检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学报 2018年第3期38卷 1040-1052页

作者：苏培玺周紫鹃侍瑞解婷婷中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000

高寒草毡层是高原寒区自然植被下形成的松软而坚韧且耐搬运的表土层,认识其生态功能是促进草牧业生产休养保护和工程施工主动利用的前提。通过对青藏高原东部若尔盖高原植被的广泛调查,在布设沼泽、退化沼泽、沼泽化草甸、湿草甸、干草... 详细信息

高寒草毡层是高原寒区自然植被下形成的松软而坚韧且耐搬运的表土层,认识其生态功能是促进草牧业生产休养保护和工程施工主动利用的前提。通过对青藏高原东部若尔盖高原植被的广泛调查,在布设沼泽、退化沼泽、沼泽化草甸、湿草甸、干草甸和退化草甸水分梯度群落样地,以及亚高山草甸、亚高山灌丛草甸、高山灌丛草甸和高山草甸海拔梯度群落样地的基础上,通过对不同类型群落样地草毡层容重、土壤颗粒组成和土壤有机碳(SOC)含量的测定分析,比较了水分和海拔梯度下草毡层固碳能力。结果表明,草毡层厚度平均为30cm,沼泽湿地草毡层容重最小,SOC含量在300g/kg以上;退化草甸容重最高,SOC含量显著下降。不同群落草毡层SOC密度在10—24kg C/m^2之间,随着土壤水分有效性的降低而降低;高山灌丛草甸草毡层SOC密度比草甸高15%。研究得出,保持草毡层稳定的质量含水量阈值为30%,SOC含量阈值为30g/kg;高寒植被草毡层在沼泽到草甸的退化演替中,容重、紧实度变大,有机碳含量减少,碳密度和碳储量下降;灌丛草甸的固碳能力大于草甸,但灌丛草甸的生产功能降低;保持可持续发展的草地生产能力,维护固碳生态功能,需要防止草毡层退化,抑制草甸向灌丛草甸演替。

关键词：高原寒区高寒草甸表土层土壤有机碳碳密度碳储量高寒植被若尔盖高原

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城市大气污染对到达地表的太阳辐射的影响研究

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太阳能学报 2022年第6期43卷 124-131页

作者：杨丽薇高晓清李振朝中国科学院西北生态环境资源研究院/中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院/中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049

在晴空(无云)的条件下,大气污染是影响到达地球表面太阳辐射的重要因素之一。选择中国6个典型城市(北京、沈阳、上海、武汉、广州和成都),利用2014年1月—2020年12月的空气质量日监测数据以及地面太阳辐射、日照时数等逐日观测数据,定... 详细信息

在晴空(无云)的条件下,大气污染是影响到达地球表面太阳辐射的重要因素之一。选择中国6个典型城市(北京、沈阳、上海、武汉、广州和成都),利用2014年1月—2020年12月的空气质量日监测数据以及地面太阳辐射、日照时数等逐日观测数据,定量分析晴空条件下大气污染指数(AQI)与地表太阳总辐射、散射辐射的关系。结果表明:1)大气污染会降低清晰度指数,增加散射系数,对于地表太阳总辐射有衰减作用,对于散射辐射有增强作用。2)2014—2020年,大气污染(AQI>100)使得晴天地表太阳总辐射的年衰减总量和相对衰减量(共7 a)较大的是北京(212.40 MJ/m^(2),4.01%)、沈阳(184.16 MJ/m^(2),3.00%)、上海(123.80 MJ/m^(2),4.37%)和武汉(106.36 MJ/m^(2),3.04%),而成都(58.03 MJ/m^(2),3.82%)和广州(18.76MJ/m^(2),0.96%)的衰减总量较小。3)大气污染(AQI>100)使得晴天散射辐射的年增加总量和相对衰减量分别是北京256.64 MJ/m^(2)(12.96%)、沈阳134.45 MJ/m^(2)(7.10%)、武汉22.62 MJ/m^(2)(1.36%)、成都43.40 MJ/m^(2)(9.71%)、上海94.74 MJ/m^(2)(8.25%)和广州37.79 MJ/m^(2)(5.90%)。

关键词：太阳辐射大气污染空气质量定量分析晴空条件

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黄河源区蒸散发量时空变化趋势及突变分析

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气候与环境研究 2016年第5期21卷 503-511页

作者：刘蓉文军王欣中国科学院西北生态环境资源研究院陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000

蒸散发量是流域水文过程的关键因子。由于缺乏区域面上实际蒸散发量的长期观测,很难得到长时间序列的蒸散发时空变化趋势。因此,本研究首先利用架设在黄河源若尔盖地区的涡动相关系统观测的2010年全年的蒸散发资料进行分析,对欧洲中心... 详细信息

