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rcps情景下天山山区土地利用变化预估

RCPs情景下天山山区土地利用变化预估

作者：秦埼瑞兰州交通大学

学位级别：硕士

随着社会经济的快速发展和全球变暖,土地利用类型也发生着相应的变化。土地利用变化与人类生活关系密切,位于西北干旱区的天山山区,其气候变化和人类活动导致未来土地利用类型的变化对当地社会经济的发展有着十分重要的影响。通过对不... 详细信息

随着社会经济的快速发展和全球变暖,土地利用类型也发生着相应的变化。土地利用变化与人类生活关系密切,位于西北干旱区的天山山区,其气候变化和人类活动导致未来土地利用类型的变化对当地社会经济的发展有着十分重要的影响。通过对不同情景下天山山区未来土地利用变化预估,为政府对天山山区生态环境的整治、自然灾害的防治和土地资源的可持续利用等提供一些具有参考性的数据资料,同时一定程度上缓解人、地和环境之间的矛盾,使天山山区土地资源配置逐渐合理完善,未来可持续发展更加科学。本文基于气候、自然地形、区位条件和社会经济等资料,分析了天山山区未来rcps(Representative Concentration Pathways)情景气候变化。通过FLUS(Future Land Use Simulation)模型进行率定和检验,分析了天山山区2010-2017年的土地利用变化现状;基于FLUS模型对RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种情景下天山山区2050年的土地利用变化进行了预估,分析了土地利用结构和土地利用转移情况,主要结论归纳如下:(1)FLUS模型率定期和检验期的Kappa系数分别为0.71和0.74,整体精度分别为0.83和0.84。由此表明,FLUS模型的模拟结果与土地利用现状图相近,模拟各土地利用类型分布一致性较高,该模型可用于对天山山区未来土地利用变化的预估。(2)对1970-1999年CMIP5全球气候模式集合数据进行Delta降尺度,经过降尺度处理后基准期的多年平均值与实测值相近,年平均气温误差为0.15℃左右,年累积降水相对误差都在1%-5%。对气候数据进行率定和检验,结果表明CMIP5多模式集合对于年平均气温模拟精度较高,模拟效果较佳;对于年累积降水模拟精度一般。三种情景下2050年天山山区年平均气温和多年平均累积降水相较于基准期均有增加,个别年份较基准期出现降水减少现象,但总体呈增加趋势。(3)rcps情景下2050年土地结构发生了重大变化,土地利用结构均与2017年不同。三种rcps情景中林地面积所占比例均为最小。RCP8.5情景下城市总面积首次超过了冰雪和水体面积。但草地和未利用土地仍是天山山区最主要的两种土地利用类型,三种情景下二者面积之和均占86%以上。(4)在外界因素的影响下,各土地利用类型的稳定性表明其受影响的状态,以及向其他土地利用类型转换的难易程度。天山山区综合土地利用动态度由大到小为RCP4.5、RCP2.6和RCP8.5情景。RCP4.5情景下各土地利用类型变化最活跃,转出和转入面积最多;RCP2.6情景次之,RCP8.5情景下各土地利用类型变化最不活跃,变化面积最少。三种情景下,草地、城市和未利用土地的稳定性好,未变化的面积均在88%以上;水体和林地的稳定性较好,未变化的面积均在75%以上;而冰雪稳定性较差,均在58%以上。(5)与2017年实测土地利用相比,人类活动和气候变化导致2050年RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种情景下的预估结果相差各异。2050年天山山区冰雪用地均有减少且有转换为草地或未利用土地之势,三种情景下分别减少了29.2%、34.6%、38.4%。前两种情景城市用地增幅不大,部分耕地转换为城市用地和草地,林地面积也有所增加。而RCP8.5城市用地面积为2017年的近三倍,部分林地转换为草地。三种情景下水体总面积略有增加,未利用土地均呈减少趋势,RCP4.5情景减少最多。

关键词：气候变化 rcps情景 FLUS模型土地利用变化天山山区

未来rcps情景下水稻单产模拟研究——以浙江省宁波市为例

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浙江师范大学学报（自然科学版） 2015年第4期38卷 452-460页

作者：郭浩张兴明林德根王静爱梁勤欧浙江师范大学地理与环境科学学院浙江金华321004 北京师范大学区域地理重点实验室北京100875

以浙江省宁波市为例,采用IPCC第5次评估报告建议使用的代表性浓度路径(rcps)情景气象数据,通过EPIC模型模拟未来水稻单产,探讨其变化及其影响因素.结果表明:1)未来4种rcps情景下宁波地区水稻单产呈下降趋势,每10 a下降0.176~0.383 t/hm... 详细信息

