少子化趋势范例6篇

少子化趋势范文1

【关键词】 身体成分;体脂肪率;生长和发育;青少年;体育运动

【中图分类号】 R 179 【文献标识码】 A 【文章编号】 1000-9817(2010)05-0577-03

Discussion of Growth Characteristic of Body Composition Among Shanghai Teenager Athletes/CAI Guang, SHEN Xun-zhang, LIANG Pei-zhen, et al. Physical Education and Sports Science Institute of Shanghai, Shanghai(200030), China

【Abstract】 Objective To discuss growth characteristic of teenager athletes in Shanghai, and to provide evidence for their training. Methods Subjects including 407 teenager athletes' body constitution were measured. Results Fat percentage of male teenager athletes went downward with age increasing, however female teenager athletes was reverse; Free fat weight (FFW) and BMI of male and female teenager athletes was upward trend with age increasing. Growth of FFW male athletes was faster than female athletes. Tendency of BMI of male and female teenager athletes was coincidence but it was significantly lower than general teenagers. Conclusion The trend and regulation of growth of body composition of male and female teenager athlete is accordant with general population, however, the quantity of body composition is not consistent entirely.

【Key words】 Body composition;Adiposity;Growth and development;Adolescent;Sports

身体成分包括脂肪成分和非脂肪成分两大类,它对人体的生理、运动能力、运动成绩均有一定影响,从力学上和能量代谢上对身体产生的作用也不同。身体成分的结构和比例是否合理,是有效地控制体重、科学合理地安排训练、保持最佳运动能力的重要问题[1-2]。一些研究表明,身体成分在不同年龄、性别间差异有统计学意义[3]。因此,研究青少年运动员身体成分发育特征,对寻找发挥运动潜力的途径以及对青少年运动员科学训练都具有重要意义。本研究对上海市在训的二线青少年运动员身体成分发育特点进行探讨。

1 对象与方法

1.1 对象 为上海市在训的二线青少年运动员,其中男子211名,女子196名,训练年限3~5 a,训练项目包括击剑、游泳、羽毛球。男子年龄为11~17岁,女子年龄为11~15岁。

1.2 方法 身体形态测试主要包括身高、体重等。身体成分主要采用韩国Biospace公司生产的InBody 3.0生物电阻抗身体成分测试仪,测试指标有:肌肉重量、体脂百分比、体脂重量[4]、去脂体重等及人体质量指数(BMI)等派生指数。

数据用SAS 6.12统计软件进行处理,并与普通青少年数据进行比较[5]。

2 结果

2.1 青少年运动员体脂发育特点 图1显示,男子体脂率在13岁以前以及14~16岁间下降速度较快,13~14岁以及16岁以后下降速度较缓。而普通青少年在14岁以前皮脂厚度下降速度较快,14岁以后皮脂厚度基本保持不变。

从图2可见,女青少年运动员在13岁以前体脂率变化趋势较缓,在13~15岁阶段体脂率有快速增加的趋势,普通青少年在11~12岁和13~14岁年龄段增加较快,其他年龄段增加较缓。

从图3中可见,男子整个年龄段绝对体脂质量在一定范围里波动,总体趋势基本保持不变。女子绝对体脂质量有明显增加趋势,且在13岁以后绝对体脂质量增加速度加快。

2.2 青少年运动员去脂体质量发育特点 从图4中可见,去脂体重男青少年运动员呈现上升的趋势,到16岁年龄段达到最高峰。女子在13岁以前去脂体质量百分比基本不变,在13岁以后有下降趋势,整体变化趋势与男子正好相反。

从图5中可见男女绝对去脂体质量都随着生活年龄增长而增加,男子增速要快于女运动员,但是男子在16岁以后,女子在14岁以后去脂体质量增速变缓。图5 上海男女青少年运动员去脂体质量随年龄变化趋势

2.3 青少年运动员BMI变化特点 从图6中可见,男女青少年运动员BMI变化趋势与普通青少年基本一致,都呈上升趋势,但是男青少年在15岁以后BMI呈现稳定趋势,而女青少年运动员在所研究的年龄段基本都呈现上升的趋势,男女青少年运动员在重合的年龄段BMI基本一致。普通青少年BMI明显高于同年龄段青少年运动员,且普通青少年男女BMI有明显的交叉现象,而男女青少年运动员之间表现并不明显。

3 讨论

进入青春期后,青少年全身骨骼、肌肉及多数器官在童年期生长减缓的基础上出现了第2次加速生长,肌肉、脂肪等身体成分在体内的数量和分布也随之发生变化,而男女儿童之间也由于各自的特异性变化,最后形成了显著性的区别[4]。男子青少年运动员体脂率随生活年龄增长都呈现下降,在发育结束阶段有变缓的趋势;而女子变化规律恰恰相反,体脂率都随生活年龄增长有升高的趋势;男女体脂率这种变化趋势与普通青少年基本一致,这与许多文献报道是一致的[5-6]。普通青少年体脂率趋势也是男子呈下降趋势,而女子呈上升趋势,至于各个研究报道各年龄段体脂率水平不一致,可能是由于各自测试方法不同所致。上海青少年运动员同年龄段水平低于普通青少年,这可能是与运动员的训练有关。

