范文一:地理科学论文
地理科学论文
本团队专业从事地理科学论文写作与论文发表服务,擅长案例分析、数据统计、图表绘制以及地理科学相关理论分析等。
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地理科学论文题目:地理信息系统在灾害教育中的应用
【论文主要内容】:
随着人类社会的不断发展,物质文明程度越来越高,人类向自然索取的越来越多,导致土地、能源、资源面临枯竭的严重局面,生态平衡被严重破坏,自然灾害和人为灾害不断发生且加剧,对人类造成极大的威胁。2011年3月11日,日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸。与此同时,日本的核电站受地震影响被严重破坏。但是,日本人在大灾难面前表现出的秩序和冷静,在灾难降临时还能表现出很高的文明素质,确实令人动容,其背后是日本一直坚持在国民素质教育中强调灾难意识。由此可见,灾害教育更加突显出其重要性。自然灾害不可避免,但是面对自然灾害,人类可以做出尽量降低灾害程度的决定,预测灾害的发生、形成防灾减灾意识、及时正确应对灾害、进行灾害评估和重建就显得尤为重要。而传统的地理教学辅助媒体在一定程度上丰富了教学内容,但学生们仅仅是盲目观看,机械记忆,而地理信息系统具有信息量大、空间性强、分析功能丰富和更新速度快等特点,为地理学科的学习尤其是灾害知识的学习提供了丰富的信息资源,满足地理学科课程内容本身的广阔性、空间性等特点,为更方便、更直观准确的进行学习起到了良好的作用,也适应了基础教育课程改革的要求。将地理信息系统应用于灾害教育是必要的。地理信息系统软件操作过程可以增强对基础知识(自然灾害的概念、类型、外在特征、成因及内在规律、分布规律、危害性、一般对策等)的掌握,将受灾前后的卫星遥感图像处理后,使学生对受灾程度一目了然。意识到各种灾害的破坏性,可以增强学生防灾减灾意识。也可针对假设个人所面临自然灾害,利用地
理信息系统技术虚拟现实,探询、学习一些紧急应对策略。将地理信息系统应用于灾害教育也是可行的。将地理信息系统引入灾害教育中符合现今的教育理论,信息技术的发展也为地理信息系统应用于灾害教育提供了可能,互联网的发展和免费的遥感卫星图片的获得为我们提供了教学资源,专业的地理信息系统软件正逐步走进中学地理教学,有部分学校的软硬件都能满足将地理信息系统技术引入到灾害教育中的需要。本文主要是以普通高中课程标准实验教科书地理选修五《自然灾害与防治》为例,将地理信息系统引入其教学中。因为地理信息系统信息量大、空间性强、分析功能丰富和更新速度快的特点,可以巩固学生对灾害基础知识的掌握,并且能够形成良好的防灾减灾意识,最后掌握面对各种灾害的逃生技能。与传统的地理教学相比较,引入地理信息系统操作增加了可视性、互动性。这种教学方式增加了学生的学习兴趣,具有广阔的前景。
【论文提纲】:
中文摘要
英文摘要
引言
(一) 研究背景
(二) 研究目标
(三) 研究意义
(四) 研究方法
一、 地理信息系统应用于灾害教育研究综述
(一) 地理信息系统的内涵
(二) 灾害以及灾害的分类
1. 气象灾害
2. 地质灾害
3. 生物灾害
4. 水文灾害
(三) 灾害教育的重要性
(四) 国内外研究发展现状
1. 国外地理信息系统教育
2. 国内地理信息系统教育
3. 国外灾害教育
4. 国内灾害教育
二、 地理信息系统应用到灾害教育的必要性
(一) 地理信息系统对学生掌握灾害知识的培养
(二) 地理信息系统对学生防灾意识的培养
(三) 地理信息系统对学生应对灾害能力的培养 三、 地理信息系统应用到灾害教育的可行性
(一) 将地理信息系统引入灾害教育符合现今教育理论
(二) 信息技术的发展为地理信息系统应用于灾害教育提供了可能
(三) 互联网的发展和免费遥感卫星图片的获得为我们提供教学资源
(四) 专业的地理信息系统软件正在走进中学地理教学
(五) 部分学校的软硬件满足将地理信息系统引入灾害教育中的需要
四、 地理信息系统应用到灾害教育的教学方案设计
(一) 做好教学方案设计的准备工作
1.《自然灾害与防治》教学相关知识的选定
2. 地理数据库的引入和操作系统的应用
(二) 教学方案设计
1. 课标要求
2. 教材分析
3. 教学目标和策略
4. 教学重点
5. 教学难点
6. 课时安排
7. 教具
8. 教学过程
(三) 教学反思
五、 结论与展望
(一) 总结地理信息系统在灾害教育中的应用价值
(二) 创新之处
(三) 存在问题
参考文献
附录
范文二:地理科学小论文
地理科学小论文
——“暴雨洪水灾害”
12-9 熊文俊/著
【案例】
2012年7月21日,北京遭遇了61年以来最大降雨,气象部门发布橙色暴雨预警。这次强降雨的平均降水量达到了170mm ;最大降雨点房门区河北镇达到了460mm 。据统计,北京市“7.21”暴雨灾害死亡人数达到了78人。其中67名已确认身份死者中:溺水有50人,触电7人,因房屋倒塌而死的有3人,因泥石流而死2人,创伤性休克2人,因高空坠物而死的有2人,因雷击而死的人有1人,缺氧死亡1人。这次强降雨中,北京受灾面积高达1.6万平方公里,受灾人口约为190万人,其中房山区占约80万人;经济损失近百亿元。
【研究动机】
这次暴雨洪水灾害造成了巨大的经济损失,跟造成了78位生命的离去。这场暴雨淹没了北京,也给其他城市敲响了警钟。也让我们明白了城市在面对暴雨的时候,显得如此脆弱。引发了我们想探究为什么会造成如此大的灾害的想法。
【研究目的】
既然这场暴雨给北京造成了巨大的经济损失,以及78位生命的离开,同时还给其他城市敲醒了警钟,既然这样,我们就探究为什么会造成如此大的灾害,为其他城市提醒,查处根本原因,让其他城市修复漏洞,为减少类似本案例的事件的再次发生而努力。
【研究方法】
通过网络,报纸,电视等了解
【研究内容】
7.21北京暴雨发生的根本原因
【研究心得】
7.21, 一个普普通通的日子, 北京下了一场61年来最凶猛、最持久的一次强暴雨。这场暴雨给北京市民和政府以巨大考验,危急关头干部群众表现出来的“责任如山”“守望相助”,体现出首善之区官员民众良好的道德素质,但同时也暴露出城市应急管理能力、防汛能力需要进一步提升。但所体现出的漏洞也很多,近年来极端自然灾害越来越频繁的发生,很大原因就在于我们发展经济所带来的环境污染。保护我们共同生活的地球,保护我们共同生存的环境,刻不容缓,绝非危言耸听。
天灾无情人有情,这场灾难除了带给我们一个个惨痛的教训和 一幅幅感人至深的画面也一次又次的打动了我们。有奋不顾身为了人民群众二壮烈牺牲的政府公务人员,有自发救人的农民工兄弟……这些令人尊敬的同胞在用自己的实际行动发扬着北京精神,让我们感受到了北京这座文化古都处处充满着温情与感动。
我们只要团结在一起,就一定能抵御住大自然的一场场灾难!