以浙江省宁波市为例,采用IPCC第5次评估报告建议使用的代表性浓度路径(rcps)情景气象数据,通过EPIC模型模拟未来水稻单产,探讨其变化及其影响因素.结果表明:1)未来4种rcps情景下宁波地区水稻单产呈下降趋势,每10 a下降0.176~0.383 t/hm^2;单产最大值每10 a下降0.088 8 t/hm^2,最小值每10 a下降0.368 4 t/hm^2,单产波动幅度增大;变异系数上升6~8个百分点,单产不稳定性加强,即不确定性增加,风险加大.2)RCP2.6和RCP4.5情景下水稻单产与日最高温度相关性最大,相关系数分别为-0.708,-0.580;RCP6.0和RCP8.5情景下与太阳辐射相关系数最大,相关系数分别为-0.612,-0.756,未来该地区水稻生育期内日最高温度和太阳辐射量增大是导致水稻产量下降的主要因素.

关键词：水稻 rcps情景 EPIC 单产模拟浙江省宁波市

基于CMIP5和RegCM4模式的内蒙古气候变化模拟评估及未来rcps情景预估

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内蒙古气象 2021年第2期 3-8页

作者：孟玉婧内蒙古气候中心内蒙古呼和浩特010051

文章利用CMIP5全球气候模式和RegCM4区域气候模式模拟的内蒙古降水量和平均气温的逐月数据,分别将2个气候模式1961—2005年的模拟结果与实际观测值进行对比,综合评估2个气候模式对内蒙古降水量和平均气温的模拟能力,并预估分析3种rcps... 详细信息

文章利用CMIP5全球气候模式和RegCM4区域气候模式模拟的内蒙古降水量和平均气温的逐月数据,分别将2个气候模式1961—2005年的模拟结果与实际观测值进行对比,综合评估2个气候模式对内蒙古降水量和平均气温的模拟能力,并预估分析3种rcps情景下2021—2100年内蒙古未来降水量和平均气温的可能变化特征。结果显示:CMIP5模式对年降水量模拟效果优于RegCM4模式,而RegCM4模式对年平均气温的细节模拟更具有优势,总体上CMIP5模式对内蒙古降水量和平均气温均具有良好的模拟能力。未来80年内蒙古气候呈暖湿变化趋势,其中RCP8.5情景增幅最大,年降水量和年平均气温分别增加了21.6%和5.3℃,RCP4.5情景次之,RCP2.6情景增加趋势不明显。四季和各年代的降水量和平均气温也一致呈增加趋势,其中冬季降水量增幅最大,最大可达22.15%,秋季平均气温在RCP2.6和RCP4.5情景下增幅最大,分别为1.50℃和2.22℃,冬季平均气温在RCP8.5情景下增幅最大,为3.67℃;RCP2.6情景下,年降水量和年平均气温分别在21世纪60年代和40年代增幅最大,分别为8.12%和1.57℃,而RCP4.5和RCP8.5情景下则均在21世纪90年代增加幅度最大,最大分别可达18.52%和5.80℃。

关键词：气候变化预估 rcps情景 CMIP5 RegCM4 内蒙古

rcps气候情景下三江平原典型流域耕地动态模拟

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农业机械学报 2017年第10期48卷 121-133页

作者：周浩雷国平杨雪昕王婷婷东北大学土地管理研究所沈阳110169

选取三江平原典型流域挠力河流域为研究区,以1990、2002和2014年3期Landsat影像、DEM数据和社会经济统计资料等多源数据为基本信息源,结合3S技术,运用FLUS模型定量模拟代表性浓度路径情景系列(rcps)下耕地动态变化特征。结果表明:24 a... 详细信息

选取三江平原典型流域挠力河流域为研究区,以1990、2002和2014年3期Landsat影像、DEM数据和社会经济统计资料等多源数据为基本信息源,结合3S技术,运用FLUS模型定量模拟代表性浓度路径情景系列(rcps)下耕地动态变化特征。结果表明:24 a间挠力河流域的旱地面积变化幅度较小,水田面积持续增加,1990—2002年水田扩张剧烈,2002—2014年扩张速度趋于缓和;3个时点的旱地均沿东北-西南轴方向进行分布,主轴沿顺时针缓慢旋转,空间变化稳定,分布范围逐渐减小。水田沿东北-西南走向分布,1990—2002年其主轴逆时针旋转,后顺时针旋转至45.31°,整体分布较为离散,极化特征不明显;通过对比不同空间分辨率及时间尺度下模拟精度,确定最优模拟空间分辨率为200 m,最优模拟时间点为2038年;MESSAGE气候模式下,未来挠力河流域的旱地面积先减少后增加,水田继续维持扩张态势,2029年后面积将以2%速度逐年下降,其分布将更加聚集,主轴沿顺时针旋转,重心逐渐向东北方向进行偏移;AIM气候模式下,气候波动对水田的影响程度大于旱地,旱地面积持续缓慢增加,水田面积在波动中下降,空间分布的极化特征突出。

