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  • 黄河源高寒退化草地典型鼠丘土壤风蚀及养分流失规律研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 黄河源高寒草地啮齿动物活动区存在大量鼠丘,在干燥、大风等气候影响下极易产生土壤风蚀,为阐明鼠丘土壤风蚀侵蚀特征与规律,本研究以黄河源流域不同海拔与植被覆盖度下14个试验区的高原鼠兔和高原鼢鼠鼠丘为研究对象,采用野外模拟风力侵蚀试验装置,对不同风速下各区域鼠丘土壤流失量及其养分流失规律进行分析和讨论。结果表明:(1)鼠丘土壤风蚀量在各区域之间存在显著性差异(P高原鼢鼠鼠丘土壤流失量(P<0.05);风速从3 m·s-1增大到12 m·s-1,两种鼠丘的土壤流失的平均增幅分别为238.16%和146.31%。(2)各试验区鼠丘土壤风蚀率总体呈现先快后慢的递减趋势,植被盖度是低风速下影响鼠丘土壤流失的显著因子,且与海拔高度有关。(3)随草地退化程度加剧,土壤全氮含量、碱解氮、速效钾、有机质含量都有明显下降,而全磷、全钾、速效磷呈现上升的趋势。本研究表明黄河源不同区域鼠丘土壤风蚀作用的差异性与土壤含水率、颗粒大小、风速等密切相关。

  • 基于地理探测器的甘肃农牧交错带土地利用时空演化及其驱动机制

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于 RS、GIS 以及地理探测器,结合社会经济统计资料,对甘肃农牧交错带 2000—2020 年土地利用结构、动态度、利用程度和地类转移进行分析,并探究土地利用变化在不同时期的驱动因素。结果表明:(1)2000—2020年,甘肃农牧交错带以耕地、林地和草地为主要用地类型,三者总占比超过 95%,土地利用结构差异度均小于 0.01、结构总体趋于稳定,全域土地利用动态度总体呈先增加后放缓的趋势;(2)耕地、林地和草地的转化占研究区总体变化面积的 96%以上,各地类间转换活跃,LUCC 较集中分布于陇中黄土丘陵区和陇东黄土高原沟壑区;(3)在长时序土地利用变化情景下,地理探测器具有较好适用性,甘肃农牧交错带土地利用变化在不同时段驱动因子相异,其变化受社会经济因素和自然地理因素共同作用驱动(前者对土地利用变化解释度更强),各因子间交互作用均表现为双因子增强或非线性增强效应,双因子交互对土地利用变化的解释度强于单因子解释度。

  • 民勤黏土沙障-人工梭梭林物种多样性及土壤水分变化特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以民勤荒漠区 6 种不同布设年限(1 a、5 a、10 a、20 a、40 a、60 a)黏土沙障-人工梭梭林样地和流动沙地(对照)为研究对象,对其物种构成、重要值、优势种群特征、物种多样性和土壤水分含量进行调查,探究长时间尺度黏土沙障-人工梭梭林构建对区域植物群落结构、物种多样性和土壤水分的影响。结果表明:民勤荒漠区黏土沙障-人工梭梭林调查样地共记录到植物 6 科 12 属 12 种,以藜科、蒺藜科为主。人工防沙体系的构建能够显著提升区域植物物种数量(从 4 种增加到 5~8 种),且随着布设年限的延长,优势种由沙米(Agriophyllum squarrosum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)逐步向雾冰藜(Grubovia dasyphylla)、猪毛菜(Kali collinum)、黄花矶松(Limonium aureum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)优势种演变,生活型也从以一年生草本为主的单一型向一年生草本+多年生草本+灌木的复合型发生演变。物种丰富度指数、Shannon-Wiener 指数、Simpson 指数、Pielou 指数和 Alatalo 指数总体呈现出单峰型变化趋势,以布设 20 a 时物种数最多,物种分布最均匀,对照沙地物种数最少,物种分布均匀度最差。不同样地植物群落的 Jaccard 指数表现为:对照沙地与布设 1 a 样地>布设 20 a 与布设 40 a 样地>布设 1 a 与布设 5 a 样地>布设 10 a 与布设 20 a 样地>布设 40 a 与布设 60 a 样地>布设 5 a 与布设 10 a 样地,相异性指数与 Cody指数则表现相反。区域土壤含水率波动态势与植物群落演替趋势保持一致,且相较于较深层土壤(40~60 cm),浅层土壤(10~30 cm)对区域植物自然演替进程所起到的作用更为明显。

