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城市化对大都市郊区气象站气温记录的影响被引量：1: 2015年; [目的]探讨城市化对城市附近地区气温变化的影响,了解区域尺度的气候及环境变化。[方法]基于北京市及天津市附近气象站1973—2008年地面气温观测资料,综合城市规模、气象站与城市相对位置关系及风向因素,对气温的年变化和季节变化以及城市热岛(UHI)效应对城市附近气象站地面气温观测的影响程度(城市影响指数)进行分析,并估算气象站地面气温序列中的城市化影响偏差。[结果](1)由于城市化的影响,1973—2008年北京站远比天津站升温迅速,二者年平均气温的升温速率分别为0.65和0.17℃/10a;(2)UHI对同一气象站的影响在不同季节差异很大,但总体上北京站所受影响远比天津站严重;(3)北京站及天津站地面气温序列中的城市化影响偏差巨大,且城市化对北京站及天津站年最低气温的增温贡献率最大,分别达56%和100%。[结论]在进行区域气候及环境变化研究时,应当对城市附近地区的城市化影响予以关注。; 金凯王飞夏磊穆兴民; 关键词：气温变化城市化城市热岛

基于SPEI的1981—2017年中国北方地区干旱时空分布特征被引量：17: 2019年; 基于逐日降水量实测数据以及根据Penman-Monteith公式获取的潜在蒸散发量,计算了中国北方地区1981-2017年的标准化降水蒸散指数(SPEI),并采用Mann-Kendall检验及旋转经验正交矩阵(REOF)等方法,探讨了近37年来北方地区干旱时空分布特征。结果表明:(1)1981-2017年北方地区约有74%的区域SPEI呈减小趋势,其中显著减小( P <0.05)的区域占总面积的43%,区域平均SPEI趋势率为-0.015·a -1 ( P <0.01),1994年为其突变年;(2)近37年来,北方地区轻度干旱(-1.2; 史尚渝王飞金凯金凯

华北地区均一化地面气温序列中的城市化影响检测被引量：4: 2015年; 应用华北地区30座大城市及其附近31个气象站的城市统计资料、DMSP/OLS夜间灯光数据和均一化历史气温数据,分析了城市热岛(UHI)对气象站地面气温序列的影响。结果表明:(1)1955—2004年和1975一2004年华北地区31个气象站的年平均气温分别升高了1.40℃和1.38℃,平均增温速率分别为0.28℃·10a^(-1)和0.46℃·10a^(-1),但不同台站间的增温速率相差很大;(2)各气象站间气温变化的差异与城市化进程关系密切,尤其是城市规模的扩大和台站与城市距离的缩小;(3)城市化对城市附近区域气温的影响在1975年之前整体较弱,之后则迅速增强,1975—2004年各气象站的城市影响指数(Uii)平均增加7.5%;(4)近50 a和近30 a来,城市化增温贡献率分别达19%和23%,城市热岛已严重影响了城市附近区域的气温变化。本研究建议在应用均一化历史气温数据之前,应对城市化影响偏差给予考虑。; 金凯王飞夏磊穆兴民; 关键词：城市热岛城市化气温变化

黄土高原地区土地覆盖变化对气候的反馈作用数值模拟被引量：6: 2017年; 区域尺度土地覆盖变化是自然变化和人类活动共同驱动的结果,同时又对区域气候环境产生反馈。利用欧洲中值数值预报中心(ECMWF)ERA-Interim再分析资料,驱动RegCM4.5区域气候模式,进行了两个时间段(1980-2014、2005-2014)的数值模拟试验。以1∶250 000土地利用图为基础,结合植被图、土壤图制作具有高精度、极强现势性的土地覆盖资料,区域模式中陆面过程模式采用BATS,模拟了现实的土地覆盖改变对气候要素的影响,分析了黄土高原地区土地覆盖变化对气候的反馈作用。结果表明:(1)RegCM4.5不但能够较好描述黄土高原气温、降水的时间空间分布特征,也能够模拟土地覆盖变化对黄土高原局地气候变化的反馈。(2)不同土地覆盖变化特征对气候反馈作用不同,荒漠化会引起局部地区气温升高和降水减少,并通过正反馈机制,致使自然植被生长发育受阻;水域旱化会导致夏季气温升高和降水增加,从而加剧干旱洪涝灾害风险;草地覆盖增加会导致春夏季降水量与气温的降低,秋冬季降水量与气温升高。(3)土地覆盖变化对气温与降水的影响在夏季较强。该研究可促进对黄土高原生态治理环境效应的理解,也能深化对土地利用-气候变化之间互馈作用的过程认识,并为区域生态建设对策选择提供参考。; 苟娇娇王飞于恩涛金凯; 关键词：区域气候模式土地覆盖变化黄土高原

黄土高原植被恢复引发区域气温下降被引量：10: 2018年; 黄土高原退耕还林(草)等生态恢复工程促进了地表植被覆盖增加,进而通过影响地表-大气之间热量交换影响区域气候过程。基于黄土高原1998—2000年和2008—2010年SPOT卫星反演的植被覆盖资料、54个地面气象站气温资料及EIN-Interim地表热通量数据,采用空间分析交叉验证及地表热量平衡分析的方法,从站点尺度探讨了退耕还林(草)工程初期和10年后黄土高原植被变化与气温和地表热通量变化之间的关系。研究表明,退耕还林(草)工程开展10年后,黄土高原气温最小值、最大值与平均值均有下降,植被覆盖增加与气温变量降低在空间上呈正相关。同时,植被覆盖增加与潜热通量增加、感热通量与大气下行长波辐射下降在空间上也呈正相关关系。这些结果表明,植被恢复可通过增加地表蒸散发作用对区域气候产生降温效应,会减缓气温升高对黄土高原生态系统的影响。; 苟娇娇王飞王飞董强; 关键词：黄土高原退耕还林(草)区域气候