研究发现,男运动员体脂率在2个快速变化时间段(11~13岁,14~16岁)对应的体脂绝对质量的变化是负值,而女运动员体脂率快速变化年龄段在13~15岁,在突增期阶段绝对体脂质量变化最低,但是呈增加的趋势,对应的体脂变化率是处于增长较缓的水平。在Falker研究中也有同样的规律[7],生长突增期,男童脂肪增长量为负值,这表明男童脂肪绝对量有所减少,而青春期女童体脂占体质量百分比随年龄增长而上升,生长突增期时,女童的脂肪增长量虽然降到最低点,但仍为正值,即脂肪的绝对量没有减少。

关于去脂体质量,也有文献报道,在青春期随年龄明显增长,性别差异显著,男童增长迅速,持续时间长;女童增长相对较慢,持续时间短,15岁以后即无明显增长,男童去脂体质量始终高于女童,生长水平曲线不出现两次交叉,随年龄增长,性别间差异增大[1,8]。这些发育变化规律在本研究也同样可见:男女运动员绝对去脂体质量都随着年龄增长而增加,男运动员增速要快于女运动员,但是男运动员在16岁以后,女运动员在14岁以后去脂体质量增速变缓,同年龄段比较男子运动员去脂体质量显著高于女自运动员,且无交叉现象。男女运动员去脂体质量百分比变化规律与去脂体重基本相似,但其变化趋势不如绝对去脂体质量变化明显。

在整个发育年龄段,普通青少年BMI男女之间有明显的交叉现象,随后有重合的趋势[9-10]。而本研究中男女青少年运动员之间无明显的交叉现象,同年龄段都呈现重合的趋势,在发育的结束阶段男子普通青少年呈上升趋势,而男青少年运动员增长趋势变缓;女子青少年运动员和女子普通青少年之间变化趋势基本一致。男女普通青少年BMI明显高于同年龄段男女青少年运动员,男女青少年运动员BMI变化规律与普通青少年虽然有些差异,但是变化趋势两者基本一致。

以上分别从体脂、去脂体重、BMI 3个方面对青少年运动员和普通青少年身体成分的发育规律进行了对比分析,从分析中可见,青少年运动员身体成分的发育规律与普通青少年基本一致,但是同年龄段各种身体成分含量与普通青少年还是有一定的差别,这可能与青少年运动员半专业化训练有关。这也提示广大的教练员在训练时需要遵循青少年的发育规律,不能揠苗助长,从而真正实现科学化训练,以提高青少年运动员的成材率。

4 参考文献

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少子化趋势范文2

关键词 日照时数;变化特征;影响因子;山东高唐;1958—2010年

中图分类号 P468 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)03-0298-02

日照时数既是一种重要的气候形成因素,也是反映气候变化的主要气象要素中的一种,它可以很清楚地反映太阳的辐射时间,密切关系着人类的生存活动与动植物的生长发育[1-2]。为此,笔者分析了高唐县气象站1958—2010年的气象观测资料,研究日照时数的变化趋势、特征及引起其变化的主要气象因子,可为当地气候变化的研究及发展生态农业生产提供科学依据。

1 数据来源与研究方法

数据来自于高唐气象站1958—2010年的气象观测资料,选取逐月、逐年日照时数、平均总云量、低云量、相对湿度等资料序列作为研究对象。

采用线性趋势分析方法,建立一元回归方程,得出日照时数的气候趋势率;运用相关分析法,讨论日照时数与总/低云量、相对湿度等气象要素的关系[3]。

2 日照时数时间变化趋势分析

2.1 日照时数的年变化趋势

由图1可知,高唐县1958—2010年53年的年日照时数变化总趋势为显著减少,气候趋势率为-116.77 h/10年,线性趋势系数为-0.667,通过了显著性水平0.01的检验。该县多年日照时数的平均值为2 531.0 h,其中年日照时数最多的年份为1978年,达到2 900.0 h;年日照时数最少的年份为2007年,仅1 879.2 h。从年代变化来看,20世纪60—80年代高唐县的年日照时数变化趋势不明显,20世纪90年代至21世纪初期年日照时数持续减少,大部分年份日照时数在平均值以下。

2.2 日照时数的季节变化

由图2可知,1958—2010年高唐县春、夏、秋、冬季的日照时数的变化趋势与年日照时数变化趋势一致,均呈减少趋势,其中夏季减少最多,其倾向率为-46.09 h/10年,秋、冬季次之,春季最少,其倾向率依次为-29.95 h/10年、-25.51 h/10年、-15.22 h/10年。

1958—2010年高唐县季平均、最多、最少日照时数见表1。由表1可知,四季的日照时数最多均出现在20世纪60—70年代,最少(次少)出现在21世纪初,年代特征非常明显;平均日照时数春、夏季较大,占年平均日照时数56%,春季略大于夏季;秋、冬季较少,占全年平均日照时数的44%,冬季略小于秋季。

2.3 月变化趋势

由表2可知,平均日照时数较多的是5月和6月,分别为271.4 h和257.9 h,较少的是12月和2月,分别为165.0 h和170.4 h。7月的日照时数比6月突然减少,这是因为6月干燥少雨,升温快,少系统性连阴雨天气,再加上昼长夜短,所以日照时数较多;7月高唐县进入雨季,多阴雨天气,虽然同为昼长夜短,但其日照时数明显变少。从气候倾向率来看,各月日照时数均呈现下降趋势,其中6月和8月减少趋势最为明显,气候倾向率分别为-15.85、-15.86 h/10年,减少趋势最小月份为4月,气候倾向率为-2.03 h/10年。