范文三:地理科学导论论文
地
理
科
学
导
论
论
文
论地理科学对社会经济发展的贡献
“地理科学”这一概念是在1986年由中国科学家钱学森提出的。他理解地理科学应当是与自然科学、社会科学、数学科学等并列的大科学体系,故称“地理科学”。这可以分为三个层次,即基础理论层次(基础科学)、技术理论层次(技术科学)、技术层次(工程科学)。
一般认为,基础理论层次包括理论地理学、区域地理学、部门地理学(如自然地理学、人文地理学及其分支);技术理论层次主要是研究应用的地理理论,如建设地理学、应用地貌学、应用气候学等;技术层次包括灾害预报、生态设计、区域规划、计量地理学、地理制图、遥感技术、地理信息系统等方面的实际应用技术。这样理解的地理科学比传统意义上的地理学研究领域要广阔得多。从学科性质上来说,它是受哲学指导的,自然科学与社会科学的融合;从层次上看,是一个“基础理论——技术理论——应用技术”的完整体系。
钱学森在现代人类知识体系11个门类中,将地理科学归结为自然科学与社会科学之间的桥梁科学;在五大开放的复杂巨系统中,把地理系统排在星系系统与社会系统之间;在社会总体设计部下设四大建设中,将地理建设与政治文明、物质文明、精神文明建设并列。钱学森把地理科学看做是举足轻重的科学体系。钱学森从哲学高度,从人类知识体系的高度,从复杂性系统科学的理论框架中,从社会总体设计工程的实践出发,把地理学提升到为国民经济服务的科学,因此,地理科学具有重要的理论与实践意义。
然而地理科学究竟是研究什么的呢?通过前人的论述,我认为地理科学是用来研究空间事物,掌握其规律,按照主次之分放入人的意识范围,形成一系列联系。而人地联系是其中最基本的一种联系。再对最基本的人地联系理解并运用,根据不同的主客观条件,建立新的联系,服务于人类社会的发展,反过来,又促进地理科学的进步,从而形成良性循环。
纵观人类发展,不难发现地理科学对人类的社会经济发展发挥着巨大作用。
地理科学对农业生产的防灾与指导具有重要作用。
地理科学中的3S技术在观测气象变化中发挥越来越重要的作用。自古以来,我国就有夜观星象,以断定天气情况安排农业生产的传统,产生许许多多的观星仪器和著作,虽然这些难免会有迷信和封建的成分,但毕竟有服务于农业的积极因素。天气变化多端,而且随着当今社会工业的大肆发展,环境污染更加严重,气候已被弄的更加变化莫测,单凭古籍经验已不能适应天气变化。我国作为最大海洋与陆地间的大国,天气变化显得尤为剧烈,为更好发展农业,我国发射了“风云”气象卫星系列并广泛应用于天气预报、气候预测、自然灾害和环境监测等多个重要领域。2010年中央气象台发布台风橙色预警:第11号台风“凡亚比”的中心位于我国台湾省花莲市东偏南方大约645公里的西北太平洋洋面上,就是北纬22.9度、东经127.8度,中心附近最大风力有13级(40米/秒),中心最低气压为960百帕。并不断跟踪报道,掌握实时动态, 预计,“凡亚比”中心将以每小时10~15公里的速度先向西偏北方向移动,以后逐渐转向偏西方向移动,强度继续加强,向我国台湾东部一带沿海靠近,并将在台湾东部
沿海登陆;之后,“凡比亚”将穿越台湾岛进入台湾海峡,向福建中部到广东东部一带沿海靠近??这一切难道是实地考察的吗?面对台风准确监控台风动向划分台风影响区域,从而建立蓄洪区与分洪区,成功降低了台风及其暴雨的危害,保证了农业的稳产和增产。
地理科学的理论运用对农业生产同样意义重大。荆江河段自古就是惊险之地,这里河流弯曲,形成连环褶皱,再加上此处位于亚热带季风气候区,夏天暴雨,流量大而流速慢流通不畅,形成洪涝灾害,对两岸带来巨大危害。由于地理科学理论的运用,对荆江进行分析:其上游滥砍滥伐现象,再加上地处亚热带季风气候区,雨热同期且较集中,中上游在暴雨冲刷时形成水土流失,泥沙随江而下。由于荆江地处平原,河流流速在此减缓,致使泥沙在此堆积,抬高了荆江河床。同时由于地球自转导致水平运动的物体受地转偏向力的影响,从而荆江左岸泥沙堆积,而右岸被侵蚀,日积月累河岸弯曲。再加上气候就导致了洪涝灾害。面对这些采取措施,加强上游植被保护,对荆江截弯取直,疏通河道。自此,荆江水患成为历史。
地理科学不仅对理论应用具重要意义,而且对理论的形成具有重要作用。农业模式理论的形成因区位而异。华北平原农业区位不佳。位于温带季风气候区,降水季节差异大,且多暴雨,多洼坡,地势起伏大,在暴雨时水流不畅,导致洪涝灾害。而该地年降水变化大,在干旱少雨的年份,灌溉加强,导致地下水位抬升,在高温蒸发作用下,地下水沿土壤孔隙上升至地表,水分蒸发,盐分积累,又形成了盐碱化。通过上述的地理分析,在这些恶劣的农业条件下,要发展农业必须改变传统农业模式。这样为华北平原量身定制的农业模式诞生了。应对这些必须采取台地—鱼塘农业模式。挖洼为塘,堆坡为台,塘中养鱼台上种植,减少了降水差异对农业生产的影响。像这样通过地理科学分析建立新的农业模式的例子还有很多。珠三角根据雨热而建立基塘农业模式,南方丘陵的区根据地形建立以丘陵为主的千烟洲农业模式,以及热带地区因热量垂直差异而建立的立体农业模式等等都说明因地理区位而发展农业是必然之路,而地理科学在其中发挥的作用极其重要。
地理科学在农业上的应用大大减少了农业对天气的依赖,提高了生产力,促进农业稳步发展。
地理科学对工业同样具有不可替代的作用。
社会经济的发展,源于对矿产资源能源的消耗,而矿产成了工业的血肉,没有矿产资源和能源,工业无法发展。而矿产资源能源的探测与开采诞生源于地理科学。建国以前,我国战争不断一片混乱,地理科学发展举步维艰。外国趁机而入,美孚石油公司投资巨款在中国寻找石油,但是能力有限,终而无果。值得愤慨的是我国却被盖上了贫油国的帽子。建国以后,由于以美国为首的资本主义阵营的封锁,我国工业艰难前进,但我国的地理科学进入了春天,在国家支持下,李四光同志带领团队,在东北地区通过研究地质构造和地形结构,发现了我国著名的大庆油田。后来通过这种方法我国发现了更多油田,我国石油产量跃居世界前列。至此,我国不仅脱掉了贫油的帽子,也摆脱了大国的垄断,源源不断的石油从地下开采上来,注入正在蓬勃发展的工业,为改革开放工业的长足发展奠定的了有力基础。
资源的空间分布和空间需求往往不相吻合,这就对资源的跨区调度提出了要求。如何合理安排、调度既能减少资源浪费又能促进区域经济发展?南水北调工程就是其中一个很好的例子。南水北调工程有三条线路,而它的中线有是最成功的地方。南水北调中线通过对丹江口水库到京津地区地理的充分考察,最终确定了自水库经秦岭太行山麓直至京津的天然沟谷,充分利用地理优势,解决水资源的空间调度,促进华北工农业长足发展。
工程建设固然能解决区域发展的一些先天不利,但工程建设也需要有地理科学的全程护航。“3-11”地震已成往事,但其引发的核事故核危机海啸才刚刚开始,我们不禁思考,凭借日本的地震频率和抗震技术,他可能让核电站在地震下发生事故吗?究其根本,核电站的一开始建设就已埋下了定时炸弹。一味的靠近海边同时忽略了地下断裂带的存在。这给我国敲响了警钟,我国正在进行大规模的现代化建设,在这其中,我国通过地理科学对地质构造进行分析了吗?我们在一味的追求经济效益的同时注意了工程建设的安全了吗?由此可见,地理科学的运用关乎工程建设的质量与安全,更关乎经济效益的提高。
地理科学的发展不仅有利于工农业发展,对服务业的发展也是举足轻重的。 资源的开发让旅游业受益匪浅。我国号称地大物博,然而没有地理科学的贡献,谁又能去开发那些宝贵的地理旅游资源,也许我们还会演绎封建时期住在金山上的贫困户的笑话。在地理科学的迅猛发展下,我国地质学在理论与实践上不断进步,发现了晚寒武世与中寒武世分界的金钉子——中国湖南省湘西花垣县排碧乡,这个地层有着丰富的三叶虫等生物化石。于是,这里成了我国的地质公园,人们便纷纷来此猎奇,自此地理科学对当地的旅游业贡献充分显现。像这样的例子还有很多。还有一些自然旅游景点资源的开发都与此相关。
地理科学对服务业的贡献不仅在地质上,还表现在空间技术上。GPS技术作为地理科学的分支,大大促进了服务业进步。一方面,随着当今社会的发展,区际间的人物流必然会激增,当一个人进入一个陌生的环境,他最需要什么呢?当然是一个能跟上社会建设同步的电子地图了,这时GPS在发挥它任何事物都无法取代作用的同时也无形中促进了人物流的加速增长,从而带动地方经济发展。另一方面,通过GPS可以充分了解人与物的空间分布,从而对商业服务网点与通讯设备进行合理布局,既最大程度的保障基本服务,又减少重复建设带来的浪费,在减少浪费中促进当地经济发展。
毫无疑问,当今社会地理科学对社会经济发展的贡献是不容轻视的。地理科学已渗透到经济社会的方方面面,且作为地理科学分支融入了计算机技术的3S技术已经运用于采集空间资源、运用空间资源等方面,在防灾减灾、资源调控上发挥巨大作用。但仍方兴未艾有待发展。3S技术的发展必将更能促进资源与产业空间分布的合理协调发展,减少不必要的人力物力财力浪费,促进科学发展观的贯彻落实。同时推动军事技术向高精尖发展,为我国社会经济建设营造安全良好的国内国际环境,从而推动社会稳步进步。
范文四:论文 地理科学
毕 业 论 文
(本科生)
中文标题 近 50a 腾格里沙漠边缘地区气候变化特征分析 英文标题
学生姓名
指导教师 程弘毅
学 院 资源环境学院
专 业 地理科学
年 级 2008 兰州大学教务处
诚信责任书
本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计) ,是在导师的指导下独立 进行研究所取得的成果。毕业论文(设计) 中凡引用他人已经发表或未发 表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。 除文中已经注明引用的内 容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。
特此声明。
论文作者签名:日 期:
一、中文摘要 . ............................................................... 4
二、英文摘要 . ............................................................... 5
三、正文 . ................................................................... 6 0. 引言 .................................................................. 6 1. 资料与方法 ............................................................ 6 1.1资料 ............................................................. 6 1.2方法、 ........................................................... 7 1.2.1气候突变分析方法 . ........................................... 7 1.2.2气候突变分析方法 . ........................................... 8
1.2.3气候周期分析方法 . ........................................... 9
2. 气温变化 .............................................................. 9 2.1气温变化的趋势分析 ............................................... 9 2.1.1季节气温变化的趋势分析 . .................................... 12 2.2气温变化的突变分析 .............................................. 13
