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1. chinaXiv:202103.00034 [pdf]

基于 FSDAF 模型的干旱区典型绿洲城市 夏季地表热岛效应时空演变研究

王爽; 王承武
Subjects: Geosciences >> Geography

全球城市化进程加快引起的干旱区绿洲城市热岛效应变化及其生态环境问题已成为当前 国内外城市气候、环境和生态等领域的研究热点之一。基于遥感热红外通道反演的地表温度 (Land surface temperature,LST)是开展城市地表热岛(Surface urban heat island,SUHI)效应监测研 究的关键参数。然而,受热红外遥感数据“时空矛盾”的制约,目前在单一星载卫星传感器下尚不 存在同时具有高时间分辨率和高空间分辨率的热红外遥感数据源,因而制约了在干旱区绿洲城市 范围内开展高精度地表热岛效应监测研究。针对上述问题,以干旱区典型绿洲城市——乌鲁木齐 市为研究区域,以 Landsat 系列影像和 MODIS 地表温度产品为基础数据源,基于 FSDAF(Flexible spatiotemporal data fusion method)时空融合模型分析了 2001—2018 年乌鲁木齐市在城市扩张背景 下夏季地表热岛效应的时空变化特征以及夏季 LST 与城市地表参数之间的关系。研究结果表明:(1)乌鲁木齐市夏季热岛强度(SUHI intensity,SUHII)在不同的郊区范围内均呈现增加的趋势。在较小的郊区范围内,SUHII1 从 2001 年的 1.24 ℃增加到了 2018 年的 2.83 ℃;在较大的郊区范围内,SUHII2 从 2001 年的 1.44 ℃增加到了 2018 年的 2.88 ℃;(2)在研究区各土地利用类型中,裸地的夏 季 LST 最高,水体最低;(3)研究区地表反照率和不透水面的增加与城市夏季 LST 升高呈正相关,而植被指数与植被覆盖度则与 LST 呈负相关关系;(4)在干旱区绿洲城市,城区内部植被面积的增 加有助于缓解城市热岛效应,而仅郊区植被的增加则会导致 SUHII 的进一步增强。

submitted time 2021-03-03 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits142Downloads81 Comment 0

2. chinaXiv:202103.00067 [pdf]

泛中亚干旱区气候变化特征分析

闫昕旸; 张强; 张文波; 任雪塬; 王胜; 赵福年
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Other Disciplines of Environmental Sciences, Resource Sciences

利用Climatic Research Unit(CRU)1949—2018年最新0.5°× 0.5°网格点月均数据集,主要从EOF分解、小波分析的角度,讨论了泛中亚干旱区近70 a的气候变化特征。结果表明:(1)泛中亚干旱区近70 a降水以1.393mm·(10a)-1的速率呈增加趋势,夏季降水呈减少趋势,其余三季为增加趋势,其中冬季最明显[(0.834 mm·(10a)-1],同时冬季增温幅度也最大[0.360 ℃·(10a)-1];(2)降水距平场的EOF分析表明:泛中亚干旱区降水变化趋势呈整体一致性(降水第一模态),西南-东北反向变化特征(降水第二模态),由西向东“-+-”交替分布特征(降水第三模态),3个模态都存在显著的准3 a周期,第一模态还存在5~7 a和准12 a周期,第三模态存在准7 a变化周期;(3)温度距平场的EOF分析表明:温度距平变化表现出整体一致性(温度第一模态),东-西反向变化特征(温度第二模态),第一模态具有显著的准2 a、8~10 a周期,第二模态具有明显的2~4 a、准5 a周期。传统意义上的暖季并没有呈现出比较明显的增温多雨,冷季反而增温幅度更大,降水增加更明显。哈萨克斯坦中部、土库曼斯坦及蒙古国大部干旱化趋势明显,哈萨克斯坦东西两侧、我国新疆北部以及帕米尔高原的部分地方表现出显著的湿润化趋势,我国西北大部地区总体呈弱的湿润化趋势。随着亚洲夏季风的减弱,冷季降水增量高于暖季,这似乎说明亚洲冬季风对泛中亚干旱区降水的影响正在加大。本研究结果旨在加深对泛中亚干旱区气候变化特征的认识,为进一步防灾减灾、合理应对气候变化、坚持可持续发展战略提供科学依据。

submitted time 2021-03-02 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits145Downloads105 Comment 0