蒸散发量是流域水文过程的关键因子。由于缺乏区域面上实际蒸散发量的长期观测,很难得到长时间序列的蒸散发时空变化趋势。因此,本研究首先利用架设在黄河源若尔盖地区的涡动相关系统观测的2010年全年的蒸散发资料进行分析,对欧洲中心提供的ERA-interim和美国国家环境预报中心(NCEP)提供的地表变量再分析数据集进行了局地适用性评估,并依据再分析蒸散数据集,基于统计学方法分析了1979~2014年黄河源区蒸散发量的时空分布及变化特征。结果表明:(1)ERA-interim蒸散发再分析资料在黄河源区适用性较好,均方根误差为0.63,NCEP蒸散发再分析资料在4~7月、10~12月模拟值偏高,均方根误差为0.81。(2)进而利用ERA-interim蒸散发再分析资料,基于Mann Kendall方法及Sen斜率(Sen’s slope estimator)检验法,分析了黄河源区蒸散发量在1979~2014年期间的变化趋势。黄河源区蒸散发量总体上呈现北高南低的年变化趋势,北部兴海—共和—贵德地区增加最为迅速,年变化率在1.5~2.5 mm/a,西南部曲麻莱—治多—玉树地区减少最为明显,变化率为-1.0^-0.5 mm/a,东南部玛沁—玛曲—久治地区蒸散发量的变化在0.5~1.0 mm/a。(3)利用滑动t检验和SQMK(Sequential Mann Kendall)方法检测出发生突变的年份集中在20世纪80年代。

关键词：黄河源区蒸散发长时间序列趋势

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CMIP5气候模式对未来30年太阳辐射变化的预估研究

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太阳能学报 2020年第3期41卷 199-205页

作者：贾东于李开明杨丽薇高晓清赵传成兰州城市学院地理与环境工程学院兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院/中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000

使用CMIP5中33个全球气候模式的模拟数据,选择中位数集合方案,分别在RCP4.5和RCP8.5情景下对2006~2050年全球所有天气条件下地表接收到的太阳辐射、无云条件下地表接收到的太阳辐射、相对湿度、近地层风速、近地层气温和云量的变化进行... 详细信息

使用CMIP5中33个全球气候模式的模拟数据,选择中位数集合方案,分别在RCP4.5和RCP8.5情景下对2006~2050年全球所有天气条件下地表接收到的太阳辐射、无云条件下地表接收到的太阳辐射、相对湿度、近地层风速、近地层气温和云量的变化进行预估研究。结果表明:1)在RCP8.5情景下,气温的增温率在50°N以北地区最大,达0.12 K/a。同时北半球增温率大于南半球,陆表气温的增温率大于海表气温;2)在RCP4.5和RCP8.5情景下,中国东南部和欧洲中东部地区的地表太阳直接辐射呈现较大正趋势;3)在所选3个区域中,不同RCP情景下地表太阳辐射均呈现正趋势,其中在RCP8.5情景下法国波尔多地表太阳辐射呈现最大正趋势。

关键词：太阳辐射气候模式预测 CMIP5 太阳能可再生能源

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近50年黄河上游流域年均降水与极端降水变化分析

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高原气象 2019年第1期38卷 124-135页

作者：马佳宁高艳红中国科学院西北生态环境资源研究院陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100000

利用1970-2017年45个气象台站逐日降水资料分析了黄河上游流域降水空间分布规律以及年均降水和极端降水的变化趋势,将黄河上游流域按照地形地势、海拔、气候带分布等多种因素划分成源头区、产流区、出口区,并结合极端降水指数采用Mann-K... 详细信息

利用1970-2017年45个气象台站逐日降水资料分析了黄河上游流域降水空间分布规律以及年均降水和极端降水的变化趋势,将黄河上游流域按照地形地势、海拔、气候带分布等多种因素划分成源头区、产流区、出口区,并结合极端降水指数采用Mann-Kendall法、小波分析法分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,研究极端降水时空变化。结果表明,黄河上游流域年均降水从东南向西北扇形递减,源头区和产流区是年降水量的主要贡献区域;年均降水和极端降水均存在明显的周期振荡特征,其中源头区和产流区在22年左右,出口区在18年和8年左右;整个上游区域,极端降水和年均降水的变化趋势较为一致,但年降水量近年来呈现增长趋势,而极端降水事件的发生频率则有所降低。

关键词：黄河上游流域年均降水极端降水极端降水指数小波分析

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基于小波变换与神经网络的光伏电站短期功率预测

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太阳能学报 2020年第7期41卷 152-157页

作者：杨丽薇高晓清蒋俊霞吕清泉李振朝中国科学院西北生态环境资源研究院中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049 甘肃省电力公司风电技术中心兰州730070