3 结论

近53年来,高唐县年日照时数呈显著的减少趋势,20世纪60—80年代日照时数变化不大,20世纪90年代至21世纪初期日照时数持续减少。春、夏、秋、冬四季日照时数均呈减少趋势,其中夏季减少最多,秋、冬季次之,春季最少。5—6月的日照时数较多,12月日照时数最少。各月日照时数均为减少趋势,8月减少最为明显,4月减少最少。日照时数的变化与云量、相对湿度的变化呈负相关,并且与探测环境遭到破坏有关。

3.1 云量与日照时数变化的关系

分析高唐县多年的日照时数与云量的关系,结果表明该县的日照时数与总云量、低云量的变化趋势呈负相关。总、低云量在20世纪60—80年代呈波动减少趋势,20世纪90年代至21世纪初呈波动增加趋势,与日照时数的年变化正好相反。

3.2 相对湿度与日照时数的关系

相对湿度表征空气中的水汽含量和潮湿程度。经过统计分析,相对湿度与日照时数呈负相关,相关系数为-0.295 6。近年来,相对湿度呈波动上升趋势,影响日照时数呈减少的趋势。

3.3 探测环境与日照时数的关系

探测环境的好坏直接影响日照时数的观测。20世纪60—80年代,高唐县的气象探测环境较好,日照时数超过多年均值。随着时代的发展,台站周围障碍物逐渐增多,1/3范围内的障碍物影响到日照记录[4-7]。

4 参考文献

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少子化趋势范文3

关键词 探测资料;气候变化;特征分析;安徽铜陵;1960―2012年

中图分类号 P468.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)09-0238-03

Abstract To understand climate change trend in Tongling under the background of a wide range of climate warming,select nearly 53 years (1960-2012) daily meteorological data to analyze element characteristic of climate change in Tongling by using linear trend fit combined with moving average.The results showed that nearly 53 years annual average temperature,annual average maximum and minimum temperatures presented a trend of increasing,climate was in warming,the warming rate were 0.20 ℃ per 10 years,0.19 ℃ per 10 years,0.24 ℃ per 10 years,the biggest contribution for warming was the minimum temperature.Annual average precipitation presented a trend of slightly decreasing,the change trend rate was -3.4 mm per 10 years; annual average wind speed presented a trend of decreasing, the reducing rate was 0.33 m/s per 10 years; sunshine hours showed a trend of decreasing as a whole, the change trend rate was -54.81 h per 10 years.

Key words soundings data;climate change; characteristic analysis;Tongling Anhui;1960-2012

气候变化是社会持续关注的热点问题之一。王绍武等[1]研究表明,近100年来中国气温上升了0.5 ℃左右,略低于全球平均气温上升值(0.6 ℃)。任国玉等[2]研究发现:1951―2004年中国年平均气温上升趋势明显,变暖幅度约为1.3 ℃,增温速率达0.25 ℃/10年。由于各地小区域范围内的气候变化研究还不够全面深入,其变化的趋势与强度也并不完全一致,因此分析铜陵地区近几十年的气候变化要素呈现的特征,对有效预防自然灾害,合理利用当地资源,科学制定适应性农业发展规划,具有重要的现实意义。

铜陵地区近53年(1960―2012年)气候概况:铜陵地区秋冬季盛行东北偏东风,春夏季盛行西南偏西风,属于北亚热带湿润季风性气候。年平均气温16.4 ℃,年平均最高气温20.7 ℃,年平均最低气温13.1 ℃。历年平均降水量1 368.0 mm,年最大降水量2 173.7 mm(1983年),最小降水量767.8 mm(1978 年),降水量逐月变化分布呈“单峰型”特点,降水量最大出现在6月;年平均日照时数为1 906 h,年日照百分率为43 %。

1 资料及方法

选取铜陵气象观测站近53年(1960―2012年)逐日观测资料(日平均气温、最高最低气温、降水量、风速、日照),加工成逐年平均资料,计算出距平值,做年际变化曲线、滑动平均曲线、线性拟合趋势线,进行气候要素变化特征分析。其中,利用线性拟合方法进行气候倾向分析,将气候要素写成时间t的线性函数 y=at+b(a、b为经验常数),利用最小二乘法计算出a和b,a为线性趋势,把一阶系数a乘以 10 称为该气象要素变化倾向率,a为正( 负) 表示增加( 减小) 趋势,0 表示趋势无变化[3-4]。

2 结果与分析

2.1 气温变化特征

铜陵地区近53年(1960―2012年)年平均气温及年平均最高、最低气温在20世纪60―80年代均呈下降趋势(表1),到80年代降至最低,分别低于近53年平均值0.4、0.6、0.4 ℃;90年代至2012年均呈上升趋势,到2000―2012年升至最高,均高出近53年平均值0.7 ℃。年平均气温,年平均最高、最低气温21世纪初期(2000―2012年)比20世纪60年代分别升高了0.8、0.6、1.0 ℃,可见变暖幅度最明显的是最低气温,从另一角度也说明了近53年铜陵地区夜间增温明显,白天增温速度略低。

从铜陵地区近 53年月平均气温(表2)可以看出,月平均最高气温出现在7月(28.7 ℃),最低出现在1月(3.5 ℃),全年最热月与最冷月温差25.2 ℃。在月平均气温变化中,1―3月升温较慢,3―5月升温较快,6―8月气温变化平稳,8―12月降温较快。

