检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2022年第34期67卷 4130-4139页

作者：许高洁窦挺峰杨一帆岳瀚栋胡斯勒图马丽娟效存德中国科学院大学资源与环境学院北京100049 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100094 中国气象局国家气候中心北京100081 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

大气冰冻圈是大气层内所有冰体的总称,包括冰晶、雪花等,对全球辐射平衡、水循环和灾害天气的形成均具有重要影响,长期以来受到广泛关注.然而,将大气冰冻圈作为一个整体圈层的定量研究较少,相关认识基本停留在概念和理论阶段.本文基于Cl... 详细信息

大气冰冻圈是大气层内所有冰体的总称,包括冰晶、雪花等,对全球辐射平衡、水循环和灾害天气的形成均具有重要影响,长期以来受到广泛关注.然而,将大气冰冻圈作为一个整体圈层的定量研究较少,相关认识基本停留在概念和理论阶段.本文基于CloudSat和CALIPSO卫星数据联合反演的DARDAR产品,估算了全球大气冰冻圈的总量、三维空间分布和季节变化特征.结果显示:大气冰冻圈总质量约为63[58.8~65.7]Gt,上界为高层冰云的云顶,下界略低于零温层.大尺度环流系统决定了大气冰冻圈的纬向带状分布特征,冰晶形成与增长的微物理机制导致大气冰体在热带上空–8°C等温层出现高值中心.大气冰体的高值区主要分布于低纬度强对流区,从垂直剖面上看,主要分布于对流层中层和低层.痕量冰区(冰水路径<15.0 g/m^(2))主要分布于副热带等高压系统控制区.在高海拔地区,由于水汽含量较低,大气冰含量整体偏低,如青藏高原冬季冰水路径仅为31.3 g/m^(2),约为全球平均值的四分之一.该项研究为进一步认识大气冰冻圈的天气气候效应奠定了基础.

关键词：大气冰冻圈强对流冰水路径零温层痕量冰区

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对流可分辨尺度极端降水模拟研究综述

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科学通报 2025年

作者：余弘泳李普曦王开存北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京大学城市与环境学院中法地球系统模拟国际联合研究中心碳中和研究院

准确描述极端降水事件的精细化特征是天气气候研究中的关键挑战.数值模拟技术的进步使得模式可提升至对流可分辨尺度的水平分辨率(约4 km),从而能更好地表征深对流系统的动力和热力过程及其降水.对流可分辨尺度模拟不仅能够更好地再现... 详细信息

准确描述极端降水事件的精细化特征是天气气候研究中的关键挑战.数值模拟技术的进步使得模式可提升至对流可分辨尺度的水平分辨率(约4 km),从而能更好地表征深对流系统的动力和热力过程及其降水.对流可分辨尺度模拟不仅能够更好地再现极端降水事件特征,诸如小时降水强度、造成强降水及大风的中尺度对流系统以及复杂地形下的降水分布,还被视作一种新的工具,用于改进降水估计和加深对水文过程的理解.对流可分辨尺度模拟相关研究近年来呈爆发式增长,本文系统梳理了近十年对流可分辨尺度极端降水模拟研究,包括这些研究的主要目的、方法和结论,发现研究区域从观测密集区域拓展到观测稀缺区域,模拟方式朝着“多模式-多物理集合、大范围-长时间模拟”发展,研究内容从降水特征分析深入到动力学和热力学机制研究;总结了该领域面临的主要挑战,包括对流参数化以外的参数化方案的复杂性、评估数据和方法的局限性,以及大计算量和海量存储需求;最后,提出了对流可分辨尺度模拟研究未来发展建议,认为应有更广泛的国内外模拟合作、更完善的评估数据与方法、更全面的区域和全球模式、更精准的下游方需求对接.

关键词：极端降水对流可分辨数值模拟参数化深对流

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黄土丘陵沟壑区草地径流和泥沙拦截效率及其影响因素

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应用与环境生物学报 2023年第3期29卷 565-576页

作者：冯强赵文武张骁段宝玲山西财经大学资源环境学院太原030006 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 自然资源部国土整治中心自然资源部土地整治重点实验室北京100035

植被措施是控制水土流失的重要手段,拦截效率反映植被对上方来水来沙的拦截能力,厘清拦截效率的影响机制是科学布设植被拦截带的理论基础.针对黄土丘陵沟壑区撂荒1年草地、撂荒7年草地、柳枝稷(Panicum virgatum)3种植被拦截带,通过自... 详细信息