选取具有广阔发展前景的西北荒漠地区(敦煌)10 MW光伏电站为研究对象,采用小波分解与BP神经网络的组合算法,预测相同天气类型下的光伏电站短期功率输出,并与实测光伏电站功率输出对比。结果表明:该模型对于晴天和多云天的光伏功率输出... 详细信息

选取具有广阔发展前景的西北荒漠地区(敦煌)10 MW光伏电站为研究对象,采用小波分解与BP神经网络的组合算法,预测相同天气类型下的光伏电站短期功率输出,并与实测光伏电站功率输出对比。结果表明:该模型对于晴天和多云天的光伏功率输出预测是有效的,而西北地区,阴雨天样本极少,因此阴雨天和突变天的功率预测精度还有待提高。该方法在满足光伏发电工程要求的计算精度下,数据量和计算量较小,属于轻量化的计算模型,可为光伏发电工程的发电管理提供支持。

关键词：光伏电站预测小波变换神经网络太阳能可再生能源

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青海湖夏秋季局地气候效应数值模拟研究

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高原气象 2019年第5期38卷 944-958页

作者：苏东生文莉娟赵林李照国杜娟中国科学院西北生态环境资源研究院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

由于水陆热力性质差异,湖泊对局地天气气候具有显著影响,占中国湖泊总面积一半以上的高原湖泊对区域天气气候的影响不可忽视,但目前对高原湖泊局地气候效应的研究依然存在不足。本研究利用WRF-FLake动态耦合模式,设计了有湖与无湖两组实... 详细信息

由于水陆热力性质差异,湖泊对局地天气气候具有显著影响,占中国湖泊总面积一半以上的高原湖泊对区域天气气候的影响不可忽视,但目前对高原湖泊局地气候效应的研究依然存在不足。本研究利用WRF-FLake动态耦合模式,设计了有湖与无湖两组实验,对高原最大湖泊青海湖的局地气候效应进行了整年的模拟研究。结果表明,耦合模式的模拟性能良好,青海湖在16月使得区域气温降低,而712月使得区域气温升高,且青海湖的存在降低了19月的日最高气温,增加了612月的日最低气温,使得气温日变化减小,白天青海湖为冷湖效应,而夜间青海湖为暖湖效应。26月青海湖轻微减少区域降水量,712月明显增加了区域降水量,且8月增加量最显著。青海湖对局地年降水量的贡献率在湖面上最大可达50%~60%,而在周边陆地为10%~30%,夏季青海湖增加的降水量最多,而秋季青海湖对总降水的贡献率最大,青海湖增加的降水在20:00(北京时,下同)至次日02:00最多,而14:0020:00最少,夏季增加的对流性降水较多,秋季增加的对流性降水较少。白天青海湖的冷湖效应使湖面产生下沉辐散气流,抑制对流的发展和水汽的扩散,导致湖泊降水效应减弱,而夜间青海湖的暖湖效应使湖面产生辐合上升气流,促进对流的发展和水汽的扩散,导致湖泊降水效应增强。

关键词：青藏高原青海湖 WRF-FLake 数值模拟湖泊效应

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三套再分析资料在青藏高原湖泊模拟研究中的适用性分析

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高原气象 2019年第1期38卷 101-113页

作者：杜娟文莉娟苏东生中国科学院西北生态环境资源研究院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

湖泊模式为青藏高原湖-气相互作用研究提供了有效方法,而驱动数据对模拟结果影响显著,但目前用来驱动模式的再分析资料对高原不同地区湖泊的适用性依然不够清楚。利用野外观测数据、M ODIS地表温度数据和WRF耦合的一维湖泊模式,对比分... 详细信息

湖泊模式为青藏高原湖-气相互作用研究提供了有效方法,而驱动数据对模拟结果影响显著,但目前用来驱动模式的再分析资料对高原不同地区湖泊的适用性依然不够清楚。利用野外观测数据、M ODIS地表温度数据和WRF耦合的一维湖泊模式,对比分析了中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集(简称ITPCAS)、ERA-Interim和NCEP/NCAR三套再分析资料在青藏高原地区纳木错、班公错和鄂陵湖三个不同深度湖泊的适用性,并对三套再分析资料的准确性进行了初步验证,进一步分析了不同校正方式后的再分析资料对模拟结果的影响。结果表明,用三套不同再分析资料作为模式驱动数据时,WRF耦合的一维湖泊模型均能够较好地模拟出高原湖泊表面温度的变化,但仍然与MODIS观测结果存在偏差。三套再分析资料中ITPCAS数据集的各气象要素与站点观测更为接近,ERA-Interim数据的向下长波和短波辐射比观测值偏大,NCEP/NCAR数据中的向下长波较观测值偏小而风速偏大。利用站点观测对再分析资料进行校正,ITPCAS数据进行全要素校正前后模拟结果差别不大,ERA-Interim和NCEP/NCAR进行全要素校正后模拟结果准确性显著提高;对于实地观测资料匮乏的地区,单独对ERA-Interim向下短波辐射数据进行校正以及同时对NCEP/NCAR气温和向下长波辐射数据进行校正均能优化湖表面温度的模拟结果。

