降水包括降雨、降雪、雨夹雪、冰雹等多种形态.降水形态转变以及降水总量、强度和频率等的变化对区域气候、水文、生态、地气系统能量平衡等有着重要影响.近百年来,降水形态观测、判别、转变及其影响等方面取得了一定进展,主要包括:20世纪80年代以来,降水形态观测、形成机制及其预测研究逐步受到重视并形成一定规模,利用新探测理论和方法估测不同降水形态成为研究重点,气层位势厚度阈值法、特征层温度阈值法和近地表气温阈值法等多种判别方法或方案陆续产生,同时针对多种方法或方案的判别精度对比和适用性评估亦同步展开.近年来,受全球气候变暖和人类活动增强等影响,北半球中高纬度地区冷季固液降水转变(Shift of Precipitation from Solid to Liquid,SPSL)明显,进而增加雪面降雨(Rain On Snow,ROS)事件和雪崩灾害发生频率,影响春季积雪消融速度、强度和时间,加速海冰和冰川消融,促进冻土碳释放,改变生态系统土壤湿度、生产力和物候特征,从而影响其格局、进程、质量和服务功能等.尽管降水形态相关研究已取得以上阶段性成果,但在基础数据的完备性、判别方案的可靠性、SPSL与其他要素或系统相互作用的机理性方面尚有巨大研究潜力.降水形态转变及其影响研究将在全球气候变化影响评估、水循环过程、水资源管理、冰雪过程、冰雪灾害、冻土碳排放和生态系统安全等研究中产生越来越重要的作用.
净初级生产力(NPP)的估算还存在很大的不确定性。本文利用机器学习算法(RF和RBF-ANN)估算了2002-2018年青藏高原多年冻土区草地NPP,分析了青藏高原多年冻土区草地NPP的时空格局、变化特征及其对气候因子的响应。结果表明:(1)机器学习估算结果可靠,简单易行。(2)青藏高原多年冻土区草地NPP表现为东南向西北逐渐递减的趋势;NPP总量为175.39 Tg C·a^-1,单位面积均值为164.10 g C·m^-2·a^-1,呈波动上升的趋势。(3)青藏高原多年冻土区草地NPP增加的面积占20.49%;各草地类型的NPP增长幅度不一致表现为高寒沼泽草甸>高寒草甸>高寒草原>高寒荒漠草原。(4)温度是青藏高原多年冻土区草地NPP变化的主导因子,降水的影响沿东南向西北逐渐减弱。
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