  • 内蒙古植被覆盖时空变化特征及其对人类活动的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于 2000—2022 年 MOD13A1 NDVI 数据计算内蒙古年最大植被覆盖度(FVC),了解内蒙古 FVC 时空分布状况及变化趋势,结合夜间灯光(NTL)和地表覆被数据,采用逐像元相关分析方法探究 FVC 对人类活动的响应模式。结果表明:(1)内蒙古 FVC 空间分布总体表现为由东北至西南逐渐减小的趋势,FVC 以改善为主,增速为0.0039·a -1,大部分区域 FVC 变化表现为基本稳定(64.02%)和明显增加(31.64%),所有盟市年均 FVC 增长量均为正值;(2)FVC 变化趋势主要表现为不显著变化,占比依次为:不显著变化(65.62%)、显著增加(17.36%)、极显著增加(13.43%)、显著减少(3.27%)和极显著减少(0.32%),显著减少和极显著减少的区域与新增建设用地在空间分布上存在较高的一致性;(3)在人类活动空间范围,内蒙古大部分区域(79.67%)人类活动不会对 FVC 变化产生显著影响,12.80%的区域人类活动对 FVC 变化起着积极作用,地表覆被主要为城区周边的草地和耕地区域,只有 7.53%的区域人类活动对 FVC 变化起着消极作用,主要分布在地表覆被为耕地、由耕地转为建设用地和新增工矿用地区域。

  • 黄土高原不同土地利用类型区浅层滑坡 侵蚀特征分析 ——以蔡家川滑坡事件为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 近年来,黄土高原极端暴雨引发的滑坡、泥流等剧烈水土流失引起了广泛关注。2021年10月3—6日,山西省吉县蔡家川一带强降雨诱发了大面积浅层滑坡灾害。本文利用灾前灾后无人机影像和遥感图像、降雨数据及现场调查数据,对本次降雨过程、浅层滑坡起动条件和侵蚀特征进行了分析。结果表明:本次降雨为典型的“长历时、低雨强”类型,滑坡发生前的前期降雨历时达72h,累积雨量达121.8mm,滑坡集中发生时段的雨强达33.2mm·(6) -1。与“短历时、高雨强”暴雨激发的滑坡相比,滑坡流动性相对较高。前期降雨是影响群发性滑坡灾害发生与流动性的重要因素。不同土地利用类型区滑坡起动地形条件差异显著, 所需坡度与汇水面积均表现为:封禁林区>人工林区>农地区;地层岩性的渗透性也影响着浅层滑坡的起动,:相同降雨量条件下,渗透性更好的林区发生浅层滑坡需要更高的面积坡度阈值。不同土地利用类型区,滑坡点密度、面密度与侵蚀强度的大小均表现为:农地区>人工林区>封禁林区,说明土地利用类型会在一定程度上影响滑坡的侵蚀程度,以乔木为主的林区更不利于滑坡发生。

  • 基于EMD-GWO-LSTM模型的新疆标准化降水蒸散指数预测方法研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 干旱预测一直是干旱研究领域的重大挑战,提高干旱预测的准确性是解决干旱问题的关键。基于1961—2019年新疆34个气象站点月降水和月平均气温数据,计算得到标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),对新疆气象干湿变化进行分析,提出一种经验模态分解方法(empirical mode decomposition, EMD)-灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)-长短期神经网络(long short-term memory network,LSTM)的数据分解型干旱组合预测模型进行预测,并进行模型性能评价。结果表明:(1)干旱周期性变化整体呈现平稳且周期长的特点;(2)EMD能够有效优化数据的平稳性,GWO优化预测模型参数,组合模型的预测精度相较于单一预测模型有明显提高;(3)4个预测模型结果精度由高到低的排序为:EMD-GWO-LSTM、GWO-LSTM、GWO-支持向量回归(Support Vactor Regression,SVR)、LSTM,拟合优度分别为0.972、0.939、0.862、0.830,EMD-GWO-LSTM组合预测模型的预测精度优于其余3个预测模型。EMD-GWO-LSTM组合模型可有效提高气象干旱的预测精度,为新疆地区气象干旱预报及抗旱减灾工作提供了新的方法手段。

  • Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES). I. Astrometric Noise and Planetary Detection Efficiency due to Stellar Spots and Faculae

    分类: 地球科学 >> 空间物理学 分类: 其他 分类: 其他 分类: 其他 提交时间: 2024-06-03

    摘要: The Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES) is dedicated to the astrometric exploration for habitable-zone Earth-like planets orbiting solar-type stars in close proximity, achieving unprecedented micro-arcsecond precision. Given the elevated precision, thorough consideration of photocenter jitters induced by stellar activity becomes imperative. This study endeavors to model the stellar activity of solar-type stars, compute astrometric noise, and delineate the detection limits of habitable planets within the astrometric domain. Simulations were conducted for identified primary targets of CHES, involving the generation of simulated observed data for astrometry and photometry, accounting for the impact of stellar activity. Estimation of activity levels in our samples was achieved through chromospheric activity indices, revealing that over 90% of stars exhibited photocenter jitters below 1 $ mu mathrm{as}$. Notably, certain proximate stars, such as $ alpha$ Cen A and B, displayed more discernible noise arising from stellar activity. Subsequent tests were performed to evaluate detection performance, unveiling that stellar activity tends to have a less pronounced impact on planetary detectability for the majority of stars. Approximately 95% of targets demonstrated a detection efficiency exceeding 80%. However, for several cold stars, e.g., HD 32450 and HD 21531, with the habitable zones close to the stars, a reduction in detection efficiency was observed. These findings offer invaluable insights into the intricate interplay between stellar activity and astrometric precision, significantly advancing our understanding in the search for habitable planets.

  • 近邻宜居行星巡天计划: 利用空间天体测量法寻找下一个“地球”

    分类: 地球科学 >> 空间物理学 分类: 物理学 >> 地球物理学、天文学和天体物理学 分类: 天文学 >> 星系和宇宙学 提交时间: 2024-06-02

    摘要: 近邻宜居行星巡天计划(Closeby Habitable Exoplanet Survey, CHES)采用空间微角秒级别的高精度天体测量技术, 普查太阳系近邻(10 pc内)约100颗FGK等类型恒星, 探测宜居带类地行星或超级地球; 详细普查宜居行星的数目、真实质量和三维轨道等信息, 这将是国际上首次近邻宜居带类地行星的空间探测任务. CHES的有效载荷是一台口径为1.2 m, 视场为0.44°×0.44°, 焦距为36 m的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜, 采用同轴三反TMA光学成像系统. 为实现宜居带类地行星探测, CHES任务中的测量精度为1 μas, 是目前国际测量精度最高的空间探测项目. 在空间科学先导专项背景型号项目的支持下, CHES团队深入凝练和论证科学目标, 成功突破了三项关键技术难题: 实现了畸变大视场高像质空间望远镜光学系统技术的重要突破; 突破了10–5pixel级别星间距测量技术; 实现了卫星系统高稳定度姿态控制精度及热控精度的创新. CHES预计发现50颗类地行星, 引领中国空间科学探测技术的跨越式发展.

  • 公园绿地与城市功能空间耦合协调关系及影响因素分析——以乌鲁木齐市为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 公园绿地和城市功能空间是城市空间的组成部分,研究公园绿地与城市功能空间耦合协调关系及其影响因素,对优化公园绿地合理布局,促进城市功能空间协同发展具有重要意义。以乌鲁木齐市中心城区为研究对象,运用核密度分析、标准差椭圆、耦合协调度模型和地理探测器等方法,在分析公园绿地与城市功能空间分布格局的基础之上,进一步探析二者空间的耦合协调关系及其影响因素。结果表明:(1)公园绿地与城市各功能空间形成了内密外疏、圈层式递减、向西北方向扩展的空间聚集特征。(2)公园绿地与城市各功能空间的分布重心均与城市中心发生了一定程度的偏离。公园绿地、居住空间、交通运输空间、公共服务空间呈西北—东南方向分布。休闲娱乐空间、商业空间呈东北—西南方向分布。(3)公园绿地与城市各功能空间耦合协调的主导类型为中度失调型,耦合协调度呈现出“中部高、东西两侧和南北两翼低”的空间分异特征。其中,人口因素、交通条件是影响公园绿地与城市各功能空间耦合协调度的主要因素,社会经济则是次要因素。

