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石羊河流域归一化植被指数变化及其驱动因子分析

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干旱区地理 2024年

作者：杨晓玲丁文魁周华李岩瑛陈海贝武威国家气候观象台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/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室甘肃省古浪县气象局

石羊河流域土地荒漠化问题严重，生态环境十分脆弱。以石羊河流域2000—2020年逐月NASA GIMMS归一化植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）、气温、降水量、日照时数和蒸发量等资料为基础，采用趋势斜率、累积距平... 详细信息

石羊河流域土地荒漠化问题严重，生态环境十分脆弱。以石羊河流域2000—2020年逐月NASA GIMMS归一化植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）、气温、降水量、日照时数和蒸发量等资料为基础，采用趋势斜率、累积距平和信噪比、相关系数、多元回归等方法，分析研究了石羊河流域的植被指数变化及驱动因子。结果表明：（1）受海拔高度、地形地貌和气候差异的影响，石羊河流域NDVI的空间分布为上游＞全流域＞中游＞下游。（2）全流域及上、中游年NDVI呈明显增长趋势，下游呈轻微增长趋势，趋势斜率为上游＞全流域＞中游＞下游，各季节NDVI也呈增长趋势，夏、秋、冬季基本为明显增长。全流域及上、中、下游年NDVI在2011年或2010年发生了突变。（3）影响石羊河流域NDVI变化的气候因子依次为降水量、气温、蒸发量、日照时数。石羊河流域NDVI变化是气候变化与人类活动共同驱动的结果，全流域及上游气候因子对NDVI的贡献率比人类活动大，中、下游气候因子和人类活动对NDVI贡献相当。突变后人类活动的贡献率比突变前明显增大，气候因子的贡献率相对削弱。本研究可为石羊河流域植被恢复及生态环境保护提供科学依据。

关键词： NDVI 趋势斜率驱动因子多元回归石羊河流域

河西走廊西部一次暴雨过程降水特征及极端性分析

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高原气象 2024年第1期43卷 156-165页

作者：张君霞黄武斌王一丞赵彦琴王基鑫甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730020 兰州中心气象台甘肃兰州730020 金塔县气象局甘肃酒泉735300

2022年8月12日20:00至13日20:00(北京时)酒泉市金塔县发生一次极端暴雨过程,金塔站24 h降水量和小时降水量均突破历史极值。利用逐分钟、逐小时、日降水观测数据及地面-雷达-卫星三源融合降水分析产品(CMA Multi-source Merged Precipit... 详细信息

2022年8月12日20:00至13日20:00(北京时)酒泉市金塔县发生一次极端暴雨过程,金塔站24 h降水量和小时降水量均突破历史极值。利用逐分钟、逐小时、日降水观测数据及地面-雷达-卫星三源融合降水分析产品(CMA Multi-source Merged Precipitation Analysis System, CMPAS)1 h降水量数据,分析了此次暴雨天气过程的降水特征及极端性。结果表明:此次暴雨过程具有过程雨量大,局地性强,小时雨强强,对流性明显等特征,主要降水时段为夜间,暴雨中心位于酒泉市金塔县。11个气象观测站累计雨量达建站以来最大值,金塔站88 mm,是酒泉市所有国家气象观测站降水观测的次大值,超过62年来(1961-2022年)汛期平均值的58%;13个气象观测站小时降水量达建站以来最大值,金塔站56.2 mm,位居酒泉市所有气象站小时降水量的首位,接近62年来金塔站8月平均雨量的3倍,历史极端性明显。金塔站有3个降水时段,强降水主要发生在第二时段,逐分钟降水强度强,持续时间长。强降水中心首先出现在金塔站东南部,随后向西北移至金塔站附近,且强降水范围扩大,持续3 h后降水强度减弱并向东南方向移出,暴雨区降水过程结束。

关键词：干旱区暴雨极端降水对流分钟降水

滇中地区不同影响系统下3次短时强降水过程的大气环境特征和雷达特征分析

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高原气象 2024年第1期43卷 166-183页

作者：周泓闵颖许彦艳纳丽佳业红伟云南省玉溪市气象局云南玉溪653100 云南省气象局气象台云南昆明650034 云南省普洱市气象局云南普洱665000

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、逐时和逐5 min自动站降水资料以及昆明CINRAD/CC多普勒雷达资料,针对滇中地区2021年主汛期不同影响系统下的3次短时强降水过程,对比分析了降水特征、环流形势、大气环境特征以及雷达回波的... 详细信息