关键词：一维湖泊模型高原湖泊湖表面温度再分析资料校正

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“北极放大”现象驱动因素及其影响的研究进展综述

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高原气象 2023年第1期42卷 1-12页

作者：韩笑笑孟宪红赵林李照国安颖颖刘雨萌中国科学院西北生态环境资源研究院/寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

21世纪以来,受全球变暖的影响,北极近地表快速升温,升温速率可达全球平均水平的2倍,称为“北极放大”(Arctic Amplification,AA)现象。本文首先探讨了北极放大效应产生的原因:在局地气候反馈方面,海冰减少导致开阔水面增多,水体吸收太... 详细信息

21世纪以来,受全球变暖的影响,北极近地表快速升温,升温速率可达全球平均水平的2倍,称为“北极放大”(Arctic Amplification,AA)现象。本文首先探讨了北极放大效应产生的原因:在局地气候反馈方面,海冰减少导致开阔水面增多,水体吸收太阳辐射增多使海-气相互作用增强,海冰进一步融化,形成正反馈;由于北极地区绝对温度较低,根据普朗克黑体辐射定律,普朗克反馈在北极为负反馈,促进北极放大效应;开阔水面和增温使北极地区大气湿度增加导致云量增多,从而使下行长波辐射增加,促使近地面层升温,这种水汽和云反馈对北极变暖的贡献有显著的季节性,主要发生在冬季;在北极以外地区水汽和热量的极向输送方面,温度的升高使大气柱增厚,高层气压梯度的变化引起纬向风变化,纬向分量减少,经向分量增加,形成槽脊,较低纬度地区可通过槽脊实现与北极的热量和水汽交换。此外,北极涛动(Arctic Oscillation,AO)与北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)也被证实与北极变暖有关。大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)异常曾被认为是北极变暖的驱动因素,而近期研究表明其更可能是北极变暖导致的结果。与此同时,“北极放大”现象会通过影响大气环流对中纬度地区甚至全球气候产生影响。北极变暖会导致东亚冬季严寒和北美东部冷事件的发生,形成“暖北极-冷欧亚”的格局并影响北美冬季气候波的形成。目前认为北极变暖与海冰减退可以通过两种机制影响中纬度地区:一是通过影响气压场的分布改变纬向风,使阻塞事件增加;二是通过对流层-平流层耦合作用影响北半球大气环流。但以上两种机制还存在争议。

关键词：北极放大驱动因素海冰减少辐射反馈极向输送

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青藏高原深层土壤热扩散率的时空分布特征

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土壤学报 2018年第2期55卷 351-359页

作者：周亚高晓清李振朝杨丽薇惠小英中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 中国科学院大学北京100049

青藏高原是地气相互作用相对活跃的地区,深入了解青藏高原土壤热扩散率的变化,才能正确计算地表能量平衡进而准确认识青藏高原对全球和区域气候变化的影响。根据青藏高原1980—2001年39个观测站点实测的0.8 m和3.2 m土壤温度资料,利用... 详细信息

青藏高原是地气相互作用相对活跃的地区,深入了解青藏高原土壤热扩散率的变化,才能正确计算地表能量平衡进而准确认识青藏高原对全球和区域气候变化的影响。根据青藏高原1980—2001年39个观测站点实测的0.8 m和3.2 m土壤温度资料,利用热传导对流法结合最小二乘法拟合求得各站点的土壤热扩散率,并分析了土壤热扩散率的时空变化规律。结果表明,1980—2001年期间青藏高原土壤热扩散率在20世纪90年代以前波动较大,20世纪90年代以后波动较小。青藏高原东部地区的深层土壤热扩散率从春季至夏季增大,夏季至秋季减小,秋季至冬季减小;夏季最大值出现在青、川、甘三省的交界处,土壤热扩散率的值为8×10-6 m^2s^(-1),冬季最大值为5.1×10-7 m^2s^(-1);而除东部以外的青藏高原其他地区的土壤热扩散率,春季至夏季减小,夏季至秋季增加,秋季至冬季减小,该区域土壤热扩散率的变化范围为1.2×10-7 m^2s^(-1)~9.2×10-7 m^2s^(-1)。土壤热扩散率的多年平均最大值出现在青海省和甘肃省西南部以及四川西部的青藏高原东部地区,土壤热扩散率的极值为6.4×10-6 m^2s^(-1)。最小值出现在祁连山地区,土壤热扩散率为1.2×10-7 m^2s^(-1),中部地区为相对高值区。

关键词：青藏高原土壤热扩散率空间分布季节差异土壤温度热传导对流法

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