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祁连山葫芦沟流域气温直减率变化特征

兰州大学学报（自然科学版） 2018年第1期54卷 44-50,58页

作者：卿文武韩春坛刘俊峰兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院黑河上游生态-水文试验研究站兰州730000

利用祁连山葫芦沟流域4个气象站2012年气温(2.5 m)观测资料,对流域、不同海拔高度带之间以及不同海拔高度带白天和夜间的气温直减率特性进行了分析.结果表明:葫芦沟流域2012年的气温直减率为0.48℃/100 m,小于祁连山其他地区;2 920~3 32... 详细信息

利用祁连山葫芦沟流域4个气象站2012年气温(2.5 m)观测资料,对流域、不同海拔高度带之间以及不同海拔高度带白天和夜间的气温直减率特性进行了分析.结果表明:葫芦沟流域2012年的气温直减率为0.48℃/100 m,小于祁连山其他地区;2 920~3 320 m气温递减率有明显的季节变化特征,3 320~3 700 m和3 700~4 120 m气温递减率的季节特征不明显,3个高度带夏秋季的气温直减率均大于冬春季;2 920~3 320 m和3 700~4 120 m白天气温直减率大于夜间,甚至大于自由大气的气温直减率.均方根误差表明不同方案模拟的气温并无显著差异,主要在于气温直减率与气温的数量级相差较大.

关键词：葫芦沟流域气温直减率均方根误差

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基于气象数据和遥感影像的太白山气温直减率

山地学报 2016年第4期34卷 496-503页

作者：翟丹平白红英冯海鹏何红西北大学城市与环境学院

基于太白山内2013—2014年气象站点实测数据和DEM分析太白山南北坡不同时间尺度的气温直减率,并利用辐射传输方程法针对Landsat 8影像数据反演地表温度场,通过窗口差分法推导太白山气温直减率场及其特征。研究表明:1实测法计算太白山年... 详细信息

基于太白山内2013—2014年气象站点实测数据和DEM分析太白山南北坡不同时间尺度的气温直减率,并利用辐射传输方程法针对Landsat 8影像数据反演地表温度场,通过窗口差分法推导太白山气温直减率场及其特征。研究表明:1实测法计算太白山年均气温直减率北坡为0.515℃/(100 m),南坡为0.505℃/(100 m);10月直减率北坡为0.505℃/(100 m),南坡为0.480℃/(100 m);春、夏季气温直减率较大,北坡大于南坡,而冬季较小,北坡小于南坡。2采用辐射传输方程法针对Landsat 8 TIRS 10反演地表温度具有较高置信度,获取10月北坡气温直减率为0.611℃/(100 m),南坡为0.502℃/(100 m)。3气温直减率在山脊和山谷附近表现出高直减率条带;海拔对太白山气温直减率的影响高于坡向,高、中、低海拔区气温直减率分别为0.913℃/(100 m)、0.471℃/(100m)、0.755℃/(100 m);坡向对气温直减率分布的影响表现为随阳坡至阴坡而逐渐变大,依次为0.515℃/(100m)、0.541℃/(100 m)、0.617℃/(100 m)。

关键词：太白山辐射传输方程法差分计算气温直减率

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利用遥感瞬时温度场研究云南山地气温直减率

遥感学报 2014年第4期18卷 912-922页

作者：王艳霞丁琨黄晓园龙晓敏周汝良西南林业大学云南生物多样性研究院云南昆明650224 云南农业大学水利学院云南昆明650201

基于MODIS影像反演地表瞬时温度场和气象站点30年平均气温实测数据,结合数字高程模型,研究了云南山地气温随海拔变化的规律。结果表明,降低或消除了坡向与坡度、纬度与经度变化的影响后,在云南全区域尺度上,海拔对气温作用而产生的气温... 详细信息

