河南省教育厅科学技术研究重点项目(12A170002)
- 作品数：15 被引量：208H指数：7
- 相关作者：李国栋张俊华田海峰程弘毅赵丽萍更多>>
- 相关机构：河南大学兰州大学广东商学院更多>>
- 发文基金：河南省教育厅科学技术研究重点项目国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球农业科学医药卫生更多>>
- 基于重标极差分析和非周期循环分析的气候变化趋势预测——以兰州市为例被引量：22
- 2013年
- 利用兰州市区及周边5个气象站的气象数据,通过重标极差分析(R/S)和非周期循环分析,计算兰州市气温、降水和城市热岛强度时间序列的Hurst指数、分维数和非周期循环的平均循环长度,分析气温、降水和城市热岛强度时间序列的变化趋势、长期记忆效应和记忆周期。结果表明:兰州市四季和年平均气温呈现上升趋势,变化趋势具有持续性特征。年均、春、夏、秋、冬季气温序列的平均循环长度分别为9 a、4 a、8 a、5 a和6 a。兰州市春、冬季降水量仍将持续递减,夏季降水持续递增;年平均和秋季降水量变化过程具有反持续性,未来的年平均和秋季降水量将出现增加的趋势,年均、春、夏、秋、冬季降水量序列的平均循环长度分别为9 a、7 a、10 a、12 a和13 a。兰州热岛强度冬季最强,夏季最弱,春秋居中;1月平均热岛强度为1.6℃,7月平均热岛强度为0.1℃。近50 a兰州市热岛强度逐渐增强,线性趋势达到0.46℃.(10a)-1,未来兰州市热岛强度的变化趋势将以目前的速率持续增强。将定量描述长程依赖性的重标极差分析和非周期循环分析二者结合起来,应用于气候变化的趋势预测研究,是一种新颖、科学、可行的非线性研究方法。
- 李国栋张俊华王乃昂程弘毅赵丽萍
- 关键词：气温降水热岛效应气候变化
- 全球变暖和城市化背景下的城市热岛效应被引量：17
- 2012年
- 随着城市化进程的加快,城市化对城市各气候要素产生了越来越大的影响,如城市气候出现"五岛"效应特征,这对人类的生产生活产生了一系列影响和危害。同时,在全球变暖背景下,城市热岛效应对区域平均气温序列的影响问题也引起了广泛重视。开展城市热岛效应的成因、强度、范围、危害等方面的研究,对认识城市边界层特征和城市能量平衡具有重要的理论意义,在城市生态环境建设、城市规划设计、人居环境建设等方面具有重要的现实意义。主要综述了在全球变暖和快速城市化的背景下城市热岛效应研究在理论、方法等各方面的研究进展,并提出了目前城市气候研究中存在的问题。
- 李国栋张俊华程弘毅赵丽萍田海峰
- 关键词：热岛效应城市化全球变暖
- 基于小波和M-K方法的商丘气温时间序列分析被引量：19
- 2013年
- 利用1955—2011年商丘气象站地面逐日气象数据,集成Morlet小波分析法、Mann-Kendall分析法、回归分析法、变异系数等方法,分析近57 a商丘气温序列的年、季周期变化特征、突变特征、变化趋势及年际变率特征。结果表明:根据回归分析、5 a滑动平均分析,商丘年平均气温呈增温趋势,年际变化倾向率为0.17℃/10 a;各季节气温变化趋势差异明显,夏季气温呈下降趋势,年际变化倾向率为-0.08℃/10 a,冬春秋季气温呈增加趋势,冬季增温最显著,冬季气温年际变化倾向率为0.35℃/10 a。根据Mann-Kendall分析,年平均气温突变点为1992年,夏季气温不存在明显突变,冬季气温突变点为1986年。根据小波分析,20世纪50—80年代商丘年平均气温存在准17 a周期信号,之后该周期信号消失,80年代和90年代出现准32 a周期信号,在本研究的整个时间序列上存在准5 a和准2 a周期信号,周期信号显示未来几年可能会出现低温年。商丘年平均气温的年际变异系数为0.04,年际变率较小,年际变化较平稳。商丘作为重要的粮食生产基地,集成多种方法的气温变化特征和趋势预测分析,对该区域的农业种植活动具有重要的指导意义。
