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  • 关中地区人类活动强度与地表的时空 关联特征及其驱动作用

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-07-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 人类活动对全球温度升高的促进作用愈加明显,如何科学衡量人类活动强度并探究其与地表温度的时空关联性成为当前研究热题。以关中地区为例,整合人口密度、地区生产总值、夜间灯光强度、建设用地面积比例、电量消耗5个指标表征人类活动强度,分析关中地区人类活动强度与地表温度时空变化规律,探究人类活动强度与地表温度关联性及其驱动作用。结果表明:(1)2001—2020年关中地区平均地表高温、低温区域分别呈现总体增大、减少的趋势,地表高温区域范围不断扩大。(2)2000—2020年关中地区的人类活动强度逐渐增加,特别是在各地级市的市辖区和主要居民点,高强度区域范围不断扩大,而低强度区域主要位于秦岭山区。(3)2000—2020年关中地区人类活动强度与地表温度呈显著正相关性和空间上的集聚性,正相关区域面积呈现增大趋势,主要由不显著及负相关转化为正相关区域,高-高类型集聚区主要分布在各城市主城区,低-低类型集聚区主要分布在秦岭山区。(4)影响地表温度的人类活动强度指标中,夜间灯光强度、人口密度、建设用地面积比例对地表温度的驱动作用最为显著;且夜间灯光强度与建设用地面积比例、人口密度与建设用地面积比例交互作用对地表温度的解释力最强。

  • 甘肃兴隆山不同演替阶段群落土壤氮素矿化对的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-07-04 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 土壤氮素矿化是土壤中氮素循环的关键过程,而温度是影响土壤氮素矿化的最重要的因素之一,研究温度变化对不同演替阶段群落土壤氮素矿化特征的影响,对于明确陆地生态系统中土壤氮素循环过程具有重要意义。本研究以甘肃兴隆山不同演替阶段群落为研究对象,采用室内恒温好气培养法,研究不同演替阶段群落[(草地、灌丛林、白桦林(Betula platyphylla forest)、青杄-白桦林(Picea wilsonii-Betula platyphylla forest)和青杄林(Picea wilsonii forest)]在不同温度(15 ℃、25 ℃和35 ℃)下的土壤氮素矿化特征。结果表明:(1)除草地的0~20 cm土层外,其余演替阶段群落土壤氮素矿化速率随着温度(15~35 ℃)的增加而增大,且不同演替阶段群落土壤氮素累积矿化量随着温度的增加而增加;(2)随着演替的正向推进,不同演替阶段群落土壤氮素矿化速率与累积矿化量均呈先升高后降低趋势, 白桦林的土壤氮素矿化速率最大,分别均是草地、灌丛林、青杄-白桦林、青杄林的1.63倍、1.61倍、1.25倍、1.47倍;而青杄-白桦林的累积矿化量最高,分别是草地、灌丛林、白桦林、青杄林的0.68倍、0.72倍、0.84倍、0.97倍;(3)随着土壤深度的增加,土壤氮素矿化速率与累积矿化量均呈降低趋势,以0~20 cm土层的最大;(4)不同演替阶段群落在15 ℃培养和25 ℃培养下的温度敏感系数Q10均有显著差异(P0.05)。研究结果将为群落土壤的质量演变和土壤供氮能力的动态变化提供理论依据。