2.3 气温变化的周期分析 . ............................................. 13
3. 降水量变化 ........................................................... 13 3.1降水量变化的趋势分析 ............................................ 13 3.1.1季节降水量变化的趋势分析 . .................................. 16 3.2降水量变化的突变分析 ............................................ 19
3.3 降水量变化的周期分析 . ........................................... 19
4. 风速变化 ............................................................. 22 4.1风速变化的趋势分析 .............................................. 22 4.1.1季节风速变化的趋势分析 . .................................... 25 4.2风速变化的突变分析 .............................................. 25
4.3风速变化的周期分析 .............................................. 25
5. 风速变化与气温及降水的关系 ........................................... 27
6. 结论 ................................................................. 29
四、参考文献 . .............................................................. 31
五、致谢 ......................................................................................................................................................... 34
图 1 腾格里沙漠边缘地区气象站点分布图 . ................................... 6 图 2 1960-2010年各站点平均气温的变化趋势 ............................... 10 图 3 腾格里沙漠边缘地区各站年、季节平均气温距平变化 . .................... 11 图 4 1960-2010年各站点年均气温的突变分析 ............................... 14 图 5 腾格里沙漠边缘地区各站年平均气温小波系数等值线 . .................... 15 图 6 1960-2010年各站点年降水量的变化趋势 ............................... 17 图 7 腾格里沙漠边缘地区各站年、季节降水量距平变化 . ...................... 18 图 8 1960-2010年各站点年降水量的突变分析 ............................... 20 图 9 腾格里沙漠边缘地区各站年降水量小波系数等值线 . ...................... 21 图 10 1960-2010年各站点年均风速的变化趋势 .............................. 23 图 11 腾格里沙漠边缘地区各站年、季节平均风速距平变化 . ................... 24 图 12 1960-2010年各站点年均风速的突变分析 .............................. 26 图 13 腾格里沙漠边缘地区各站年均风速小波系数等值线 . ..................... 28
近 50a 腾格里沙漠边缘地区气候变化特征分析
韩宇翔
(兰州大学资源环境学院,兰州 730000)
摘要:利用腾格里沙漠边缘地区的巴彦诺尔公、吉兰太、阿拉善左旗、中卫、景泰、武威 和民勤等 7个气象站 1960-2010年逐月平均气温、降水量及平均风速资料,运用相关性分 析、一元线性回归、趋势系数分析、 5年滑动平均、 50%局部加权平均、累计距平、 MK 分 析、滑动 t 检验和小波分析方法,分析了近 50a 来腾格里沙漠边缘地区气候变化特征。结 果表明:近 50a 来, 腾格里沙漠边缘地区各站气温变化具有一定的一致性, 气温显著升高, 突变变化不明显。年平均气温升高速率为 0.30-0.43℃ /10a,高于同期全国及西北地区东 部平均升温速率。各站降水量变化波动较大,具有一定的差异性,趋势变化不明显。各站 风速整体呈下降趋势,但具体变化特征各站差异较大。各站气温、降水量及风速变化均表 现出一定时间尺度上的周期性。各站风速与气温存在一定的相关性,但各站风速与降水不 一定具有相关性。
关键词:气温;降水;风速;趋势分析;突变分析;小波分析;腾格里沙漠
The characteristics of climate change in the edge areas of the Tengger Desert in recent 50a
HAN Yuxiang
(College of Earth and Environmental Science, Lanzhou University, Lanzhou 730000)
Abstract:Based on the monthly average temperature, precipitation and wind speed data from 1960 to 2010 of 7 stations around the Tengger Desert, this thesis aims to analyze the characteristics of climate change of the Tengger desert in recent 50a. The paper uses relative analysis, the linear regression, the trend factor analysis, 5-year moving average, 50% of the locally weighted average, Mann-Kendall analysis, sliding T test and wavelet analysis to analyze. The thesis arrives at a conclusion that the Tengger Desert region has a certain consistency in temperature change in recent 50a. Besides, there is no obvious catastrophe point. The annual average temperature increase rate is around 0.30-0.43℃ /10a, higher than the national and the eastern part of Northwest. Though precipitation fluctuates violently, the trend is not obvious. The wind speed at meteorological stations declines overall, but specific characteristics of the change are different. Changes of temperature, precipitation and wind speed have shown a certain time-scale periodicity to some extent. The thesis also concludes that the wind speed has some relation to temperature while there is no certain relation can be found between wind speed and precipitation.
Keywords: Temperature, precipitation; wind speed, the trend analysis, the abrupt analysis, the wavelet analysis, The Tengger Desert
0. 引言
腾格里沙漠是我国第四大沙漠,地处阿拉善台地东南部断陷盆地 , 东界贺兰山 , 西北以 雅布赖山为界与巴丹吉林沙漠相隔 , 北部以哈拉乌山为界 , 南部与祁连山山前洪积扇前缘 相接。腾格里沙漠大部分为流动沙丘覆盖 , 在地势低凹部位 , 分布众多小湖泊及盐湖。该区 域气候干燥,降水量小 , 潜蒸发量极大 , 温差变化大 , 全年多西北风 , 为典型内陆干旱气候环 境 [43]。腾格里沙漠位于中国三大自然区结合部位,西风季风交汇地带,对气候变化反应敏 敏感,是探讨区域性乃至全球性气候变化的理想部位 [35]。分析这一地区的气候变化特征, 对理解该区域对全球变化的响应以及腾格里沙漠的演化发展具有重要的意义。
1. 资料与方法
1.1资料
图 1 腾格里沙漠边缘地区气象站点分布图
Fig.1 Distribution of meteorological stations over the marginal zones of the Tengger Desert
本文选取位于腾格里沙漠边缘地区,环绕沙漠一周的巴彦诺尔公、吉兰太、阿拉善左 旗、中卫、景泰、武威和民勤 7个气象站(图 1) 1960~2010年逐月平均气温、降水量及 平均风速数据资料进行分析。其中中卫站 1991年 1月至 2003年 12月的资料缺失,利用 其他 6个站点和附近中宁站的资料,采用多元线性回归的方法对中卫站的气象资料进行拟
合,获得其 1991年 1月至 2003年 12月的气象资料(拟合的各项气象资料的回归模型的 显著性水平均小于 0.001) 。
通过对以上 7个站点近 50a 来逐月月均气温和月降水量数据做相关性分析 (表 1) , 其 相关系数均通过了信度为 0.01的显著性检验(其中 7个站点月均气温的相关系数均大于 0.996) ,这说明边缘地区 7个站点之间气候变化具有良好的一致性。
表 1 腾格里沙漠边缘地区各站月均气温、月降水量的相关性分析
Tab.1 Correlation analysis of mean monthly temperatures and monthly total precipitations among the
meteorological stations over the marginal zones of the Tengger Desert.