植被措施是控制水土流失的重要手段,拦截效率反映植被对上方来水来沙的拦截能力,厘清拦截效率的影响机制是科学布设植被拦截带的理论基础.针对黄土丘陵沟壑区撂荒1年草地、撂荒7年草地、柳枝稷(Panicum virgatum)3种植被拦截带,通过自然降雨条件下持续3年的单一植被配置及其组合的径流小区观测试验,设计了一种新的拦截率确定方法.通过方差分析、冗余分析、回归分析揭示拦截效率的差异及其影响因素.结果表明:(1)径流与泥沙拦截率的整体趋势为撂荒7年草地>柳枝稷>撂荒1年草地,5度坡面>15度坡面>25度坡面;撂荒7年草地与柳枝稷的径流与泥沙拦截率在坡度之间的相对差异较小,说明两种草地的拦截功能相对稳定.(2)径流拦截率主要受降雨特征和上方来水量影响(简单效应在7.8%-26.7%之间);泥沙拦截率主要受土壤与植被特征影响(简单效应在6.9%-32.1%之间),降雨和径流的影响相对较小;降雨与径流特征对径流与泥沙拦截率具有负效应,土壤性质(土壤容重除外)与地表覆盖具有正效应.(3)拦截效率对降雨和径流特征呈现非线性响应关系,其中5度坡面上方来水量<3 mm、前期降雨指数<10 mm时径流拦截率随两者快速降低,超过阈值后径流拦截率缓慢降低;植被与土壤因素的相互关联、降雨与径流因素的复杂多变引起拦截率预测的不确定性.总之,达到一定年限的撂荒草地和人工草地柳枝稷适宜作为黄土丘陵沟壑区的植被拦截带,调控地表覆盖与土壤性质可以改善草地的拦截功能,降雨条件是影响草地拦截功能发挥的重要外部因素.

关键词：拦截率黄土丘陵区降雨地表覆盖土壤性质

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高寒草甸生态系统降雨事件对不同深度土壤碳释放的试验分析

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生态学报 2022年第8期42卷 3315-3324页

作者：邓钰婧李小雁胡霞吴秀臣王佩北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

以青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,基于LI-8150土壤CO_(2)通量全自动连续测量系统及实验设计,对不同深度的土壤碳释放进行了连续原位观测,分析了晴天和5次持续性降水条件下不同深度土壤碳释放特征,结合土壤温湿度的观测,解析了降... 详细信息

以青藏高原高寒草甸生态系统为研究对象,基于LI-8150土壤CO_(2)通量全自动连续测量系统及实验设计,对不同深度的土壤碳释放进行了连续原位观测,分析了晴天和5次持续性降水条件下不同深度土壤碳释放特征,结合土壤温湿度的观测,解析了降雨对不同深度土壤碳释放的影响及机理。结果表明:(1)在0 cm、20 cm、40 cm、70 cm深度处,土壤碳释放均呈现明显的单峰曲线变化特征,其日均值(±标准差)分别为(3.96±0.89)μmol m^(-2)s^(-1)、(5.09±1.79)μmol m^(-2)s^(-1)、(7.83±1.95)μmol m^(-2)s^(-1)和(4.43±1.6)μmol m^(-2)s^(-1)。(2)降雨提高了土壤含水量,显著抑制了土壤碳释放,且对深层的抑制作用显著大于表层。其中,第5次持续性降水事件对土壤水分的补充作用最明显(增量最大),其对土壤碳释放的抑制作用也更显著,并出现负通量(即碳吸收)。随着土壤深度的增加,观测到碳吸收现象愈加显著。(3)不同深度土壤碳释放与土壤温度、水分呈指数或二次曲线相关关系。晴天条件下,土壤含水量较稳定,土壤温度是影响各层土壤碳释放的主导因子;而降雨条件下,土壤含水量变化显著,土壤水分成为主导土壤碳释放的关键因子,并对其可能产生的机理进行了讨论。

关键词：土壤呼吸碳吸收降水土壤温度土壤含水量

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社会经济及气象因素对水稻产量的影响研究——以三江平原为例

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中国农业资源与区划 2022年第4期43卷 24-30页

作者：邹芷潇程昌秀沈石北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京师范大学地理科学学部

[目的]系统分析三江平原水稻产量的影响因素，对指导三江平原农业生产和耕地保护及减少未来粮食安全风险具有现实意义。[方法]文章利用1988—2018年三江平原水稻产量、气象观测和社会经济数据，结合利用经济学模型——柯布-道格拉斯生... 详细信息

