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沙漠与绿洲气象 2016年第3期10卷 30-38页

作者：喻树龙袁玉江秦莉尚华明张同文陈峰张瑞波范子昂中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所中国气象局树木年轮理化研究重点开发实验室/新疆树木年轮生态实验室新疆乌鲁木齐830002

利用天山北坡中部沙湾地区两个坡面随海拔高度采集的雪岭云杉树芯样本,建立了13个树轮宽度年表。分析结果表明,2个坡面年表特征值随海拔高度的变化而不同,不同海拔树轮宽度对气候因子的响应呈现规律性。高低海拔采样点在生长季前对气候... 详细信息

利用天山北坡中部沙湾地区两个坡面随海拔高度采集的雪岭云杉树芯样本,建立了13个树轮宽度年表。分析结果表明,2个坡面年表特征值随海拔高度的变化而不同,不同海拔树轮宽度对气候因子的响应呈现规律性。高低海拔采样点在生长季前对气候因子的响应相同,而在生长季则呈相反的响应。在生长季,高海拔采样点随海拔的升高,树轮宽度对气温的响应降低。不同坡面间受小生境的干扰较大,坡度较小的大鹿角湾高海拔采样点主要受气温的影响,而在坡度较大的石头沟高海拔采点则对降水有更明显的响应。沙湾树轮宽度年表对PDSI指数的响应与大尺度范围的树轮响应一致,即与PDSI呈正相关,低海拔区域响应最显著。主成分分析表明,在同一坡面树轮宽度年表的前3个主分量可以反映因海拔高度变化气候因子对树木年轮生长的影响。2个坡面树轮宽度年表的第一主分量表征持续干旱对整个坡面的影响。

关键词：树木年轮雪岭云杉天山北坡海拔高度

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喀纳斯自然保护区林地和草地土壤呼吸速率差异及影响因素

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土壤 2017年第1期49卷 189-195页

作者：范子昂窦晓静邹陈吉春容黄有志南京信息工程大学环境科学与工程学院南京210044 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所中国气象局树木年轮理化研究重点实验室/新疆维吾尔自治区树木年轮生态重点实验室乌鲁木齐830002 新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所乌鲁木齐830091 布尔津县气象局新疆布尔津836600

为了研究新疆喀纳斯国家自然保护区森林生态和草地生态系统与大气的相互作用,分析土壤呼吸速率的时空变异特征及与影响因子的关系,2012年及2013年5月上旬至9月上旬利用土壤碳通量测量系统LI-8150对林地和草地两种植被类型土壤的呼吸速... 详细信息

为了研究新疆喀纳斯国家自然保护区森林生态和草地生态系统与大气的相互作用,分析土壤呼吸速率的时空变异特征及与影响因子的关系,2012年及2013年5月上旬至9月上旬利用土壤碳通量测量系统LI-8150对林地和草地两种植被类型土壤的呼吸速率日动态进行了全天连续自动监测,研究了两类土壤呼吸速率在生长季各月日的变化规律。结果表明:林地和草地生态系统土壤呼吸速率在植被生长季内均呈现较明显的单峰曲线型日变化,其月最大值均出现在7月,林地土壤呼吸速率的最大值(2.43μmol/(m^2·s))显著高于草地土壤呼吸速率最大值(1.55μmol/(m^2·s)),且各月林地生态系统的土壤呼吸速率均明显高于草地,波峰出现在北京时间17:00—18:00,波谷出现在北京时间9:00—10:00,草地最小值出现在6月(0.35μmol/(m^2·s)),而林地最小值出现在5月,其呼吸速率仅0.71μmol/(m^2·s),且整个生长季白天大于晚上,全天以呼出CO_2为主。植被生长季内林地和草地土壤呼吸速率与土壤温度的变化趋势相似,具有显著的正相关性,但与土壤含水量的变化没有这样的趋势。

