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2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应 被引量：34
1
作者 赵倩倩 张京朋 +1 位作者 赵天保 李建华 《高原气象》 CSCD 北大核心 2021年第2期292-301,共10页
气候是植被变化的主要驱动因子,研究全球增暖背景下中国区域植被变化及其对气候的响应对于国家开展重大生态恢复评估和未来植被保护政策制定具有重要意义。利用2000-2016年MODIS植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)... 气候是植被变化的主要驱动因子,研究全球增暖背景下中国区域植被变化及其对气候的响应对于国家开展重大生态恢复评估和未来植被保护政策制定具有重要意义。利用2000-2016年MODIS植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据集,运用统计分析方法,从平均态、线性趋势、时间序列、相关性等方面系统分析了2000年以来中国区域植被变化及其对气候变化的响应。结果表明:中国区域NDVI在平均态上呈现从东南向西北递减的空间分布,受降水生长季的影响,东部地区植被指数明显较大;我国大部分地区NDVI呈现增加的趋势,其中湿润半湿润地区NDVI增长幅度为0.037·(10a)^(-1),而在干旱半干旱地区变化较小[0.013·(10a)^(-1)]。NDVI的变化与气候驱动因素的相关性存在一定的区域差异,其中:NDVI与气温变化在东南沿海、东北东部以及青藏高原北部等地区呈现出显著正相关,而在青藏高原南部等地区呈现微弱的负相关;除青藏高原、塔里木盆地和东北北部等地区外,NDVI与降水量在全国大多数地区呈正相关。从全国平均来看,温度和降水变化对NDVI的贡献分别为7.5%和9.1%,其中温度对NDVI变化的贡献主要体现在湿润半湿润地区(9.3%),而降水的贡献则在干旱半干旱地区(12.2%)。植被变化对气候要素驱动的响应也呈现出明显的区域差异性,在我国东南沿海、云贵高原东部、四川盆地等南方地区以及黄河中下游、东北东部等部分地区,NDVI变化对气温的敏感性最强;而在中国北方干旱半干旱大部分地区,NDVI变化则是对降水驱动具有很显著的响应特征。总体而言,气温是驱动南方地区植被变化的主导因子,而降水则调控着北方地区植被生长变化。 展开更多
关键词 NDVI 植被变化 气候变化
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微波辐射计观测数据在降水预报中的应用 被引量：29
2
作者 党张利 张京朋 +3 位作者 曲宗希 赵慧 张北斗 张文煜 《干旱气象》 2015年第2期340-343,共4页
利用兰州大学半干旱气候与环境观测站2007~2010年夏季地基12通道微波辐射计观测数据,对半干旱区降水前和非降水过程的水汽含量和云液态水含量的变化特征进行分析。结果表明：（1）水汽含量达到2.20 cm可以作为半干旱区降水预报的阈值。... 利用兰州大学半干旱气候与环境观测站2007~2010年夏季地基12通道微波辐射计观测数据,对半干旱区降水前和非降水过程的水汽含量和云液态水含量的变化特征进行分析。结果表明：（1）水汽含量达到2.20 cm可以作为半干旱区降水预报的阈值。水汽含量随时间变化比较平缓,变率约为0.06 cm/h,且降水前24 h内水汽含量均〉2.20 cm;或者水汽含量开始较小,但降水前水汽含量随时间出现拐点,之后变率开始增加,可达0.19 cm/h以上,进而使水汽含量〉2.20 cm。这2种情况均可预报可能有降水产生;（2）云液态水含量达到0.20 mm可以作为降水预报的阈值,且降水前云液态水含量随时间变化出现拐点,之后变率开始增加,可以预报1 h后可能有降水。 展开更多
关键词 微波辐射计 水汽含量 云液态水含量 降水阈值
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气候变化背景下中国陆地水循环时空演变 被引量：21
3
作者 苏布达 孙赫敏 +7 位作者 李修仓 李振杰 张京朋 王艳君 黄金龙 高妙妮 姜彤 司丽丽 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1096-1105,共10页
水循环是气候系统各子系统相互作用过程中一个最活跃的枢纽,受气候变化影响显著。本文采用观测和多套再分析数据,系统分析了1979年以来中国及各大流域大气水汽含量、降水、蒸散发和地表径流等水循环要素年际变化。研究发现,1979-2018年... 水循环是气候系统各子系统相互作用过程中一个最活跃的枢纽,受气候变化影响显著。本文采用观测和多套再分析数据,系统分析了1979年以来中国及各大流域大气水汽含量、降水、蒸散发和地表径流等水循环要素年际变化。研究发现,1979-2018年,中国陆地整层大气水汽含量和水汽收支呈显著上升趋势;水汽收支除在松花江和西南诸河略有下降,其余流域均呈上升趋势;降水除西北诸河流域呈现显著上升趋势外,其余流域变化不显著;蒸散发整体呈微弱增加,但南方大部流域呈现显著的减小趋势;除西北诸河径流显著上升趋势外,北方大部分流域地表径流呈现减少趋势,而南方流域的径流变化趋势复杂多样。相对1979-2000年,21世纪以来中国年平均气温上升约0.63℃,年降水量、大气水汽含量分别增加0.5%和1.2%,水汽总输入和输出量均减小,降水再循环率增加10.9%。进入21世纪,中国陆地水资源一级分区内循环均较前20 a活跃,降水再循环率除松花江和辽河流域外,均有所增加。其中,海河、黄河、淮河和西北诸河流域的水汽和蒸发形成的降水都有所增加;辽河流域蒸发形成的降水有所增加,但输入水汽减少导致流域降水减少最多;松花江、长江、珠江和西南诸河流域蒸发形成的降水增加,输入水汽减少导致降水略有减少;东南诸河蒸发形成的降水略有增加,但整体变化不大。 展开更多