[目的]系统分析三江平原水稻产量的影响因素，对指导三江平原农业生产和耕地保护及减少未来粮食安全风险具有现实意义。[方法]文章利用1988—2018年三江平原水稻产量、气象观测和社会经济数据，结合利用经济学模型——柯布-道格拉斯生产函数和统计学方法 Lasso回归模型，分别分析社会经济因素和自然因素对三江平原水稻产量的影响。[结果]（1）在社会经济因素方面，单位面积农村用电量和农业科研经费投入的单位面积增产效应比较明显，单位面积劳动力投入和化肥施用量对水稻产量具有负效应。（2）在自然因素方面，生长季内平均最低气温和平均日照时数对水稻产量有正向影响，生长季内总降水量和平均日相对湿度对水稻产量有负向影响。[结论]为水稻生产提供政策建议：可以通过合理施肥、加大机械化和农业科技创新的投入来提升水稻产量。同时，适当人工增加光照时间和加强冻害防治对提高水稻产量也具有重要意义。

关键词：三江平原水稻产量社会经济因素自然因素柯布-道格拉斯生产函数 Lasso回归

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从光谱指数到融合数据集的全球植被遥感数据产品

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地理学报 2022年第5期77卷 1102-1119页

作者：邱思静胡涛胡熠娜丁子涵刘焱序彭建北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 上海师范大学环境与地理科学学院上海200234 上海师范大学城市发展研究院上海200234 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

遥感对地观测为理解陆地植被动态与全球环境变化规律提供了数据基础,基于卫星观测的全球植被遥感数据产品近年来层出不穷,但缺乏基于数据使用者视角的系统梳理。本文回顾了全球植被遥感数据产品的发展历程,梳理了相关卫星计划及对应数... 详细信息

遥感对地观测为理解陆地植被动态与全球环境变化规律提供了数据基础,基于卫星观测的全球植被遥感数据产品近年来层出不穷,但缺乏基于数据使用者视角的系统梳理。本文回顾了全球植被遥感数据产品的发展历程,梳理了相关卫星计划及对应数据产品,分析了从植被光谱指数到生物物理特征参量、传统光学遥感反演到叶绿素荧光及星载微波反演产品、从单一传感器生产到多数据源—多数据集融合产品的发展脉络,阐述了全球植被遥感数据产品的来源、特征与关联关系。认为当前全球植被遥感数据产品的生产与应用存在一定脱节,遥感产品精度制约了对地球系统的深入理解。全球植被遥感数据产品正从宏观状态监测向专业化、精细化、标准化转变,建议未来制备全球遥感数据产品应充分利用目前已积累的长时序观测数据,融合多源观测资料,提升现有数据集的时空分辨率、精度及连续性;注重提高特殊区域与特定类型生态系统的反演精度,加强多维植被特征的一体化监测;建立全球植被产品数据共享平台,提供标准的全流程数据处理与分发服务,将数据不确定性信息高效、清晰提供给用户。

关键词：植被遥感植被动态遥感数据产品不确定性数据集

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阿拉善右旗不同时间尺度的风速概率分布

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中国沙漠 2023年第2期43卷 37-42页

作者：赵嘉琪张春来魏国茹北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室/防沙治沙教育部工程研究中心北京100875

利用阿拉善右旗1960—2015年整点风速数据,分析了日、月、年风速累积概率分布。结果表明:WeibullCum分布函数在描述风速累积概率分布时具有不同时间尺度的普适性。在多年平均逐日和逐月风速累积概率分布函数中,4个常数项存在周期性变化... 详细信息

利用阿拉善右旗1960—2015年整点风速数据,分析了日、月、年风速累积概率分布。结果表明:WeibullCum分布函数在描述风速累积概率分布时具有不同时间尺度的普适性。在多年平均逐日和逐月风速累积概率分布函数中,4个常数项存在周期性变化规律,而在1960—2015年逐年分布函数中,4个常数项分别具有周期性变化规律和减小趋势。对比2016—2020年不同时间尺度起沙风速频率统计结果和利用风速累积概率分布函数计算的结果发现,分布函数对月和年起沙风的频率具有很高的预测精度,而对日起沙风频率的预测能力不足,这是由日时间尺度上风的不确定性造成的。

关键词：风速累积概率分布 WeibullCum分布函数起沙风

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中国东部典型沙地植被覆盖度对降水变化的响应

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中国沙漠 2023年第3期43卷 9-20页

作者：卜凡蕊刘颖邹学勇北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室/防沙治沙教育部工程研究中心北京100875