关键词：喀纳斯自然保护区土壤呼吸速率土壤温度土壤湿度

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气候研究中不同时期的资料获取与重建方法综述

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气象科技进展 2013年第3期3卷 14-23页

作者：魏文寿尚华明陈峰中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所/新疆树木年轮生态实验室/中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室乌鲁木齐830002

过去30年里,全球气候变化的研究取得了世界瞩目的成就。这一研究领域中每次重要的进展,都伴随着资料获取新技术的发展和研究方法的创新。有鉴于此,主要对近30年来气候研究中不同时期(包括现代器测时期和过去气候变化代用资料)的资料获取... 详细信息

过去30年里,全球气候变化的研究取得了世界瞩目的成就。这一研究领域中每次重要的进展,都伴随着资料获取新技术的发展和研究方法的创新。有鉴于此,主要对近30年来气候研究中不同时期(包括现代器测时期和过去气候变化代用资料)的资料获取,数据资料中存在问题的甄别和处理,气候序列的重建及其他相关气候研究领域中研究方法的进展做了回顾与综述。其中过去气候变化代用资料包括树木年轮、冰芯、石笋、历史文献、黄土、湖泊沉积和岩芯等。各种代用资料在空间分布、时间分辨率和气候信息含量等方面各有优劣。文中列出了气候研究中不同时期的资料获取与重建方法的进展,其主要体现在利用更为丰富的数据来源,更为有效、更为精确地提取和利用气候代用资料,尽量减少气候重建过程和结果的不确定性。而一定的方法只是适用于一定的介质和一定的时间所反演的资料数据。并认为气候资料的多种获取手段和集成技术与研究方法的创新,将进一步推动气候和气候变化研究的发展。

关键词：气候变化代用资料获取方法

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中亚瓦赫什河上游源区气候水文要素演变特征

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水资源保护 2020年第5期36卷 57-64页

作者：岳伟鹏张合理陈峰 BAKHTIYOROV Zulfiyor 陈友平云南大学国际河流与生态安全研究院云南昆明650500 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 中国气象局树木年轮理化研究重点实验室新疆乌鲁木齐830002 塔吉克斯坦共和国科学院胡占德科学中心索格特胡占德新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054

为研究全球变化背景下中亚河流源区气候水文变化,基于中亚跨境河流瓦赫什河上游源区1955—2017年气象水文数据,分析了流域内气候水文要素演变特征及流量变化主要控制因子。结果表明:瓦赫什河上游源区近1955—2017年气候呈现暖湿化趋势;... 详细信息

为研究全球变化背景下中亚河流源区气候水文变化,基于中亚跨境河流瓦赫什河上游源区1955—2017年气象水文数据,分析了流域内气候水文要素演变特征及流量变化主要控制因子。结果表明:瓦赫什河上游源区近1955—2017年气候呈现暖湿化趋势;瓦赫什河上游源区气温在1994年发生突变现象,降水在2007年与2012年发生突变现象,流量则在2003年发生突变现象;小波分析显示瓦赫什河上游流域气温、降水、流量的第一主周期分别为28 a、20 a、28 a,周期性振荡明显;瓦赫什河上游源区在气候水文要素关联上,气温与流量变化相较于降水紧密,但受全球升温停滞影响,温度对于流量作用并没有持续增强。

关键词：气温降水流量气候变化中亚瓦赫什河

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哈萨克斯坦阿尔泰山树木径向生长及其对气候要素的响应

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干旱区研究 2019年第3期36卷 723-733页

作者：刘蕊王勇辉姜盛夏张瑞波秦莉 Bulkajyr T.Mambetov Nurzhan Kelgenbayev Daniyar Dosmanbetov Bagila Maisupova 张同文新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆乌鲁木齐830002 中国气象局树木年轮理化研究重点实验室新疆乌鲁木齐830002 哈萨克斯坦农业部阿拉木图森林研究所哈萨克斯坦阿拉木图050050

