• 不同时间尺度下新疆气候“暖湿化”特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 21世纪初有研究提出我国西北尤其是新疆气候出现暖湿化的论断,但针对不同时间尺度下新疆气候暖湿化特征还缺乏明确结论。基于新疆区域观测的气候水文资料,结合近年来发表的新成果,对中国新疆区域历史时期至年代际尺度暖湿化特征进行了全面梳理和对比分析,综合评估了新疆气候暖湿化在不同时间尺度下的演变特征。结果表明:(1)过去千年和百年新疆气候主要呈暖干-冷湿的水热配置特征,近百年存在显著的年代际变化特征,其中20世纪80年代以来经历了明显的暖湿化过程,但变幅未超出历史各时段的变率范围;(2)1961年以来北半球中高纬度地区气候总体呈暖湿化特征,其中新疆及以北西伯利亚地区、欧洲北部等均有明显的暖湿化特征,新疆连接着发生暖湿化的高纬度地区和青藏高原地区,说明气候暖湿化并不是新疆所独有的,但新疆气候增湿过程在同中纬度地区具有独特性;(3)19612019年新疆气候年际温湿以暖湿-暖干配置为主,20世纪90年代之后新疆年及季节多呈暖湿配置;增暖增湿速率在逐气候态时段增强,但在当前时段有减缓趋势,说明增温增湿趋势有阶段性特征,并呈非线性增加态势。虽然近30 a以来新疆气候暖湿化趋势明显,变暖程度逐渐增强,蒸发需求旺盛,但降水增加绝对量并不大,当前的增湿特征并不能改变新疆的干旱气候环境。研究成果为不同空间尺度下新疆气候和暖湿化评估提供重要的科学基础。

  • 基于不同卫星光谱模拟的土壤电导率估算研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 土壤电导率 (Electrical conductivity, EC)是评价土壤盐渍化的重要指标。通过实测新疆艾比湖湿地自然保护区土壤EC及可见光—近红外光谱数据,利用波谱响应技术模拟Landsat 8 OLI、Sentinel 2、Sentinel 3卫星的宽波段数据。构建宽波段模拟数据及其5种预处理后的三维光谱指数 (Three-dimensional spectral index, TDSI),采用梯度提升回归树算法 (Gradient boosting regression tree, GBRT) 建立3种卫星土壤EC估算模型,并比对加入TDSI后模型精度的变化。结果表明:在不同土壤EC条件下,3种卫星具有相似的光谱趋势,均在红、近红外波段附近反射率较高;TDSI与土壤EC相关性基本均在0.4以上,最大程度保留了与土壤EC敏感度高的红、绿、蓝、近红外、短波红外波段信息;GBRT对于土壤EC估算能力表现突出,3种卫星对土壤EC的最佳预测精度R2分别为0.831、0.847、0.903,在加入TDSI后,R2分别提高至0.835、0.857、0.935,综合分析发现,Sentinel 3对土壤EC估算效果最佳 (R2=0.935,均方根误差RMSE=2.986 mS·cm-1,赤池信息准则AIC=57.500)。通过利用波谱响应技术结合TDSI深度挖掘波段间的协同信息,采用GBRT验证了不同卫星对土壤R2的估算效果,二者相结合可以有效提升模型预测精度,为干旱区土壤盐渍化定量监测与防控提供有利指导。