3. chinaXiv:202102.00061 [pdf]

半干旱区降水和水土保持措施强度-径流演变规律研究

胡彦婷
Subjects: Geosciences >> Hydrology

为研究不同时期及水土保持措施条件下,降水量、水土保持措施强度与径流的演变规律, 运用泰森多边形法、Morlet 小波分析法、回归分析法,构建多元功效函数,进行甘肃省定西市安定区 近 60 a 年降水量、措施强度与径流演变研究。结果表明:1957—2016 年年径流量呈递减趋势,达极 显著水平(P<0.001);在 22 ~ 24 a、8 a、4 a 时间尺度上,年降水量和径流具有明显的震荡周期,平均 周期为 15 a、5 a、3 a 左右。梯田、造林、种草及封育等水土保持措施强度逐年递增,分别达 36.14 hm2·km-2、25.26 hm2·km-2、11.56 hm2·km-2 和 3.22 hm2·km-2。随周期(3 a、5 a、15 a)的变长,同等降水 量对产流量影响有所增大;同等水土保持措施强度对产流量影响有所减小;降水量和措施强度组 合解释了径流模数总方差的 57.46% ~ 85.80%;降水量对径流模数的影响约低40%,措施强度的 影响约高于 60%,说明措施强度对径流的影响较降水量更大。近 60 a 径流量的减少,主要是由于 水土保持措施的递增引起。

submitted time 2021-02-13 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits218Downloads133 Comment 0

4. chinaXiv:202103.00072 [pdf]

半干旱区箭舌豌豆播期对间作马铃薯生物量 和水分利用效率的影响

张绪成; 于显枫; 马一凡; 侯慧芝; 王红丽; 方彦杰
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

协调马铃薯与绿肥作物对水分的利用,是协同实现二者间作提高半干旱区马铃薯产量和提升耕地质量的关键。于2017—2018年在西北黄土高原半干旱区布置定位试验,间作箭舌豌豆设计6月10日(PS1)、6月26日(PS2)和7月10日(PS3)3个播期,以马铃薯单作(P)为对照,测定土壤水分、生物量、马铃薯叶片叶绿素相对含量(Soil and Plant Analyzer Development,SPAD)、冠层温度和产量等指标。结果表明,与P相比,平水年(2017年)PS1降低了马铃薯花期120~160 cm土层和块茎膨大期20~40 cm土层的土壤贮水量,PS2和PS3则增加了块茎膨大期140~200 cm、收获期0 ~ 80 cm土层的土壤贮水量;间作提高了丰水年(2018年)土壤贮水量。平水年PS1花前耗水量最高,较PS3提高了15.7%;丰水年PS3最高,较PS1增加了17.9%,但均和P、PS2无显著差异;P的花后耗水量在平水年分别较PS1、PS2 和PS3 增加了70.9%、48.6%和32.0%;PS3 的花后耗水量在丰水年分别较P、PS1 和PS2 增加了24.3%、23.1%和38.1%,均达到显著差异。PS2和PS3的地上生物量较P在2017和2018年分别增加了1.1%~12.4%和11.0%~13.2%,且PS3在平水年显著提高了水分利用效率(Water Use Efficiency, WUE)。平水年P和PS3的产量无显著差异,但显著高于PS1和PS2;丰水年P、PS2和PS3的产量无显著差异,但显著高于PS1。因此,半干旱区马铃薯间作的箭舌豌豆适宜播期在6月下旬到7月上中旬,在不降低马铃薯块茎产量的基础上增加地上部生物量,并显著提高平水年马铃薯的WUE。

submitted time 2021-01-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits124Downloads74 Comment 0

5. chinaXiv:202012.00057 [pdf]