由图 1可知,年平均气温距平为负的相对偏冷年份有 27 年,占51%,年平均气温为正常(零距平)的年份有2年,占4%。年平均气温距平为正的相对偏暖年份有24年,占45%。图1中年平均气温距平的5年滑动平均线将气温划分为1个相对冷期和1个相对暖期,表现为“前冷后暖”的趋势。20世纪60年代初期至90年代初期气温距平的5年滑动平均为负值,气温大多在53年平均值以下,是相对较冷期,其中冷中心有2个,1980年附近为最冷时期,1969年附近为次冷时期;1990年之后铜陵转入偏暖期,5年滑动平均值为近53年来最大值,气温升高明显,且年平均气温维持在53年平均值以上。2007年正距平达1.4 ℃,是53年中最暖的一年,1980年负距平达-0.9 ℃,是最冷的一年。

由图2可知,近53年来铜陵地区年平均气温、年平均最高、最低气温整体均呈波动上升趋势,变化节奏基本一致,线性拟合增长率分别为0.20、0.19、0.24 ℃/10年。年平均气温升温速率(0.20 ℃/10年)低于全国的升温速率(0.25 ℃/10年)[2]。最低气温升温速度明显加快,升温速率大于平均气温和最高气温的升温速率,对增温变暖贡献最大。最高气温升温速率最小,没有显著的变暖现象。

2.2 降水变化特征

由图3可知,铜陵地区近53年来降水量以波动变化为主,但没有通过信度检验,序列线性趋势较为平稳,呈-3.4 mm/10年减少趋势,这一结果与我国1951―1989年(39年)降水倾向率-12.69 mm/10年类似[5]。降水距平百分率的年际变化在-44%~59%之间,除1983年(降水距平百分率59%)偏涝以外,其余年份降水量相对比较稳定。从10年滑动平均来看,年降水量阶段性变化历经了1个相对多雨期和2个相对少雨期,60年代中期到70年代初期是相对少雨期,70年代中期到90年代初期是相对多雨时期,90年代初期至2001年是相对少雨时期,2002―2012年降水量最为稳定且趋于常年平均值。多雨期和少雨期交替变化,少雨期中有多雨波动,多雨期中有少雨波动,出现了3个年降水量大于2 000 mm以上“峰值年”(1983年、1991年、1999年)和3个年降水量小于1 000 mm的“谷值年”(1968年、1978年、2001年)。经统计,近53年铜陵平均年降水量1 368.0 mm,年最大降水量出现在1983年(2 173.7 mm),最小降水量出现在1978年(767.8 mm)。

2.3 风速变化特征

由图4可知,铜陵地区近53年来年平均风速总体呈波动减小趋势,减小速率为0.33 m/s・10年。1962―1969年平均风速呈增长趋势,在1966―1969年达到最大值(3.8 m/s);1970―2000年平均风速呈减弱趋势,在2000年达到最小值(1.6 m/s);1969―2000年平均风速减小了2.2 m/s。21世纪初风速经历了一个“N”型的变化,即2001―2006年呈增长趋势,2007―2011年呈减弱趋势,2012年风速又呈增长趋势。

从20世纪70年代开始铜陵地区的风能储量进入逐年减小状态,直至21世纪开始减弱趋势放缓。研究认为,城市化发展、测站迁址及测风仪器的变更会对平均风速的长期变化产生一定影响,但大气环流的变化才是造成平均风速显著减小的最可能原因[6-9]。铜陵地处中纬地带,长江下游南岸,位于亚热带季风湿润气候区,受东亚大气环流影响,季风环流控制,气压带、风带的季节移动,海陆热力性质差异等也会对风速造成影响。

2.4 日照时数年变化特征

由图5可知,近53年铜陵地区日照时数整体呈显著减少趋势,气候倾向率达-54.81 h/10年。年日照时数最大值出现在1978年(2 304 h),最小值出现在1977年(1 629h)。从年日照时数5年滑动平均趋势可以看出,20世纪60年代初至70年代初呈减少趋势,70年代中末期呈上升趋势,80年代呈减少趋势,90年代呈上升趋势。21世纪初经历了一个“V”型的变化,在2000―2009年日照时数减少明显,成为有记录以来的历史新低,2010年以后年日照时数又呈上升趋势。

从铜陵日照时数年代际变化(表3)可以看出,铜陵地区年平均日照时数为1 906 h,60年代日照时数最大,70年代开始日照时数一直呈减少趋势,2000―2009年日照时数减至最低,为近53年来日照时数最小值。

影响日照时数变化的因子很多,主要因子有晴天日数、降水量、平均气温、台站探测环境等。

3 结论

(1)近53年来铜陵地区年平均气温,年平均最高、最低气温整体均呈波动上升趋势,变化节奏基本一致,线性拟合增长率分别为0.20、0.19、0.24 ℃/10年。最低气温升温速率大于平均气温和最高气温的升温速率,对增温变暖贡献最大。最高气温升温速率最小,没有显著的变暖现象。

(2)近53年来铜陵年降水量序列线性趋势较为平稳,呈-3.4 mm/10年减少趋势,阶段性变化经历了1个相对多雨期和2个相对少雨期,降水距平百分率的年际变化在-44%~59%之间,除1983年偏涝以外,其余年份降水量较稳定。

(3)铜陵地区近53年来年平均风速总体呈波动减小趋势,减小速率为0.33 m/s・10年,在1966―1969年达到最大值(3.8 m/s),2000年时达到最小值(1.6 m/s),1969―2000年间风速减小了2.2 m/s 。21世纪开始风速减弱趋势放缓[10]。