  • 复杂山区地表模拟及影响——以内蒙古大青山为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 地表温度(LST)是影响植物分布和生态系统过程的重要因素。本研究利用天气研究与预测模式(WRF)模拟大青山保护区的高时空分辨率LST,通过气象站点观测值和MODIS LST值对比验证模拟结果的准确性,并通过综合影响因素和单一影响因素分析LST与环境因子之间的关系。综合影响因素分析是基于区域模拟LST和区域环境因子进行的分析;单一影响因素分析是首先固定其他环境因子,然后分析LST和单一环境因子的关系。结果表明:模拟值与3个站点观测值相关系数均超过0.97(P0.97),与2 m气温和2 m水气混合比次之(R>0.8),与植被覆盖度和坡度较小(R>0.3),其他因素影响微弱。经单一影响因素分析,在春夏秋冬4个季节,随高程升高LST下降速率分别为0.83 K·(100 m)-1、0.79 K·(100 m)-1、0.80 K·(100 m)-1、0.32 K·(100 m)-1;坡度每增加10°,LST在春夏秋冬分别升高-0.05 K、0.17 K、-0.14 K、0.02 K;植被覆盖度每增加10%,LST在夏冬两季分别升高0.31 K、1.41 K,其他季节则没影响;坡向对4个季节平均LST的影响均为南>西南>东南>西>东>西北>东北>北;年均LST与2 m水汽混合比呈对数关系,与2 m气温呈指数关系。研究结果可为大青山自然保护区管理提供基础数据,也为山地研究提供可借鉴的方法。

  • 盐结皮土壤形成发育过程影响下的能量平衡动态变化

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-04-01 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 地表能量平衡是地气交互作用的关键环节,探究不同下垫面的地表能量平衡特征对了解地表的热量传输具有重要意义。然而,目前对于能量平衡在盐结皮土壤形成过程下的变化特征的研究未见报道,主要难点在于缺少盐结皮形成过程中土壤表面反照率的计算方法,严重影响了盐渍化土壤热量传输的精确定量描述。因此,利用模拟试验结合能量平衡模型,应用反照率计算方法,定量分析了盐结皮土壤形成发育过程下能量平衡的动态变化特征。结果表明:(1)Logistic增长模型可以很好地拟合盐结皮在土壤表面的形成发育过程(R2=0.99)。(2)在持续照射条件下(1000 W·m-2,16 d),随着盐结皮的持续发育,盐结皮土壤的反照率比对照高出0.15~0.41,从而显著降低了土壤对热量的吸收,导致盐结皮土壤表面温度比对照降低了16 ℃。(3)盐结皮土壤的净辐射、感热通量、潜热通量和土壤热通量在反照率和表面温度影响下分别比对照减少了47.9%、52.4%、46.8%和47.4%,显著影响了土壤的剖面温度。研究结果对进一步探讨盐结皮影响下的土壤水热传输过程具有重要的科学价值。

  • 关中地区土壤干湿变化及对气候的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 摘 要:关中地区是陕西省主要的农业生产基地,但频发的旱灾严重阻碍了社会经济的发展。土壤湿度作为反映旱灾的一个重要指标,进行土壤湿度对气候因子响应的研究,可为科学认识干旱规律及制定政策提供依据。以关中地区为研究区,采用2001—2020年的MODIS-NDVI与MODIS-LST长时间序列数据,构建了关中地区地表土壤干湿状况(TVDI)特征空间,采用线性趋势法、相关性分析、敏感性分析等统计方法对关中地区土壤干湿状况的空间分布特征及其对气候的响应进行分析。结果表明:(1)TVDI能够较为准确的反演出关中地区的土壤湿度状况。近20a来,关中地区土壤干湿状况存在变干趋势;其中春季最旱、冬季次之。(2)土壤干湿状况的空间分布存在明显的空间异质性,整体上呈现西南向东北干旱递增的趋势。(3)土壤干湿状况与降水和气温存在相关性。与降水呈正相关关系,随着降水量增加,土壤湿度增加;与气温呈负相关关系,随着气温升高,土壤湿度降低。(4)降水对土壤干湿状况的敏感性较高,而气温对土壤干湿状况的变化程度起着较大的影响。降水决定了土壤湿度值的增加或减少的方向,而气温则决定了增加或减少的程度。土壤干湿状况是一个综合指标,其值受降水和气温的影响。降水是决定值增减趋势的主要因素,而气温则决定了增减的幅度。因此,仅研究气温和降水的影响时,降水是控制土壤干湿状况增减趋势的主要因素,而气温则调节了这种增减的幅度。

