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1. chinaXiv:202305.00242 [pdf]
闫豫疆
Subjects: Geosciences >> Geography
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：构建干旱区生态安全格局有利于促进区域生态系统服务供应与需求之间的动态平衡。以干旱区开都-孔雀河流域为研究区，利用InVEST模型、RWEQ模型和Getis-Ord Gi*模型分析生态供给源地，以土地利用程度、地均GDP、人口密度和夜间灯光指数分析生态需求源地，并基于最小累积阻力模型确定供给源地与需求源地之间的生态廊道，从而构建研究区生态安全格局。研究结果表明：（1）开都-孔雀河流域生态供给源地14个，占研究区面积的21.46%，重点生态需求源地共9个斑块，占流域总面积4.63%；生态廊道126条，重要廊道17条，总长度654.68km；生态节点65个，重点生态节点24个。（2）开都-孔雀河流域生态系统服务供给与需求空间错位明显，高供给区域与高需求区域呈现出以城镇边界为分界线的明显特征。（3）结合研究区自然地理特征和景观生态系统服务流动性，运用阻力面模型，构建“两核心、两片区、三横四纵多节点”的开都-孔雀河流域生态安全格局可为保障区域生态系统服务功能和可持续发展政策的制定提供科学参考。 |
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2. chinaXiv:202305.00243 [pdf]
任丽雯
Subjects: Geosciences >> Geography
| 利用CASA 模型（Carnegie-Ames-Stanford Approach）模拟石羊河流域2000—2020 年植被净初级生产力（NPP），分析流域NPP的时空变化特征、稳定性和未来变化趋势，并从气候因素、地形因素和人类活动因素3个方面探讨对NPP的变化影响。结果表明：（1）2000—2020年石羊河流域植被NPP多年平均值为291.01 g C·m-2·a-1，呈不显著增加趋势，空间分布呈南高北低的分布格局。（2）2000年以来植被NPP呈增加趋势的区域占总面积的86.4%，其中极显著增加和显著增加的区域分别占6.7%和10.1%。（3）NPP变化在中等波动以上（变异系数Cv≥0.25）的区域所占比例为50.4%。（4）从未来变化趋势看，石羊河流域植被NPP恢复的持续性较弱，呈增加并反持续的地区所占比例达到57.1%。（5）流域的植被NPP变化与气温、降水均成正相关，对气温的响应更为敏感。NPP随海拔高度和坡度增加呈现增大后减小趋势，近年来流域实施的一系列人工造林、退耕还林还草等措施对植被NPP的增加具有明显促进作用。 |
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3. chinaXiv:202305.00245 [pdf]
农牧交错带生态与生产用地时空转换及其驱动因素分析——以张家口坝上地区为例
秦彦杰Subjects: Geosciences >> Geography
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为实现农牧交错带生态用地与生产用地的协调发展，提升区域生态功能，以张家口坝上地区为例，构建土地利用转移矩阵，利用地理集中度和地理探测器模型，揭示生态用地与生产用地时空变化、转换特征和驱动因素。结果表明：（1）2000—2020年，张家口坝上地区生态用地规模增加了5.41%，表现为先增后减的变化趋势，生产用地规模减少了6.89%，表现为先减后增的变化趋势。（2）生态用地和生产用地之间相互转换频繁，生产用地向生态用地转换了21.23×104 hm2，转换数量逐渐减少，自然条件较好地区（降雨量多、海拔低和坡度缓等）的生产用地开始向生态用地转换；生态用地向生产用地转换了12.47×104 hm2，转换数量逐渐增加，且自然条件较恶劣地区的生态用地开始向生产用地转变。（3）土壤有机质、人均耕地面积和坡度等是影响生产用地向生态用地转换的主要因素，土壤有机质与人均耕地面积的交互作用解释力最大；土壤有机质含量低、人均耕地面积多、坡度6°～15°和年均降雨量低于400 mm的地区容易发生生产用地向生态用地转变。坡度、年均降雨量和人均耕地面积等是影响生态用地向生产用地转变的主要因素，坡度与地貌类型的交互作用解释力最大；在坡度2°～6°较缓区、年均降雨量大于400mm、人均耕地面积少的地区容易发生生态用地向生产用地转变。研究区近年来出现生态用地向生产用地的转换应引起重视。 |
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4. chinaXiv:202305.00252 [pdf]
姚春艳
Subjects: Geosciences >> Geography