关键词：政府间气候变化专门委员会 rcps情景 FLUS模型耕地模拟挠力河流域

未来rcps情景下湖北省中稻高温热害风险研究

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湖北农业科学 2022年第5期61卷 205-213页

作者：叶佩刘可群刘凯文秦鹏程赵小芳杨青青荆州农业气象试验站湖北荆州434000 武汉区域气候中心武汉430074 长江大学农学院湖北荆州434025

基于典型浓度路径下(稳定路径RCP4.5和高端路径RCP8.5)全球气候模式HadGem2-ES输出的未来2021—2080年气候变化预估结果,采用双线性内插、方差订正等方法进行订正及检验,研究rcps情景下湖北省中稻高温热害发生规律及其风险变化。结果表... 详细信息

基于典型浓度路径下(稳定路径RCP4.5和高端路径RCP8.5)全球气候模式HadGem2-ES输出的未来2021—2080年气候变化预估结果,采用双线性内插、方差订正等方法进行订正及检验,研究rcps情景下湖北省中稻高温热害发生规律及其风险变化。结果表明,rcps情景数据经过方差订正,可降低模拟数据与观测值的相对误差和均方根误差,更加真实反映未来气候变化趋势。未来rcps情景下,2051—2080年湖北省中稻高温热害强度、频率及风险较基准时段变幅大于2021—2050年,尤以RCP8.5情景显著。高温热害风险增幅最大的为鄂东南大部和鄂西南低山带,该地区高温热害增幅较大,且主要以中度和重度为主;其次为江汉平原和鄂东北,其高温热害主要以轻度为主;鄂西北局部高温热害风险有减缓的趋势,部分地区高温热害频率、强度有减小的趋势。

关键词：中稻高温热害风险评估 rcps情景

未来rcps情景下淮河流域夏玉米卡脖子旱风险预估

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暴雨灾害 2021年第2期40卷 201-207页

作者：宋阿伟王胜段春锋谢五三唐为安戴娟丁小俊吴蓉安徽省气候中心合肥230031 安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室合肥230031

针对干旱气候变化及其对淮河流域夏玉米的可能影响,基于历史灾损构建的致灾阈值模型,应用第5次耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)中的5个全球气候模式(GCMs)和3种典型浓度路径(rcps)情景输出的逐... 详细信息

针对干旱气候变化及其对淮河流域夏玉米的可能影响,基于历史灾损构建的致灾阈值模型,应用第5次耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,CMIP5)中的5个全球气候模式(GCMs)和3种典型浓度路径(rcps)情景输出的逐日气温和降水量数据,计算不同rcps情景下致灾阈值以上气象干旱发生频率,结合承灾体的暴露度和脆弱性,构建干旱灾害风险评估模型,开展淮河流域21世纪近期(2020—2039年)、中期(2040—2069年)和远期(2070—2099年)夏玉米抽雄—乳熟期卡脖子旱风险预估。结果表明:不同气候模式对淮河流域的气温和降水量具有较好的模拟能力,气温模拟效果更佳。未来夏玉米抽雄—乳熟期将有所提前,该生育期日数缩短;预估未来淮河流域夏玉米抽雄—乳熟期气象干旱日数年际变幅大,从其线性趋势看,RCP4.5和RCP8.5情景下气象干旱日数线性趋势不明显,而RCP6.0情景下线性增加显著。在致灾因子及承灾体的综合影响下,未来淮河流域夏玉米卡脖子旱风险年际波动大,干旱灾害风险增大,21世纪各时期,其风险远期最高、中期最低;不同情景由低向高排放情景下干旱风险依次增高。预估的干旱风险空间差异明显,总体上该流域北部风险高于南部、西部高于东部。

关键词：卡脖子旱风险预估 rcps情景夏玉米淮河流域

气候变化对珠三角地区典型城区流域排水系统的影响

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水资源保护 2022年第6期38卷 56-63,193页

作者：张瀚邱静黄本胜杨志峰蔡宴朋广东省水利水电科学研究院广东广州510635 广东工业大学环境生态工程研究院广东广州510006

以珠三角地区广州市典型城区流域东濠涌流域为研究区,采用Delta方法和年最大值法相结合推求未来时期东濠涌流域短历时暴雨强度公式,基于InfoWorks ICM构建一二维耦合的东濠涌流域城市雨洪模型,定量评估气候变化对排水系统的影响。结果表... 详细信息