  • 1960—2020 年黄河流域气候生长季时空演变及成因分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于1960—2020年黄河流域89个气象站点资料,采用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析和相关分析等方法对黄河流域生长季始期(GSS)、生长季末期(GSE)、生长季长度(GSL)、生长季内≥10 ℃活动积温(AT10)和≥10 ℃活动积温天数(DT10)的时空变化特征及其影响因素进行了分析。结果表明:(1)1960—2020年黄河流域GSS显著提前[-2.04 d·(10a)-1],GSE呈推迟趋势[0.85 d·(10a)-1],GSL显著延长[2.88 d·(10a)-1],但区域差异较大,下游GSS开始最早(2月23),上游最晚(3月30),上游GSE结束最早(10月24),下游最晚(11月30),下游GSL最长为334.03 d,上游最短为297.33 d。(2)近61 a黄河流域GSL的显著延长主要源于GSS的显著提前。(3)近61 a来黄河流域生长季指标存在28 a左右的周期变化,GSS、AT10和DT10于1998年发生突变,GSL于2002年发生突变。(4)黄河流域上、中、下游地区生长季指标变化趋势一致,下游地区变化幅度最大,上游地区次之,中游地区变幅最小。(5)相关分析表明,近61 a来黄河流域GSS提前主要与春季升温有关,GSE延迟主要源于秋季增温,上游和下游地区GSL延长主要源于春季增温,中游地区GSL延长主要与秋季变暖有关。

  • 青海湖流域不同下垫面类型对地表的生物物理影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 本研究选取青海湖流域亚高山灌丛和温性草原两个不同土地覆盖类型的站点,利用湍流通量数据和自动气象站数据对比生长季和非生长季两个站点的微气象要素和地表能量平衡收支,评估土地利用/土地覆盖变化(Land Use/Land Cover Changes,LULCC)对地表温度的生物物理影响。亚高山灌丛相比温性草原具有更低的地表温度、气温和土壤温度,在生长季两个站点的地表温度、气温和土壤温度的差异更为明显,而非生长季相对湿度的差异更为明显。根据直接分解温度理论(Direct Decomposed Temperature Metric,DTM),分析不同下垫面对地表温度的生物物理影响。结果表明:白天灌丛相比草原的冷却作用主要贡献因素是短波辐射、地表土壤热通量和感热通量项,其中短波辐射在灌丛的冷却中起到正反馈作用,而后两者起到负反馈作用。夜间灌丛的冷却作用主要贡献因素是地表土壤热通量项。在相同气候和天气背景下,不同下垫面确实会对地表温度有明显的生物物理反馈作用。

  • 植物纤维毯覆盖对干旱区尾矿砂水热分布的影响

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2023-09-27 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 覆盖会影响尾矿水、热分布,研究植物纤维毯覆盖对尾矿砂水热分布的影响,对微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbial induced calcite precipitation,MICP)技术控制尾矿污染扩散过程中调控水热条件具有实际意义。于2022年夏季在中国科学院新疆生态与地理研究所莫索湾沙漠研究站,布设基于不同材料(黄麻、稻草、椰丝和棕榈)、不同规格(300 gm-2、500 gm-2、700 gm-2和900 gm-2)的植物纤维毯覆盖于尾矿砂的田间模拟试验,通过测定尾矿砂温度、含水率与蒸发量变化,探究植物纤维毯覆盖对尾矿砂水热分布的影响。结果表明:(1) 植物纤维毯覆盖能降低0~20 cm尾矿砂温度、减小日温差及日变化幅度,其中900 gm-2的稻草纤维毯(D9)降温作用最强,日变化幅度最小。(2) 植物纤维毯覆盖能改善0~30 cm尾矿砂的保水性,减少水分蒸发损失。(3) 植物纤维毯覆盖能抑制尾矿砂水分蒸发,试验结束时,相同规格下累积蒸发抑制效率除D9略大于900 gm-2的黄麻纤维毯(H9)外,均表现为:黄麻>稻草>棕榈>椰丝,且均随规格增大而增大,其中D9抑制蒸发效率高达71.3%。(4) 植物纤维毯覆盖干旱区尾矿砂的最佳节水降温方案为D9。综上所述,植物纤维毯覆盖能有效节水降温,研究结果可为干旱区应用MICP技术控制尾矿污染扩散过程中调控水热条件提供理论支撑。