- 李国栋田海峰彭剑峰刘亚茹尹雪
- 关键词：MORLET小波MANN-KENDALL法
- 气候变化背景下的城市低碳发展水平测度被引量：1
- 2012年
- 全球气候变化对全球自然系统和社会经济产生了显著的影响,近百年来的气候变暖已经成为既定的科学事实。目前,世界各国对于发展低碳经济、建设低碳城市及承担碳减排任务以应对气候变化的共识不断得到加强,在此背景下,低碳社会、低碳生活等理念为人们所广泛关注和推崇。本文综述了气候变化的科学事实、碳排放与城市化之间的内在联系;阐述了低碳经济、低碳城市、"脱钩"理论、环境库兹涅茨理论、生态足迹和碳足迹理论的理论内涵;评述了目前低碳城市发展水平的测度指标体系、计算方法和评价标准,重点分析了人均碳排放、碳生产率、碳排放强度和碳能源排放系数等城市低碳发展水平指标,以及DPSIR模型、生态足迹模型、主成分分析和层次分析综合模型等低碳发展水平评价模型。最后,提出了目前该研究领域存在的科学问题,展望了未来的研究重点和发展方向。
- 李国栋赵自胜张俊华程弘毅张洵赫田海峰
- 关键词：气候变化低碳城市
- 黑河绿洲区耕作土壤有机碳及其活性和非活性组分固碳潜力研究被引量：1
- 2013年
- 土壤有机碳固碳潜力研究是陆地生态系统碳循环中的前沿领域，可为区域农业碳管理和温室气体减排提供依据。以黑河绿洲区水田为研究对象，采用实地土壤样品采集、室内指标分析和模型模拟方法，研究了表层0-20cm土壤不同粒径与土壤TOC、AOC、NOC之间的关系，在此基础上建立了土壤TOc、Aoc和NOC物理化学固碳潜力模型并估算固碳潜力。结果显示绿洲农田土壤存在较大的固碳空间，TOC、AOC、NOC固碳潜力平均值分别为0．75％、0．14％、0．56％。并以中游绿洲水田为例，计算了土壤TOC、AOC、NOC碳密度、碳储量及其潜力，其中水田TOC、AOC、NOC碳密度的潜力分别为0．18、O．03、0．15g／cm^2，水田中TOC、AOC、NOC碳储量的潜力分别为7．12Tg、1．13Tg、5．79Tg。分析发现水田中NOC的碳密度和碳储量提升的空间明显高于AOC，说明NOC的提高是TOC固碳的关键。
- 张俊华周志民王岩松张阳刘志阳
- 关键词：固碳潜力水田土壤有机碳
- 气候变化对亚热带—暖温带过渡区信阳冬小麦生育期的影响被引量：6
- 2015年
- 选择地处中国亚热带和暖温带生态地理分界线（秦岭—淮河）的信阳地区,利用1992-2012年信阳冬小麦从播种到各生长发育期大于0℃活动积温数据和1951-2013年气温、降水量月值数据,主要运用Morlet小波分析方法,分析信阳地区冬小麦在出苗、分蘖、返青、拔节、抽穗、乳熟六个生长发育阶段的活动积温和气温序列的多时间尺度变化规律.信阳地区近60a的增温速率达到0.18℃/10a,平均气温变暖幅度约为1.1℃,上世纪90年代中期开始增温较为显著;信阳地区近60a的降水量变化较为平稳,没有明显的增减趋势,降水变率为20%;这些特征与中国及全球同期的变化特征较为相似.信阳地区近60a冬小麦各生育阶段大于0℃活动积温时间序列和气温时间序列都存在着明显的多尺度震荡周期,存在着复杂的多重时间尺度的嵌套结构;各生育阶段积温时间序列存在着2a为周期的高频震荡和4～6a为周期的低频震荡,这些尺度的震荡周期信号强弱不等.研究对提高气候敏感区冬小麦产量、降低病虫害风险及应对旱涝等极端气象灾害有一定的现实意义.