(4)近53年铜陵日照时数在波动中总体呈显著减少趋势,气候倾向率为-54.81 h/10年,到2009年降到最低,2010年后减少趋势放缓。

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少子化趋势范文4

关于我国ET0的时间序列变化的研究结论认为,近几十年来,我国大部分地区蒸发量呈减小趋势,出现了所谓的“蒸发悖论”[2],主要集中在西北和东南地区[3-4];部分地区的蒸发量呈增大趋势,主要集中在黄河上游、黄土高原以及东北地区[5-7]。影响蒸发量变化的气象因子主要有:温度、日照时数、风速、辐射强度、降雨等,且不同地域蒸发量变化的规律及影响因子不尽相同。干旱地区、半干旱地区和半湿润地区的参考作物蒸发蒸腾量呈现减少趋势,湿润地区则相对稳定[8]。目前,对新疆气候转型的研究主要集中在气温、降水与径流方面,在蒸发量变化方面研究较少,特别缺乏与农业生产与农业用水管理关系密切的ET0的时空演变研究,已有研究[9]仅是分析了蒸发皿水面蒸发量的变化,蒸发皿蒸发量不能直接用于农业用水管理,且站点较少,缺乏详细、精确的空间变化分析,难以反映全疆的整体情况。根据国家气象局公布的新疆自治区53个气象站点1960—2009年50年的气象数据,采用联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith公式计算新疆各站逐月、逐年及全区平均ET0。采用基本数理统计和Morlet小波变换等方法分析了ET0的变化趋势和周期性。使用GIS反距离插值方法得到新疆ET0多年均值及变化率等值线图,探讨了ET0时空分布的变化规律,并通过K-M检验分析了相关影响因素及其显著性。

2结果与分析

2.1ET0时间变化

1)ET0年际变化。由于新疆面积广阔,地形复杂,全区平均ET0难以反映这种区域差异。为此,对ET0年际变化趋势进行聚类分析,分析结果为,组一,包含站点有七角井和乌恰;地理分布为天山山区。组二,包含站点有吐尔尕特、阿克苏、巴音布鲁克、石河子、红柳河、巴里塘、皮山、和田、民丰、北塔山、塔城、塔什库尔干、富蕴;地理分布为天山山麓、帕米尔及塔里木盆地西南边缘、阿勒泰山区东部、塔城。组三,包含站点有哈巴河、吉木乃、福海、阿勒泰、伊宁、昭苏、乌鲁木齐、巴仑台、达坂城、青河、伊吾、温泉、库米什、蔡家湖、拜城、轮台、喀什、托里、巴楚;地理分布为准噶尔盆地中部、阿勒泰山区西部、伊犁、塔里木盆地西南部。组四,包含站点有乌苏、奇台、克拉玛依、焉耆、库车、库尔勒、阿合奇、铁干里克、若羌、莎车、阿拉山口、于田、和布克赛尔;地理分布为塔里木盆地中东部、准噶尔盆地西部。组五,包含站点有且末、哈密、吐鲁番;地理分布为东疆与塔里木东南部。图1为与聚类分析相对应的各区域平均ET0的年际变化曲线及趋势线。1960—2009年全区平均ET0为1217mm,由图1(a)可知,近50年内全区平均ET0在(1200±110)mm的范围内波动;1965年达到最大值,为1308mm/a;在1992年达到最小值,为1105mm/a。全区平均ET0呈显著减小趋势,Mann-Kendall检验值z=-2.8775<-1.96,趋势线斜率为-1.9mm/a。组一的逐年ET0呈显著增加趋势,Mann-Kendall检验值z=4.7847>1.96,趋势线斜率为4.5mm/a(图1(b));组二逐年ET0呈增加趋势(不显著),z=0趋势线斜率为0.67mm/a(图1(c));组三逐年ET0年际变化呈下降趋势(不显著),趋势线倾向率为-1.4mm/a(图1(d))。组四逐年ET0呈显著下降趋势,z=-5.755<-1.96,趋势线倾向率为-4.4mm/a(图1(e))。组五ET0呈显著下降趋势,z=-6.625<-1.96,趋势线倾向率为-8.7mm/a(图1(f))。

2)ET0年内变化。由53个气象站各站不同时期多年月平均ET0在年内的变化可知(见图2,给出6个代表站点),新疆各地区ET0年内变化较大,均呈单峰状分布,基本上从1月份的0.1~0.8mm/d逐渐上升到6—7月份的3.9~7.2mm/d,然后又逐渐下降到12月份的0.2~1.0mm/d,且各站之间峰值相差很大。1990年后ET0年内分布与1990年前比较,乌鲁木齐、哈密、阿勒泰、和布克赛尔4站的ET0峰值有一定程度减少,其中哈密站ET0峰值由1990年之前的7.11mm/d减小到1990年后的5.94mm/d,乌鲁木齐站ET0峰值由1990年的7.12mm/d减小到1990年后的6.4mm/d,阿勒泰站ET0峰值由1990年之前的6.15mm/d减小到1990年后的5.92mm/d,和布克赛尔站ET0峰值由1990年之前的5.95mm/d减小到1990年后的5.49mm/d;此外,乌恰站点的ET0峰值有一定程度增加,由1990年之前的6.04mm/d增加到1990年后的6.66mm/d,而和田的ET0峰值则无明显变化。除哈密站1—5月的ET0值有明显减少外,其余各站1—5月份的ET0值均无明显变化。除乌恰站9—12月的ET0值有增加外,其余各站5—12月的ET0值均有一定程度减小。

