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Vegetation Index Reconstruction and Linkage with Drought for the Source Region of the Yangtze River Based on Tree-ring Data

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Chinese Geographical Science 2021年第4期31卷 684-695页

作者： LI Jinjian WANG Shu qin ningsheng LIU Xisheng JIN Liya School of Atmospheric Sciences Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan ProvinceChengdu University of Information TechnologyChengdu 610225China Institute of Plateau Meteorology China Meteorological AdministrationChengdu/Heavy Rain and Drought-Flood Disasters in Plateau and BasinKey Laboratory of Sichuan ProvinceChengdu 610072China Hydrology and Water Resources Bureau of qinghai Province Xining 810000China

Variations in vegetation are closely related to climate change, but understanding of their characteristics and causes remains limited. As a typical semi-humid and semi-arid cold plateau region, it is important to understand the knowledge of long term Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) variations and find the potential causes in the source region of the Yangtze River. Based on four tree-ring width chronologies, the regional mean NDVI for July and August spanning the period 1665–2013 was reconstructed using a regression model, and it explained 43.9% of the total variance during the period 1981–2013. In decadal, the reconstructed NDVI showed eight growth stages(1754–1764, 1766–1783, 1794–1811, 1828–1838, 1843–1855, 1862–1873, 1897–1909, and 1932–1945)and four degradation stages(1679–1698, 1726–1753, 1910–1923, and 1988–2000). And based on wavelet analysis, significant cycles of2–3 yr and 3–8 yr were identified. In additional, there was a significant positive correlation between the NDVI and the Palmer Drought Severity Index(PDSI) during the past 349 yr, and they were mainly in phase. However, according to the results of correlation analysis between different grades of drought/wet and NDVI, there was significant asymmetry in extreme drought years and extreme wet years. In extreme drought years, NDVI was positively correlated with PDSI, and in extreme wet years they were negatively correlated.

关键词： Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) reconstruction dendrochronology tree ring Source Region of the Yangtze River

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May-June mean maximum temperature change during 1360-2005 as reconstructed by tree rings of Sabina Tibetica in Zaduo,qinghai Province

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Chinese Science Bulletin 2010年第26期55卷 3023-3029页

作者： SHI XingHe qin ningsheng ZHU HaiFeng SHAO XueMei WANG qingChun ZHU XiDe Institute of Plateau Meteorology China Meteorological Administration Chengdu 610072 China Climate Date Center ofqinghai Qinghai Meteorological Bureau Xining 810001 China Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research Chinese Academy of Sciences Beijing 100101 China

Based on tree-ring samples collected from Zaduo area in southern qinghai Province, a 646-year ring-width series was established. Using response function, correlation function and partial correlation analysis we found that the ring-width series is sensitive most to May and June mean maximum air temperature at Zaduo meteorological stations and the correlation is significantly negative. Therefore, May-June mean maximum air temperature in Zaduo area since 1360 is reconstructed using this ring-width series. The regression equation was cross-validated in the calibration period of 1961-2005. The calibration equation can explain 59.8% of the total variance. Since high temperature could reinforce evapotranspiration and result in water stress, the high values are more reliable than the low values in the reconstructed series. By further analyzing upon the reconstructed series, it shows that on the in-ter-annual scale there are 6 periods with higher temperature: 1438-1455, 1572-1612, 1684-1700, 1730-1754, 1812-1829 and 1853-1886; while there are 5 periods with lower temperature: 1547-1571, 1701-1729, 1755-1777, 1830-1852 and 1887-1910. There is no significant rising of temperature in recent 50 years. By comparison with the rings-width series nearby which are also sensitive to the mean maximum air temperature and the mean maximum temperature reconstruction by ring-widths, it is found that the variation of inter-annual scale is fairly common in the region.

关键词：树木年轮三江源自然保护区温度变化月平均青海省平均最高气温年轮宽度年际尺度

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关于社会可承受失业率的思考

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理论前沿 2001年第24期 23-24页

作者：秦宁生中共淮安市委党校

充分就业的实现程度,将在一定程度上影响社会主义市场经济体制的建立和完善.充分就业是在一定时期内将失业率保持在社会所能承受的、尽可能低的水平上,是不存在非自愿失业或周期性失业的就业状态.随着我国经济体制改革向纵深推进,为了... 详细信息

充分就业的实现程度,将在一定程度上影响社会主义市场经济体制的建立和完善.充分就业是在一定时期内将失业率保持在社会所能承受的、尽可能低的水平上,是不存在非自愿失业或周期性失业的就业状态.随着我国经济体制改革向纵深推进,为了迎接加入WTO的挑战,研究社会可承受失业率就成为题中应有之义.