  • 黄河源区夏季地表变化研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-09-19 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用较高空间分辨率的Landsat卫星数据,以覃志豪单窗算法反演黄河源区19902018年(间隔3~5 a)的夏季(7月或8月)地表温度,并对反演结果进行相关性分析。结果表明:(1) 黄河源区夏季地表温度平均值与MODIS地表温度产品的平均值相关系数不高,约为0.5,主要原因是Landsat数据与MODIS产品的空间分辨率不一致。(2) 水体的地表温度基本保持不变,其他地物的地表温度均呈现上升趋势,冰川的地表温度升高最快。(3) 黄河源区各年份地表温度与高程存在明显的负相关关系,相关系数平均值为-0.65。(4) 空间上,黄河源区地表温度值与土壤湿度值的空间分布存在负相关关系。(5) 在气候因素中,降水与地表温度存在明显的负相关关系,其相关系数小于-0.5的区域约占整个源区面积的70%。

  • 柠条种子萌发对不同和土壤含水量的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-01-17 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 柠条(Caragana korshinskii)是我国西北荒漠和半荒漠地区沙地草场的豆科旱生灌木,也是该区水土保持 和防风固沙实践中广泛应用的主要灌木树种之一。本文在人工气候箱控制的6个恒温(5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、 25 ℃和30 ℃)条件下,设置不同梯度的土壤含水量处理(4%、8%、12%、16%、20%和30%),研究了柠条种子萌发对 温度和土壤含水量的响应。结果表明:(1)温度和土壤含水量及二者的交互作用对柠条种子萌发率、萌发速率、萌 发指数和活力指数均具有极显著影响。在10 ℃下萌发率最高达87.5%,在15 ℃、20 ℃和25 ℃下也较高,当温度增 至30 ℃时萌发率大幅降低;萌发速率、萌发指数和活力指数均在5 ℃下最小,且均随温度升高先增大后减小,在 25 ℃或15 ℃最大。(2)随着土壤含水量增加,萌发率、萌发指数和活力指数在不同温度下均呈先升高后降低的趋 势,在5 ℃下的30%土壤含水量处理最大,其他温度下均在20%或16%时最大;萌发速率在5 ℃下随土壤含水量增加 逐渐升高,在其他温度下随土壤含水量增加先升高后降低,其中10 ℃、15 ℃和20 ℃下的20%处理最大,而25 ℃和 30 ℃下的16%处理最大。夏秋季节较高的温度和土壤含水量对柠条种子萌发的抑制可能是保证部分种子进入土 壤种子库并降低幼苗死亡风险的保护性策略,而种子在早春的较低温度和土壤含水量条件下萌发可能是对这种抑 制作用的一种补偿。

  • 2007—2020 年西藏草面时空分布特征

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2022-08-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用20072020年西藏38个气象站点平均草面温度(简称草温)、平均气温、平均地表温度、云量、降水量等观测资料,采用气候统计诊断方法分析了西藏草面温度的时空分异特征及其影响因素,以期科学研究当地草地生态系统和开展专业气象服务。结果表明:西藏年平均草温呈自东南向西北递减的分布。草温与海拔高度存在显著的负相关,海拔高度每升高100 m,季平均草温降低0.44~0.70 ℃,年平均草温降低0.58 ℃;与纬度有着显著的曲线关系,29.3N以南(北)地区,随着纬度增加,草温随之升高(降低)。各站草温呈一峰一谷的日变化特征,日最低值出现在07:00 08:00(北京时间),日最高值均出现在14:00;草温月平均最低值都出现在1月,月平均最高值出现在6月或7月;76%的站点草温的变化为夏季>春季>秋季>冬季的气候特征。西藏草温年较差为21.4 ℃,较气温年较差偏大3.1 ℃;草温日较差达35.7 ℃,远高于气温日较差,偏大21.6 ℃。草温与 气温之差以夏季最大,其次是春季、冬季两者比较接近;草温与地表温度之差以春季最大,夏季次之,冬季最小。在空间分布上,月平均草温与气温、地表温度均呈显著的正相关,与平均风速、积雪日呈显著的负相关;积雪深度对草温的影响,除冬季外二者存在显著的负相关;大部分月份平均草温与总云量、低云量、降水量的关系不显著。86.8%的站点59月平均逐小时草温与降水量存在显著的负相关关系。