  • 2000—2020 年河西走廊国土空间格局演变特征及驱动力分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 河西走廊是我国人类活动最密集的干旱地区,明晰河西走廊国土空间格局演变特征及驱动机制有助于缓解地区国土空间开发保护矛盾。采用空间转换矩阵、景观格局指数、最优参数地理探测器等方法,从“量变”“形变”2个维度定量研究2000—2020年河西走廊国土空间格局时空演变特征及其驱动力。结果表明:(1)河西走廊城镇空间、农业空间以及其他生态空间持续扩张,绿色生态空间剧烈减少了2758.87 km2,国土空间开发程度不断提高的同时生态保护效果尚不显著。(2)国土空间主导转换类型是生态空间内部“荒漠-绿地”交互演变,不同主体功能区中交叉转换规模差异显著。伴随国土空间交叉转换,其景观格局呈现出破碎化、分散化、复杂化演变特征。(3)河西走廊国土空间格局演变受到多维度影响因子驱动,其中“量变”过程受到的驱动作用包括国家政策指引、自然地理支撑、交通区位约束和社会经济催化,而“形变”则是以自然地理为基础,在交通区位和社会经济的影响下进一步发生演化。

  • 宁夏城市建设用地节约集约利用与高质量发展耦合协调研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 当前中国进入高质量发展阶段,缓解城市快速扩张伴随的土地利用粗放问题对城市可持续发展具有重要意义。现有研究多单方面关注城市建设用地节约集约水平或高质量发展状态,较少讨论两系统间的耦合协调关系。通过构建多维指标体系,测度2018年宁夏22个区县城市建设用地节约集约利用水平和高质量发展状态,并采用耦合协调度、相对发展度和影响协调力分析两系统间的耦合协调关系。结果表明:(1)2018年宁夏城市建设用地节约集约水平呈现出“中部低、南北高”的分布态势,而高质量发展水平呈现出“西北高、东南低”的空间分布格局。(2)两系统耦合协调度空间上呈现出“中部低、南北高”的分布格局,宁夏大部分区县处于基本协调状态且两系统关系呈良性循环。(3)创新和安全子系统对两系统的耦合协调度普遍起反向阻滞作用;绿色和协调子系统对两系统的耦合协调度普遍起正向推动作用。研究结果可为黄河流域高质量发展情境下促进建设用地节约集约利用提供实证依据。

  • 宁夏开发区土地集约利用时空分布特征与驱动因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 开发区土地集约利用是新时代区域高质量发展的重要支撑,二者的关系成为当前的研究热点。以宁夏开发区为例,评价分析2018—2021年土地集约利用的时空分布特征,从经济质量、创新驱动、开放环境、绿色转型和结构优化5个维度选取影响因素,应用时空地理加权回归(GTWR)模型探究其对集约用地的驱动机理。结果表明:(1)宁夏开发区土地集约水平呈现北部引黄灌区>中部干旱区>南部山区的分布格局,研究时段内差异缩小。(2)GTWR模型可以有效捕捉驱动机制的时空差异,绿色转型、结构优化是土地集约利用的主导驱动因素,创新驱动、经济质量是次要因素。(3)各因子对集约用地的驱动作用呈现显著的时空分异性,固定资产投资增长率等对北部引黄灌区开发区的驱动作用更显著,工业企业总收入增长率等则是中南部开发区的主要影响因素;单位工业收入地耗对集约水平的影响小幅下降,其他因子逐渐增强。研究揭示了高质量发展目标下各开发区集约用地的动力机制,有助于为宁夏开发区土地利用的分区管控提供政策参考,也为西部黄河流域高质量园区建设贡献一份力量。