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、逐时和逐5 min自动站降水资料以及昆明CINRAD/CC多普勒雷达资料,针对滇中地区2021年主汛期不同影响系统下的3次短时强降水过程,对比分析了降水特征、环流形势、大气环境特征以及雷达回波的结构、形状、演变的基本特征。结果表明:3次短时强降水过程影响系统差异主要在于500 hPa天气系统不同,700 hPa都有切变线影响,但是形成原因各异,地面均有辐合线或弱冷锋配合。3次过程的环境条件在不稳定层结、近地层水汽、垂直风切变方面与中国其他地区短时强降水发生的环境条件具有一致性,但是在大气整层可降水量、对流有效位能、SWEAT指数等方面存在明显差异。对流回波的形状有点状回波、块状回波、带状回波、絮状回波等。对流风暴分为高质心型、低质心型以及混合型;短时强降水有单独出现某种对流风暴类型的阶段,也有多种对流风暴类型同时出现的阶段;CAPE值和SWEAT指数与对流风暴类型具有一定的相关关系。强回波剖面呈柱状结构或者塔状结构,35 dBz强回波接地,而没有悬垂特征。短时强降水多产生于长时间停滞型或移动缓慢型的对流回波,还有部分短时强降水产生于“列车效应”中。短生命周期的单体生消形成的短时强降水持续时间绝大部分在1 h以内,但是单体合并组织和反复生消或者“列车效应”形成的短时强降水持续时间常在1~3 h。高质心型对流风暴产生的瞬时雨强可达10 mm·(5min)-1以上,低质心型和混合型对流风暴可产生的雨强范围较大,大多在3~10 mm·(5min)-1,少数也可达到10 mm·(5min)-1以上。

关键词：短时强降水环流形势大气环境条件雷达回波特征

干旱条件下马铃薯叶片光合特征对叶室温度的响应

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中国农业气象 2024年第3期45卷 308-317页

作者：杨阳赵鸿杜昊霖王鹤龄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/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室兰州730020

通过Li-6400便携式光合仪设置叶室温度分别为22、25、28、31和34℃,模拟叶片局部温度,测定马铃薯块茎膨大期充分供水(土壤含水量保持80%田间持水量,对照处理)和干旱(土壤含水量在65%田间持水量时开始持续干旱)条件下叶片光合特征的光响... 详细信息

通过Li-6400便携式光合仪设置叶室温度分别为22、25、28、31和34℃,模拟叶片局部温度,测定马铃薯块茎膨大期充分供水(土壤含水量保持80%田间持水量,对照处理)和干旱(土壤含水量在65%田间持水量时开始持续干旱)条件下叶片光合特征的光响应曲线,研究干旱条件下马铃薯叶片光合特征对叶室温度的响应特征。结果表明:充足灌溉条件下马铃薯在25℃时具有较大的光合潜能,且对弱光的利用最强,22℃条件下马铃薯叶片对光环境适应最强,28℃条件下马铃薯叶片活性最好,而干旱胁迫处理明显降低了马铃薯的最大光合能力、弱光的利用能力和叶片活性。随着温度升高,充足灌溉条件下马铃薯叶片净光合速率和气孔导度先升后降,在25℃达到最大,此时蒸腾速率最小,水分利用效率较高,说明此温度条件下马铃薯表现出较强的水、气调节能力,对环境的适应能力最强,25℃下马铃薯光合作用较为适宜,其次是22℃,而干旱胁迫马铃薯叶片在22℃条件下净光合速率最大、蒸腾速率最小、气孔导度较大、水分利用效率最高,此温度条件为干旱胁迫下马铃薯适应能力最适温度。温度高于31℃对马铃薯光合作用不利。