降水对中国东部沙地植被覆盖度产生重要影响,了解植被覆盖度对降水量变化的响应,对制定植被恢复策略具有重要意义。选择毛乌素沙地和科尔沁沙地,使用Landsat系列数据和MODIS数据得到2000—2020年归一化植被指数(NDVI)数据集,用像元二分... 详细信息

降水对中国东部沙地植被覆盖度产生重要影响,了解植被覆盖度对降水量变化的响应,对制定植被恢复策略具有重要意义。选择毛乌素沙地和科尔沁沙地,使用Landsat系列数据和MODIS数据得到2000—2020年归一化植被指数(NDVI)数据集,用像元二分法分别计算了年内最大和生长季平均的植被覆盖度。结合地面气象站在1999—2020年观测的逐日降水数据,分析了植被覆盖度对降水变化的响应。结果表明:(1)毛乌素沙地和科尔沁沙地的年内最大和生长季平均植被覆盖度均有增长趋势,其中毛乌素沙地的生长季平均植被覆盖度>30%的面积增加最显著,科尔沁沙地>50%的面积增加最显著。(2)这两个沙地的年降水量和四季降水量都呈增加趋势,且有降水变率大和夏季增幅最大的共同特点。(3)毛乌素沙地的年内最大和生长季平均植被覆盖度都对前一年夏季降水量变化的响应最敏感,而在科尔沁沙地则是对当年夏季降水量变化的响应最敏感。(4)不同植被类型对降水量变化发生响应的滞后时间不同。

关键词：年内最大植被覆盖度平均植被覆盖度生长季季节降水

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风洞边界层内单细长柔性植株周围地表气流剪应力分布特征

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中国沙漠 2023年第4期43卷 128-134页

作者：亢力强张琴张萌北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室/防沙治沙教育部工程研究中心北京100875

地表剪应力表征了风对地表产生的剪切效应,是评估地表风蚀强度的风动量指标。研究植株周围地表剪应力分布特征对理解植被的防护效应有着重要意义。采用地表剪应力测试系统测量了风洞边界层中单个细长柔性植株周围地表剪应力及分布趋势... 详细信息

地表剪应力表征了风对地表产生的剪切效应,是评估地表风蚀强度的风动量指标。研究植株周围地表剪应力分布特征对理解植被的防护效应有着重要意义。采用地表剪应力测试系统测量了风洞边界层中单个细长柔性植株周围地表剪应力及分布趋势。结果表明:从植株上风向到下风向,地表所受的气流剪切应力先减小而后逐渐增加至来流地表剪应力的数值;沿植株两侧方向,地表剪应力逐渐减小至来流地表剪应力的数值。与圆木棒模型相比,植株周围最小地表剪应力是圆木棒的0.51~0.74倍,并且地表剪应力小于来流值90%的平均面积是圆木棒的9.7倍。应用地表剪应力分布对单植株抗风蚀能力的评估表明细长柔性植株能减弱输沙率,比圆木棒模型更能有效地保护地表。

关键词：地表剪应力柔性植株刚性圆木棒风洞边界层

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切沟侵蚀预报研究进展与展望

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地球科学进展 2022年第6期37卷 551-562页

作者：张光辉杨扬符素华张岩北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 北京林业大学水土保持学院北京100083

切沟侵蚀是重要的土壤侵蚀类型,是小流域侵蚀泥沙的主要来源。准确预报切沟侵蚀空间分布及其强度的时空变化,对于优化小流域水土保持措施配置、维持区域粮食产能和保障区域生态安全,具有重要的理论和实践意义。地形临界模型、敏感性评... 详细信息

切沟侵蚀是重要的土壤侵蚀类型,是小流域侵蚀泥沙的主要来源。准确预报切沟侵蚀空间分布及其强度的时空变化,对于优化小流域水土保持措施配置、维持区域粮食产能和保障区域生态安全,具有重要的理论和实践意义。地形临界模型、敏感性评价、切沟形态特征经验关系、侵蚀预报模型和景观演变模型是预测切沟发育部位、评价发育概率或估算切沟侵蚀强度的主要方法。从这些方法的基本思路与原理出发,系统分析了相关研究进展,对比了研究结果的差异并评价了各方法的优缺点。未来研究需聚焦切沟监测方法优化与数据积累、切沟演变过程与数据可比性、预报方法遴选及区域适宜性、经验模型研发与参数区域分异,以及切沟侵蚀机理研究与过程模型研发,从而为促进切沟侵蚀预报研究、阻控切沟侵蚀、保障区域社会经济可持续发展提供技术支撑。

关键词：切沟侵蚀地形临界模型敏感性评价侵蚀预报模型景观演变模型

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