关键词：社会承受失业率

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ENSO事件的季节演变对西南夏季降水异常的影响分析

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高原气象 2020年第3期39卷 581-593页

作者：庞轶舒秦宁生王春学罗玉四川省气候中心四川成都610072 中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室四川成都610071

采用西南120站逐月夏季降水,美国CPC年逐月Nino3.4指数,NCEP/NCAR逐月环流等资料,分析了ENSO事件的季节演变对西南夏季降水的影响及其机制。结果表明,ENSO事件衰减对西南降水有重要影响,这种影响主要由赤道中东太平洋海温影响菲律宾对... 详细信息

采用西南120站逐月夏季降水,美国CPC年逐月Nino3.4指数,NCEP/NCAR逐月环流等资料,分析了ENSO事件的季节演变对西南夏季降水的影响及其机制。结果表明,ENSO事件衰减对西南降水有重要影响,这种影响主要由赤道中东太平洋海温影响菲律宾对流活动进而持续调制西太平洋副热带高压(简称西太副高)实现,与ENSO事件的结束季节有重要关联。在El Nino(La Nina)衰减年,随着事件结束时间从冬季向春、夏季推迟,赤道中东太平洋海温释放能量增大(减弱),西太副高向大强西南(小弱东北)的方向发展,加强(抑制)南海的水汽输送,影响着孟加拉湾水汽输送,从而影响西南降水异常分布,其显著区域随着事件结束季节的推迟而扩大,在El Nino衰减次年更为突出。依据能量累积释放效应,从前一年9月开始的逐月Nino3.4区累积海温能更好指示夏季西太副高的强弱和大小,当4-5月的累积海温超过±0.5时,与夏季副高面积、强度指数的符号一致率为100%。因此,能够依据累积海温判断夏季西太副高强弱、大小,从而判断西南夏季降水的异常趋势。

关键词：西南夏季降水 ENSO季节演变累积海温西太平洋副热带高压

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中国北方春季沙尘暴周期变化特征及其对最大风速的响应

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水土保持研究 2018年第3期25卷 133-141页

作者：王春学秦宁生四川省气候中心/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 中国科学院地球环境研究所西安710061

利用1971—2013年中国北方沙尘暴资料,分析了近43年中国北方春季沙尘暴的时空变化规律及其对最大风速变化的响应。结果表明:1971—2013年中国北方春季沙尘暴日数基本呈现出一致的逐渐减少趋势,其中1970年代初到20世纪末出现明显的减少趋... 详细信息

利用1971—2013年中国北方沙尘暴资料,分析了近43年中国北方春季沙尘暴的时空变化规律及其对最大风速变化的响应。结果表明:1971—2013年中国北方春季沙尘暴日数基本呈现出一致的逐渐减少趋势,其中1970年代初到20世纪末出现明显的减少趋势,进入21世纪以来沙尘暴日数略有增加,但仍维持在较低水平。中国北方春季的最大风速与沙尘暴日数呈显著正相关,并且其总体和阶段变化趋势都与沙尘暴日数变化有很好的对应关系。近43年中国北方春季沙尘暴日数最显著的变化特征为线性减少趋势,通过去趋势处理后发现其有明显的年际和年代际波动,在年际尺度存在明显的准7年周期,年代际尺度的准18年周期达到了99%的置信度水平。通过典型周期循环重建表明,中国北方地区沙尘暴准7年周期主要表现出整体一致的变化特征,河西走廊到陕北地区为大值中心,并且在位相转换过程中有一定的先兆性;准18年周期主要表现为东西反向和南北反向的交替异常循环。另外在典型循环演变过程中,最大风速与沙尘暴日数都有很好的协同变化关系,即风速偏大(小)时,对应沙尘暴日数也偏多(少)。

