利用遥感反演的叶面积指数研究中国东部生态系统对东亚季风的响应

利用遥感信息反演的叶面积指数(LAI)数据和生物气候数据,研究区域尺度的植被生态系统季节和年际变化对东亚季风的响应。结果发现,中国东部季风区的植被生态系统与东亚季风气候呈显著的年际和季节变化相关,在季节尺度上表现为随着东亚季风从春季到秋季的由南向北的推进过程,植被生态系统出现明显的季节变化;在年际尺度上,高的LAI出现于强的东亚季风年,而低的LAI值则与弱的东亚季风年相对应,证明中国东部季风区呈现出季风驱动生态系统的明显特征,而且LAI可显示这一强的信号。

应用动态植被模型LPJ模拟中国植被变化研究

依据中国植被与气候的关系对动态植被模型LPJ中的生物气候参数进行了调整.将改进后LPJ模拟的潜在植被类型与中国植被区划图比较发现有很大改进.应用CRU05资料和改进后的LPJ模型模拟了中国20世纪的4个气候阶段的潜在植被类型的分布变化.结果发现,由于气候变暖,20世纪我国森林植被大部分呈现出北移趋势,而热带季雨林、雨林植被分布在20世纪呈西移趋势,其面积减少最大;温带常绿阔叶林植被分布呈南移特征,其面积呈增加趋势.温带草本植被面积呈扩大趋势,而无植被区面积呈缩减趋势.

基于因子分析方法的中国植被NDVI与气候关系研究

利用1982～2000年NDVI数据和气象台站资料，对我国几种植被型组和气候的相关关系进行了研究。首先利用NDVI结合植被类型图将我国植被划分为9种植被型组；然后利用因子分析方法进行了气候指标的选择并采用相对湿度、平均最高温度和平均风速作为本研究的气候因子；最后对7种植被型组NDVI值同相应季节及其前三个季节的气候指标进行了相关分析。结果表明，利用因子分析方法选择的气候指标可以较好地进行植被气候关系分析；在我国温度条件比水分条件更明显地影响植被的生长，水分条件较其他气候因素对植被生长表现了更明显的滞后效应；而平均风速则对我国荒漠植被生长有较大的影响。

全球植被叶面积指数对温度和降水的响应研究

利用一套新的遥感信息反演的叶面积指数 (LAI)数据和生物气候数据 ,建立了全球尺度的LAI与降水及温度的总体相关和距平相关 ,用以揭示全球尺度的植被季节和年际的变化对气候变化的响应特征 .结果发现 ,全球尺度植被与气候因子的季节和年际变化随不同的生态系统差异明显 .植被LAI与温度的总体正相关的最大值出现在北半球的中高纬度地区 ;LAI与降水的总体正相关高值 ( >0 .78)出现在亚洲东部、北美洲北部腹地和热带非洲北部的Sahel地区 ;最大的LAI与温度的正距平相关 ( 0 .4— 0 .6)出现在东南亚南部、非洲Sahel地区的南部和巴西东部等热带地区 ;而从LAI与降水的距平相关来看 ,最明显的特征是出现在西伯利亚、亚洲北部和北美西北部的强的负距平相关 .本文进一步阐明了出现相关特征差异的陆

生物量估测模型中遥感信息与植被光合参数的关系研究

本文通过对建立估测植被生物量遥感模型中所涉及的遥感信息参数与植被光合参数的关系分析，从理论和实验中阐明了反映植物长势的归一化植被指数（ＮＤＶＩ）和反映植物光合面积的叶面积指数（ＬＡＩ）、光合有效辐射（ＰＡＲ）及吸收光合有效辐射（ＡＰＡＲ）的相互关系，对在实际中建立更为机理的生物量遥感模型提供可供进一步参考的依据。

遥感信息结合光合特性研究作物光合产量估测模型

从遥感信息参数和植物生理生态参数出发 ,建立了遥感—光合作物产量机理模型(RSPCYM) ,其中包括直接以遥感信息获取吸收光合有效辐射 (APAR),将用以完整表示作物生育期中光合时间的作物光合同化势 (CPAP)引入到遥感—光合作物产量模型中,同时利用遥感信息求算作物光合速率 ,进而建立遥感—光合作物产量模型。将建立的模型用于典型区域的冬小麦作物产量估测研究中 ,表明发展的模型有可比的精度。