巴彦诺尔公 吉兰太 阿拉善左旗 中卫 景泰 武威 民勤
注:表中划虚下划线、单下划线、双下划线分别表示通过 0.05、 0.01和 0.001的显著性检验
对所有数据进行准确性检验后,计算处理获得各自对应的年、季节时间序列。其中, 季节划分按照气象学的划分方法,以 3-5月为春季、 6-8月为夏季、 9-11月为秋季、 12月 至翌年 2月为冬季。气候要素多年平均值按照世界气象组织推荐的 1971-2000年 30年的 平均值作为各站各项气象数据的多年平均值。
1.2方法、
1.2.1气候突变分析方法
气候趋势分析采用一次线性倾向估计法 [16],即
b at Y i i += 式 1
式 1中:Y i 为气候要素值; t i 为气候要素对应的时间(本文 t 为 1960-2010年) ; a 和 b 分
别为回归系数和回归常数, a 也称为气候倾向率, a>0表示气候要素随时间 t 升高 (增大) , a<0表示气候要素随时间 t="" 降低(减少)="" ,="" a="">0表示气候要素随时间>
方便一般用 a ×10来表示气候要素每十年的变化率。在求得气候倾向率后,判断其是否显 著,需要计算气候要素 Y 和时间 t 的相关系数(又称为趋势系数) ,此趋势系数避免了气 候要素的标准差对线性回归系数的影响,可以用来比较不同位置气候要素的长期趋势变化 的大小 [24]。如果趋势系数通过显著性检验,则式 1中计算的气候倾向有统计意义。
此外, 5年滑动平均线和 50%局部加权平均线有助于对气候年际变化的识别。
1.2.2气候突变分析方法
气候突变分析采用 Mann-Kendall 法和滑动 t 检验法。
Mann-Kendall 法 [6][7][10][16][29]简称 M-K 法,是一种非参数统计检验方法,其优点是不需 优点是不需要样本遵从一定的分布,也不受少数异常值的干扰,更适用于类型变量和顺序 变量,计算也比较简便,而且可以明确突变开始的时间,并指出突变区域。方法是对于具 有 n 个样本量的时间序列 x ,构造一秩序列:
∑==k 1i i k r S , (k =2, 3,…, n)
式 2
秩序列 S k 是第 i 时刻数值大于 j 时刻数值个数的累计数。在时间序列随机独立的假设下,
定义统计量:
()[]k k k k S S E S UF -=, (k=1, 2,… n) 式 3
其中, 式 3中 UF 1=0, E(Sk ) , Var(Sk ) 是累计数 S k 均值和方差给定显著性水平 (本文取 a=0.05,
则 U 0.05=±1.96) 。当 UF k >Ua时,表明序列存在明显的增长或减少趋势。所有 UF k 将组成一
条曲线 UF 。把同样的方法引用到反序列中,得到另一条曲线 UB 。如果 UF 的值大于 0,则 表明序列呈上升趋势,小于 0则表明呈下降趋势。如果 UF 和 UB 两条曲线出现交点,且交 点在临界线之间,那么交点对应的时刻便是突变开始的时间 [16]。
滑动 t 检验法 [6][10][16][29]通过考察两组样本平均值的差异是否显著来检验突变。对于总 。对于总样本量为 n 的序列 x ,人为设置某一时刻为基准点,取前后长度分别为 n 1、 n 2的 两子序列 (本文取 n 1=n2=6)进行连续的滑动计算,得到 t 的统计量序列,其中定义统计量: 21212222112
1112n n n n s n s n t -?-++-= 式 4
其中,式 4遵从自由度 ν=n1+n2-2的 t 分布。给定显著性水平 a ,确定临界值 t a (本文取
a=0.01,则 t 0.01=3.17) ,若 |t|
认为在基准点时刻出现了突变 [6][38]。
对于长序列资料使用 MK 方法检测时,如果两条曲线的交叉点位于信度线之外,则该 交叉点不一定为突变点 [27],这时可同时使用滑动 t 检验法对该点进行进一步的确定 [10]。 此外累计距平曲线亦有助于分析。
1.2.3气候周期分析方法
周期分析采用小波变换方法。研究表明,将 morlet 小波应用于气候变化分析,小波 系数的变化趋势与气候信号的起伏是基本一致的,适用于对气候资料序列进行时频局部化 分析 [26]。本文采用 morlet 小波对腾格里边缘地区 7个站点年均气温、年降水量数据进行 行了小波变换。其中, morlet 小波母函数为:
()2412x x icx e e --=πψ 式 5 其子小波为:
()??? ??-=a b x a x b a ψ1
, 式 6
其中, a 为尺度参数, b 为平移参数。
不同时间尺度下的小波系数可以反映系统在该时间尺度下的变化特征:正的小波系数 对应于气温偏高和降水偏多期,负的小波系数对应于气温偏低和降水偏少期,小波系数为 零对应着突变点;小波系数绝对值越大,表面该时间尺度变化越显著。 [20]
2. 气温变化
2.1气温变化的趋势分析
趋势分析表明,近 50年来腾格里沙漠边缘地区年均气温上升明显(表 2) ,各站年平 均气温升温速率均在 0.30℃ /10a以上,其中阿拉善左旗达到 0.43℃ /10a,高于同期全国 平均升温速率(0.22℃ /10a) [9]和西北地区东部的平均升温速率(0.17℃ /10a) [19],这可 这可能与研究区的下垫面有关,确切情况还需进一步得研究。 7个站点的年平均气温趋势 系数均通过了信度为 0.001标准下的显著性检验。
腾格里沙漠边缘地区各站年平均气温的变化较为一致(图 2、图 3(a 栏) ) ,各站在 1980年以前气温变化不明显,但略有下降,在 1960s 后期相继出现各站近 50年来最低气 温; 1980s 各站点气温在波动中有明显上升趋势(武威站 1980s 气温上升趋势不明显) ,但 仍在多年平均值之下, 1960s-1980s 属偏冷期。 各站气温均在 1990年前后超过多年平均值, 入偏暖期。 1990s-2000s 各站气温均在波动中有明显上升趋势。 2000年以后,各站气温上
a
b
图 2 1960-2010年各站点平均气温的变化趋势
注:a 栏为年平均气温线、五年滑动平均线、线性回归线, b 栏为年平均气温线、 50%局部加权平均线
10
巴彦诺尔公 武威 民勤 景泰 吉兰太 阿拉善左旗 中卫
全 年
a
春
b
夏
c
秋
d
冬
e
图 3 腾格里沙漠边缘地区各站年、季节平均气温距平变化
11
升趋势均较 1990s 有所下降;局部比较,各站气温变化甚至显示出一定的下降趋势。 表 2腾格里沙漠边缘地区各站年、季平均气温的回归系数和趋势系数(℃ /a)
Tab.2 Regression coefficients and trend coefficients of mean annual and seasonsal temperatures
at the meteorological stations over the marginal zones of the Tengger Desert
回归系数 趋势系数
年 春 夏 秋 冬 年 春 夏 秋 冬
巴彦诺尔公 0.030 0.025 0.022 0.027 0.047 0.374
吉兰太 0.030 0.026 0.023 0.030 0.042
阿拉善左旗 0.043 0.028 0.028 0.042 0.075
中卫 0.035 0.033 0.024 0.032 0.053 0.729 0.536 0.476 0.578 0.545 景泰 0.032 0.023 0.013 0.033 0.059 0.39 0.251
武威 0.037 0.029 0.017 0.038 0.063 0.325
民勤 0.034 0.035 0.018 0.033 0.052 0.399
注:表中划虚下划线、单下划线、双下划线分别表示通过 0.05、 0.01和 0.001的显著性检验
2.1.1季节气温变化的趋势分析