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基于长江源区1980—2020年12个站点日降水及直门达站年径流及泥沙等数据，利用中国土壤流失方程、偏最小二乘结构方程和累积距平等方法，分析源区土壤侵蚀、河道水沙变化及长时间尺度下与降水的耦合作用机制。结果表明：（1）长江源区年土壤侵蚀模数呈显著增加趋势（P<0.05），且年均土壤侵蚀模数为4.71 t·hm-2·a-1，强烈及以上强度侵蚀主要分布在源区东南部。（2）源区径流量显著增加（P<0.05），且2004年为突变年，含沙量和输沙量无明显变化趋势。（3）降水对径流和土壤侵蚀均有显著正向效应，解释度分别为70%、52.9%。径流和土壤侵蚀对输沙量变化均具有直接正向影响，降水、径流和土壤侵蚀对输沙量变化的综合解释度达72.5%，结果可为流域生态工程实施效果的研究与评价提供科学依据。 |
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5. chinaXiv:202305.00253 [pdf]
姚春艳
Subjects: Geosciences >> Geography
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基于长江源区1980—2020年12个站点日降水及直门达站年径流及泥沙等数据，利用中国土壤流失方程、偏最小二乘结构方程和累积距平等方法，分析源区土壤侵蚀、河道水沙变化及长时间尺度下与降水的耦合作用机制。结果表明：（1）长江源区年土壤侵蚀模数呈显著增加趋势（P<0.05），且年均土壤侵蚀模数为4.71 t·hm-2·a-1，强烈及以上强度侵蚀主要分布在源区东南部。（2）源区径流量显著增加（P<0.05），且2004年为突变年，含沙量和输沙量无明显变化趋势。（3）降水对径流和土壤侵蚀均有显著正向效应，解释度分别为70%、52.9%。径流和土壤侵蚀对输沙量变化均具有直接正向影响，降水、径流和土壤侵蚀对输沙量变化的综合解释度达72.5%，结果可为流域生态工程实施效果的研究与评价提供科学依据。 |
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6. chinaXiv:202305.00254 [pdf]
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences
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：持续性空气污染是对健康有重要危害的环境问题，利用2014—2021年逐日AQI以及PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3（8 h）（臭氧8 h滑动平均）和CO的质量浓度，分析山谷城市兰州的空气污染年际变化特征、月季变化特征并重点分析兰州市空气污染持续性特征。结果发现冬季短时间轻度持续污染过程、长时间中度和重度持续污染过程次数最多，春季短时间中度和重度持续污染过程次数最多，夏季无中度和重度持续污染过程，秋季与冬季长时间轻度持续污染过程较多。持续性污染过程中起主要影响作用的污染物，因季节、长短持续时间和等级不同而不同，冬季轻度、中度持续污染过程和短时间重度持续污染过程，起主要影响的污染物为PM2.5，长时间重度持续污染过程为PM2.5和PM10；春季持续污染过程中主要污染物为PM10；夏季轻度持续污染过程中主要污染物为O3（8 h）；秋季短时间轻度持续污染过程中主要污染物为PM10，而长时间轻度持续污染过程分别为PM10、PM2.5和NO2。 |
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7. chinaXiv:202305.00255 [pdf]
杨建玲
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences
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利用宁夏20个气象站月降水资料、NCEP/NCAR再分析大气资料，以及Hadley中心海表面温度资料，采用经验正交分解、合成分析和典型相关分析等方法，分析了北大西洋海温异常与宁夏春末夏初4—6月降水异常的关系及其年代际变化。发现北大西洋海温异常与宁夏4—6月降水之间的相关关系自1961年以来总体呈持续增强趋势，20世纪80年代之前关系不显著，之后相关关系持续显著。20世纪80年代以来，前期冬、春季北大西洋海温异常可引起宁夏4—6月降水异常，但各月异常存在差异。对应“三极子型”海温异常正（负）位相，宁夏4月降水偏多（偏少），5月偏少（偏多），6月北少南多（北多南少）。进一步揭示出北大西洋海温异常通过引起北半球欧亚中高纬大范围显著异常波列而影响宁夏降水异常的过程机理，并指出该异常波列从春到夏季节转换中向北推进演变引起了各月降水异常差异的原因。前期持续异常的北大西洋“三极子型”海温异常正位相，4月在对流层中上层引起的异常波列在乌拉尔山东部和我国东部—日本海地区形成显著负、正异常中心，宁夏正好受该“西低东高”异常环流型影响，低层850 hPa异常偏南风，有利于输送南方暖湿气流，降水偏多。5月、6月随着北半球季节由春到夏季转换，异常波列向北发展推进，5月我国东部—日本海地区的高度场正异常中心向北移至贝加尔湖以南地区，宁夏受其控制，低层异常风场辐散，降水偏少。6月贝加尔湖以南地区的高度场正异常中心继续向北移到贝加尔湖以北地区，并与我国东部正异常区分裂，形成两个正异常中心，使得宁夏北部受“北高南低”高度场异常影响，而南部受“西低东高”控制，低层宁夏北部异常偏东北风，气流辐散，宁夏南部弱异常偏南风，气流辐合，有利于6月宁夏降水北少南多。对于北大西洋“三极子型”海温异常负位相则相反。研究结果为深入理解宁夏春末夏初降水异常成因及预测提供了科学参考依据。 |