  • 中国天山积雪垂直分布异质性研究

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-06-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于20012018年MOD10A2积雪产品和MOD11A2陆地表面温度数据,采用精细分区统计和相关性分析方法,研究了中国天山不同海拔高度上积雪垂直分布特征及其与地表温度(Landsurface temperature,LST)的响应关系。结果表明:中国天山积雪覆盖率(Snow cover percentage,SCP)随海拔的变化呈现春、夏、秋、冬4种不同的季节变化模式。SCP在海拔4200 m以下呈秋冬季增加、春夏季减少态势,在海拔4200 m以上呈秋冬季减少、春夏季增加态势。除冬季外,春、夏、秋3个季节的SCP与LST均具有显著强负相关性。

  • 新疆典型沙漠和绿洲植被-水汽-地表相关性分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-04-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 为探讨新疆不同区域沙漠、绿洲地表温度(Land surface temperature,LST)、归一化植被指数 (Normalized difference vegetation index,NDVI)及大气水汽含量三者间的相关关系,利用20012019 年MOD13C3植被指数、MOD11C3地表温度以及20132017年Suomi NPP VIIRS水蒸气含量数据, 运用Slope趋势分析方法对该问题进行研究。结果表明:(1)20012019年新疆植被指数年平均值整体呈增加趋势,绿洲增加尤为明显。地表温度年平均值变化为绿洲白天减少、夜晚增加,年温度差值减少;沙漠白天夜晚均增加,年温度差值增加。(2)全疆的NDVI、大气水汽含量及地表温度三者的月值数据彼此呈正相关关系。植被增加可减少地表温差和大气水汽差,在北疆绿洲的高植被覆盖区表现明显。绿洲对于生态环境的调控作用优于沙漠,北疆绿洲调控作用优于南疆。(3)塔克拉玛干沙漠在每年310月夜晚地表逆温和逆湿现象明显,导致夜晚大气水汽含量高于白天。南 疆绿洲受沙漠环境及植被增加的双重影响,近年来夜晚水汽含量高于白天水汽含量的月份逐渐减 少,主要集中在夏季。研究结果有利于从宏观层面认识新疆气候变化,为新疆生态环境保护提供有价值的参考。

  • 香日德-柴达木河流域土壤湿度时空变化特征及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 土壤湿度作为生态环境的关键因子,是土壤监测和生态环境变化的重要指标。本研究基于MOD11A2LST和MOD13A2 NDVI数据,通过温度干旱植被指数TVDI(Temperature Vegetation Dryness Index)、相关性分析和区域统计分析等数理统计分析方法对香日德-柴达木河流域植被生长季的土壤湿度时空分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:(1)香日德-柴达木河流域2005年、2010年、2015年和2020年植被生长季TVDI平均值为0.61,最大值为2015年(0.64),最小值为2020年(0.58),年际TVDI值缓慢下降,但在2015年出现上升现象,研究区旱情不稳定且长期处于干旱等级。(2)不同等级土壤湿度的面积从大到小依次为干旱>极干旱>正常>湿润>极湿润,分别占研究区总面积的30.63%、25.77%、22.16%、16.44%、5.01%。(3)TVDI在空间分布上呈现出由西北向东南逐渐递减的趋势,具有明显的区域差异性。(4)TVDI值与海拔呈负相关关系,海拔每升高500 m,TVDI值减少0.11,TVDI值与平均气温呈正相关关系,与坡度和降水量之间不存在明显的相关性关系。