  • 基于Sentinel-2 的青铜峡灌区水稻和玉米种植分布早期识别

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 及时准确地掌握灌区内作物种植分布对于灌溉水资源高效配置、农田精准管理具有重要指导意义。以宁夏青铜峡灌区为研究对象,利用多时相Sentinel-2卫星数据,通过水稻和玉米早期特征分析,提取关键的“水淹”信号和“植被”信号,构建时序归一化差异水体指数(MNDWI)和归一化植被指数(NDVI)特征值数据集,并通过样本分析关键特征阈值,构建水稻和玉米早期种植分布决策树模型,提取2022年宁夏青铜峡灌区水稻和玉米种植的空间分布。结果表明(: 1)玉米和水稻苗期的后半段5月15—31日,水淹信号和植被信号是区分二者关键时期。(2)基于早期作物物候特征的方法,在5月16—31日获取的水稻和玉米图像制图精度高于90%,用户精度超过91%,总体精度超过90%,Kappa系数高于0.88,明显高于同时期随机森林方法的分类精度。(3)本研究提出的方法在早期水稻和玉米种植分布提取方面具有较强的适用性,并且能够在时空尺度上以较少的实地样本进行延展,同时在时间上也更有优势。因此,该方法为青铜峡灌区水稻和玉米种植分布早期调查提供了重要的方法支撑。

  • 渭河流域植被覆盖变化趋势及其对土壤干湿状况的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 随着全球气候的快速变化以及渭河流域地区城市的快速发展,渭河流域植被生态系统面临许多挑战,研究区域内植被的时空变化以及对土壤干湿状况的响应有着重要意义。基于2001—2020年的MODIS的归一化植被指数(NDVI)与地表温度(LST)数据,对渭河流域的土壤干湿状况数据进行反演,通过线性回归、残差分析和贡献度分析了2001—2020年渭河流域生长季植被覆盖时空特征及土壤干湿状况的驱动与贡献。结果表明:(1)2001—2020年渭河流域生长季NDVI均值总体呈现波动增加趋势,平均趋势率为0.47×10-2·a-1,植被呈恢复趋势,其中2012—2016年生长季NDVI均值受到人类活动的抑制作用呈现下降趋势。(2)土壤干湿状况和人类活动对渭河流域生长季NDVI的影响迥异,土壤干湿状况的影响主要表现为影响较弱与缓慢增长,人类活动的影响主要以促进植被恢复为主。(3)土壤干湿状况和人类活动对渭河流域生长季NDVI均值变化的贡献均主要集中于同向贡献,其中负向贡献只来源土壤干湿状况,占比19.77%,同向高贡献主要来源人类活动,说明渭河流域中人类活动是植被覆盖变化的主要驱动力。(4)渭河流域植被整体受到土壤干湿状况和人类活动的双重促进作用;抑制作用主要集中于汾渭盆地农业生态区,属于人类活动的同向高贡献率分布区,说明目前人类活动是抑制植被覆盖增长的主要原因。研究结果可为渭河流域生态保护以及可持续发展提供更加精确的科学依据。

  • 中国新世纪水稻生产负外部性评估及时空演变研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 水稻生产间接价值研究集中在生态系统服务功能上,外部性尤其负外部性研究不多,对其评估有利于生态防控和农业永续发展。基于2000—2021年全国各省水稻的面板数据,运用市场价值法和空间自相关等方法,从温室气体排放、化肥污染、农药污染、地膜污染、水资源消耗和农机能源污染方面分析水稻的负外部性价值及其时空演变特征。结果表明:(1)全国水稻生产年均负外部性价值达2080.27×108元,其中温室气体排放、化肥、农药、地膜污染、水资源消耗和农机能源污染占比分别为35.93%、20.71%、10.27%、9.04%、17.44%和6.61%。(2)以2012年新时代为分界点,负外部性价值总量呈先增后减趋势,体现了新时代生态防控的成效。(3)空间分布异质性强,负外部性价值主要分布在胡焕庸线以东,其中华中、华南、西南、东北和华北稻作区年均负外部性价值分别为1025.45×108元、426.96×108元、329.36×108元、221.52×108元和61.99×108元;负外部性价值与地理空间存在全局正相关关系;局部自相关自东南向西北由“高-高”聚集向“低-低”聚集和不显著演变,“高-高”集聚区主要分布在华中和华南稻作区,“低-低”集聚区主要分布在华北稻作区。创新性地从研究对象和动态全局视阈评估了水稻生产负外部性,并从政府引领、市场引导和农户主导方面提出了因应策略。