腾格里沙漠边缘地区四季平均气温上升趋势也很明显(表 2) 。 各站均在冬季升温速率 最高,为 0.42-0.75℃ /10a。从季节平均气温的趋势系数来看,除景泰站和武威站的夏季 仅通过 0.05的显著性检验,巴彦诺尔公站和景泰站的春季及民勤站的夏季通过 0.01的显 著性检验外,其余各站季节均温的趋势系数均通过了信度为 0.001的显著性检验,说明腾 格里沙漠边缘地区各季升温均很明显。其中,巴彦诺尔公站、阿拉善左旗站、景泰站、武 威站在冬季长期升温趋势最大,吉兰太站、中卫站和民勤站在秋季长期升温趋势最大。 近 50a 来腾格里沙漠边缘地区各站在同一季节平均气温变化特征差异不大(图 3) 。 各 站春季与夏季平均气温变化趋势较为相似,在 1980年以前波动下降(吉兰太站和阿拉善 左旗站的春夏两季、 民勤站的春季下降不明显) , 均在 1970s 相继到达距平的最低点。 1980s 后直至 2000s , 各站春夏两季平均气温均有明显上升。 秋季气温在 1980年以前变化不明显; 1980s -2000s 除武威站在 1990s 以后上升明显外,其余各站均在波动中有所上升,其中武 威站较为明显。冬季除武威站 1975年前有上升趋势、中卫站 1975年前有下降趋势外,其 余各站变化不明显; 1975年后,各站气温均有明显上升,其中巴彦诺尔公站和吉兰太站 2000年后冬季气温有回落趋势。
2.2气温变化的突变分析
从 7个站点年均气温突变情况来看(图 4) ,除民勤站外,巴彦诺尔公、武威、景泰、 阿拉善左旗、中卫 6个站点年均气温 MK 检验正反序列曲线在信度线内均存在交叉点:巴 彦诺尔公和阿拉善左旗站在 1989年左右存在一个交点;武威站在 2001年左右存在一个交 点;景泰站在 1994年左右存在一个交点;吉兰太站在 1990年左右存在一个交点;中卫站 在 1993年左右存在一个交点。民勤站在信度线外存在一个交点,位于 1992年左右,不能 贸然的认定这是否突变点 [13]。经滑动 t 检验,这些点均不是突变点。近 50a 来腾格里沙漠 漠边缘地区年均气温突变变化不显著。
2.3 气温变化的周期分析
腾格里沙漠边缘地区各站年均气温时间序列的小波分析结果(图 5)也印证了上面 (2.1与 2.2)的分析,各站年平均气温的变化较为一致。在 18a 左右的尺度上,腾格里 沙漠边缘地区各站 1980年以前为低温时期, 1960s 后期各站均有明显的降温; 1980年后 气温逐渐增暖,在波动后,于 1990s 后期(1996年左右)气温有明显上升; 2000s 后期, 气温有回稳的态势;预计各站年均气温在 2010s 可能会有一定程度的降低。此外,腾格里 沙漠边缘地区各站年均气温除了 18a 左右的振荡周期外, 还有 6-8年和 2-4年的振荡周期: 2-4年尺度上的小波系数的绝对值较小,属于正常的波动; 6-8年尺度的振荡周期在 2000年后有所加强。
近 50a 来,腾格里沙漠边缘地区各站气温升温显著。这与其他文献 [28][32][37][42][44]对附近 ]对附近地区气温变化的研究成果较为一致。但值得注意的是, 2000年以后各站气温上升 趋势均较 1990s 有所下降;局部比较,各站气温变化甚至显示出一定的下降趋势,这与相 关区域内的其他研究成果相照应:其原因尚需进一步探讨。有可能是由于更大时间尺度的 气温波动周期影响所致;近 50a 来腾格里沙漠边缘地区气温变化的主导因素也许是自然波 动。
3. 降水量变化
3.1降水量变化的趋势分析
从表 3可以看出,巴彦诺尔公站、民勤站和武威站的年降水量回归系数为正,年降水
量有所增加,其中以巴彦诺尔公站增加速率为最大,为 7.3mm/10a;吉兰太站、阿拉善左
15
巴彦诺尔公 武威 民勤 景泰 吉兰太 阿拉善左旗 中卫
a
b
c
图 4 1960-2010年各站点年均气温的突变分析
注:a 栏为累计距平曲线, b 栏为 MK 统计量曲线, c 栏为滑动 t 检验统计量曲线
巴 彦 诺 尔 公
吉
兰
太
阿 拉 善 左 旗
中 卫
景
泰
武 威
民
勤
Fig.5 Wavelet coefficient isoline of mean annual temperature at the meteorological stations over the marginal zones of the Tengger Desert.
16
韩宇翔:近 50a 腾格里沙漠边缘地区气候变化特征分析
旗站、中卫站和景泰站的年降水量回归系数为负,年降水量有所下降,其中以中卫站下降 速率为最大, 为 4.53mm/10a。 由于除巴彦诺尔公站的年降水量的趋势系数通过信度为 0.05的显著性检验外,其余各站均未通过显著性检验,所以各站的年降水量值随时间的变化趋 势并不明显,主要是气候自然波动的表现。
表 3腾格里沙漠边缘地区各站年、季降水量的回归系数和趋势系数(mm/a)
Tab.3 Regression coefficients and trend coefficients of annual and seasonsal precipitation at the meteorological stations over the marginal zones of the Tengger Desert.
回归系数 趋势系数
年 春 夏 秋 冬 年 春 夏 秋 冬 巴彦诺尔公 0.730 0.068 0.261 0.404 -0.003 0.029 0.109 0.125 0.416 -0.028 吉兰太 -0.203 0.140 -0.430 0.085 0.002 -0.008 0.148 -0.182 0.093 0.012 阿拉善左旗 -0.056 0.216 -0.336 0.066 -0.002 -0.002 0.143 -0.121 0.050 -0.007 中卫 -0.453 -0.061 -0.319 -0.081 0.012 -0.013 -0.049 -0.110 -0.050 -0.065 景泰 -0.051 -0.029 -0.078 0.037 0.019 -0.002 -0.025 -0.032 0.023 0.119 武威 0.413 0.232 0.151 0.030 -0.001 0.018 0.299 0.078 0.025 -0.003 民勤 0.220 0.154 -0.106 0.134 0.037 0.011 0.203 -0.061 0.143 0.273 注:表中划虚下划线、单下划线、双下划线分别表示通过 0.05、 0.01和 0.001的显著性检验
各站近 50a 来年降水量变化情况不尽相同(图 6、图 7(a 栏) ) 。在 1960s ,武威站和 民勤站有上升趋势,其余站点变化不明显;在 1970s-1980s ,各站点年降水量值均上下波 动,整体趋势变化不明显(值得一提的是,在 1975-1985年间,除武威站外,其余各站点 均有一个较为明显的上升下降波动峰出现;在 1965-1975年间,景泰站、武威站和民勤站 年降水量有较为明显的上升下降波动峰出现) ; 在 1990s-2000s , 巴彦诺尔公站和民勤站有 上升趋势(需要指出的是 1990s 各站均出现了一个较为明显的上下波动峰) ,阿拉善左旗 站、中卫站、景泰站和武威站在经历短暂的上升后呈下降态势,吉兰太站变化不明显。
3.1.1季节降水量变化的趋势分析
腾格里沙漠边缘地区各站季节降水量变化有一定的差异 (表 3) 。 春季降水量除景泰站 和中卫站有所下降外,其余站点略有增加,以武威站为最,为 2.32mm/10a;夏季降水量除 巴彦诺尔公站和武威站有增加外,其余站点均有下降,以吉兰太站为最,为 4.30mm/10a; 秋季降水量除中卫站略有减少外,其余站点均有所增加,以巴彦诺尔公站为最,为
a
b
图 6 1960-2010年各站点年降水量的变化趋势
注:a 栏为年平均气温线、五年滑动平均线、线性回归线, b 栏为年平均气温线、 50%局部加权平均线
18
巴彦诺尔公 武威 民勤 景泰 吉兰太 阿拉善左旗 中卫
全 年
a
春
b
夏
c
秋
d
冬
e
图 7 腾格里沙漠边缘地区各站年、季节降水量距平变化
19
4.04mm/10a;冬季降水量各站变化均不明显。由于除武威站的春季与巴彦诺尔公站的秋季 外,其余所有站点各季节降水量的趋势系数均未通过信度为 0.05的显著性检验,腾格里 沙漠边缘地区各站季节降水量随时间的变化趋势不明显。
从季节降水量变化特征来看(图 7) :各站春季降水量在 1960s 有一个较大的波动峰; 在 1970s 变化趋势较为稳定; 在 1980s 有所增加且存在较为明显的波动峰; 在 1990s-2000s 存在三个较为明显的波动峰。各站夏季降水量周期性变化较为明显;在 1995年后存在较 为明显的趋势变化,呈下降趋势。秋季降水量,景泰站、武威站和民勤站在 1960s 有上升 趋势,其他 4个站点有下降趋势; 1970s 有较为剧烈的波动存在; 1980s 趋势变化不明显; 1990s-2000s 有较为明显的上升趋势。冬季降水量各站主要以周期性变化为主,趋势变化 不明显。
3.2降水量变化的突变分析