- 张俊华李国栋史桂芬吴东吴越
- 关键词：气候变化冬小麦生长发育期
- 郑州城市化进程与城市热岛效应关系研究被引量：4
- 2016年
- 利用1960—2010年郑州市城区站、郊区站的气象观测数据和郑州市统计年鉴数据资料,集成Morlet小波分析、灰色关联度分析和主成分分析等方法对郑州市近50a城郊气温变化特征及其与城市发展指标的关系进行研究与对比,并计算城市效应对郑州城市气温变化的贡献。通过主成分分析得到郑州市综合城市发展指数,与城市热岛强度进行曲线拟合。结果表明:1)近50a郑州市气温呈缓慢上升趋势且振荡周期变化特征复杂,城区站和郊区站气温倾向率分别达到0.26℃/10a和0.18℃/10a;2)热岛强度阶段性变化明显,在90年代前呈现相对平缓波动,90年代后上升程度日益显著,热岛强度以0.085℃/10a的速度增加;3)郑州地区由于城市化引起的增温对城市气温增加的贡献率为36.4%;4)各城市化指标关联度较高基本达到0.7,城市发展指标与城市热岛强度有较好的正相关关系,而部分气象因子的关联度也呈现较高水平。通过建立综合城市发展指数与城市气候数据之间的关联模型,发现以三次回归模型的拟合效果最好,在一定程度上验证了库兹涅茨现象的存在。
- 张茜李国栋吴东星
- 关键词：MORLET小波分析灰色关联度分析城市热岛效应城市化进程
- 气候变化对传染病爆发流行的影响研究进展被引量：53
- 2013年
- 全球气候变化已影响到传染病发生、传播与变化的各个环节,从病原体及其携带者、传播途径和人体自身抵抗力等方面直接或间接影响传染病的发病趋势,从而对人类健康造成了巨大的威胁。所以加强对气候变化与传染病间关系、预测预报研究,对进一步认识、预防和控制传染病的爆发流行具有重要意义。阐述了全球气候变化对生物物种的地理分布和人类健康的影响,气候变化改变了生物物种的地理分布范围,增加了某些物种的潜在分布区域,并造成生物物侯期的改变;同时,极端气候事件成为导致种群数量波动的一个重要驱动力。气候变化对人类健康有直接和间接影响,它使得传染病发病率增加、传染病分布范围扩大、人群对疾病易感性增强。评述了气候变化对疟疾、登革热、霍乱、流行性乙型脑炎、流感、SARS、肠道传染病、鼠疫、血吸虫病等常见传染病流行机制和传播过程的影响研究进展。评述了传染病和气象因子关系分析中常用的定性和定量分析方法,传统的研究多以定性分析为主,方法较单一;目前,利用流行病学资料与同期的气象因子进行单因素相关分析、多元回归分析是常用的研究方法;主成分回归分析、逐步判别分析、灰色关联分析法、RS和GIS等方法近年来逐渐得到应用;数学建模、实验室生物学仿真实验方法是今后需强化的方向。提出了该研究领域国内外研究普遍存在和亟待解决的问题,针对目前的研究现状和存在的问题,提出了未来的研究重点和发展方向。
- 李国栋张俊华焦耿军赵自胜
- 关键词：气候变化传染病疫情
- 威海城市热岛效应特征及其与城市化进程的关系被引量：6
- 2016年
- 利用威海市1965—2013年地面气象观测资料和1977—2012年经济社会统计资料,采用城郊气温对比、相关分析等方法,分析了典型滨海城市威海的城市热岛效应特征及其与城市化进程的关系。结果表明:1)近50 a威海城市热岛强度阶段性变化明显,20世纪90年代以前呈现缓慢上升趋势,从90年代开始上升日益显著,平均上升速率为0.13℃/(10 a);2)城市热岛强度季节变化明显,春、夏季热岛效应较为显著,上升速率分别为0.02和0.18℃/(10 a),秋、冬季由于受海洋影响出现冷岛效应,但是随着城市化进程加快,2010年之后冬季也由"冷岛"转变为"热岛";3)城市化对威海市城区增温的贡献率达到36.4%,城市发展指标与城市热岛强度均有较好的正相关关系,其中市区人口规模、经济发展、住宅建设相关性显著,相关系数分别为0.76、0.73和0.44。
- 张茜李国栋
- 关键词：城市热岛效应城市化进程
- 豫东农区冬小麦生育期气候变化的多时间尺度分析被引量：1
- 2013年
- 为了研究豫东农区冬小麦生育期内的气候变化特征,预测气候变化趋势,选取豫东地区5个气象观测站1951—2011年的气候观测资料,集成Mann-Kendall、一元线性回归、5年滑动平均、Morlet小波及变异系数等方法,分析了豫东农区冬小麦生育期10月—翌年5月气候的突变事实、变化趋势、变化周期及年际变率特征。结果表明,豫东农区冬小麦生育期内气温序列存在突变年份,主要表现为增温突变;降水序列不存在突变年份,其变化趋势不明显。近60年来气温和降水变化趋势的震荡周期特征复杂,存在多重时间尺度上的嵌套结构。气温序列变异系数普遍较小,降水序列变异系数普遍较大。豫东农区近60年气温升高趋势明显,主要由近20年增温贡献,未来一段时期内气温可能会出现升降温交替现象,但变化幅度较小,总体上呈持续增温趋势,气候变暖对农业生产的影响既有利也有弊,冬春季增温显著一方面有利于提高冬小麦产量,另一方面会加剧病虫害及霜冻干旱灾害的发生。降水变化趋势在60年时间序列上不明显,周期预测显示未来一段时期内降水有增加趋势,年际变率较大,给降水准确预测带来难度,加剧豫东农区旱涝灾情。
- 李国栋田海峰陈聪刘亚茹张俊华
- 关键词：气候变化多时间尺度MANN-KENDALLMORLET小波