关键词：马铃薯光合作用干旱胁迫温度效应半干旱区

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一次弱天气背景下浙江局地暖区暴雨成因分析

气象 2024年第2期50卷 170-180页

作者：沈晓玲冯博李锋徐一平浙江省绍兴市气象局绍兴312000 浙江省绍兴市柯桥区气象局柯桥312030 浙江省诸暨市气象局诸暨311800

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热... 详细信息

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热带高压之间东南气流的维持,为暴雨区提供充沛的水汽来源,925 hPa超低空偏南风急流的加强有利于低层增温增湿,不稳定层结加剧,暴雨区位于急流轴左侧;整层高湿背景及较低的自由对流高度导致的弱抬升条件就能触发对流,中高层气旋性辐合旋转加强使暴雨加强,较厚的暖云层有利于提高降水效率;地面中尺度辐合带的生成激发了初始对流,其维持和加强不断激发对流云团生成,产生列车效应,导致暴雨形成。龙门山小尺度地形有利于东南气流在迎风坡强迫抬升,对流加强,且垂直速度的发展程度与地形有较好的对应关系,地形高度越高,激发的垂直速度越强。

关键词：暖区弱天气背景超低空急流地形

中国北方干旱多发带极端春夏连旱的主要影响因子特征

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高原气象 2024年

作者：陆晓娟李忆平王劲松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/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室

在全球变暖背景下，天气气候事件表现出的极端性愈加明显，由此造成的各种气象灾害对社会和经济的危害程度进一步加大。在中国北方干旱多发带（Northern Drought-prone Belt, NDPB），极端干旱事件发生的次数更为频繁、强度更为剧烈、... 详细信息

在全球变暖背景下，天气气候事件表现出的极端性愈加明显，由此造成的各种气象灾害对社会和经济的危害程度进一步加大。在中国北方干旱多发带（Northern Drought-prone Belt, NDPB），极端干旱事件发生的次数更为频繁、强度更为剧烈、范围更为广阔。本文利用气象干旱综合指数、站点的降水和近地面气温、再分析资料以及海表温度、积雪范围、海冰密集度资料，通过统计分析和合成分析方法揭示了NDPB极端春夏连旱事件的主要影响因子特征。研究表明，主要环流因子表现为：3月自巴芬湾东传的波列，5月从哈德逊湾南部到贝加尔湖以东“正-负-正-负-正-负”的位势高度异常，6月60°N附近东传的波列、丝路波列以及偏东偏弱的西太平洋副热带高压；主要的外强迫因子表现为：拉尼娜向厄尔尼诺的位相转变及印度洋海盆和北大西洋中部偏暖的海温异常，欧亚大陆中高纬和北美大陆40°N-60°N之间明显偏小、青藏高原前期偏大后期偏小的积雪范围异常，以及巴芬湾和戴维斯海峡附近偏少而格陵兰海附近偏多、从巴伦支海到喀拉海呈现“正-负-正”分布的海冰密集度异常。

关键词：极端春夏连旱事件影响因子中国北方干旱多发带

基于多源数据的巢湖蓝藻水华时空分布及驱动因素分析

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环境科学 2024年第5期45卷 2694-2706页

作者：金晓龙邓学良戴睿徐倩倩吴月范裕祥合肥市气象局合肥230041

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发... 详细信息

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发展基本规律,利用巢湖水上综合观测平台和卫星遥感等多源数据,获得2015~2020年水体中藻密度和水华面积的时空分布信息,并采用基于增强回归树的机器学习算法,定量评估不同阶段各环境因子对蓝藻水华影响的重要程度及相互作用关系.结果表明:(1)巢湖蓝藻水华表现出较大的季节变化特征,蓝藻细胞在春季开始复苏,主要在巢湖西半湖和沿岸地区形成轻度水华,水体藻密度在夏、秋季达到最大,该季节发生中等程度以上的水华频率较高.(2)非暴发期间,巢湖藻密度变化受物理和化学因素影响较大,二者对解释藻密度方差变化的贡献率可达80.3%,水体中高浓度溶解氧、弱碱性pH值(7.2~7.6)和适宜水温(3℃)是藻类细胞生长繁殖的有利环境条件,巢湖蓝藻水华首次暴发一般在气温稳定通过7℃初日11 d前后出现.(3)暴发期内,巢湖蓝藻水华发生主要受藻类生物量和气象条件的综合影响,气温、藻密度、日照时数和风速的累计贡献率为95%,各因子均存在一个有利于蓝藻水华发生的最适区间.多因子交互作用分析结果显示,在水体藻密度大、气温适宜和微风的综合作用下,巢湖蓝藻水华发生概率较高.上述研究成果分析和揭示了不同阶段巢湖蓝藻水华的时空分布特征及其主导影响因子,可为巢湖蓝藻水华防控和预测、预警提供科学依据.