突变分析表明 (图 8) , 除巴彦诺尔公及吉兰太站外, 武威、 民勤、 景泰、 阿拉善左旗、 中卫 5个站点年降水量 MK 检验正反序列曲线在信度线内存在的多个交叉点均不能通过滑 动 t 检验,均不是年降水量变化曲线的突变点。巴彦诺尔公及吉兰太站年降水量 MK 检验 正反序列曲线在信度线内于 1992年均存在一个交叉点,能通过滑动 t 检验,是突变点。
3.3 降水量变化的周期分析
腾格里沙漠边缘地区各站年降水量时间序列的小波分析结果(图 9)也印证了上面 (3.1、 3.2)的分析,近 50a 腾格里沙漠边缘地区各站年降水量周期性变化明显。结合对 年降水量变化的突变分析 (图 8) , 近 50a 腾格里沙漠边缘地区各站年降水量的振荡周期分 布在 6-8a 、 10-12a 和 16-18a 三个时间尺度上。需要指出的是 10-12a 时间尺度与太阳黑 子的活动周期 11a 相接近,文献指出 [2][3][4][5][18][22][21]太阳黑子活动对降水周期性变化的影响 期性变化的影响是不容忽视的。 在 1990年以前, 10-12a 和 16-18a 这两个时间尺度的振荡 周期互相影响干扰,使各站在 14a 左右的尺度上出现明显的振荡波动:这个振荡波动在巴 彦诺尔公站、吉兰太站、阿拉善左旗站和中卫站以 1975-1985年间最为显著,在武威站以 1965-1975年间最为显著;民勤站和景泰站这两个时间尺度的振荡周期间的干扰不明显。 1990年后, 16-18a 尺度的振荡周期向更长的时间尺度偏移,其与 10-12a 尺度的振荡周期 间的影响减弱,各站 1990年以后实际出现的较为明显波动集中在 10-12a 尺度上。此外, 6-8a 时间尺度的振荡周期在 1995前后与 10-12a 时间尺度的振荡周期互相影响, 使各站均
在 1995年前后
巴彦诺尔公 武威 民勤 景泰 吉兰太 阿拉善左旗 中卫
a
b
c
图 8 1960-2010年各站点年降水量的突变分析
注:a 栏为累计距平曲线, b 栏为 MK 统计量曲线, c 栏为滑动 t 检验统计量曲线
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巴 彦 诺 尔 公
吉
兰
太
阿 拉 善 左 旗
中 卫
景
泰
武 威
民
勤
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韩宇翔:近 50a 腾格里沙漠边缘地区气候变化特征分析
出现了一较为显著的振荡波动峰; 尔后, 6-8a 时间尺度的振荡周期向 4-6a 时间尺度偏移。 预计 2010s 这三个时间尺度的振荡周期间互相干扰影响的可能性较小。
腾格里沙漠边缘地区各站近 50a 来降水变化显示出较为明显的周期性,各站降水量变 化有所区别,这与部分文献 [23][36]的研究结果均有一定程度的不同。由于腾格里沙漠边缘地 缘地区各站间降水量变化主要以自然波动为主,其周期性变化特征有所不同;因此在未来 短时间内,腾格里沙漠边缘地区各站发生较为统一的降水量显著变化趋势的可能性较小。
4. 风速变化
4.1风速变化的趋势分析
从表 4可以看出,近 50a 来腾格里沙漠边缘地区各站年均风速的趋势系数均通过了信 度至少为 0.05的显著性检验,各站年均风速的回归系数有统计意义:各站年均风速的回 归 系 数 均 为 负 , 近 50a 来 年 均 风 速 有 所 降 低 , 其 中 以 景 泰 站 降 低 速 率 为 最 , 为 0.45m/(s·10a) 。近 50a 来,巴彦诺尔公、吉兰太、景泰、民勤 4站年均风速的长期变化 趋势较大,这在图 10中也可以较为清楚的观察到。
表 4 腾格里沙漠边缘地区各站年、季年均风速的回归系数和趋势系数(℃ /a)
Tab.4 Regression coefficients and trend coefficients of mean annual and seasonsal wind speed
at the meteorological stations over the marginal zones of the Tengger Desert
回归系数 趋势系数
年 春 夏 秋 冬 年 春 夏 秋 冬 巴彦诺尔公 -0.014 -0.009 -0.007 -0.015 -0.023 -0.567 -0.325 -0.311 -0.519 -0.640 吉兰太 -0.020 -0.021 -0.020 -0.018 -0.020
阿拉善左旗 -0.009 -0.012 -0.007 -0.007 -0.008 -0.321 -0.369 -0.227 -0.249 -0.332 中卫 -0.008 -0.015 -0.004 -0.007 -0.006 -0.276 -0.401 -0.120 -0.240 -0.251 景泰 -0.045 -0.048 -0.049 -0.043 -0.041
武威 -0.006 -0.008 -0.006 -0.005 -0.006 -0.291 -0.339 -0.239 -0.242 -0.281 民勤 -0.008 -0.010 -0.009 -0.006 -0.008 -0.328 -0.380 注:表中划虚下划线、单下划线、双下划线分别表示通过 0.05、 0.01和 0.001的显著性检验
趋势分析表明,虽然近 50a 来腾格里沙漠边缘地区各站年均风速均呈下降趋势,但变 化情况不尽相同(图 10、图 11(a ) ) 。除中卫站外,其余六个站点近 50a 来年均风速的变 化情况呈现出一定的一致性:1960-1967年间,除中卫站外各站点均呈现出下降趋势(吉
a
b
图 10 1960-2010年各站点年均风速的变化趋势
注:a 栏为年平均气温线、五年滑动平均线、线性回归线, b 栏为年平均气温线、 50%局部加权平均线
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巴彦诺尔公 武威 民勤 景泰 吉兰太 阿拉善左旗 中卫
全 年
a
春
b
夏
c
秋
d
冬
e
图 11 腾格里沙漠边缘地区各站年、季节平均风速距平变化
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韩宇翔:近 50a 腾格里沙漠边缘地区气候变化特征分析
兰太站年均风速在 1966年达到了近 50a 来的最大值) ;六个站点的年均风速值均在 1969年左右表现出一定程度的上升趋势后呈下降趋势(其中巴彦诺尔公、民勤、吉兰太和阿拉 善左旗 4站均伴随着周期性变化下降,武威站下降趋势止于 1993年而后波动上升,景泰 站与阿拉善左旗站分别在 1969-1985年间与 2004-2008年间存一个下降速率较大的区间; 各站在 2000s 及至 2010年或长或短均呈现出一个年均风速值上升的区间。近 50a 来中卫 站年均风速值伴随着周期性变化呈下降趋势,变化情况与其他六个站点不一致(在 1960s 呈上升趋势,在 1970s-1980s 呈下降趋势,在 1990s 波动上升, 2004年之后又有所下降) 。
4.1.1季节风速变化的趋势分析
腾格里沙漠边缘地区各站季节平均风速变化均呈下降态势 (表 4) 。 各站春季平均风速 的趋势系数均通过了信度至少为 0.05的显著性检验,夏秋两季平均风速的趋势系数除阿 拉善左旗、中卫与武威站外均通过了信度至少为 0.05的显著性检验,冬季平均风速的趋 势系数除中卫站外均通过了信度至少为 0.05的显著性检验。各站各季平均风速下降倾向 率均以景泰站为最,春、夏、秋、冬四季依次分别为 0.48 m/(s·10a) 、 0.49 m/(s·10a) 、 0.43 m/(s·10a) 、 0.41 m/(s·10a) 。
从季节平均风速变化特征来看(图 11) ,腾格里沙漠边缘地区各站各季平均风速变化 特征与年均风速变化特征差异不大,季节间平均风速变化特征类似。
4.2风速变化的突变分析
从 7个站点年均风速突变情况来看(图 12) ,除吉兰太站外,巴彦诺尔公、武威、民 勤、景泰、阿拉善左旗、中卫 6个站点年均风速 MK 检验正反序列曲线在信度线内均存在 交叉点:巴彦诺尔公、 武威、 民勤和景泰站均在 1980年左右存在一个交点; 武威站在 1966年左右存在一个交点;阿拉善左旗站在 2005年左右存在一个交点;中卫站在 1975年左右 存在一个交点。经滑动 t 检验,武威、民勤及景泰站年均风速变化曲线在 1980年左右存 在一个突变点;阿拉善左旗站年均风速变化曲线在 2005年左右存在一个突变点,这对应 阿拉善左旗站年均风速变化趋势在 2003年左右突变转为快速下降的时间点;中卫站年均 风速变化曲线在 1975年左右存在一个突变点。这表明阿拉善左旗站年均风速变化趋势在 2003年左右由波动略降转为快速下降。