  • 天山北坡城市群地表时空差异及贡献度分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 城市化的加快推进使得土地利用变化加剧,进而导致城市热环境问题日益突出。基于2005年和2018年夏季的MYD21A2地表温度数据,运用空间统计学方法分析了LST的时空分布格局,并结合土地利用数据,通过贡献度指数,对天山北坡城市群地表覆盖类型和行政区划的源汇角色特征进行了分析。结果表明:(1)20052018年建设用地、耕地增长显著,冰川、林地等自然资源地类显著减少,说明城市的发展对生态环境和自然资源造成了较为严重的影响。(2)地表温度等级的空间分布与海拔呈负相关关系,20052018年高温度等级在白天的空间分布有离散化趋势,而夜间则相反,夜间高温度等级空间分布整体有向东南迁移的趋势。(3)不同城市、不同地表覆盖类型由于自然条件、比热容等物理性质的不同,其白天和夜间源汇角色不同,可归纳为昼夜热源型(CI>0)、昼汇夜源型(白天CI,夜间CI>0)和昼夜热汇型(CI)。(4)天山北坡城市群独特的气候和荒漠绿洲山地地貌致使建设用地为昼汇夜源型地类,源汇角色与内地一些城市群(京津冀城市群)存在差异。

  • 天山北坡中部一次短时暴雨的卫星反演云参数特征及成因分析

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-12-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用常规高空、地面观测、自动气象站、NCAR/NCEP FNL 0.5°×0.5°再分析资料和 FY-4A 卫 星多通道扫描成像辐射计(AGRI)载荷 L2 级定量产品资料对 2019 年 6 月 16 日发生于天山北坡的石 河子垦区短时暴雨天气过程的云参数特征及成因进行分析。结果表明:(1)此次短时暴雨过程发 生在巴尔喀什湖附近的高空槽分裂的短波槽配合中低层 700 hPa 切变线和 850 hPa 辐合线共同影 响的环流背景下。(2)黑体亮度温度(Temperature black body,TBB)的发展、合并与暴雨云团的快速发展、合并、加强有较好的对应关系,暴雨云团在暴雨区快速发展,成熟后稳定少动并与上游的云 团不断合并加强。当暴雨云团 TBB 快速下降至-52 ℃以后开始出现降水,暴雨区主要发生在暴雨 云团 TBB 等值线密集区,暴雨云团的云顶高度可发展至 12 km,在云团发展过程中云顶相态由含有 水云、冰云的混合云组成,但主要以过冷水云为主。(3)700 hPa 切变线和 850 hPa 及地面辐合线的 存在为暴雨提供了有利的动力条件,且地面辐合线稳定少动,有利于强有力的垂直上升运动携带充沛的水汽在暴雨区聚集致使暴雨发生,此次暴雨的水汽路径主要有偏西和偏南两条路径。

  • 基于Catboost 的AMSR-2 半经验地表降尺度

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以古尔班通古特沙漠为研究对象,采用2019年AMSR-2的4通道被动微波亮温及MODIS植被指数,探索Catboost算法对被动微波地表温度空间降尺度的可行性,填补古尔班通古特沙漠MYD11A1的缺失像元,为获取全天候日、夜间多层土壤温度提供数据参考。结果表明:(1)古尔班通古特沙漠日、夜间用于降尺度研究的特征向量(23.8 GHz V、36.5 GHz V、18.7 GHz H、89 GHz V、36.5-23.8 GHz V、36.5 V-18.7 GHz H、EVI、NDVI)与地表温度的相关性空间分异特征明显,显示沙漠相关性高,绿洲相关性低,且日间分异性更强;而盐矿覆盖会降低微波与地表温度相关性。(2)Catboost 4通道模型建立的被动微波亮温与地表温度间映射关系表现出鲁棒性。降尺度结果精度较高,日夜间R2分别为0.977、0.980,RMSE分别为3.69 K、2.38 K,MAE分别为2.71 K、1.70 K。(3)单通道相关性统计结果与重要性分析结果存在差异,表明特征因子相关性统计结果不能直接作为Catboost被动微波反演地表温度特征选择依据。(4)降尺度结果与站点6层土壤温度均呈极显著正相关,并随着深度的增加相关系数r 总体呈下降趋势,RMSE呈增加趋势。

