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1960-2013年秦岭陕西段南北坡极端气温变化空间差异

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地理学报 2018年第7期73卷 1296-1308页

作者：张扬白红英苏凯黄晓月孟清郭少壮西北大学城市与环境学院西安710127 西北大学陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127

作为气候变化研究的重要内容,极端气温研究对生态环境保护和灾害事件预警具有重要意义。根据1960-2013年秦岭32个气象站点的逐日气温资料,采用RClim Dex软件、克里格插值法、线性倾向估计法和相关性分析法,研究秦岭山地陕西段(简称秦岭... 详细信息

作为气候变化研究的重要内容,极端气温研究对生态环境保护和灾害事件预警具有重要意义。根据1960-2013年秦岭32个气象站点的逐日气温资料,采用RClim Dex软件、克里格插值法、线性倾向估计法和相关性分析法,研究秦岭山地陕西段(简称秦岭)气温的空间分布特点,以及极端气温的空间变化特征。结果表明:(1)1960-2013年秦岭年平均气温、年最高气温和年最低气温分别为10.48℃、16.44℃和6.18℃;秦岭北坡气温在低海拔区高于南坡,在中、高海拔区低于南坡;南北坡的气温差值在低海拔区域最小,中海拔区域最大。(2)秦岭极端气温的频率、强度和持续时间均表现为增加趋势,极端气温变化的敏感区域位于南坡的镇安、柞水和北坡的周至、户县。(3)秦岭北坡极端气温频率的变化更明显,秦岭南坡极端气温强度和持续时间的变化更明显;且北坡的增温主要发生在夜间,南坡的增温主要发生在白昼。(4)秦岭极端气温的变暖速率随海拔升高而增大,高海拔区域极端气温频率和强度的变化最明显,中海拔区域极端气温持续时间的变化最明显。

关键词：秦岭陕西段气候变化极端气温空间差异

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秦岭山地气候变化的地形效应

山地学报 2020年第2期38卷 180-189页

作者：孟清白红英赵婷郭少壮齐贵增西北大学陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西北大学城市与环境学院

研究不同地形下的山地气候变化对于植被生长、不同动物种群的生存习性及对气候的应激性有重要意义。本文基于陕西秦岭地区1959—2016年32个国家站的日气温和降水资料,采用Anusplin插值法、标准化降水蒸散指数(SPEI)、稳健回归和Theil-se... 详细信息

研究不同地形下的山地气候变化对于植被生长、不同动物种群的生存习性及对气候的应激性有重要意义。本文基于陕西秦岭地区1959—2016年32个国家站的日气温和降水资料,采用Anusplin插值法、标准化降水蒸散指数(SPEI)、稳健回归和Theil-sen回归法等方法分析了山区地形对气候变化的影响。结论如下:(1)58年来秦岭四个坡向上年均温度随着海拔的升高呈现显著下降趋势,年降水随着海拔的升高呈现不同程度的上升趋势。温度随坡度的增加表现出下降趋势;除秦岭南坡西段外,降水随着坡度的增加呈现出上升趋势,但均不显著。(2)年尺度上,秦岭山地南坡和南坡东段的气温呈显著增温趋势,南坡西段和北坡呈不显著增温趋势;四个方向上的降水均呈显著下降趋势。秦岭山地四个方向上的干湿等级为正常,北坡和南坡西段的干湿状况一致,58年年均SPEI均为0.07,南坡东段较暖湿(0.08),南坡较暖干(0.05)。(3)季节尺度上,秦岭山地四个方向上除了夏季外,其他季节的气温均表现出不同程度的升温趋势,降水均呈下降趋势。秦岭四个方向上四季干湿变化属于正常等级。秦岭北坡出现春季干暖化趋势;南坡秋季较暖湿;南坡东段和西段的冬季呈暖湿化特征;南坡西段夏季呈现暖干化特征。

关键词：山区气候地形效应气候变化秦岭

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基于树轮宽度的太白山地区春季干湿变化重建

干旱区地理 2020年第4期43卷 955-966页

作者：齐贵增白红英孟清赵婷郭少壮西北大学城市与环境学院陕西西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室陕西西安710127

秦岭为我国气候分界线和南水北调中线重要水源地,太白山为其最高峰,了解太白山区域的过去干湿变化特征对气候变化机制研究和未来水资源持续利用具有重要意义。基于秦岭太白山地区太白红杉树木年轮资料及其附近的宝鸡、眉县气象站1959-2... 详细信息

