文档介绍：文章编号:1671-1742(2006增-0012-06
青藏高原植被变化特征及其对气候变化的影响
郭媛媛*, 范广洲
(成都信息工程学院大气科学系,四川成都610225
摘要:利用19822001年美国国家航天航空局(NASA的归料,初步分析高原地区植被变化特征及其对气候变化的影响。NDV I 资料是NASA 于2003年11月推出的最新全球植被指数变化资料。资料空间分辨率为0125b 经度***@0125b 纬度,时间范围从1982年1月到2001年12月。GIMMS NDVI 资料是基于NOAA/AVHRR 的归一化植被指数(NDVI资料,并综合考虑了全球范围内各种因素对NDV I 值的影响,通过使用不同的卫星通道、更换卫星传感器、利用交叉辐射定标及更先进的数据处理方式等各种手段,对以下各种影响作了校正:¹卫星传感器的不稳定校正;º热带阔叶林区云的覆盖引起的变形校正;»太阳天顶角和观测度的校正;¼火山气溶胶的校正;½对北半球冬季缺失的数据采用了插值处理;¾短期大气气溶胶、水蒸气及云层覆盖的影响校正,数据精度较前两代的NDV I 资料有了较大幅度的提高,被认为是相对标准的植被数据,并广泛应用于全球及区域陆气相互作用变化研究中[15-16]
。气候数据为高原地区共55个台站的实测19822001年共20年的逐月最高气温、最低气温、平均气温和降水资料。2 高原植被变化特征分析
211 方法简介
施能用下式定义了一个要素序列{x t }(t =1,2,,,n 的气候趋势系数:r x t 为n 个时刻NDV I 序列与自然数1,2,3,,,n 的相关系数,
r xt =E n i =1
(x i -x (i -tE n i =1(x i -x 2E n i =1(i -t2其中n 为年数,x i 是第i 年NDVI 值,x =1n E n
i =1
x i ,为NDVI 平均值。t =(n +1/2,为自然数序列的平均值。显然当r xt 为正时,表示该要素在所计算的n 年内有线性增加的趋势;为负时,有线性下降的趋势。
r x t n -21-r x t 2符合
自由度为n -2的t 分布,从而可以检验这种趋势是否有意义。
212 高原植被变化特征
图1给出的是1982-2001年青藏高原地区春、夏、秋、冬NDVI 趋势相关系数分布图。从图1(a可以看到,整个青藏高原区域大部分地区为正相关系数,尤其在青藏高原西部、中部部分地区以及南部边缘相关系数达到016的水平,达到了99%的信度检验。中东部部分地区相关系数为负值,但一般负相关系数较小。
从图1(b可以看到,青藏高原海拔较高的地区,相关系数全部为正值且相关性好。其中在高原西北部、南部地区及北部小部分区域相关系数可达016,达到了99%的信度检验。中部地区相关系数为014,达到了90%的信度检验。而在青藏高原南部边缘、东部部分地区相关系数为较小的负值。
从图1(c可以看到,青藏高原相关系数负值区域较其它季节相比范围有所增大。其中,高原西部、东部部分地区负相关明显;高原南部和北部地区相关系数以正值为主。
从图1(d可以看到,高原北部、西部和南部大部分地区为正相关,其中在青藏高原西部及北部地区相关系数达到014的水平,达到了90%的信度检验。部分地区可以相关系数超过016,达到了99%的信度检验。高原中部和东部部分地区为负值。13增刊 郭媛媛等:青藏高原植被变化特征及其对气候变化的影响
(a(
b
(c
(
d
图1 春季(a、夏季(b、秋季(c、冬季(dNDVI 变化趋势图3 高原冬、春NDVI 对春、夏气候变化的影响分析
311 相关分析
为了分析青藏高原地区冬、春NDVI 变化对春、夏气候变化的影响,分别计算了高原地区冬季NDVI 与后期春季和夏季最高气温、最低气温、平均气温和降水,以及春季NDVI 与后期夏季最高气温、最低气温、平均气温和降水的相关系数如表1、表2、表3。
表1 冬季NDVI 与春季气候变化的相关系数表
名称
从青藏高原冬季NDVI 与春季最高气温、最低气温、平均气温和降水的相关系数表(表1中可以看到,相关系数均为正值,最大的为最低气温和降水,但都不能达到90%的信度检验。
表2 冬季NDVI 与夏季气候变化的相关系数表
名称
从青藏高原冬季NDVI 与夏季最高气温、最低气温、平均气温和降水的相关系数表(表2中可以看到,相关系数均为正值,最大的为最低气温和平均气温,但都不能达到90%的信度检验。
14成 都 信 息 工 程 学 院 学 报 第21卷
表3 春季NDVI 与夏季气候变化的相关系数表
名称