干旱区季节性湖泊面积动态变化及蒸发量 ——以艾丁湖为例

曹国亮; 李天辰; 陆垂裕; 徐志侠
Subjects: Geosciences >> Geography

干旱区湖泊对气候变化和人类活动的影响极为敏感,湖泊面积变化是区域水循环和水平衡改变的结果。以新疆吐鲁番艾丁湖为例,利用陆地卫星遥感影像采用水体指数法解译了艾丁湖1986—2018年的湖泊面积变化,分析了湖泊面积变化与区域气候变化、河流径流量变化的相关关系,并分析了艾丁湖历年最大湖水容积和湖面蒸发量变化。结果表明:艾丁湖最大湖面面积一般在3月,湖泊最大面积的年际变化规律与入湖河流径流变化基本一致,自1980年代中期以来,东天山冰川萎缩造成河流径流增加,艾丁湖总体呈增大趋势;1996—2006年计算的最大湖水容积要明显大于湖水蒸发量。2006年以后随径流增加趋势减弱,湖面面积缩小。干旱区气温变化导致冰川萎缩影响的河流径流量是影响干旱区河流尾闾湖泊面积变化的决定性因素。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits260Downloads189 Comment 0

6. chinaXiv:202011.00078 [pdf]

基于支付意愿的干旱区绿洲城市居住区绿地愉悦价值研究

刘雅轩; 白亚娟; 马远
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

干旱区绿洲城市普遍存在居住区绿地率低、居住环境质量不高的问题,量化居民对居住区绿 地的支付意愿及城市居住区绿地的愉悦价值,有利于正确评价城市绿地的价值,科学规划城市空间。基于问卷调查,利用支付卡式条件价值法和Tobit模型测算乌鲁木齐市居民对改善居住区绿地建设与服务的支付意愿,借助计量模型的假设检验对其影响因素进行定量分析,并基于支付意愿得到城市居住区绿地的愉悦价值。结果表明:(1)乌鲁木齐市居民人均支付意愿为148.75 元·a-1,远高于东部地区,不同属性居住区的支付意愿为商业小区>单位大院>自建房。(2)受访者性别、收入、家庭结构、需求偏好、认知与意识等特征对其支付意愿有显著影响,且非虚拟变量对决策的影响程度可借助经济学中的“边际理论”度量。(3)乌鲁木齐市居住区绿地愉悦价值为3.31×108 元·a-1,利用居民对绿地生态功能和社会功能的认知赋分,发现其生态服务价值略大于社会服务价值。研究可为建立不同尺度绿地支付机制,提升绿洲城市居住区人居环境质量,优化城市空间布局及维护绿洲城市生态平衡提供科学参考。

submitted time 2020-11-20 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits628Downloads335 Comment 0

7. chinaXiv:202006.00125 [pdf]

配重浮球覆盖下干旱区平原水库节水率研究

韩克武; 侍克斌; 杨云鹏
Subjects: Geosciences >> Hydrology

干旱区平原水库具有水面积大、蒸发强烈等特点,本文采用直径100 mm的配重浮球来抑制平原水库的无效蒸发。以月为时间尺度,分别从浮球间孔隙造成的蒸发损失率和风浪环境中配重浮球湿润表面造成的蒸发损失率进行研究,最终建立浮球覆盖下水面蒸发抑制率和节水率计算模型。结果表明:(1)非冰冻期内,浮球间孔隙造成的蒸发损失率呈现先增大后减小,在7月达到全年最高值11.6%;冰冻期内(12月和1月),浮球间孔隙造成的蒸发损失率达到全年最低值9%。(2)相同覆盖面积下,浮球润湿率随风速的增大呈曲线增长,且覆盖面积越大,润湿率随风速的变化速率越慢。相同风速下,浮球润湿率随覆盖面积的增大呈直线下降。各覆盖面积下,单位面积节水率在7月达到最大值,分别为76.6%、78.1%、79.6%、81.2%;在4月达到最低值,分别为51.9%、54.0%、58.2%、61.3%。综上所述,配重浮球在风浪环境中稳定性好、防蒸发节水率高,是一种较为理想的防蒸发材料。

submitted time 2020-06-12 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits7302Downloads687 Comment 0