3)周期特征。图3为新疆自治区逐年平均ET0的Morlet小波变换图。从图3可以看出,不同时间尺度所对应的新疆自治区平均ET0在结构上差别很大,在25~35年时间尺度上新疆自治区平均ET0的周期振荡非常明显,期间经历了“多少多”3个循环交替过程。1977—1994年ET0较低,1975年之前、1995年之后的ET0较高,直到2009年曲线未完全闭合,说明在2009年之后的一段时间内ET0仍将偏低。图4为小波变换的方差图。从图4可以看出,小波方差在时间尺度为27年的时候取得峰值,说明新疆自治区平均ET0变化的主周期为27年。

2.2ET0空间变化

1)ET0空间分布特征。为了揭示新疆地区近50年ET0的空间分布特征,根据新疆自治区各气象站的1960—2009年ET0的平均值,利用GIS软件Arc/Info对各个站点的多年平均值进行反距离插值,获得新疆地区多年平均ET0空间分布情况。图5为ET0多年平均值的分布图。从图5可以看出,年均ET0空间分布的总体特征为:由西北向东南增加。其中东疆哈密地区大部、吐鲁番地区全部、巴音郭楞蒙古自治州东南部以及北疆塔城地区中部多年平均ET0值较大,在1200~1900mm之间,最大值出现在七角井站,超过了1900mm;阿勒泰地区、伊宁地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州多年平均ET0值较小,在700~1000mm之间,最小值出现在吐尔尕特,为786mm,最大值与最小值之比约为2.4。年均ET0值与地形起伏具有一致性。吐鲁番盆地、准噶尔盆地以及塔里木盆地东部地区平均海拔较低,年均温度较高,在6~13℃之间,为蒸散活动提供了较为充足的能源,是多年平均ET0较大的主要原因;与盆地地形相反,阿尔泰山脉、天山山脉以及帕米尔高原海拔较高,年平均温度较低,在-2~4℃之间,由于热量不足,地表水汽运移受限,蒸散活动较弱,年均ET0值较小。

2)ET0变化趋势的空间分异。从图6可以看出,约有70%站点的ET0趋势线倾向率为负值,或者说新疆大部分地区ET0呈减小趋势。这些地区的倾向率等值线以哈密(-9.24mm/a)、吐鲁番(-8.82mm/a)、且末(-8.06mm/a)为中心呈环状分布。同时,乌苏、克拉玛依、库车、阿拉尔等地ET0减小幅度也较大,倾向率的绝对值均在5.0mm/a以上。ET0倾向率为正值的区域主要集中在北疆东部和南疆西南部的帕米尔高原与塔里木盆地西南边缘,以七角井为及乌恰为变化中心,ET0倾向率分别为5.85mm/a和3.14mm/a。此外,吐尔尕特、阿克苏、红柳河、富蕴、巴音布鲁克、石河子、民丰等站的ET0也呈增加趋势。倾向率在0.01~1.3mm/a之间。整体上,盆地内部各站点ET0多呈减小趋势,而ET0增加的站点多在山区与高原。

2.3ET0变化的影响因素分析

全疆ET0倾向率的最大值和最小值分别出现在七角井和哈密。七角井最低温度和最高温度均有显著上升的趋势(M-K检验值z=6.4409>1.96),风速和相对湿度无显著变化,日照时数和辐射强度亦表现为显著上升趋势(z1=2.60>1.96,z2=2.82>1.96)。温度明显升高为蒸散过程提供了充足的能量,日照时数和辐射强度的显著增加则为温度升高创造了条件,在其他气象要素保持不变(包括微小变化)的情况下,ET0则表现为显著上升趋势。哈密的最低温度、最高温度和相对湿度均表现为显著上升趋势(z1=3.54>1.96,z2=3.81>1.96,z3=3.74>1.96),风速表现为极显著下降趋势(z=-6.88<-1.96),日照时数和辐射强度则无显著下降,温度升高虽然是蒸发蒸腾量增加的有利因素,但是风速的显著下降大大降低了水汽在空气中扩散的能力,二者的相互作用使得哈密地区多年ET0值呈显著下降趋势。全疆ET0呈显著下降趋势(z=-4.00<-1.96),而温度表现为显著上升趋势(z=5.54>1.96),除湿度无显著性变化外,其他气象因子均呈显著下降趋势,风速、日照时数与辐射强度的M-K检验值分别为-6.48、-3.14、-2.30,均小于-1.96,相对于其他气象因素,风速的下降趋势更为显著,这表明风速的减小是全疆ET0降低的主要原因,其对ET0的影响要超过温度对ET0的影响。

少子化趋势范文5

关键词:潜在蒸散发;彭曼公式;变化趋势;影响因子;小波分析;北京市

中图分类号:P426.2文献标识码:A文章编号:1672-1683(2013)04-0013-04

蒸散发既是地表能量平衡的重要组成部分,又是水量平衡的组成部分。潜在蒸散发是农田灌溉管理、作物需水量估算、稀缺资料地区水量平衡等研究中的重要参量,分析其对气象因子的敏感性有助于农业水资源优化配置和气候变化对水资源的影响研究[1]。用长系列蒸散发资料分析地区蒸散发变化趋势及影响因素的研究在国内不少地区开展。李林等[2]采用彭曼公式计算20世纪80年代以来黄河上游流域蒸散量,该流域发现蒸散量呈逐年增加趋势,主要影响因素为气温、空气饱和差、日照时数。于东平等[3]分析青海省东部农业区1960年-2006年参考作物蒸散量,得到研究区平均参考作物蒸散量随时间呈显著下降趋势,主要影响因素为日照时数、风速等。刘昌明等[1]研究发现全国范围内,潜在蒸散发对气象因子的敏感性依次为水汽压、最高气温、太阳辐射、风速等。