黄土高原地区植被指数对干旱变化的响应被引量：20: 2020年; 基于黄土高原83个地面气象站2000—2016年观测数据,计算标准化降水蒸散发指数(SPEI,standardized precipitation evapotranspiration index),分析黄土高原干旱时空变化特征,并结合对应时段的归一化植被指数(NDVI,normal difference vegetation index),研究不同土地利用类型及不同海拔高度植被对气象干旱的响应。结果表明:(1)通过旋转经验正交函数(REOF,rotational empirical orthogonal function)可将黄土高原划分为东南区、东北区、西南区和西北区;除西北区外均呈明显湿润化特征。(2)生长季各月黄土高原NDVI均呈显著增大趋势,NDVI均与SPEI呈正相关关系,其中两者在6—9月相关性最强(P<0.05)。(3)对于研究区内4种土地利用类型(耕地、草灌、森林和未利用土地),生长季内NDVI与SPEI呈显著正相关的面积百分比在草灌类型最大(62.54%),耕地类型次之(52.97%),而森林类型最小(25.62%)。(4)6—9月NDVI与SPEI呈显著正相关的面积百分比随海拔的升高先增加后减小,最大值出现在海拔1500~2000 m。; 史尚渝王飞金凯金凯; 关键词：黄土高原植被变化气象干旱 NDVI

城市化对长沙市两气象站气温记录的影响被引量：3: 2017年; 为深入认识城市对其附近气象站气温的影响,采用位于长沙市区东部和西部两个气象观测站的2007—2009年的逐日气温、风向和风速资料,结合地表覆盖特征数据,对比分析了两站气象记录差异,并通过改进的城市影响指数模型估算了气温资料中的城市影响偏差。分析显示:(1)2007—2009年东、西气象站逐月平均气温(T_(mean))、最高气温(T_(max))和最低气温(T_(min))差异很大,最大差异分别可达0.90℃、0.83℃和1.34℃;(2)受城市及风向的影响,两气象站的逐月城市影响指数(K)差异较大,东、西站平均K值分别为2.01和1.50,年内同一台站的K值存在季节变化规律;(3)两站逐月ΔK与ΔT(之间存在极显著正相关关系;(4)东、西两站2007年T_(mean)中的城市增温最大,分别达0.63℃和0.45℃。城市附近气象站气温记录受城市规模、风向和风速等因素影响明显,在分析长历时气候变化特征和利用站点记录数据进行空间分析时,有必要对气温数据进行订正。; 金凯王飞苟娇娇; 关键词：城市化气象站气温

1982—2015年中国气候变化和人类活动对植被NDVI变化的影响被引量：204: 2020年; 基于中国603个气象站的地表气温和降水观测资料以及GIMMS NDVI3g数据,采用变化趋势分析和多元回归残差分析等方法研究了1982—2015年中国植被NDVI变化特征及其主要驱动因素(即气候变化和人类活动)的相应贡献。结果表明:①1982—2015年中国植被恢复明显,在选择的32个省级行政区中,山西、陕西和重庆的生长季NDVI增加最快,仅上海生长季NDVI呈减小趋势。②气候变化和人类活动的共同作用是中国植被NDVI呈现整体快速增加和巨大空间差异的主要原因,其中气候变化对各省生长季NDVI变化的影响在-0.01×10^-3~1.05×10^-3a^-1之间,而人类活动的影响在-0.32×10^-3~1.77×10^-3a^-1之间。③气候变化和人类活动分别对中国近34年来植被NDVI的增加贡献了40%和60%;人类活动贡献率超过80%的区域主要集中在黄土高原中部、华北平原以及中国东北和西南等地;人类活动贡献率大于50%的省份有22个,其中贡献率最大的3个地区为上海、黑龙江和云南。研究结果建议应更加重视人类活动在植被恢复中的作用。; 金凯王飞王飞史尚渝韩剑桥; 关键词：植被变化气候变化 NDVI

中国人为热变化及其对地表能量平衡的影响: 2019年; 利用人口统计、分布数据及能源消费统计资料,对中国1980～2015年人为热通量(Q_a)的时空变化进行了研究,并将其与地表净太阳辐射(R_n)进行了对比分析,以探讨人为热对不同尺度地表能量平衡的影响.结果表明,在研究时段内,全国平均Q_a呈显著升高趋势(0.11W/m^2/10a,P<0.001),从1980年的0.07W/m^2上升到2015年的0.45W/m^2,已经约相当于全球工业革命以来CO_2排放引起辐射强迫(1.68W/m^2)的27%;其中Q_a高值区(≥1.00W/m^2)已由1990年的点状分布变为2015年的面状分布,占到全国面积的10%;全国平均R_n的趋势率(0.18W/m^2/10a)略大于Q_a,但未通过显著性检验(P=0.381).对于参与计算的31个省会城市,2015年市区Q_a平均值在1～32W/m^2之间,平均达17W/m^2,相当于R_n平均值(147W/m^2)的12%;在栅格尺度上(0.5min×0.5min),除拉萨外,其余城市的Q_a像元最大值均超过了120W/m^2,已经导致局地的热平衡发生了本质变化.研究认为,人为热释放因素不但需要在城市气候模拟研究中给予更多考虑,而且在全球和区域气候模拟与评价中以及制定气候变化应对策略时也有必要给予充分考虑,以促进全面认识并减缓气温升高.; 金凯王飞刘欢欢苟娇娇丁文斌; 关键词：太阳辐射地表能量平衡

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