基于MODIS影像反演地表瞬时温度场和气象站点30年平均气温实测数据,结合数字高程模型,研究了云南山地气温随海拔变化的规律。结果表明,降低或消除了坡向与坡度、纬度与经度变化的影响后,在云南全区域尺度上,海拔对气温作用而产生的气温直减率为0.53℃;在典型山地地貌类型区,山地气温直减率由高山区向低山区逐渐增大,滇西北高山区直减率为0.47℃,滇中、滇东中山区为0.51℃,滇南宽谷低山区为0.54℃,滇西北高山峡谷和滇南低山深切沟谷地带为0.54℃;由阳坡、半阴半阳坡至阴坡,山地气温直减率依次增大:阳坡直减率平均为0.52℃,半阴半阳坡平均为0.54℃,阴坡平均为0.55℃。除海拔之外,坡向、坡度等微地形因子亦是微格局气温场的主要地理响应因子。利用遥感数据反演的瞬时温度场研究山地气温直减率,是一种研究山地气温变化规律的新方法。

关键词：地表瞬时温度场山地气温气温直减率山地地貌类型

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秦岭山地气温直减率时空差异及气温变化趋势

秦岭山地气温直减率时空差异及气温变化趋势

作者：翟丹平西北大学

学位级别：硕士

在评估山地生态系统对气候变化响应的过程中,作为气温要素的重要输入参数,气温直减率(γ)的精确性直接影响到相关科研工作的真实性和可靠性。本文基于11个分布于秦岭主峰太白山(3771.2 m)南北坡和不同海拔梯度的标准气象站点2013～2015... 详细信息

在评估山地生态系统对气候变化响应的过程中,作为气温要素的重要输入参数,气温直减率(γ)的精确性直接影响到相关科研工作的真实性和可靠性。本文基于11个分布于秦岭主峰太白山(3771.2 m)南北坡和不同海拔梯度的标准气象站点2013～2015年的实测每日平均气温资料、1959～2015年秦岭山地32个气象站点每月平均气温数据和25 m*25m空间分辨率的DEM,研究了秦岭太白山气温直减率的时空变化规律,并针对Landsat 8影像运用辐射方程传输法进行瞬时地表温度场的反演,利用窗口差分法推导秦岭太白山气温直减率场,通过GIS空间分析技术定性和定量地探究了太白山气温直减率的空间分布特征和影响因素。在各月γ的基础上,获取了秦岭山地近57年来的气温栅格数据集,并揭示了气候变暖背景下秦岭地区气温的时空变化特征,为该地区生态系统的响应研究奠定基础。研究获得如下结果和进展:(1)2013～2015年秦岭太白山年均γ北坡均大于南坡,年均γ北坡随海拔变化表现出一定的差异性,而南坡相对稳定。秦岭太白山气温随海拔上升呈极显著下降趋势,且三年年均γ波动很小。2013、2014和 2015 年南、北坡年均γ分别为 0.508℃/100 m 和 0.522℃/100 m、0.502℃/100 m 和0.515℃/100 m、0.487℃/100m和0.501℃/100m。三年北坡γ平均为0.513℃/100 m,南坡 γ 为 0.499℃/100m。年均北坡γ随海拔变化表现出一定的差异性,在较低海拔区(≤2000 m)和山顶高海拔区(≥3000m)γ偏高,中部海拔区(2000～3300 m)γ偏低,而南坡较为稳定。(2)在季、月时间尺度上γ均存在明显差异,且南、北坡变化趋势不一致。在季尺度上,γmax出现在南、北坡的时间不一,北坡出现在夏季,为0.619 ℃/100 m,而南坡出现在春季,为0.546℃/100m;而γmin均为冬季,南北坡分别为0.449℃/100m和0.390℃/100m。各季节γ在南、北坡亦有差异,在春季和夏季,北坡γ均大于南坡,而冬季相反,北坡小于南坡,秋季几乎无差异。在月尺度上,南、北坡γ有较大的差异,北坡变化幅度大于南坡;月均温相对高的月份(5～9月)γ较高,且北坡大于南坡,而月均温相对低的月份(11～12、1～2月)γ较小,且北坡γ小于南坡。(3)所获得的γ较为客观地反映了太白山气温随海拔变化的规律性,是定量研究秦岭山地气候变化及其生态系统响应等的基础理论资料。对所得γ进行一致性分析表明,连续三年平均γ无显著差异,将2013、2014和2015年各时间尺度上的γ进行均值化处理,可更准确地表征秦岭太白山各时间尺度上气温直减率的实际状态。根据样本数据的差异性检验可知,2013～2015年属于全球气候变化下的正常气候。所选两站点连续三年内月均温变化趋势与57 a来1～12月平均气温变化趋势亦表现出很高的一致性。因此由太白山11个气象站点的气温数据所得的γ符合近60a来气候变化下的气温随海拔变化的普遍规律。此外,基于本文各月γ,通过O-Kriging法模拟山地气温场,经实测数据检验可知,平均误差仅为0.56℃,且绝大多数误差在1℃以内,说明了本文γ在整个秦岭山地范围具有普遍适用性。(4)秦岭太白山γ在山脊和山谷附近表现出高直减率条带,且随坡向(阳坡-半阴阳坡-阴坡)逐渐变大。采用辐射传输方程法针对Landsat 8 TIRS反演的地表温度在一定程度上反映了气温的现实分布格局。秦岭太白山γ的空间分布与山体、沟谷走向大体一致,在山脊、山谷及北坡低海拔处表现出较高值,而中海拔区γ相对较低。高、中、低海拔区γ分别为0.913℃/100m、0.471℃/100m、0.755℃/100m。坡向对γ分布的影响表现为从阳坡至阴坡逐渐增大,阳坡、半阴阳坡、阴坡依次为0.515℃/100m、0.541℃C/100m、0.617℃/100 m。(5)近57年来秦岭山地年均温占92.1%的像元表现出显著上升趋势,春、冬季气温的上升贡献最大,且在空间上存在极显著的增温中心。近57年来秦岭山地平均气温为10.49℃,南坡高于北坡。在年尺度上,秦岭山地年均温增长率为0.186℃/10a,北坡气温倾向率(0.217℃/10a)高于南坡(0.178℃/10 a),且北坡气温突变年份(1994年)早于南坡(1997年);全区域有92.1%的像元达显著性增温水平(P≤0.05),并在太白山及陕南商洛市的镇安和柞水一带表现出极显著的增温中心。春季和冬季增温最明显,分别占97.1%和96.1%达到显著性水平,春季南北坡气温倾向率分别为 0.253 ℃/10a 和 0.352℃/10a,冬季分别为 0.317℃/10a 和 0.302℃/10 a,秋季亦占全区域的69.6%达到显著性增温水平,而夏季仅占29.8%。在月尺度上,1～4月和9月南、北坡气温均呈显著上升趋势,