4.3风速变化的周期分析
韩宇翔:近 50a 腾格里沙漠边缘地区气候变化特征分析
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巴彦诺尔公 武威 民勤 景泰 吉兰太 阿拉善左旗 中卫
a
b
c
图 12 1960-2010年各站点年均风速的突变分析
注:a 栏为累计距平曲线, b 栏为 MK 统计量曲线, c 栏为滑动 t 检验统计量曲线
韩宇翔:近 50a 腾格里沙漠边缘地区气候变化特征分析
腾格里沙漠边缘地区各站近 50a 年均风速时间序列的小波分析(图 13)表明,近 50a 来腾格里沙漠边缘地区各站年均风速振荡周期分布不尽相同。景泰和中卫站年均风速的周 期性变化不明显。
武威和阿拉善左旗站在 4a 左右的时间尺度上分布有振荡周期;民勤和中卫站在 6-8a 时间尺度上分布有振荡周期,其中中卫站 6-8a 时间尺度的振荡周期在 1980s 后向 8-10a 时间尺度偏移;巴彦诺尔公、武威、景泰及阿拉善左旗站在 8-10a 时间尺度上分布有振荡 周期,其中景泰站 8-10年时间尺度的振荡周期在 1980s 后向 10-12a 时间尺度偏移;吉兰 太站在 10-12a 时间尺度上分布有振荡周期; 民勤站在 12-14a 时间尺度上分布有震荡周期, 需要指出的是民勤站分布在 6-8a 和 12-14a 时间尺度上的两个震荡周期于 1985年后合并 为一个 10a 左右的震荡周期;巴彦诺尔公、吉兰太、民勤站还在 16a 左右的时间尺度上分 布有振荡周期。
5. 风速变化与气温及降水的关系
表 5 腾格里沙漠边缘地区各站月均风速 -月均气温与月均风速 -月降水量的相关性分析
Tab.5 Correlation analysis of mean monthly wind speeds – mean monthly temperatures & mean monthly wind speeds - monthly total precipitations among the meteorological stations over the marginal zones of the Tengger
巴彦诺尔公 武威 民勤 景泰 吉兰太 阿拉善左旗 中卫 平均气温
注:表中划虚下划线、单下划线、双下划线分别表示通过 0.05、 0.01和 0.001的显著性检验
通过分别对以上 7个站点近 50a 来逐月平均风速 -月均气温以及平均风速 -月降水量数 据做相关性分析 (表 5) , 发现风速与气温间的相关系数均通过了信度为 0.001的显著性检 验,这说明腾格里沙漠边缘地区风速与气温变化具有一定的相关性;但是 7个站点间风速 与降水量之间的相关性并不一致:大多数站点风速与降水间的相关性系数无法通过显著性 检验,甚至武威和中卫站风速与降水间相关性系数的显著性指数分别为 0.996和 0.920, 即说明这两个站点的风速与降水变化间几乎不存在相关性;但阿拉善左旗站风速与降水间 的相关性系数能通过信度为 0.001的显著性检验,即说明在阿拉善左旗站风速与降水存在 相关性,此外需要说明的是民勤站风速与降水间相关性系数的显著性指数为 0.051,其能 通过信度为 0.1的显著性检验。
近 50a 来腾格里沙漠边缘地区各站在风速与降水间相关性方面表现不一致或者完全相 反情况的原因,还需要在今后的研究中加以讨论。
韩宇翔:近 50a 腾格里沙漠边缘地区气候变化特征分析
30 巴
彦 诺 尔 公
吉 兰 太
阿 拉 善 左 旗
中
卫
景 泰
武 威
民
勤
6. 结论
(1) 近 50a 来腾格里沙漠边缘地区平均气温显著升高, 各站升温速率达 0.30-0.43℃ /10a,其中以阿拉善左旗站为最。腾格里沙漠边缘地区在 1960s-1980s 偏冷,各站年平均 气温在 1990年前后超过多年平均值,进入偏暖期。各站点年、季平均气温的趋势系数显 著性检验通过率极高,升温趋势明显。各站均表现为冬季升温速率最大,但升温趋势有所 差异:巴彦诺尔公站、阿拉善左旗站、景泰站和武威站在冬季升温趋势最大,吉兰太站、 中卫站和民勤站在秋季升温趋势最大。
近 50a 来腾格里沙漠边缘地区年均气温突变变化不显著。
各站的年均气温存在 18a 、 6-8a 和 2-4a 的振荡周期,其中以 18a 时间尺度的振荡周 期较为显著。从腾格里沙漠边缘地区各站年均气温时间序列的小波分析结果预计各站年均 气温在 2010s 可能会有一定程度的降低。
(2)近 50a 来腾格里沙漠边缘地区各站间降水量变化有一定的差异。其中,巴彦诺 尔公站、民勤站和武威站的年降水量回归系数为正,年降水量有所增加;吉兰太站、阿拉 善左旗站、中卫站和景泰站的年降水量回归系数为负,年降水量有所下降。各站的年、季 降水量值的趋势系数显著性检验通过率较低,其随时间的变化趋势不明显,主要是气候自 然波动的表现。
吉兰太站年降水量变化于 1992年存在突变。
各站年降水量周期性变化明显,振荡周期分布在互有影响干扰的 6-8a 、 10-12a 和 16-18a 三个时间尺度上, 这三个时间尺度的振荡周期导致了年降水量波动显示出较为明显 的周期性。其中 10-12a 时间尺度的振荡周期可能与太阳黑子的活动周期有关。
(3)近 50a 来腾格里沙漠边缘地区平均风速有一定程度的下降,年均风速降低速率 以景泰站降低速率为最,为 0.45m/(s·10a) 。巴彦诺尔公、吉兰太、景泰、民勤 4站趋势 系数值较大且显著性检验通过率较高,平均风速的长期变化趋势较大。
武威、民勤及景泰站年均风速变化曲线在 1980年左右存在一个突变点;阿拉善左旗 站年均风速变化曲线在 2005年左右存在一个突变点;中卫站年均风速变化曲线在 1975年 左右存在一个突变点。
景泰和中卫站年均风速的周期性变化不明显,其余 5站年均风速的变化呈现出的周期 性较为明显:各站年均风速时间序列的振荡周期分布情况不尽一致。
(4)近 50a 来腾格里沙漠边缘地区各站平均风速与平均气温变化具有一定的相关性;
各站在平均风速与降水量间的相关性方面表现得不一致或者完全相反,其原因还需要在今 后的研究中加以讨论。
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致谢:
壬辰年闰四月,予列兰大,毕地理学学士业。
是时也,拜椿萱,离两浙,千里负笈,意气方遒。韶华易逝,光阴往蒋,尔来岁月有 四。户牗之外,翠英风景阙如昨日;堂室之内,耻历四秋而无寸成,故织辞鱼网以成此文, 但求心安。然予资质愚钝,虽镂心鸟迹亦词穷理微,得不效相如之叹?
予钱塘人也,聿修祖德,孝悌累洽,父慈母严。襁褓之时,双亲吐哺无稍息;及长就 学,趋庭鲤对,每日不辍。非父母之拳拳,岂有予之今日乎?而后违远慈恩,欢会长乖。 寒衣针密,家信墨新,低愧人子。蓼蓼者莪,匪莪伊蒿,欲报之德,昊天罔极!
程先生弘毅者,翩翩鸿儒,微言大义,箪瓢陋巷,此文导师也。若非先生拨冗垂注, 学生当如井蛙语海、夏虫言冰,虽子安而不得一字。先生身正而行,非但导学生以元亨利 贞之教,亦示以明心见性之要,学生铭感五内。更有王先生乃昂,贯通古今,事理圆融, 利物不争,桃李不言,下自成蹊;张教授建明,师严道尊,诲人不倦,良工心苦;愈欲备 述其他师长垂教之恩,然恩长笔短,述之则挂一漏万。诸先生言之谆谆,予听之诚诚,非 此引导,学生不得安身立命之本,无勘人生得失之幽。以学生之朴陋反受此剖符丹书之殊 遇,非结草衔环,不可报也!
地基同学诸君,皆为四海菁英。彼高谊厚爱,幸甚至哉!昔日朝夕相对,并肩而行, 接席而止,区区不才,何德之有,得遇金兰如此?金兰者谁,贾君讳蕾,梁君志华,书不 一一。
予校兰大,国之成钧,肇于危邦,溯源左公。风雨沧桑,自强不息;雄镇西北,独树 一帜;惠泽天下,声彻华夏。某也不才,薄德寡智,有辱威名。然恩养垂慈,没齿难忘!
巍巍乎祁连,洋洋乎九河。尝结友携众,登高舒啸;觞酌酒酣,指点江山:抱膝兀坐, 仿若昨日。蒋君昭欢,予曹尝以弱冠之龄同趋千里而从师,少年风华正茂之时,安料汝今 将赴夷州;刘君建博,吾侪尝推心置腹,赤诚待彼,然汝已莅广南,未知何时再樽酒。肖 君讳瑶,罗君讳荣,牛君宇翔,孙君讳婉,愿再逢时别来无恙!知交八九,谓行同趋同千 里相从,何图数日之间,零落东西,每念及此,莫不唏嘘感慨。然丈夫志四海,万里犹比 邻,诸君当鸿浩展翅,鹰扬天下!