  • 塔里木河流域水-耕地-粮棉系统耦合关系及影响因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 作为典型的干旱区和生态脆弱区,塔里木河流域是我国粮食、棉花的重要生产基地。水资源、耕地资源与粮棉资源的良性协调发展成为流域可持续发展的关键。通过构建塔里木河流域水-耕地-粮棉系统,测算其发展指数,并以耦合协调度模型测量了系统的耦合程度,在此基础上利用Fractional Logit模型分析了水-耕地-粮棉系统协调发展的影响因素。结果表明:(1)塔里木河流域各系统的发展指数呈现水系统>水-耕地-粮棉系统>耕地系统>粮棉系统。五地州中,巴音郭楞蒙古自治州各系统发展指数排名与流域一致,喀什地区和阿克苏地区在耕地和粮棉系统发展水平领先,水资源系统发展水平靠后,而克孜勒苏柯尔克孜自治州与和田地区则是水系统发展指数位居前列,耕地和粮棉系统发展较落后。(2)流域内水-耕地-粮棉系统耦合协调度介于0.475~0.680之间,处于勉强协调与初级协调之间。五地州中,喀什地区最高,克孜勒苏柯尔克孜自治州最低。这一指标经过缓慢提升后在2017年后明显下降。五地州中,阿克苏地区下降最为明显。(3)水库数量、一般公共预算支出及人口数量是影响水-耕地-粮棉系统协调发展状况的关键因素,三者每增加1个单位将分别引起耦合协调度1.0%、21.0%、35.6%的提升。

  • 1990—2020 年波曲流域冰川冰湖时空变化及其对气候变化的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,结合比值阈值法与目视解译提取了1990—2020年波曲流域冰川边界,同时利用归一化水体指数与目视解译提取波曲流域冰湖数据,分析近30 a波曲流域冰川冰湖空间分布与变化特征以及母冰川-冰湖相对位置变化关系,探究波曲流域冰川冰湖协同演化及其与气候变化的响应关系。结果表明:(1)1990—2020年波曲流域冰川加速退缩,尤其是近10 a来冰川加速退缩趋势更为显著;波曲流域冰川主要分布在海拔5500~6100 m范围内,规模上看,大规模(≥10 km2)冰川数量保持稳定,小规模(≤0.5 km2)冰川数量呈增加趋势。(2)近30 a波曲流域冰湖数量、面积均不断增加,冰湖面积扩张率为74.24%;冰湖主要分布在海拔4900~5300 m之间,大冰湖(≥0.07 km2)面积不断扩张;小冰湖(≤0.03 km2)数量增加显著。(3)与母冰川相连冰湖是最重要的冰湖扩张类型,该类型冰湖面积增长量占总冰湖增量的72.08%。(4)近30 a波曲流域气温缓慢上升,降水量总体略微下降。气温上升和降水量下降是造成冰川退缩重要因素,同时冰川融水促进冰湖扩张。通过波曲流域冰川-冰湖分布面积、变化特征及其协同演化关系的探究为流域冰川面积变化趋势和冰湖溃决灾害的预测及防治提供数据支撑。