关键词：秦岭太白山气温直减率辐射传输方程法气温变化

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影响气温直减率变化的物理过程讨论

气象科技进展 2016年第5期6卷 51-54页

作者：朱禾王秀明中国气象局气象干部培训学院北京100081

对流层中大气温度垂直递减率是决定大气静力稳定度的主要因素。基于气温直减率(γ)倾向公式,讨论了影响γ变化的主要物理过程,包括温度平流的垂直差异和垂直运动。"上冷下暖"的温度平流垂直差异导致气温直减率增大,大气层结趋于不稳定,... 详细信息

对流层中大气温度垂直递减率是决定大气静力稳定度的主要因素。基于气温直减率(γ)倾向公式,讨论了影响γ变化的主要物理过程,包括温度平流的垂直差异和垂直运动。"上冷下暖"的温度平流垂直差异导致气温直减率增大,大气层结趋于不稳定,对与之密切相关的气温直减率平流,特别是混合层平流,进行了讨论。垂直运动对气温直减率的影响往往被忽视,且常被视为抬升条件,重点讨论了天气尺度系统强迫的缓慢垂直运动对气温直减率的影响。

关键词：气温直减率差动温度平流垂直运动大气静力稳定度

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喜马拉雅山中段地区气温直减率变化特征

干旱气象 2013年第2期31卷 240-245页

作者：刘伟刚张东启柳景峰沈永平效存德刘景时侯典炯张通中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室中国气象局气候变化与减灾重点开放实验室甘肃兰州730020 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000 中国气象科学研究院北京100081 中国科学院青藏高原研究所北京100101 甘肃煤炭地质勘查院甘肃兰州730000

在喜马拉雅山地区的水文过程模拟中,气温直减率是一个非常重要的气象参数,其大小一定程度上决定了冰雪融水产流量。基于喜马拉雅山中段南北坡6个气象站地面实测气温数据,分析了该地区的气温直减率变化特征。结果显示,喜马拉雅山中段南... 详细信息