随着小波分析对分析系统多时间尺度变化适用性的逐渐推广,对区域蒸散发进行时间序列变化特征分析的研究越来越深入。毛飞等[4]应用Penman-Menteith模式计算了潜在蒸散量,并用墨西哥小波变换分析了那曲地区1961年-2000年气温、降水和潜在蒸散的地理分布以及年内、年际变化规律,对研究那曲地区气候特征提供了更科学的参考。于东平等[3]对青海省东部农业区长时间序列参考作物蒸散量进行周期性分析发现蒸散发主周期为25 a左右,在这个时间尺度上参考作物蒸散量表现为多少多3个循环交替的过程。

本文采用具有长系列气象资料的54511、54416气象站对北京市的潜在蒸散发进行计算,分析其变化趋势及主要影响因素,并通过Mann-Kendall检验、Morlet小波分析探讨该地区潜在蒸散发量长时期的变化趋势和特征,为合理计算各种作物需水量提供科学依据,进而制定合理的灌溉制度达到农业灌溉节水的目的。

1计算方法

1.1蒸散发计算方法

彭曼公式是一个根据水分输送方法和能量平衡方法相结合的半经验方法。此方法是彭曼在1948年根据热量平衡和湍流扩散原理提出的在无水汽平流输送情况下,水体表面的蒸发计算公式。此公式问世以后得到广泛应用。联合国粮农组织对原公式进行了一些系数改进。本文采用改进后的公式计算有植物覆盖的区域潜在蒸散量,计算公式见式(1)。ET=P0PΔγ[0.75RA(a+bnN)-σT4K(0.56-0.079ed)(0.10+0.90nN)]+0.26(ea-ed)(1.00+Cu)P0PΔγ+1.00(1)式中:ET为某时期的潜在蒸散量(mm);P0为海平面平均气压(mb);P为本站平均气压(mb);Δ为饱和水汽压曲线在T=Ta处的斜率(mb/℃);γ为温度湿度计算常数0.66;RA为天文辐射值(mm/d);a和b为根据日照时数估算总辐射量的系数;n为平均日照时间(h);N为某纬度、某月天文日平均可照时间;σT4K为气温TK时的黑体辐射,化为蒸发当量(mm),σ=2.01×10-8(mm/(d·℃4));ea为饱和水汽压(hPa);ed为实际水汽压(hPa);C为风速系数;u为距地面2 m高的平均风速(m/s)。

1.2趋势检验方法

基于秩的非参数Mann-Kendall统计检验法[5-6]常用来预测如气温、降水、径流、水质等水文气象时间序列资料的长期变化趋势[7-9],是世界气象组织推荐并已广泛使用的非参数检验方法。Mann-kendall检验检测范围宽、定量化程度高,计算简便,因此本文采用Mann-kendall检验对ET序列进行趋势分析和突变分析。

1.3周期检验方法

小波分析[10]是20世纪80年代初开始发展起来的一种信号时、频同时局部化分析的新方法,能分析出时间序列周期变化的局部特性,能更清楚的看出各周期随时间的变化情况,所以小波分析非常适用于分析系统的多时间尺度变化。Cmor是复数形式的Morlet小波,本文采用此种小波来研究ET序列的特征尺度和周期性,其小波母函数为:

研究区ET多年平均年蒸发量为1 127.8 mm。从图1可以看出ET波动范围为957.0~1 365.9 mm,最大值出现在1961年,最小值出现在1964年,而且年潜在蒸散发量的波动范围变小,从线性趋势线可以看出年潜在蒸散发量呈增加趋势,上升幅度为0.54 mm/a。

对ET序列进行Mann-Kendall突变性分析得到图2。图中实线表示顺序变化曲线 UF、虚线表示逆序变化曲线UB、两条临界线 y=±1.96(显著性水平为 0.05)。若UF大于 0(小于 0),则表明序列呈上升(下降)趋势,当它们超过临界直线,表明上升或下降趋势显著。研究区的计算结果为统计量 z处于两条临界线之间(见图2),说明 ET不存在明显的变化趋势(置信度水平为 95%)。同时,从图2可以看出ET从下降趋势逐渐变化为上升趋势,表现出线性趋势中隐藏的趋势。因为UB、UF统计量并无交差,说明研究区ET无突变点。

潜在蒸散发量受平均气温、平均相对湿度、降水量、平均风速、日照时数等因素影响。为了研究这些变量综合作用对蒸散发的影响,下面分别分析平均气温,年降水量、年日照时数对研究区潜在蒸散发的影响。

2.2气温对潜在蒸散发量的影响

北京人口占全国总人口的比重不到2%,但增加的人口却近1/10,增速更是全国的数倍,年均增速达3.8%。人口的增加必然增加对资源能源的使用,城市热岛效应增强,气温升高[11]。气温越高,太阳净辐射可化为蒸散当量的数值就越高。

从图3中可以看出年平均气温呈上升趋势,上升幅度为0.044 2 ℃/a。

2.3降水量对蒸散发的影响

从图4中可以看出年降水量呈下降趋势,下降幅度为1662 1 mm/a。降水量下降幅度大于蒸散发增加幅度。图中降水量与潜在蒸散发之间存在明显的反位相变化,降水量减少时潜在蒸散发量增加;降水量增加时潜在蒸散发量减少。这与在降水量越丰富的地区蒸散发量越小一致。