关键词：春季沙尘暴最大风速 MTM-SVD 周期

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基于历史帕默尔干旱指数(PDSI)数据集重建的长江源区过去706 a径流量

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中国沙漠 2019年第3期39卷 126-135页

作者：王姝李金建秦宁生成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 中国气象局成都高原气象研究所四川成都610072

利用亚洲季风区帕默尔干旱指数(PDSI)重建格点数据集(Monsoon Asia Drought Atlas,MADA)中长江源及附近地区的5个格点序列,通过PDSI与长江源区径流量的相关分析,发现5个格点的第一主成分(PC1)与长江源区夏季(6-8月)平均径流量的相关性最... 详细信息

利用亚洲季风区帕默尔干旱指数(PDSI)重建格点数据集(Monsoon Asia Drought Atlas,MADA)中长江源及附近地区的5个格点序列,通过PDSI与长江源区径流量的相关分析,发现5个格点的第一主成分(PC1)与长江源区夏季(6-8月)平均径流量的相关性最大(r=0.609,N=50,α<0.001)。由此,重建了1300-2005年长江源区夏季径流量变化,并运用独立验证法对重建结果的可靠性进行了检验,运用小波分析方法对重建径流序列进行周期分析。结果表明:近706 a,长江源区经历了显著的丰水期13个、枯水期15个,其中持续时间最长的丰水期为1513-1573年,持续时间最长的枯水期为1389-1414年;重建序列主要存在2~6、10~13、20~26、30~50、50~70 a的显著周期振荡。重建序列与海表温度的相关性表明,长江源区径流变化可能与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、大西洋年际振荡(AMO)、北大西洋涛动(NAO)、太平洋年代际振荡(PDO)等有关。

关键词：青藏高原长江源区帕默尔干旱指数径流量重建

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东亚夏季环流多齿轮耦合特征及其对中国夏季降水异常的影响分析

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大气科学 2019年第4期43卷 875-894页

作者：庞轶舒祝从文马振峰秦宁生四川省气候中心成都610072 中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 中国气象科学研究院北京100081

东亚夏季风成员的相互作用,构成了东亚夏季风高、低层环流的"多齿轮耦合"形态。本文利用多变量主成分分析(MV-EOF)等方法诊断分析了东亚夏季风多齿轮耦合的变化特征、耦合机制、时间稳定性、空间稳定特征及其对中国夏季降水的影响机制,... 详细信息

东亚夏季风成员的相互作用,构成了东亚夏季风高、低层环流的"多齿轮耦合"形态。本文利用多变量主成分分析(MV-EOF)等方法诊断分析了东亚夏季风多齿轮耦合的变化特征、耦合机制、时间稳定性、空间稳定特征及其对中国夏季降水的影响机制,并在此基础上构建了典型多齿轮耦合形态影响夏季降水的概念模型。结果表明,多齿轮耦合受到垂直温、压场的强迫和青藏高原大地形的影响,主要表现在年际变化上(周期为2~6年)。其前两个模态稳定地反映了东亚夏季风成员典型联动作用。在第一模态中,北方气旋、南亚高压和西太平洋副热带高压为主要耦合系统。其中北方气旋为正压结构,在高层通过南侧偏西气流与南亚高压耦合,南亚高压则通过中纬东部地区下沉辐散气流与西太平洋副热带高压联动。当该耦合模态增强时,有利于中国夏季降水呈自北向南"+-+-"分布。第二模态主要反映中高纬气旋、东亚副热带西风气流、南亚高压、西北太平洋反气旋系统和西太平洋副热带高压耦合特征。其中,中高纬气旋和西北太平洋反气旋为正压系统,两者通过其间的东南气流联动。气旋系统在高层通过南侧西风与东亚副热带西风急流和南亚高压联动。反气旋在中低层通过南侧的偏东气流影响副热带高压强度和面积。当该耦合模态增强时,中国黄河以北及河套地区降水偏多,黄河以南降水偏少。

关键词：多齿轮耦合东亚夏季风夏季降水异常稳定性检验

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和谐社会视域下的弱势群体权益

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中共南京市委党校南京市行政学院学报 2007年第6期 90-92页