以珠三角地区广州市典型城区流域东濠涌流域为研究区,采用Delta方法和年最大值法相结合推求未来时期东濠涌流域短历时暴雨强度公式,基于InfoWorks ICM构建一二维耦合的东濠涌流域城市雨洪模型,定量评估气候变化对排水系统的影响。结果表明:在RCP4.5和RCP8.5情景下,未来时期降雨强度峰值以及累积降水量均呈增加的变化趋势,城市排水系统节点溢流量、超载管道比例和淹没深度增大,给排水系统带来更为严重的影响。这一结果表明未来时期珠三角地区可能遭受更为不利的洪涝风险灾害。

关键词：城区流域城市内涝排水系统气候变化 rcps情景短历时暴雨 InfoWorks ICM模型

维普期刊数据库博看期刊

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气候变化对新安江水库调度影响与适应性对策

水力发电学报 2017年第1期36卷 50-58页

作者：吴书悦赵建世雷晓辉王忠静王浩清华大学水利水电工程系北京100084 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

本文评估气候变化对径流和水库调度的影响,并基于未来气候变化情景下入库径流绘制适应性调度图。针对新安江水库控制区域,利用bcc-csm1.1气候模式输出驱动新安江月水文模型,生成2016—2045年RCP4.5情景下区域逐月径流过程,定量评估RCP4.... 详细信息

本文评估气候变化对径流和水库调度的影响,并基于未来气候变化情景下入库径流绘制适应性调度图。针对新安江水库控制区域,利用bcc-csm1.1气候模式输出驱动新安江月水文模型,生成2016—2045年RCP4.5情景下区域逐月径流过程,定量评估RCP4.5情景对径流和水库调度的影响,并基于RCP4.5情景下入库径流绘制适应性调度图。结果表明:与1971—2000年相比,2016—2045年RCP4.5情景下新安江水库控制区域年均径流减小4.96%,且径流年内和年际差异减小;水库多年平均发电量减小2.98%,且发电量年内分配改变;与历史调度规则相比,适应性调度规则可使RCP4.5情景下水库多年平均发电量增加0.54%,发电不确定性减小,单次平均弃水量减小19.62%,故适应性调度规则能够更好地适应RCP4.5情景,充分发挥水库效益。

关键词：水库调度适应性调度图常规调度气候变化 rcps情景新安江水库

多种格点作物模型对中国区域水稻产量模拟能力评估

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中国农业气象 2019年第4期40卷 199-213页

作者：孙擎杨再强杨世琼王琳赵和丽韦婷婷李佳帅车向红郑晓辉南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044 中国测绘科学研究院北京100830 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

基于部门间影响模型比较计划(The Inter-Sectoral Impact Model Intercomparison Project,ISIMIP)FAST-TRACK轮模拟中由5种国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)全球气候资料驱动下的6种水稻格点作物模型模拟水稻产量的结果,评估了格点... 详细信息

基于部门间影响模型比较计划(The Inter-Sectoral Impact Model Intercomparison Project,ISIMIP)FAST-TRACK轮模拟中由5种国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)全球气候资料驱动下的6种水稻格点作物模型模拟水稻产量的结果,评估了格点作物模型模拟中国区域水稻历史产量(1980-2004年)的时空分布模拟效果,并基于多种作物模型等权重集合平均(Multi-Crop Models Ensemble,MCME)对未来(2020-2099年)4种不同典型浓度路径(Recommended Concentration Pathways,rcps)情景下的中国区域水稻产量进行预估。结果表明:相对于单种水稻模型模拟的结果,采用MCME可以有效提高水稻模型在中国区域的模拟能力。MCME模拟中国区域水稻历史年平均产量相关系数R和RMSE分别为0.798和1540.6kg·hm^(-2),在空间上对东北和西南地区模拟效果较好,其它地区模拟效果一般,模拟水稻产量的空间变率较大。未来随着气温和CO_2浓度的上升,水稻产量呈增加趋势,在RCP8.5情景下中国区域平均水稻产量在21世纪末增加最多,达到22%,RCP6.0情景下约增产15%,RCP2.6和RCP4.5情景下水稻产量在21世纪上半叶增产,21世纪下半叶产量保持稳定甚至略有下滑,在21世纪末分别增产约4%和10%,在空间上东北和西南地区水稻增产较多,可达40%以上,其它水稻主产区如长江中下游地区和华南地区增产较小。

关键词：水稻格点作物模型 rcps情景多种作物模型集合