  • 基于GEV分布的西营河流域洪水特性分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 根据西营河九条岭水文站1972—2019年逐年洪水水文要素摘录表,采用年最大值抽样法得到年最大日流量、春、夏季最大日流量共3个样本序列,用M-K检验法分析其变化趋势,并采用GEV分布对3组序列进行拟合分析,使用K-S法与PPCC检验法评价理论分布与实测序列的拟合精度。结果表明:GEV分布能够很好的拟合九条岭水文站的最大日流量序列。根据理论重现期分析,流域内春季发生洪水的次数在减少,夏季发生洪水的次数自1980s以来呈先减少后增加的趋势。山区径流受气候变化影响显著,增温变枯现象普遍。春季高频次的发生温度骤升现象,使得春季洪水发生时间提前,雪冰融水补给比例减少导致西营河流域春季发生洪水次数减少,夏季汛期降水量很大程度决定着流域内洪水大小,流域内年降水总量变化趋势与发生洪水事件的次数的年际变化趋势一致,均呈先升后降再升的波动趋势。

  • 2003—2018 年中国地表年最大值的时空分布及变化特征

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 中国幅员辽阔、气候差异大、人口众多,在全球气候变化背景下研究中国的气候变化对维 护中国乃至世界的粮食安全以及社会经济持续稳定发展具有十分重要的意义。地表温度最大值 可避免云雨天气对热红外遥感获取地表温度准确数据的干扰,且年变化较为稳定,但对重大土地 利用转移、干旱热浪等高度敏锐。基于 2003—2018 年 MODIS(Moderate resolution imaging spectrora⁃ diometer)地表温度产品,采用气候倾向率、线性相关系数等研究方法分析了中国地表温度年最大 值的时空分布及变化特征。结果表明:(1)中国地表温度年最大值呈现北高南低的空间分布特征, 中国地表温度年最大值的最高值位于新疆吐鲁番盆地。(2)地表温度年最大值的空间分布按中国 气候区划分区分析表明,温带大陆性气候区地表温度年最大值最高,温带季风气候区的值较高,高 原山地气候区、亚热带季风气候区、热带季风气候区的值较低,地表温度年最大值的空间分布格局 与地表覆盖类型相关。(3)2003—2018 年,中国地表温度年最大值的时间变化特征总体表现为微弱 降温趋势,气候倾向率为-0.06 K·(10a)-1,降温区域占全国总面积的 50.45%。(4)气候倾向率在空间 上表现为西高东低,西部升温趋势比东部更加明显。部分区域表现为显著降温趋势,如北方中部、 华南区域、塔里木盆地边缘等,这些区域的降温与植被覆盖变化有关。

  • 京藏高速柴达木腹地路面变化特征及与气温要素影响分析

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用 2018 年 3 月 1 日—2020 年 2 月 29 日京藏高速柴达木腹地路段新建的伊克高里、宗加镇 和大格勒 3 个交通自动观测站逐日气象资料,分析了四季路面温度和气温逐小时变化特征,统计了 路面最高、最低温度和最高、最低气温之间的相关关系,建立了 3 站四季路面最高温度和最低温度 分别与最高气温和最低气温相关性方程,旨在为路面温度精细化预报服务提供参考。结果表明: 京藏高速柴达木腹地路段伊克高里、宗加镇和大格勒 3 站路面温度和气温不同季节具有明显的日变化特征,路面温度和气温达到最低值和最高值的时间并不是完全相同。3 站路面温度09:00后上升速度均比气温上升速度快,路面温度升温位相较气温均超前,10:00—18:00期间各站路面温度与气温差别均较大。伊克高里站平均路面温度始终低于宗加镇和大格勒站路面平均温度。3站平均气温变化趋势比较一致,冬季和秋季平均气温昼夜差异明显。应用统计学方法建立的伊克高里、宗加镇和大格勒最高和最低路面温度与最高和最低气温相关性方程具有很好的实际应用价值,可 在实际业务工作中推广应用。