秦岭为我国气候分界线和南水北调中线重要水源地,太白山为其最高峰,了解太白山区域的过去干湿变化特征对气候变化机制研究和未来水资源持续利用具有重要意义。基于秦岭太白山地区太白红杉树木年轮资料及其附近的宝鸡、眉县气象站1959-2016年气象数据进行分析,重建了1852-2016年春季(3~5月)SPEI值,分析了近165 a太白山春季干湿变化特征及其与大尺度环流变化关系。结果表明:(1)太白山地区太白红杉径向生长主要受春季气候限制;与春季SPEI值相关性最高,达到-0.72(P<0.01),重建方程方差解释量为51.8%(调整自由度后为51.0%)。(2)重建结果表明,近165 a来,有29 a春季为湿润年份,有23 a春季为干旱年份,分别占比为17.58%和13.94%。极端干旱年份为1892年、1929年、1945年和2006年,极端湿润年份为1881年、1921年和1990年,其中1892年(-1.73)和1881年(1.53)分别为最干旱和最湿润的年份。(3)重建结果得到了周边地区干湿变化重建结果和历史文献灾害记载的验证;太白山地区干湿变化可以准确表征大区域干湿变化且存在2.5 a、3.1 a、3.8 a和8.4 a周期变化。太白山地区SPEI与赤道东太平洋海面温度成负相关以及与赤道西太平洋海面温度呈正相关,其干湿变化可能与ENSO活动有关。

关键词：太白山太白红杉树木年轮春季 SPEI

基于Anusplin秦岭地区近50多年来的降水时空变化

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水土保持研究 2020年第2期27卷 206-212页

作者：孟清白红英郭少壮西北大学城市与环境学院西安710127 西北大学陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127

为了更精确地评估山地生态系统,降水栅格数据的获取显得尤为重要。基于澳大利亚专业气象插值软件Anusplin,以秦岭1959—2015年31个气象站点的降雨资料为基础,获得秦岭地区降水栅格数据以揭示秦岭地区降水的时空变化规律。结果表明:(1)... 详细信息

为了更精确地评估山地生态系统,降水栅格数据的获取显得尤为重要。基于澳大利亚专业气象插值软件Anusplin,以秦岭1959—2015年31个气象站点的降雨资料为基础,获得秦岭地区降水栅格数据以揭示秦岭地区降水的时空变化规律。结果表明:(1)秦岭地区年均降水的变化范围为545.44~1155.46 mm,平均降雨量为824.76 mm;南坡平均降雨量为847.37 mm,北坡平均降雨量为737.25 mm,南北坡平均降水差异为110.12 mm;秦岭山地四季平均降水量大小依次为:夏(403.76 mm)>秋(237.26 mm)>春(169.11 mm)>冬(25.62 mm),且南坡降水大于北坡降水。(2)1959—2015年秦岭地区年均降水变化率为-3.02~0.83 mm/10 a,并未通过显著性检验,降水减少区域主要在秦岭主峰太白山和秦岭南坡的安康等地,平均海拔分布在1177 m;而降水增多发生地主要在秦岭南坡的略阳、商南和石泉等地,平均海拔分布在811 m。其中秦岭地区东部商南地区变化率最大,达到0.83 mm/10 a。

关键词：气候变化降水插值 Anusplin 秦岭地区时空变化

1959—2018年秦岭南北春季气候时空变化特征

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干旱区研究 2019年第5期36卷 1079-1091页

作者：齐贵增白红英孟清赵婷郭少壮西北大学陕西西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室陕西西安710127

基于1959-2018年陕西秦岭腹地32个气象站点逐日气温、降水资料和计算得出的标准化降水蒸散指数(SPEI),采用线性倾向评估法、ANUSPLIN空间插值法、Mann-Kendall检验和R/S分析法等,分析了秦岭地区春季气候时空变化特征和未来气候变化趋势... 详细信息