  • 基于CMIP6 模式的叶尔羌河流域未来 水文干旱风险预估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 全球变暖导致干旱等极端事件频发,严重威胁生态安全和社会经济可持续发展,尤其是干旱区这一气候响应敏感区。本研究基于流域站点观测气象、水文等数据和第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)全球气候模式数据,应用分布式水文模型HEC-HMS模型,模拟并预估了塔里木河重要源流——叶尔羌河流域历史(1986—2014年)与未来(2015—2100年)径流变化趋势以及水文干旱风险。结果表明:(1)HEC-HMS模型在干旱区流域适用性较好,未来3个共享社会经济路径(SSPs)下叶尔羌河流域年径流和标准化径流指数(SRI)都将呈显著增加趋势(P-1。(2)构建并对比了流域历史和未来时期4个干旱特征变量的边缘分布,未来干旱持续时间、干旱强度和烈度峰值都明显大于历史时期,干旱程度可能将不断加剧。(3)相较于历史时期,叶尔羌河流域未来水文干旱发生的联合概率将持续减小,且未来干旱事件的重现期都将有不同程度的延长。研究结果可为叶尔羌河流域水资源管理与规避水文干旱风险措施的制定提供科学参考。

  • 1961—2020 年宁夏干旱事件年代际变化及风险评估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用1961—2020年宁夏20个国家气象站气象观测资料,结合近40 a宁夏社会经济统计数据,建立宁夏干旱过程事件指标,并基于灾害风险评估理论建立宁夏年代际干旱灾害风险评估模型,分析宁夏干旱事件和主要农作物干旱灾害风险的年代际变化特征和区域差异性,并探讨造成区域农作物年代际风险变化的可能影响因素。结果表明:(1)近60 a宁夏干旱事件的累积效应、持续时间以及强度指标具有明显的年代际变化特征,宁夏中北部和南部山区分别在1980年和2010年前后出现趋势和均值的突变;干旱事件指标及致灾危险性指标大值区空间范围均呈现出增加-减少-增加-减少的变化特征。(2)20世纪80年代以来,宁夏不同地区玉米干旱灾害风险等级依次为引黄灌区>中部干旱带>南部山区,受玉米种植面积不断扩大和国内生产总值(GDP)持续增加影响,在中南部地区其干旱风险呈逐年代际增大趋势;小麦干旱灾害风险增加幅度为中部干旱带>南部山区>引黄灌区,致灾危险性、小麦种植面积及GDP等级较高是2010s中部干旱带部分地区干旱风险增大的主要原因。(3)面对未来宁夏中南部地区水资源短缺和灌溉用水不足的挑战,建议通过提高人工增雨能力、开发种植品种、退耕或移民等措施,减少干旱致灾危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体暴露度,从而降低当地玉米和小麦的干旱灾害风险等级。研究结果可为地方科学规划农业生产、高效利用水资源、抗旱救灾等提供科学理论依据,促进宁夏黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设。

  • 西藏地区一种新的四季划分方法

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用西藏地区38个气象站点1981—2022年逐日气温资料,分析常用气候季节划分方法在西藏地区的适用性,指出各种季节划分方法的不足和局限,基于西藏物候和主要农作物生育期提出的季节划分气温阈值等指标,筛选出适于西藏地区的季节划分方法及气温阈值,分析了西藏地区的四季开始日和长短的变化特征。结果表明:(1)常用气候季节划分方法在西藏地区应用有一定的局限性,而西藏物候季节划分方法和生育期季节划分方法适用于西藏高原地区的农事活动。(2)基于阈值“6 ℃、15 ℃”“5 ℃、16 ℃”“6 ℃、16 ℃”和“6 ℃、17 ℃”分析典型气象站四季时间长度变化特征发现,改则冬季时间长度长于其他季节、察隅夏季时间长度长于其他季节,且拉萨、昌都、改则、察隅四季长度均呈现夏季上升和秋冬季下降的趋势。(3)拉萨和昌都的夏季平均气温进行突变检验发现两站分别于2011年和2017年出现突变,佐证了夏季阈值取17 ℃的合理性。(4)西藏新四季划分法指标为“6 ℃、17 ℃”,该指标划分西藏四季发现,夏季站点主要分布在雅鲁藏布江一线的较低海拔地区;春、秋季持续时间整体呈现西北部和南部偏短、中东部偏长的特征,夏季呈现中部偏长、四周偏短的特点,冬季与春秋季则相反;四季时空特征符合西藏地区实际情况。春、夏、秋、冬季平均开始日分别为3月21日、6月16日、7月25日、11月3日。