关键词 陆地水循环 气候变化 中国
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CMIP6模式模拟的人类活动和自然强迫对全球地表气温多尺度变化的影响
4
作者 徐川 赵天保 +1 位作者 张京朋 陶丽 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期477-491,共15页
量化人类活动在气候变化中的定量贡献是气候变化检测归因研究的核心科学问题,也是提高气候变化预测和预估水平的重要科学基础.本文基于最新的第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)多模式历史归因模拟试验(DAMIP),检测了人为因素(ANT)和自... 量化人类活动在气候变化中的定量贡献是气候变化检测归因研究的核心科学问题,也是提高气候变化预测和预估水平的重要科学基础.本文基于最新的第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)多模式历史归因模拟试验(DAMIP),检测了人为因素(ANT)和自然因素(NAT)对近百年(1915—2014年)全球地表气温多尺度变化的影响,归因了温室气体(GHG)、气溶胶(AA)、土地利用(LU)等不同人为因素对全球地表气温长期变化的相对贡献及南北半球差异.结果显示,近百年来人为因素引起的全球陆地实际增温约为1.1℃(0.8℃~1.3℃),对南北半球的贡献则分别约为0.7℃和1.2℃;全球大多数区域人为排放GHG和AA的显著作用在1960—1980年期间就能够被检测到,其中北半球AA的冷却作用要超前于GHG的增温效应;气候系统内部自然变率是调制大多数区域气温年代际(10~30年)及多年代际变率(30~60年)的主导因子,而人为和自然外强迫在全球地表气温年代际变率中的方差贡献约为5%~20%,但二者在北半球尤其在东亚和欧洲中高纬度地区地表气温多年代际变率中的方差贡献可达50%.人为因素强迫可使近50年(1965—2014)极端高温事件的发生风险概率增加3倍,其中北半球发生风险要高于南半球. 展开更多
关键词 CMIP6模式 多尺度气温变化 人类活动 检测归因
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干旱半干旱区不同下垫面边界层特征分析 被引量：5
5
作者 赵艳茹 张京朋 +4 位作者 郭燕玲 马翼宁 吴宪初 马永敬 张文煜 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期539-545,552,共8页
选取干旱半干旱区具有不同下垫面特征的黄土高原和河西走廊代表站点2006-2013年的探空资料,对其边界层高度、边界层内的位温、比湿、风速等特征量在不同时间、不同高度的变化特点进行了比较分析,结果表明07:15两地区边界层高度多在300～... 选取干旱半干旱区具有不同下垫面特征的黄土高原和河西走廊代表站点2006-2013年的探空资料,对其边界层高度、边界层内的位温、比湿、风速等特征量在不同时间、不同高度的变化特点进行了比较分析,结果表明07:15两地区边界层高度多在300～600 m,且黄土高原地区要高于河西走廊地区;19:15两地区边界层高度多在200～500 m左右,且河西走廊地区要高于黄土高原地区.两地区边界层高度的变化均呈现出一定的周期性,在每年4、5月份左右达到峰值.黄土高原地区位温及其随高度递增率整体大于河西走廊地区;黄土高原地区比湿整体大于河西走廊地区;河西走廊地区风速廓线随高度变化差异大于黄土高原地区.各特征参数随着高度的增加,差异逐渐减小,说明下垫面对边界层特征的影响在近地层表现得尤为明显. 展开更多
关键词 干旱半干旱区 不同下垫面 边界层高度 特征参数变化
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CMIP6多模式对21世纪中亚极端降水未来变化预估
6
作者 古再丽努尔·亚森 张京朋 赵天保 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期286-302,共17页
基于最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)14个耦合模式的数值模拟结果,预估研究了中等强迫情景(SSP2-4.5)和高强迫情景(SSP5-8.5)两种共享社会经济路径下21世纪中后期中亚极端降水事件的时空分布特征及其与区域气候增暖之间的关系... 基于最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)14个耦合模式的数值模拟结果,预估研究了中等强迫情景(SSP2-4.5)和高强迫情景(SSP5-8.5)两种共享社会经济路径下21世纪中后期中亚极端降水事件的时空分布特征及其与区域气候增暖之间的关系。结果显示,大多数CMIP6模式基本能够模拟出历史观测降水气候态(1979~2018年)的空间分布特征,但在中亚西南及东南部偏干,北部及中南部偏湿。与历史基准期(1981~2010年)相比,21世纪末期(2071~2100年)中亚强降水强度在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下分别增加0.54 mm/10 a和2.4 mm/10 a,而强降水发生频率则分别增加了5%~27%和6%~210%,尤其是中南部高海拔山区增加的幅度更大。预估结果的信噪比显示,天山以北的中亚东北部区域的极端降水强度及其发生频率的预估结果具有更高的可信度。气候变暖对未来中亚极端降水事件的发生频次具有明显的调控作用,在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,当气温每升高1 K时,极端强降水事件的发生频次在分别增加约7 d和9 d,而最大连续无降水日数则分别增加约3 d和6 d。 展开更多