针对哈萨克斯坦阿尔泰山南坡西伯利亚云杉(Picea obovata)和西伯利亚落叶松(Larix sibirica)开展树轮研究,建立树轮年表,计算年平均树轮宽度值和年平均断面积生长量(BAI),并分析在1988年发生升温突变前后,这2个树种树轮宽度指数变化趋势... 详细信息

针对哈萨克斯坦阿尔泰山南坡西伯利亚云杉(Picea obovata)和西伯利亚落叶松(Larix sibirica)开展树轮研究,建立树轮年表,计算年平均树轮宽度值和年平均断面积生长量(BAI),并分析在1988年发生升温突变前后,这2个树种树轮宽度指数变化趋势,及其树木径向生长对气候因子的响应。结果表明:在升温突变前后,2个树种树轮宽度指数变化趋势一致。但是,在升温突变后,其变化趋势均由不显著增加转为显著下降。即树木径向生长减缓;升温突变后,2个树种树木径向生长对降水的响应有所减弱,而对气温的响应有所增强,并且发生了树轮指数和气候因子间相关性"正负转换"的情况。

关键词：阿尔泰山西伯利亚云杉西伯利亚落叶松树轮宽度径向生长响应分异哈萨克斯坦

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基于树木年轮的贺兰山东麓河流径流量的重建

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沙漠与绿洲气象 2017年第3期11卷 25-30页

作者：陈峰张同文张瑞波袁玉江中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆树木年轮生态实验室中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室新疆乌鲁木齐830002

以采自贺兰山的5个采样点的树轮宽度资料为基础,建立区域标准化年表和差值年表,发现区域差值年表中包含的年径流总量信息多于标准化年表,并最终用区域差值年表序列重建了贺兰山东麓过去259 a的年径流量。相关分析发现降水和温度变化对... 详细信息

以采自贺兰山的5个采样点的树轮宽度资料为基础,建立区域标准化年表和差值年表,发现区域差值年表中包含的年径流总量信息多于标准化年表,并最终用区域差值年表序列重建了贺兰山东麓过去259 a的年径流量。相关分析发现降水和温度变化对于树木年轮生长及贺兰山东麓河流年径流总量的形成均有重要影响,是本文从树木年轮重建年径流量的气候水文学基础。校准方程的相关系数为0.638,可解释校准期内年径流总量变化总方差的40.8%,交叉检验的误差缩减值达0.328。分析259 a重建年径流量的变化特征发现:(1)重建流量经历了12个枯水期(1751—1759年,1765—1771年,1788—1802年,1809—1820年,1835—1840年,1847—1855年,1860—1866年,1877—1884年,1899—1908年,1924—1932年,1962—1967年,1980—1994年)和位于其间及1995—2004年的14个丰水期,以平水年份出现最多,但259 a来年径流量的变化较为剧烈。(2)年径流总量出现了持续≥10 a的4次持续枯水期和4次持续丰水期;持续枯水期中以1788—1802年的枯水期强度最大(平均距平百分率-14.9%),而强度第二的持续枯水期(平均距平百分率-10.4%),持续时间也长达15 a(1980—1994年);持续丰水期中以1867—1876年的丰水期强度最大(平均距平百分率+17.9%)。

关键词：贺兰山树木年轮径流量变化

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天山北坡西部雪岭云杉海拔梯度生态弹性变化

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沙漠与绿洲气象 2024年第5期18卷 82-90页

作者：喻树龙郭冬姜盛夏张同文范煜婷张瑞波秦莉尚华明中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所/中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室/新疆树木年轮生态实验室新疆乌鲁木齐830002

基于天山北坡西部温泉哈夏林区间隔100 m海拔高度采集的雪岭云杉梯度样本的断面积生长量资料,分析树木生态弹性变化。干旱事件是区域生态弹性最主要的干扰因子,高温事件也是干扰因子之一。干扰因子的强度会造成生态弹性梯度特征的变化... 详细信息