基于1959-2018年陕西秦岭腹地32个气象站点逐日气温、降水资料和计算得出的标准化降水蒸散指数(SPEI),采用线性倾向评估法、ANUSPLIN空间插值法、Mann-Kendall检验和R/S分析法等,分析了秦岭地区春季气候时空变化特征和未来气候变化趋势。结果表明:①1959-2018年秦岭地区春季表现为显著暖干化趋势,水热突变不同步。气温以0.33℃·(10a)^-1速率上升,降水量以4.90 mm·(10a)^-1速率下降,SPEI值以0.14·(10a)^-1速率下降。②空间变化上,秦岭地区暖干化存在空间差异,呈"北部快、南部慢"变化格局。有99.65%的像元显示气温呈显著上升趋势,64.46%的像元显示降水量呈显著下降趋势,75.28%的像元显示SPEI值呈显著下降趋势。对春季气候变化响应敏感区位于北部的宝鸡、周至、户县、长安和南部的太白、柞水、镇安。③1994-2008年干旱发生频率较高、干旱程度较重,2009年后干旱发生频率和程度有所减轻,干旱发生频率为"北部高、南部低,西部高、东部低"的空间分布格局。未来秦岭地区春季气候将持续表现为暖干化趋势。

关键词：春季气温降水气候变化时空差异秦岭陕西

2000—2016年秦岭山地植被覆盖变化地形分异效应

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生态学报 2019年第12期39卷 4499-4509页

作者：赵婷白红英邓晨晖孟清郭少壮齐贵增西北大学西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127

利用2000—2016年MODISNDVI数据,采用趋势分析及地形差异修正法,探讨秦岭山地植被覆盖变化在南北坡、不同海拔以及不同坡度坡向下的空间分异性。结果表明:近17年来,秦岭山地植被覆盖度良好,整体呈上升趋势,南北坡、不同海拔、不同坡度... 详细信息

利用2000—2016年MODISNDVI数据,采用趋势分析及地形差异修正法,探讨秦岭山地植被覆盖变化在南北坡、不同海拔以及不同坡度坡向下的空间分异性。结果表明:近17年来,秦岭山地植被覆盖度良好,整体呈上升趋势,南北坡、不同海拔、不同坡度、不同坡向下植被覆盖度有所差异,植被变化趋势也不同。(1)就南北坡而言,近17年来秦岭南坡植被覆盖度上升趋势大于北坡,南坡植被覆盖以上升趋势为主,而北坡以稳定为主。(2)不同的海拔高度上秦岭山地植被覆盖变化在存在分异性:低海拔区域呈减少趋势,中海拔区呈明显的上升趋势,2000m以上的高海拔区域北坡的植被覆盖度较为稳定,而南坡的2500到3100m区域内有较明显的减小趋势。(3)从坡度来看,随着坡度的增加秦岭山地植被覆盖度由减少转为增加再转为稳定,南北坡植被变化分异性不明显。(4)不同坡向上,秦岭南北坡植被覆盖度变化差异明显,由阴坡转为阳坡时,北坡植被覆盖有明显的增长趋势,而南坡则不明显,植被覆盖度减小区在南北坡的分布呈相反趋势,分别分布在南坡的阳坡以及北坡的阴坡。

关键词：秦岭山地植被覆盖变化地形分异效应

1964-2015年气候因子对秦岭地区植物物候的综合影响效应

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地理学报 2018年第5期73卷 917-931页

作者：邓晨晖白红英高山黄晓月孟清赵婷张扬苏凯郭少壮西北大学城市与环境学院西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西安市气象局西安710016

以1964-2015年物候观测数据和逐日气象资料为基础,运用相关分析和PLS回归法,研究了秦岭地区植物物候变化与气候变化的响应关系。结果表明:(1)1964-2015年,秦岭地区物候始末期的气候均呈干暖化趋势,且始期的暖化趋势较末期显著,物候突变... 详细信息

以1964-2015年物候观测数据和逐日气象资料为基础,运用相关分析和PLS回归法,研究了秦岭地区植物物候变化与气候变化的响应关系。结果表明:(1)1964-2015年,秦岭地区物候始末期的气候均呈干暖化趋势,且始期的暖化趋势较末期显著,物候突变后(1985年之后)尤为显著。(2)就单一因素而言,物候始末期对气温、降水、日照等气候因子的响应程度存在差异,突变前(1985年之前),除物候始期的日均温外,其他气候因子对物候的影响均不显著,但突变后影响显著,始期与末期的日均温每升高1℃,始期提前3.0 d,末期推迟12.0 d;始期的累积降水每减少1 mm始期提前1.3 d,末期的每增加1 mm末期推迟1.0 d;始期与末期的日均日照时数每增加1 h,始期提前4.3 d,末期推迟18.3 d。(3)气候因子对物候始末期的影响存在滞后效应,物候始期,气温影响的滞后时效约1~2个月,降水的滞后时效约1~3个月,而日照几乎无滞后效应;物候末期,气温的滞后时效约1~3个月,降水几乎无滞后效应,而日照影响的滞后时效约1~2个月。(4)物候始期与末期均受气温、日照、降水的综合影响,气温是影响物候变化最重要的因素,特别是同期日均温的升高对物候始期的提前及末期的推迟具有主导控制作用。