中国森林土壤氮储量估算

通过对中国典型森林区域土壤剖面的统计计算,分别估算了中国森林土壤表层(0～20cm)和土壤层的平均氮密度和氮库贮量,得出中国森林土壤层的氮密度为34.64tN/hm2,氮库贮量为0.6499PgN;而土壤表层的氮密度为164.37tN/hm2,氮库贮量为2.6493PgN。

黑龙江省作物生长季农田土壤水分分区研究

依据对农田土壤水分状况的表征程度 ,确定了包括土壤水分常数、土壤蓄水量以及土壤蓄水量盈亏值三类共计 9个指标 ,对黑龙江省农田土壤水分盈亏状况进行了较为客观的分区。分区结果表明 ,整个生长季全省呈现西亏东盈中部正常的特点 ,且依不同生长季时段和土层厚度有较大差异 ,为指导黑龙江省农业生产提供重要依据。

以气孔导度为显参的遥感光合水分胁迫作物产量模型研究

本文给出利用遥感信息和作物生理参数研究遥感—光合水分胁迫作物产量模型的概念，建立以作物气孔导度为显参的遥感—光合水分胁迫作物产量模型；对模型的参数给出求解公式，最后进行华北平原典型区的遥感—光合水分胁迫作物产量模型的作物产量填图，并于已有模型的应用结果比较。

影响植被内部辐射状况的冠层结构特征研究

植被冠层结构特征是影响植被内部辐射状况的重要因子之一，对于 植被群体的光合特性来说，冠层结构特性影响了光合有效辐射的截获、吸收和透 射。本文着重分析了冠层结构的数量特征（如叶面积指数）和冠层几何结构特性，综 合考虑叶倾角、叶方位角和Ｇ函数等群体几何特征，以便直接用于遥感光合植被生 物量机理估测模型的建立。

CO_2倍增下遥感-光合作物产量响应模型的研究与应用

首先给出ＣＯ２ 倍增下遥感光合作物产量的概念模型，之后分析未受ＣＯ２ 倍增的遥感光合作物产量估测模型；在考虑ＣＯ２ 倍增对作物产量的影响后，对影响干物质累积的作物光合速率的模型进行修正，进而修正遥感光合作物产量估测模型。建立ＣＯ２ 倍增下作物产量响应模型，求取各参数，并在ＣＯ２ 倍增下对我国华北地区冬小麦产量响应进行填图，表明模型的估测结果有良好的可比性。

植被碳同化估测与遥感信息的关系研究

简析了估测植被碳同化遥感-光合机理模型的重要性,阐述了遥感信息反演的参数与植被碳同化的关系,其中包括归一化差值光谱植被指数(NDVI)、叶面积指数(LAI)、吸收光合有效辐射(APAR)、热红外辐射(TIR)等与植被碳同化之间关系,为建立全遥感-光合机理碳同化模型,应用遥感信息估测植被碳同化提供依据。

未来的天气气候预测体系

天气气候预测中的不确定性是不可避免的。它一方面给用户或有关决策者带来很大的困难,同时也给科学工作者提出了新的研究课题。文章较为系统地评述了近几年出现的关于如何发展未来气象预测体系的若干观点,根据风险经济学和决策理论,构建了一个未来天气气候预测体系的概念模型。其主要思想是将气象预测过程同用户决策过程有机地结合起来,充分利用来自用户的知识和风险管理经验,形成一个相互作用协同发展的预测体系。

北极涛动和南极涛动的年变化特征

北极涛动 (ArcticOscillation ,简称AO)和南极涛动 (AntarcticOscillation ,简称AAO)分别用于描述北半球和南半球热带外气候变率的主要模态 ,它们分别是北半球和南半球中纬度和高纬度之间气压变化的跷跷板结构。作者利用 1 95 8年 1月～ 1 999年 1 2月的NCEP/NCAR全球再分析月平均资料、北极涛动指数IAO和南极涛动指数IAAO来研究AO和AAO的年变化特征以及AO和AAO与纬向平均的月平均各要素场的相关系数随纬度和月份的变化规律。