关键词：蓝藻水华时空变化巢湖影响因素驱动分析

2023年4月28—29日冻害对陇东苹果花期的影响分析

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中国农学通报 2024年第20期40卷 109-114页

作者：邱宁刚张天峰周忠文张洪芬陈帆宋亚男甘肃省庆阳市气象局甘肃庆阳745000 甘肃省镇原县气象局甘肃镇原744500 甘肃省环县气象局甘肃环县745700

本研究以2023年4月28—29日陇东地区发生的苹果严重冻害事件为案例,旨在通过分析气象数据和苹果发育期资料,探讨不同品种和种植地域的苹果对低温冻害的敏感性及其影响因素。研究选取了庆城、合水、西峰、宁县、正宁、镇原、平凉等地区... 详细信息

本研究以2023年4月28—29日陇东地区发生的苹果严重冻害事件为案例,旨在通过分析气象数据和苹果发育期资料,探讨不同品种和种植地域的苹果对低温冻害的敏感性及其影响因素。研究选取了庆城、合水、西峰、宁县、正宁、镇原、平凉等地区的国家级气象站1971—2023年的气温观测资料及1994—2023年西峰农业气象试验站的苹果发育期资料,采用统计学方法分析了不同品种、不同种植地域最低温度、低温持续时间与苹果花蕊受冻级别的相关性。结果表明,冻害对陇东苹果早熟品种嘎啦系、蜜脆、粉红女士,晚熟品种瑞阳、瑞雪、瑞香红等影响较小;对中熟品种富士系影响较大;苹果种植地域山地、平原较川地、塬畔严重;陇东苹果由于气候变暖原因花期提前,当温度降低到-2℃以下时,冻害程度会随着温度的降低和持续时间的增加而加重。在苹果花期,低温是影响冻害的主导因素,而最低温度和低温持续时间则是决定冻害程度的关键指标。如果温度持续低于苹果花期的耐受极限,那么冻害的发生和严重程度将随着低温的持续时间延长而增加,并通过实际灾情验证。本研究的结论对于优化苹果种植策略、改良品种选择、提高果业产值及振兴乡村经济具有重要意义。

关键词：陇东苹果气候变暖冻害指标冻害程度防冻措施苹果冻害气象因素品种差异种植地域低温影响

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庆阳市空气污染及气象因子影响特征分析

干旱区地理 2024年第6期47卷 932-941页

作者：焦美玲韩晶曹彦超王娟秦拓贺涛庆阳市气象局甘肃庆阳745000

基于2015—2021年庆阳市空气污染和气象数据,利用变率统计分析庆阳市空气质量指数、首要污染物及其浓度变化特征,运用气候相似性原理和多因子综合评价并探究气象因子对污染物的作用与影响,并确立响应指标,为全市精准开展大气污染防治提... 详细信息

基于2015—2021年庆阳市空气污染和气象数据,利用变率统计分析庆阳市空气质量指数、首要污染物及其浓度变化特征,运用气候相似性原理和多因子综合评价并探究气象因子对污染物的作用与影响,并确立响应指标,为全市精准开展大气污染防治提供支撑。结果表明:(1)庆阳市空气质量优良率86.6%,空气质量指数年均为73,呈不明显上升趋势。首要污染物主要为PM_(10)、PM_(2.5)和O_(3)3种,且季节特征明显。2017年后SO_(2)污染明显改善,但颗粒物与O_(3)并发的复合型污染凸显,与当地气候、污染排放源有密切关系。(2)O_(3)浓度夜间维持较高位,且以1.5μg·m-3·a-1的年速率上升,气温对O_(3)正效应显著,初夏气温高,降水量少是O_(3)浓度升高和超标的主要驱动因子。(3)外源输送和供暖期本地排放造成秋末—冬春季的PM_(10)和PM_(2.5)超标。(4)PM_(10)、PM_(2.5)和O_(3)超标日下的主要气象因子阈值特征不同。

关键词：空气质量污染物浓度气象影响阈值指标庆阳市

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