书短意长,临颖不尽。
范文五:地理科学导论论文
[摘要 ]区域旅游的发展不可能一蹴而就 , 而且平衡发展的模式往往只 是一种理想。各区域的区位条件和生产力水平有差异 , 所能聚集的人 力资源与资金投入也会有很大差别。所以 , 确一种适当的旅游合作发 展模式 , 对于区域旅游的发展至关重要。宁镇扬经济板块整合发展具 有得天独厚的良好条件,必须抓住机遇,加快实施,在交造、商贸、 服务、科教文卫、管理等领域开展全方位的合作。因此,必须基于增 长极理论对宁镇扬地区区域旅游发展的现状进行相关分析。
关键词:增长极理论、宁镇扬板块、区域旅游
一、 绪论。
江苏省第十一次党代会报告中描绘了江苏省未来发展的宏伟蓝图, 明确提出了打造 “宁镇扬经济 板块”的构想,并对此进行了阐述和部署。它指明了宁镇扬经济板块在“长三角”中的角色和应 有的地位,引起了人们的广泛关注。 “宁镇扬经济板块”的崛起,对增强江苏经济整体实力和竞 争力,加快沿江开发,推动苏中快速崛起,进而带动苏北发展具有重大的现实意义。。本文仅主 要运用增长极理论对宁镇扬区域旅游进行分析。
二、 增长及理论及其在旅游业中的应用。
增长极理论认为 :一个国家要实现平衡发展只是一种理想 , 经济增长通常是从一个或数个 “增长中心”逐渐向其他部门或地区传导。因此 , 应选择特定的地理空间作为增长极 , 以带动 经济发展。这一理论最初由法国经济学家佩鲁提出 , 后来法国经济学家布代维尔、美国经济 学家弗里德曼、 瑞典经济学家缪尔达尔、 美国经济学家赫希曼分别在不同程度上进一步丰富 和发展了这一理论。 笔者认为 , 增长极理论在旅游业中的应用主要体现在三个层次 :第一 , 增长 极理论从理论上给旅游业优先发展提供了依据和支持 , 旅游业作为旅游地的经济增长点可以 通过其聚集和扩散作用 , 将旅游业的关联带动作用扩展到一个更为广阔的地域空间。第二 , 区 域旅游的发展可以遵循增长极理论的发展模式 , 以优先得到发展的地区来带动区域内其他地 区的旅游发展 , 实现增长点的扩散作用 , 最终带来整个区域旅游的共同发展。
三、 宁镇扬旅游发展现状及基于增长极理论分析。
(一)发展现状
宁镇扬区域旅游合作 2003 年就已开始。 2005 年年底 , 南京、 镇江、 扬州三市旅游局在扬州签 订了“宁镇扬金三角旅游区域联合合作意向书”之后 , 三地的区域旅游合作已经从自发到有 组织再到制度化。 2006 年年底 , 南京、镇江、扬州三市旅游局在扬州召开了宁镇扬区域旅游 合作工作年会 , 与会代表一致认为应该努力打造无障碍旅游、无间隙服务 , 实现三市旅游一体 化。 ① 宁镇扬的旅游合作目前已经取得了较好的效果 , 宁镇扬三市曾共同组团内赴东北、 外赴 新加坡、韩国进行联合促销 , 已打出了极具个性、引人关注的金三角品牌。
(二)增长极理论分析
1. 优势
区位优势明显。在地理空间上 , 镇江、扬州位于南京、苏锡常区域的夹缝之中。根据吴小根 等提出的“江苏区域旅游发展现状分为五个层级”的观点 , 镇江、扬州作为第三个层级位于 第一层级南京、苏州和第二层级无锡的环绕之中。根据增长极理论 , 南京可以作为宁镇扬区 域的增长极 , 发挥在区域旅游发展中的带动作用。资源互补性强。李树民 (2005) 认为 , 旅游合 作主体之间存在的利益互补关系是多方的 , 可能存在着资源互补关系、产品互补关系、交通 互补关系等 , 其中决定合作行为的最重要的互补关系是资源的互补性 , 区域旅游合作的实质表 现为区域旅游资源优化区间的一种扩展。替代产生竞争 , 互补产生合作 , 互补关系是产生合作 行为的动力源泉。南京、镇江、扬州三地都是历史文化名城 , 旅游资源丰富且各具特色 , 具有 较强的互补性。从线路设计的角度来看 , 三地景点如果整合为一条极具文化内涵的线路 , 市场 竞争力会更强。阶段性成效显著。宁镇扬三地区的旅游合作已经初
见成效 , 三地的区域旅游合作已经从自发到有组织到制度化。 三地通过统一推介、 共搭平台、 共享客源等方式开展了形式多样、内容丰富的联合宣传促销活动 , 取得了明显的效果。 劣势
宁镇扬三地目前各自的旅游产品结构单一 , 虽然资源特色比较明显 , 但产品包装形式单一 , 缺 乏创新性。尤其是在旅游线路的组合上 , 南京相对于镇江、扬州来说仍然具有很强的优势地 位。华东线在我国目前的组团旅游中仍然是很受欢迎的一条线路 , 但是 , 在很多旅行社设计的 线路中 , 镇江、扬州幵不包含在此线路之中。这就对三地的旅游合作带来了诸多困难 , 比如客 源市场的觃模差异很大 , 区域合作带来的利益分配难以平衡 , 南京的旅游接待压力较大等。 机会
早在 2004 年 6 月 , 南京赴港招商在香港举行了 “博爱之都———南京旅游产品洽谈会” , 邀请 香港旅游业界人士 , 共商两地旅游对接事宜。这条由南京、镇江、扬州三市旅游部门携手推 出的新线路 , 引起了与会众家旅游公司负责人的浓厚兴趣。如果宁镇扬这条线路组织起来 , 应 该有较大的吸引力。 宁镇扬之间交通便利 , 从南京往扬州、 镇江都有高速公路相通 , 车程不过 1 小时。因此 , 挖掘南京和周边城市的旅游资源 , 以南京为中心 , 可以组织更有吸引力的线路。 挑战
宁镇扬三地的旅游发展现状不平衡 , 南京作为发展较为成熟的旅游目的地 , 目前在旅游发展 水平上明显高于镇江、扬州。在进行旅游区域合作的过程中 , 发展水平也必然存在差异 , 在利 益分配上也会有所差别。所以 , 在利益分配上应该找到一种合理的分配机制 , 以确保整个区域 旅游发展长远利益的实现。
四、基于增长极理论的合作模式探讨
宁镇扬区域是整个长三角区域旅游合作网络结构的重要组成部分 , 三个城市本身作为长三 角区域旅游合作网络结构的次中心和节点 , 与整个区域的旅游发展息息相关。江苏的经济发 展水平和交通条件都比较发达 , 目前的公路系统已经形成了网状的布局。宁镇扬区域位于江 苏省的西南部 , 西部和北部与安徽接壤 , 东部与泰州、 南通毗邻 , 南部与常州、 无锡相接 , 区位条 件优越。区内各旅游景点分布比较均衡 , 交通便利 , 景区 (点 ) 之间的交通联系在点轴模式基础 上呈现网络结构布局。因此认为 , 宁镇扬的旅游区域合作应该打破传统意义上的行政区划原 则 , 不只是以城市作为增长极或节点 , 更要考虑以相对成熟的景区 (点 ) 作为增长极或节点。这 样可以形成三个层次的旅游合作模式 :第一个层次是以发展成熟的旅游城市作为增长点、以 重要的交通动脉连接形成的宏观合作发展模式 ; 第二个层次是以等级较高的旅游景区 (点 ) 作 为增长点 , 以区域内的重要交通线路来作为连接线形成第二级的微观网络结构模式 ; 第三个层 次是在区域内旅游景区 (点 ) 较为集中的某个相对完整的地区范围内 , 选择具有发展
良好、发展潜力较大的景点作为增长点 , 以地区和景区的道路相连接形成微观网络结构。对
于区域内部经济发展水平和资源开发状况相对落后的某些地区 , 以点轴发展模式为主 , 以交通 线路来带动相关景区 (点 ) 的发展 , 随着地区经济的发展 , 争取成为整个区域发展合作网络结 构的组成部分。 对于旅游发展较为成熟的区域 , 以宁镇扬为例 , 应该充分发挥南京的优势 , 以南 京等级较高的旅游景区 (点 ) 作为点轴模式的增长极或者网络型模式的节点 , 充分发挥在以上 提及的三个层次上的扩散作用。
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