地气图预测全国月降水的实践总结

根据地热涡的移动规律和地热释放的持续性，我们设计了两种月降水的预测方法：（1）外推法，依据过去2～3个月地热涡和多雨区的移向、移速，外推下个月多雨区的位置；（2）“正多负少”规则，利用地热释放的持续性，对3．2m地温月际变温为正的地区，预测下月多雨，月际变温为负的地区预测下月少雨（“正多负少”规则）。此规则的历史拟合率约为65％。指出了5种不符合“正多负少”规则的情形及其可能原因。利用上述2种方法，从2005年9月开始进行全国降水预测试验，按全国统一评分方法，2年多来平均得分为67．5分，2007年12个月的平均得到70．5分。

1998年夏季地震、地温场演变与洪涝过程分析

基于地震、土壤温度和降水资料 ,从地球系统各圈层相互作用的观点分析了 1 998年夏季长江和嫩江流域特大洪涝灾害的成因 ,探讨了地球固体圈层热力活动对大气圈异常事件的激发作用 .分析表明深层 (3.2m)土壤温度场与同期降水场的分布有很好的一致性 ,同时降水过程对下垫面脉冲性热扰动有较为敏感的响应 .

强震前的“干热异常”与地温、降水波及应变弱停

对近30年出现在中国西部及邻区的14次MS≥6.9强震前1年多内的地温场和降水场进行了分析。发现有如下共同规律：①在震前1年左右东亚地区会出现干热异常（3.2 m地温升高,同时降水距平为负值）,持续时间约为2-6个月,最大干热面积可达2-4×106km^2;②在震前0.5-1年左右我国的月降水距平%图和3.2 m地温距平的月际变温图上,可看到波长小于1 000 km的地温波和降水波,可称为＂超低频应力密度波（应变波）＂,它是致使岩石破裂的力源;③在震前0-2个月应变波的波长会停止缩短,振幅变小,且波动方向可有一个近90°的旋转,是＂应变弱停＂的表现。以上可视为孕震三步曲。依据上述统计事实本文提出了强震成因的假设：地外核中有一股热力极不稳定的Benard上升流体对其上的壳幔层形成顶托,造成地温升高,对流热传导系数变小,形成干热异常;岩石圈中脆性层的应力不断增大,致使出现不稳定波（应变波）;出现＂应变弱停＂时意味着强震即将爆发。

本世纪全球增暖的显著性分析

用Ｊｏｎｅｓ、Ｗａｌａｃｅ等人全球年平均气温距平和全球陆地和海洋月平均气温距平格点资料，通过相关和趋势分析及Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌ趋势检验（以下简称ＭＫＴ检验）发现：本世纪全球绝大部分地区增暖是显著的，而热带、副热带海洋，尤其是印度洋近百年来增暖最稳定．北大西洋近几十年来的显著降温导致了西半球３０°Ｎ以北大部分地区增暖趋势明显下降．与之相反，东半球欧亚大陆近几十年来冬季的强烈增温使地球增暖趋势大大增高。

西北太平洋M_s≥7.8级强震影响我国月季降水场的过程分析

地震与气候变化的关系现已成为一个研究热点.本文根据地球流体力学的长波理论,研究了强震地热涡的长波运动特性;分析了西太平洋M_s≥7.8级强震与我国月降水场的对应关系.研究结果表明,与强震相伴的地热涡尺度超过850 km时,它会向西退行,从而影响我国月季降水场的相应演变.利用上述结果。对2007年我国汛期降水分布进行了预报,实况证明此方法可行.

地球系统10^(-1)年变化原因概述

我们曾论述了地球系统10~0～10~8年变化的原因,唯对10^(-1)年(月一年)的地球系统变化未指出其变化原因。经过近年的研究,现在可以明确地指出,地球内部有两类流体:地外核和岩石圈裂隙中地下流体(地气)的活动是引发10^(-1)年地球系统变化的原因。外核的上升运动会使其上部岩石圈产生上抬和压缩,在地表层就出现3.2 m地温升高和降水减少的"干热异常",经过"孕震三步曲"最终引发构造地震。外核的下降运动会使其上部岩石圈产生下沉和拉张作用,地表层表现为3.2 m地温降低,同时降水增多的"湿冷异常",最终可导致发生陷落地震。外核的脉冲运动是引发岩石圈中形成地热(冷)涡的"源"。地气环流也是旋转地球上的一种流体运动,其特征速度(地下风速)约为0.2 m/s,据此可推得"自然气候周期"约为8个月。地气环流是使地气系统得以"流"的动力源。地热(冷)涡的"源"、"流"相结合是使短期气候呈现纷繁复杂变化的原因。