palmer旱度模式。将该旱度模式应用于灌区干旱系列特征分析,分析结果给出不同干旱程度可能发生的频率及年内分布,验证了灌区有较明显的旱化倾向及冬灌期和春灌期大旱的出现机率较大等特征,这些均与灌区多年来的实际干旱情况相符,表明了所建立的Palmer旱度模式合理,具有较明确的物理意义且能够反映灌区的干旱特征。

东北地区作物生长季干旱时空分布特征及其环流背景

依据东北地区71个气象台站1961-2009年5-9月气温、降水资料,对帕默尔干旱指数(PDSI)评价实际干旱的能力进行验证,并对PDSI距平场展开经验正交函数(EOF)分析,同时利用NCEP/NCAR再分析资料对干旱年的环流背景做了初步探讨。结果表明,(1)PDSI对东北地区农作物生长季的实际干旱具有较高评估能力,但在个别年份容易高估干旱程度;(2)EOF前3个特征向量的累积方差贡献率达74.9%。其中,第1特征向量是主要的分布格局,为全区一致型,第2特征向量为南北相反型,第3特征向量为东西相反型;(3)近49a东北地区农作物生长季干旱以9a和23a的变化周期为主,未来几年内干旱趋势仍将持续增强;(4)在干旱年(PDSI≤-1),500hPa高度场上副高偏弱,东北地区处于槽后脊前,同时该地区为位势高度距平的正中心,受高压控制降水偏少。850hPa水汽通量场上,输送到东北地区的西南及东南暖气流的水汽明显较少,同时该地区不仅存在反气旋环流,而且其水汽通量散度大于0,不利于降水。

亚洲和北美干湿变化及其与海表温度异常的关系

利用多通道奇异谱方法(MSSA)分析了1953～2003年亚洲和北美Palmer干旱指数(PISI)与热带和北半球温带海洋海表面温度异常(SSTA)的主要周期振荡特征及其相互联系.结果表明:亚洲和北美PDSI以及SSTA均存在明显的3～6年的年际以及10年左右的年代尺度振荡;此外,亚洲PDSI还存在显著的6～8年的年际振荡.SSTA的年际振荡主要体现了ENSO的变化特征,而其年代尺度振荡的空间分布具有热带太平洋和北太平洋共同作用的类ENSO型.同时,MSSA的分析结果给出了亚洲和北美主要振荡信号的时间和空间演变特征.相关性分析表明,亚洲和北美PDSI的年际及年代尺度振荡均显示明显的对SSTA强迫信号的响应.对于年际振荡,亚洲PISI对SSTA响应强于北美,但年代尺度振荡则反之.此外,亚洲和北美PISI对于SSTA信号响应的关键区域也随时间尺度的不同而发生变化.亚洲的西西伯利亚、青藏高原东西两侧以及中西伯利亚东部在年际和年代尺度上均为受SSTA影响最显著的区域;在年际尺度上,北美中部地区的干湿变化与SSTA存在显著相关,而在年代尺度上,美国西部更易受SSTA年代尺度振荡的影响.

东北半干旱地区Palmer干旱指数特征分析方法

Palmer指标可以较准确地描述干旱的强度,但当各个月份或季节降雨量不均衡时,由于干旱指数综合了各个月份降水的盈余或短缺,使得其弱化了灾情,通过改进方法,引入了马利科夫判据与Palmer指数结合的方法分析干旱特征。分析利用东北半干旱地区辽宁省朝阳地区1952—2011年期间60年的日降水量、气温等气象数据,进行干旱特征分析,结果表明:引入马利科夫判据与Palmer指数结合的方法分析干旱特征方法正确、客观。该方法进一步对Palmer指数分析结果补充判断,有效辨别出60年的试验数据中1959,1960,1963,1993,1999年5个年份原始判定为正常旱情的年份,能够客观地反映实际旱情特征。