基于天山北坡西部温泉哈夏林区间隔100 m海拔高度采集的雪岭云杉梯度样本的断面积生长量资料,分析树木生态弹性变化。干旱事件是区域生态弹性最主要的干扰因子,高温事件也是干扰因子之一。干扰因子的强度会造成生态弹性梯度特征的变化。在极端干旱年份,哈夏林区梯度生态弹性特征最显著,即中高海拔为强抵抗力和弱恢复力,而低海拔则呈相反态势,并出现生长衰退现象。中旱事件时不同海拔均为强抵抗力和较强的恢复力,高温年份低海拔呈现弱抵抗力和弱恢复力。在发生持续干旱时,不同海拔高度的树木生长均受到遏制,但低海拔衰退强度大于高海拔区域,高海拔区域树木对干旱的适应能力要强于中低海拔。

关键词：雪岭云杉(Picea schrenkiana) 天山北坡树木年轮海拔梯度生态弹性

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基于贝叶斯模型的器测、古气候重建与气候模拟数据的融合试验

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气象学报 2018年第2期76卷 304-314页

作者：余君李庆祥张同文徐文慧张雷崔妍重庆市气象信息与技术保障中心重庆401147 中山大学大气科学学院广州510275 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室新疆树木年轮生态实验室乌鲁木齐830002 国家气象信息中心北京100081 沈阳区域气候中心沈阳110016

气象部门馆藏的西部最早的器测气象资料始于20世纪30年代,不能满足建立20世纪以来中国气候变化序列的需求,而古气候重建或气候模拟资料则可以延伸到器测时代以前。为了探讨长序列多源气候资料序列融合方法,采用贝叶斯方法对中国北疆地区... 详细信息

气象部门馆藏的西部最早的器测气象资料始于20世纪30年代,不能满足建立20世纪以来中国气候变化序列的需求,而古气候重建或气候模拟资料则可以延伸到器测时代以前。为了探讨长序列多源气候资料序列融合方法,采用贝叶斯方法对中国北疆地区8条树轮气温重建资料、器测资料与国际耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)模式模拟资料进行了融合试验。首先利用器测资料对气温代用资料进行校验与网格重建,并以此作为贝叶斯模型的先验分布,然后,用泰勒图选出了该区域气候模拟效果最佳的几个模式;最后将网格重建和气候模拟序列用贝叶斯模型进行了融合试验。结果表明,贝叶斯融合模型能有效提取各种数据来源的有用信息进行融合,融合结果的长期变化(线性)趋势更接近器测气候序列,并在一定程度上提高了序列的精度,减小了结果的不确定性;并且,融合结果能够纠正先验分布及气候模拟数据的明显偏差,为长年代气候序列重建提供了一个可行的思路。

关键词：贝叶斯方法融合气温序列 CMIP5 古气候重建资料

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乌鲁木齐气溶胶粒径分布及细颗粒物(PM_(2.5))浓度变化分析

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生态环境学报 2016年第4期25卷 605-613页

作者：刘新春陈红娜赵克蕾钟玉婷闫景武中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所//新疆树木年轮生态实验室//中国气象局树轮年轮理化研究重点开放实验室新疆乌鲁木齐830002 塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站新疆塔中841000 乌鲁木齐市机动车排污监督管理办公室新疆新疆乌鲁木齐830054 北京乾润开元环保科技有限公司北京101300

利用乌鲁木齐市中心区域气象局和黑山头2013年1月1日-2014年2月28日期间Grimm180在线监测数据,对乌鲁木齐市大气气溶胶数浓度和PM_(2.5)质量浓度的分布特征及其影响进行了分析,为深入了解乌鲁木齐市颗粒物污染现状,确定乌鲁木齐市大气... 详细信息