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8. chinaXiv:202305.00256 [pdf]
赵克明
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences
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为定量评估气象条件对空气污染的作用，利用2010—2020年新疆14个气象探空站及地面气象观测站资料计算大气自净能力指数和静稳指数，对比分析两者在新疆的时空分布特征及其适用性，结果表明：新疆的大气自净能力指数与静稳指数呈反位相分布，两者具有较好的相关性，相关系数达-0.89。大气自净能力指数在夏季最大［9.4 t·(d·km2)-1］，冬季最小［0.9 t·(d·km2)-1］，南疆［6.2 t·(d·km2)-1］普遍大于北疆［6.0 t·(d·km2)-1］；静稳指数在冬季最大（5.1），夏季最小（0.7），南疆（1.6）普遍小于北疆（3.8），即南疆的大气扩散条件较北疆好，北疆较南疆更容易形成静稳天气。通过分析2015—2020年大气环境监测站逐日污染数据发现，大气自净能力指数和静稳指数在天山北坡对PM2.5和PM10均有较好的指示意义；在阿勒泰两个指数对PM2.5有较好的指示意义；在阿克苏静稳指数与PM2.5的相关关系通过了显著性检验；在和田自净能力指数与PM10通过了显著性检验。对于首府乌鲁木齐，当污染物排放严重时，若大气自净能力指数在0~20 t·(d·km2)-1，则易出现重污染天气；静稳指数范围参考意义不大。 |
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9. chinaXiv:202305.00257 [pdf]
薛一波
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences
| 2018年11月30—12月3日中国西北新疆地区发生了罕见的冬季雨雪风沙强降尘天气事件，基于气象观测记录、环境监测和大气降尘连续观测数据，分析研究了此次异常天气过程的大气污染物的时空变化特点及其环境影响。结果显示：该天气过程造成新疆90%以上的绿洲城市遭受大气颗粒物污染，污染组分主要以粗颗粒污染物为主，环境PM1（0 空气动力学直径≤10 μm的颗粒物）最大浓度高达4745 μg·m-3；大风天气与PM10浓度以及空气质量指数（Air Quality Index，AQI）高度正相关；首府乌鲁木齐市大气颗粒物总沉降量约90×104~152×104 t，大气降尘强度均值为85 g·m-2，超过城市年均值的60%。此次冬季异常雨雪风沙天气过程导致环境空气重污染和高降尘量，风蚀沙尘颗粒物在大气环流场急流作用下传输到绿洲区域，对城市大气环境质量的恶化影响显著，塔克拉玛干沙漠是造成此次西北新疆地区大范围强降尘事件的主要源地。 |
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10. chinaXiv:202305.00265 [pdf]
段雨佳
Subjects: Geosciences >> Hydrology
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气候变化和人类活动是河川径流变化的主要驱动力。在相似气候的前提下，人类活动是流域径流变化的主导因素，定量识别人类活动对径流变化的作用机制对深入探究径流的变化特征具有重要意义。本研究以秦岭月河流域为研究对象，基于流域内水量平衡的基本原理，在相似气候的前提下，结合土地利用/覆被变化（LUCC）和归一化植被指数（NDVI）的变化，分析月河流域的径流变化来量化人类活动对径流的影响程度。结果表明：（1）1960—2018年流域内径流量的平均值为8.3×108 m3,径流整体呈现出减少的趋势，变化趋势不显著。（2）在相似气候的前提下，本研究共得出6组气候相似年组，其中有3组年径流量增加，2组年径流量减少。（3）以第3组相似年组（2000年和2016年）为例来定量区分气候变化和人类活动对流域径流的影响，2016年与2000年相比，径流减少了4.7×108 m3。（4）在第3组相似年组的时段内有25751.4 hm2的耕地转化为林地，林地面积增加了24998.9 hm2。（5）ND?VI的变化主要是由于人类活动所致，同一时段内NDVI增加的面积为242652.0 hm2，NDVI的变化趋势与径流量变化趋势相反。本研究可为分析人类活动对秦岭河川径流变化的影响提供理论依据。 |
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