关键词：气候变化物候变化综合影响时滞效应秦岭地区

秦岭太白红杉林遥感物候提取及对气候变化的响应

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生态学杂志 2019年第4期38卷 1123-1132页

作者：郭少壮白红英黄晓月孟清赵婷西北大学城市与环境学院西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点研究室西安710127

高山林线树种对气候变化响应敏感,是研究气候变化和物候变化的理想树种。本文基于双Logistic曲线拟合法重建了2000—2015年MODIS EVI2时间序列影像并提取太白红杉林关键物候参数,结合太白山地区气象站的气候资料,研究太白红杉林遥感物... 详细信息

高山林线树种对气候变化响应敏感,是研究气候变化和物候变化的理想树种。本文基于双Logistic曲线拟合法重建了2000—2015年MODIS EVI2时间序列影像并提取太白红杉林关键物候参数,结合太白山地区气象站的气候资料,研究太白红杉林遥感物候及其对气候因子的响应。结果表明:2000—2015年太白红杉林生长期开始时间在第120天左右,生长期结束时间在第288天左右,平均生长期长度为168 d; 16 a来太白红杉林生长期始期整体呈提前趋势,变化率为-0.65 d·10 a^(-1);生长期末期整体呈推迟趋势,变化率为0.35 d·10 a^(-1);整个生长期呈延长趋势,平均延长幅度为0.99 d·10 a^(-1);太白红杉林物候始期与同期气温、降水呈负相关的区域分别占研究区的73.11%和61.25%,而与潜在蒸散呈正相关的区域占65.17%;物候末期与同期气温、降水、潜在蒸散、日照和风速均呈正相关,面积比分别为74.91%、72.87%、78.14%、68.60%和64.74%,其中气温是太白红杉林物候始期提前的主要影响因素,气温、降水、潜在蒸散是物候末期推迟的主要影响因素。

关键词：太白红杉双Logistic 物候参数生长期

秦岭地区林地与草地景观格局变化及其驱动因素

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生态学报 2020年第1期40卷 130-140页

作者：郭少壮白红英孟清赵婷黄晓月齐贵增西北大学西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127

以1980—2015年土地利用数据集为数据源,利用GIS空间分析、景观格局指数和主成分分析法,研究了秦岭地区林地与草地景观格局时空变化特征,并探讨其演化的驱动因素。结果表明:(1)林地和草地是秦岭地区主要景观类型,约占研究区总面积的72%... 详细信息

以1980—2015年土地利用数据集为数据源,利用GIS空间分析、景观格局指数和主成分分析法,研究了秦岭地区林地与草地景观格局时空变化特征,并探讨其演化的驱动因素。结果表明:(1)林地和草地是秦岭地区主要景观类型,约占研究区总面积的72%,其中有林地为优势景观类型,其次为高覆盖度草地和中覆盖度草地,其他林地和低覆盖度草地分布面积相对较少。(2)35年来,林地和草地总面积整体呈减少趋势,净减少了309.44 km2,其中草地减少占主导地位;空间变化上,损失严重的区域主要分布于以西安市为中心的周边区域,主要向建设用地和耕地转移。(3)林地和草地景观破碎化程度逐渐增加,连通性降低,景观异质性增强且景观形状更为复杂,草地较林地变化明显;空间分布上,林地和草地景观格局指数空间分布特征明显,在地形因子作用下呈现一定的地形梯度性,尤其与海拔的相关性最好。(4)人为活动干扰是影响秦岭地区林地和草地景观格局变化的主要驱动因素,气候因素次之,同时国家宏观政策起着重要的导向作用。减缓人为活动对秦岭地区的过度影响,维护林地和草地的平衡性及完整性,是实现该区生态系统科学管理和资源的可持续利用的关键。

关键词：秦岭地区景观格局景观指数驱动因素