在喜马拉雅山地区的水文过程模拟中,气温直减率是一个非常重要的气象参数,其大小一定程度上决定了冰雪融水产流量。基于喜马拉雅山中段南北坡6个气象站地面实测气温数据,分析了该地区的气温直减率变化特征。结果显示,喜马拉雅山中段南北坡各海拔带的气温直减率月变化和日变幅均较大,空气湿度和山谷风是影响气温直减率变化的主要因素。对于喜马拉雅山中段北坡来说,海拔4 001～4 301 m的高程带受暖湿的南亚夏季风影响时,空气湿度较大,气温直减率较低;海拔4 301～5 750 m的高程带在南亚夏季风盛行时期气温直减率相对较高,南亚夏季风结束后,由于受持续的山谷风影响,气温直减率降低。对于喜马拉雅山中段南坡来说,海拔1 337～3 811 m的高程带受南亚夏季风影响时,空气湿度增大,气温直减率降低。在喜马拉雅山地区进行水文过程模拟时,需慎重选择气温直减率值。

关键词：喜马拉雅山中段气温直减率珠穆朗玛峰气候变化

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对流层中的“气温直减率”与“逆温”

地理教育 2005年第5期 16-17页

作者：宋勤建河南确山县第一高中 463200

一、基本概念1.气温直减率与逆温对流层大气的直接热源主要是地面,随高度的增加气温逐渐降低,其垂直递减率平均为0.6℃/100米.气温直减率越大,上下温差就越大,空气对流就强烈.若气温直减率为负值,就会出现逆温现象,它是对流运动发展的... 详细信息

一、基本概念1.气温直减率与逆温对流层大气的直接热源主要是地面,随高度的增加气温逐渐降低,其垂直递减率平均为0.6℃/100米.气温直减率越大,上下温差就越大,空气对流就强烈.若气温直减率为负值,就会出现逆温现象,它是对流运动发展的巨大障碍,空气以水平流动为主,出现单调稳定的天气.

关键词：对流层气温直减率逆温高中地理教学参考

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我国气温直减率分布规律的研究

科学通报 1992年第9期37卷 817-820页

作者：方精云中国科学院生态环境研究中心北京100083

一、研究方法 1.海岸距离资料的采集海陆分布是影响我国温度分布的基本自然要素之一。本研究使用气象台离海岸的最近距离作为海陆分布影响的尺度。

关键词：气温直减率海岸距离纬度巨地形

基于站点资料的中小起伏山地近地气温推算研究

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干旱区资源与环境 2022年第10期36卷 142-150页

作者：武强张德军郭安红罗孳孳阳园燕张悦韩旭重庆市气象科学研究所重庆401147 国家气象中心北京100081 重庆市农业气象与卫星遥感工程技术研究中心重庆401147 重庆市江津现代农业气象试验站重庆402260

文中于大巴山区中小起伏山地的典型区域,利用代表性气温观测站与实测海拔资料,计算气温直减率与地形因子温度效应项,比较不同海拔基础气象站得到的研究区域近地气温推算效果。结果表明:研究区域不同季节气温随海拔高度上升均表现出良好... 详细信息

文中于大巴山区中小起伏山地的典型区域,利用代表性气温观测站与实测海拔资料,计算气温直减率与地形因子温度效应项,比较不同海拔基础气象站得到的研究区域近地气温推算效果。结果表明:研究区域不同季节气温随海拔高度上升均表现出良好的线性递减关系,海拔4~10hm范围内,不同季节气温直减率随高度变化趋势有所差异,海拔10hm以上,各季节气温直减率变化趋势趋于一致。局地冷湖效应对气温以及气温直减率随海拔变化有明显影响。地形因子温度效应项表现出与地形走向的相关性,以冷效应为主,局地冷效应超过-3.0℃,热效应可达1.4℃;同一位置不同季节之间存在一定差异,总体表现为夏秋季冷效应略强,春冬季冷效应略弱。对比不同海拔高度基础站点对研究区域验证站点气温模拟效果,2~12hm海拔范围内,接近研究区域平均海拔位置基础站的气温推算效果最好,平均绝对误差最小达到0.8℃,推算准确率最高可达74.0%。12~21hm海拔范围内,基于实测气温直减率的气温推算对局地冷湖效应的影响有较好的修正效果,平均绝对误差最小为1.1℃,推算准确率最高为57.4%。

关键词：近地气温中小起伏山地气温直减率地形因子温度效应气温推算