作者：秦宁生淮安市委党校江苏淮安223001

弱势群体问题已经成为我国构建和谐社会的重要制约因素。本文探讨了我国弱势群体的范围界定,分析了弱势群体的存在和扩大对我国社会和谐的不利影响,从战略的视角提出了解决我国弱势群体问题的对策。

关键词：和谐社会弱势群体权益保障

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西南夏季降水多因子降维客观预测方法研究

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大气科学 2021年第3期45卷 471-486页

作者：庞轶舒周斌祝从文秦宁生杨严四川省气候中心成都610072 中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 中国气象科学研究院机构北京100081 江苏省镇江市气象局镇江212003

本文改进了现有的多模态时间稳定性判别标准,提出一种筛选稳定高相关预测信号的思路,对1981~2016年西南夏季降水距平百分率多模态的时间稳定性、时空特征和可预测模态关键信号等进行了分析研究,在此基础上构建了多因子降维预测模型。结... 详细信息

本文改进了现有的多模态时间稳定性判别标准,提出一种筛选稳定高相关预测信号的思路,对1981~2016年西南夏季降水距平百分率多模态的时间稳定性、时空特征和可预测模态关键信号等进行了分析研究,在此基础上构建了多因子降维预测模型。结果表明,前9个模态在预测时效为3年和近10年内稳定,累计方差贡献率占70%,是西南夏季降水的主要模态。结合稳定高相关概念和最优子集回归方法得到主模态PC(Principal Component)系数的最优预测信号和预测方程。回报检验结果表明,各方程对PC系数有较好的拟合效果,复相关系数为0.62~0.84,均通过了99.99%的显著性检验,同号率均大于69%。构建的多因子降维预测模型对西南夏季降水的空间分布,正负趋势和异常级有较好的回报效果:距平相关系数(Anomaly Correlation Coefficient,简称ACC)平均值为0.58;时间相关系数(Temporal Correlation Coefficient,简称TCC)在除零星站点外的整个区域通过90%的显著性检验,且大部分区域通过99.9%的显著性检验;趋势异常综合评分(PS)平均分为84,其中区域降水最异常的十年,PS平均分为87.1。经过13年(1971~1980年和2017~2019年)的预报检验,该模型的PS平均分为72。其中2017~2019年的PS均分为77,优于发布预测评分。

关键词：西南夏季降水多因子时间稳定模态稳定高相关预测模型

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1374~2012年长江源区重建径流变化特征及对气候变化的响应

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第四纪研究 2021年第6期41卷 1683-1696页

作者：刘佳秦宁生李金健周斌罗玉中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室四川成都610072 四川省气候中心四川成都610072 成都信息工程大学四川成都610225

依据长江源区1374~2012年重建径流,采用水文统计和交叉小波方法,分析了长江源区径流近600年变化趋势、突变、周期等特征,并进一步探讨了该区域径流对气候变化的响应。结果表明,径流总体呈现波动上升的变化特征,其中年平均径流量在20世... 详细信息

依据长江源区1374~2012年重建径流,采用水文统计和交叉小波方法,分析了长江源区径流近600年变化趋势、突变、周期等特征,并进一步探讨了该区域径流对气候变化的响应。结果表明,径流总体呈现波动上升的变化特征,其中年平均径流量在20世纪以前以减少趋势为主,但2000年之后有增多趋势。年代际变率波动明显,丰水期、枯水期数量基本相同,但持续时间不等;突变现象集中在16世纪20年代~17世纪中期,20世纪50年代~90年代初期;源区径流存在多时间尺度的周期变化,以准16~32 a周期为主。径流对气候变化的响应十分明显。其与降水的相关性较高,且同相位变化主要集中在1710~1730年、1900~1930年的准8 a周期和1730~1800年、1810~1950年的准32 a周期上;气温与径流的相关性弱于降水量,在不同时期二者正负相关性存在差异。通过滑动相关分析经流与ENSO、PDO、NAO指数的关系,发现径流与NAO、PDO在部分时间窗口显著相关。3个环流指数与径流的显著相关关系主要集中在1700~1850年的16~32 a周期和1600~1800年的准64 a周期;结合气温、降水与环流指数相关关系,可推断ENSO、NAO和PDO指数通过影响气温、降水等气候要素,滞后影响径流的变化。

关键词：长江源区径流重建气候变化差积曲线交叉小波

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