8. chinaXiv:202006.00049 [pdf]

西北干旱区降水中氢氧同位素研究进展

曾帝; 吴锦奎; 李洪源; 赵求东; 刘世伟; 秦甲
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

借助近年来的相关研究文献对中国西北干旱区降水中氢氧同位素特征和相关科学问题进行了梳理和总结,主要结果:① 西北干旱区降水稳定同位素呈现出显著的季节性变化,夏半年高,冬半年低,充分体现了同位素分布的温度效应;从空间上看,同位素低值区分布在天山等山地,盆地为高值区。② 温度是西北干旱区大气降水同位素组成的主要控制因素;事件降水尺度上部分区域夏季存在降水量效应;地理因素及水汽来源等对大气降水同位素的分布有区域性差异。③ 西北干旱区区域大气降水线斜率和截距均较低,整体显示出干旱的气候特点,但内部地域差异性显著。④ 降水中过量氘值变化幅度大,体现了西北干旱区水汽来源复杂、降水形成时环境要素差异性大的特点;过量氘具有冬高夏低的特点,但由于夏季存在强烈蒸发,部分站点也呈现出冬低夏高的特点。⑤ 西北干旱区降水主要水汽来源为西风带,也会受到季风和极地气团的影响。

submitted time 2020-06-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits2415Downloads686 Comment 0

9. chinaXiv:202006.00013 [pdf]

干旱半干旱区城市生态效率时空演变及区域差异分析

赵领娣; 李莎莎; 赵志博; 于翔; 孙凌霄; 赵鹏
Subjects: Geosciences >> Geography

研究西北干旱半干旱区城市生态效率,对其经济、资源、环境的协调统一以及生态文明建设的推进具有重要的现实意义。以西北干旱半干旱区38个城市为研究对象,运用三阶段DEA方法客观地测度了各城市2005-2016年生态效率,同时运用ESDA方法全面分析了生态效率的区域差异。结果显示:干旱半干旱区城市生态效率普遍较低,并呈现正向全局空间自相关关系;热点区域主要以鸟鲁木齐、克拉玛依等为中心,冷点区域主要以平凉、固原等为中心,热点区域数量呈现先增后减再增的N形变动趋势,冷点区域数量则呈现先减后增再减的倒N形变动趋势。

submitted time 2020-06-02 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits1024Downloads630 Comment 0

10. chinaXiv:202001.00064 [pdf]

气候变化和人类活动对干旱区植被生产力的影响

秦景秀; 郝兴明; 张颖; 花顶
Subjects: Geosciences >> Geography

在全球变化的背景下,植被生产力发生了一系列的变化,如何定量的评估中国西北干旱区气候变化和人类活动对植被生产力的影响,对于应对气候变化,促进“一带一路”生态建设以及美丽中国建设具有重要的意义。以新疆为研究区,以植被净第一性生产力(NPP)作为评价指标,分析了2001—2016年气候变化和人类活动对植被恢复和退化的影响。结果表明:(1) 从2001—2016年,植被NPP有明显变化趋势的面积占植被覆盖区总面积的34.02%,其中30.58%的面积呈现恢复趋势,3.44%的面积呈现退化趋势,NPP平均每年增加634 Gg C·a-1(Gg=109 g)。(2) 由人类活动和气候变化引起植被恢复的面积占植被NPP变化总面积的42.03%和30.58%;在上述两个区域,NPP平均每年增加量分别为319 Gg C·a-1和59 Gg C·a-1。由人类活动和气候变化引起植被退化的面积占NPP变化总面积的57.63%和19.45%;其中,在上述两个退化区域,NPP平均每年分别减少68 Gg C·a-1和7 Gg C·a-1。(3) 不同植被类型中,人类活动对农作物、荒漠、草地、高山植被的恢复作用大于退化作用,对森林、灌丛、沼泽的退化作用大于恢复作用;气候变化对沼泽的退化作用大于恢复作用,对其他6种植被类型的恢复作用大于退化作用。总体上,人类活动是影响新疆植被恢复和退化的主要原因。

submitted time 2020-01-06 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits6110Downloads836 Comment 0

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