利用乌鲁木齐市中心区域气象局和黑山头2013年1月1日-2014年2月28日期间Grimm180在线监测数据,对乌鲁木齐市大气气溶胶数浓度和PM_(2.5)质量浓度的分布特征及其影响进行了分析,为深入了解乌鲁木齐市颗粒物污染现状,确定乌鲁木齐市大气污染治理重点,制定大气污染防治规划提供依据。结果表明,(1)气象局和黑山头气溶胶数浓度分布趋势一致,0.25~0.28μm之间的粒子数浓度最大;整体趋势表现为双峰型,第1峰出现在0.30~0.35μm之间,峰值分别为467.0和455.4 particle·cm^(-3);第2峰出现在4.0~5.0μm之间,峰值较小;粒径小于2.5μm的粒子数占到了粒子总数的99.88%;在粒径0.25~0.45μm范围内冬季气溶胶粒子数浓度最高,在粒径>0.45μm范围内秋季气溶胶粒子数浓度最高;在粒径0.25~1μm范围内夏季气溶胶粒子数浓度最低,在粒径>1μm范围内冬季数浓度最低;0.25~0.5μm粒径段内粒子占粒子总数的比例大小顺序为冬>春>夏>秋;0.8~2.5μm之间不同粒径段的粒子占粒子总数的比例大小顺序为夏>秋>春>冬;PM_(2.5)数浓度小时变化采暖期表现为双峰型,非采暖期为不太明显的三峰型。(2)观测期间气象局和黑山头PM_(2.5)平均质量浓度分别为61.77,43.42μg·m^(-3),日平均值超标率分别是30.81%和16.44%。采暖期气象局PM_(2.5)质量浓度小时变化呈现单峰,在19:00─21:00出现峰值;黑山头则呈现双峰,在6:00-8:00出现峰值,20:00出现一个不太明显的小峰;非采暖期气象局与黑山头PM_(2.5)质量浓度小时变化趋势一致,均表现为双峰型。两个站点PM_(2.5)质量浓度的季节变化均表现为冬季>秋季>春季>夏季,特殊的地理位置和不同季节污染源的排放强度、气象条件是导致PM_(2.5)质量浓度随季节变化的主要原因。

关键词：大气气溶胶数浓度质量浓度粒径分布细颗粒物(PM2.5)

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天山和阿尔泰山历史气候变化序列集成重建研究

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沙漠与绿洲气象 2022年第3期16卷 102-111页

作者：姜盛夏张同文喻树龙尚华明张瑞波秦莉袁玉江中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆维吾尔自治区树木年轮生态重点实验室中国气象局树木年轮理化研究重点实验室新疆乌鲁木齐830002

利用基于树轮资料建立的25条历史气候序列,集成重建天山和阿尔泰山近150 a的年降水量和夏季气温变化情况。结果表明:20世纪上半叶是天山区域极端气候年份频现时期,而阿尔泰山极端气候年份在20世纪上下半叶分布数量相当,在19世纪下半叶... 详细信息

利用基于树轮资料建立的25条历史气候序列,集成重建天山和阿尔泰山近150 a的年降水量和夏季气温变化情况。结果表明:20世纪上半叶是天山区域极端气候年份频现时期,而阿尔泰山极端气候年份在20世纪上下半叶分布数量相当,在19世纪下半叶相对较少。两个山系极端低值气候年份的一致性更好,且与部分历史记录吻合。天山在过去150 a大致经历了5个偏干时期和5个偏湿时期,以及3个偏冷时期和3个偏暖时期;阿尔泰山则经历了5个偏干时期和6个偏湿时期,以及4个偏冷时期和4个偏暖时期。此外,除均存在2~6 a变化周期外,天山年降水量重建序列存在27~30 a和38~39 a的变化周期,夏季平均气温重建序列存在10.5、53.5和63.7 a的变化周期;阿尔泰山夏季平均气温存在12.6 a的变化周期。分析表明,ENSO对天山和阿尔泰山年降水量有显著影响,而太阳黑子数与阿尔泰山夏季气温呈滞后负相关。

关键词：天山阿尔泰山树木年轮集成重建气候变化

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