关键词 极端降水 CMIP6 模式 中亚地区 未来预估
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微脉冲激光雷达反演半干旱区气溶胶消光系数方法 被引量：2
7
作者 宋嘉尧 张京朋 +1 位作者 曲宗希 张文煜 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2015年第4期971-976,共6页
利用位于甘肃省榆中县兰州大学半干旱区气候与环境观测站的微脉冲激光雷达2008年春季的有效观测数据,对微脉冲激光雷达在半干旱区应用时不同反演方法的差别、参数的选取以及反演结果的差异及可能出现的原因进行了讨论。认为Klett法和Fer... 利用位于甘肃省榆中县兰州大学半干旱区气候与环境观测站的微脉冲激光雷达2008年春季的有效观测数据,对微脉冲激光雷达在半干旱区应用时不同反演方法的差别、参数的选取以及反演结果的差异及可能出现的原因进行了讨论。认为Klett法和Fernald法均能反映出大气气溶胶垂直分布的空间和时间特征,且结果较为一致。在晴朗无云及沙尘天气时,两种方法对于低层大气气溶胶消光系数反演结果基本相同,在接近实际探测高度时结果差异较大。有云天气下,Fernald法对于低层气溶胶的消光系数的反演结果同Klett法相比较小,在接近实际探测高度时差异较大。实际应用中,在半干旱地区利用微脉冲激光雷达对气溶胶消光系数进行反演时,对于高层气溶胶的信息获取,采用Klett法更为合理。 展开更多
关键词 微脉冲激光雷达 大气气溶胶 消光系数 反演
原文传递
半干旱区激光雷达反演参数κ值研究 被引量：1
8
作者 张京朋 郭燕玲 +3 位作者 曲宗希 杨飞跃 李海飞 张文煜 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期639-643,共5页
于2006年12月14日-2007年4月31日在兰州大学半干旱气候与环境观测站,架设了CE318光度计和CE-370-2型激光雷达,选取半干旱区晴天无云条件下同期观测的激光雷达和太阳光度计数据,分析了激光雷达采用不同k值反演的气溶胶消光系数随高度的... 于2006年12月14日-2007年4月31日在兰州大学半干旱气候与环境观测站,架设了CE318光度计和CE-370-2型激光雷达,选取半干旱区晴天无云条件下同期观测的激光雷达和太阳光度计数据,分析了激光雷达采用不同k值反演的气溶胶消光系数随高度的变化及垂直分布趋势.结合两种仪器反演的光学厚度值的差异性,对K1ett法求解雷达方程时k的取值进行了深入研究.结果表明,半干旱地区对激光雷达观测所获取数据采用Klett算法反演气溶胶消光系数时,参数k的确定在计算中极为关键,对结果的影响不可忽视;在半干旱区k取值0.78~0.80较为合理,取值0.78更为精确. 展开更多
关键词 半干旱区 激光雷达 Klett算法 太阳光度计 后向消光对数比k
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我国西北地区干湿变化特征及其未来预估
9
作者 李学武 张京朋 +2 位作者 赵天保 李福原 赵廷宁 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期59-74,共16页
基于降水量、土壤湿度、径流量和干旱指数等多种气象要素,系统分析研究了近60年我国西北地区的干湿特征演变规律,并利用最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)多模式模拟结果对该区域未来干湿变化特征进行了预估。结果显示:近60年来... 基于降水量、土壤湿度、径流量和干旱指数等多种气象要素,系统分析研究了近60年我国西北地区的干湿特征演变规律,并利用最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)多模式模拟结果对该区域未来干湿变化特征进行了预估。结果显示:近60年来我国西北地区的降水量、土壤湿度和径流量均呈现出由东南向西北递减的空间分布格局;冷季的降水量和径流量明显低于暖季,但土壤湿度和干旱指数在冷暖季节差异不显著。西北地区年降水量、土壤湿度和干旱指数均呈现显著增加的趋势,增幅分别为5.07 mm/10 a、3.89 mm/10 a和0.26/10 a,特别是2000年后增加的趋势更显著,且变湿幅度最大主要出现在西北西部;而径流量在2000年之前呈现明显下降的趋势,而2000年后显著增加。在未来气候变化情境下,21世纪中期(2031~2060年)和后期(2071~2100年)西北地区呈现出湿润化的趋势,并且21世纪后期的湿润化程度更显著,高等排放情景(SSP5-8.5)比中等排放情景(SSP2-4.5)下湿润化更明显。本研究可为我国西北地区气候变化的影响评估提供参考依据。 展开更多
关键词 西北地区 干湿特征 CMIP6 模式 未来预估
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