2.4日照时数对蒸散发的影响

太阳辐射到达地球的总热量中约有23%消耗于海洋和陆地表面的水分蒸发。据统计,大陆一年内的降水量约有60%消耗于蒸散发。日照时数影响太阳辐射的大小,太阳辐射直接供给蒸发所需能量。一般说来,日照时数越大,太阳净辐射值便越大,蒸散过程的能量供给就越充分,蒸散量也随之增大;反之,则蒸散量减小。气溶胶、大气水汽压、降水量、总云量、低云量等都是可影响日照时数的因素。

从图5中可以看出年日照时数呈下降趋势,下降幅度为1415 h/a。对于北京地区,日照时数减少理应引起蒸散发量降低。但是日照时数所引起的蒸散发的减少量小于气温升高和降水量减少所引起蒸散发增加量,综合作用的结果是北京市蒸散发量呈增加趋势。

2.5周期特征分析

图6为研究区的Morlet小波变换系数实部等值线图,图中横坐标为时间,纵坐标为时间尺度(a)。小波系数实部反映不同特征时间尺度信号在不同时间的强弱和位相两方面的信息,正位相代表ET偏多的时期,负位相代表 ET偏少的时期,小波系数为0则对应突变点。从图6中可以看出,研究区存在着明显的多个尺度振荡周期信号。从上至下,分析可得区域存在14 a尺度、11~12 a尺度、及6 a以下尺度。

从较大尺度14 a分析,北京市蒸散发量在1964年以前偏小,1964年-1973年偏大,1973年-1981年偏小,1981年-1989年偏大,1989年-1998年偏小,1998年-2007年偏大,2007年-2011年等值线仍未闭合,2007年以后一段时间蒸散发量处于偏小时期。蒸散发量呈现偏大、偏小交替的3次振荡。

从10~12 a尺度分析,北京市蒸散发量1963年-1968年偏小,1968年-1974年偏大,1974年-1981年偏小,1981年-1986年偏大,1986年-1992年偏小,1992年-1996年偏大;从1996年开始振荡中心开始下移,1996年-2000年蒸散发量偏小,2000年-2005年偏大,2005年-2010年偏小。1996年以前的周期变化在整个分析时段表现得非常稳定。

10~12 a尺度的周期变化下同时嵌套了5~6 a的周期振荡。5 a周期振荡发生在1961年~1981年,具体表现为:蒸散发量1961年~1963年偏大,1963年~1966年偏小,1966年~1968偏大,1968年~1971年偏小,1971年~1973年偏大,1973年~1976年偏小,1976年~1978年偏大,1978~1981年偏小。1981年~1983年的6 a周期,具体表现为:研究区蒸散发量1981年~1983年偏大,1983年~1987年偏小,1987年~1990年偏大,1990年~1993年偏小,1993年~1996年偏大。

可见,1996年~2011年的蒸散发量在5~6 a尺度上周期振荡表现不明显,同时在10~12 a尺度上周期振荡中心比1996年以前的年份低。可以说明,近几年北京市蒸散发量变化不同于历史以往时期。

3结语

北京市有植被覆盖的潜在蒸散发量从1960年-2011年呈增加趋势,每年增加0.54 mm,但增加趋势不明显。对潜在蒸散发变化相关性较大的因素有气温、降水量和日照时数;其中北京市气温呈增加趋势,降水量和日照日数呈降低趋势。这三种因素中气温和降水量对潜在蒸散发量的影响较大,气温上升和降水量下降引起的蒸散发量增加量大于日照时数减少引起的蒸散发减少量。总体上导致潜在蒸散发量有增加趋势。北京市潜在蒸散发量在14 a时间尺度上成偏大偏小循环的特征,总共出现3次循环。在大尺度嵌套的10~12 a、5~6 a小尺度中,表现为1996年以前周期变化比较稳定,1996年以后10~12 a周期振荡中心下移,而且5~6 a小尺度周期振荡不明显。总体上呈现振荡周期变大的趋势。

有植被覆盖的的潜在蒸散发量包括充分供水条件下植被和土壤的蒸散发,植被的类型也即土地利用方式决定着蒸散发量的大小。北京市耕地面积从1978年的42.9万hm2减少到2008年的23.2万hm2,势必影响到蒸散发量的高低。本文得到北京市潜在蒸散发的总体变化趋势,而不同土地利用方式对总蒸散发的影响问题还有待于在今后的研究工作中深入探讨。

参考文献:

[1]刘昌明,张丹.中国地表潜在蒸散发敏感性的时空变化特征分析[J].地理学报,2011,66(5):579-588.

[2]李林,张国胜,汪青春,等.黄河上游流域蒸散量及其影响因子研究[J].气象,2000,(2):6-10.

[3]于东平,张鑫,何毅,等.青海省东部高原农业区参考作物蒸散量的时空变化[J].农业工程学报,2012,28(2):66-71.

[4]毛飞,卢志光,张佳华,等.近40年那曲地区气候特征分析[J].高原气象,2007,26(4):708-715.

[5]B.M H.Non-parametric Test Against Trend[J].Economet-rica,1945,13:245-259.

[6]G.K M.Rank Correlation Methods:London Charles Griffin[Z].1975.

[7]B.G V,H.J P.Nonparametric Tests for Trends in Water Quality[J].Water Resources Research,2001,4(37):987-998.

[8]Z Q,J T,G M.Precipitation,Temperature and Runoff Analysis from 1950 to 2002 in the Yangtze basin,China[J].Hydrological Sciences Journal,2005,1(50):65-80.

[9]闫敏华,邓伟,陈泮勤.三江平原气候突变分析[J].地理科学,2003,6(23):661-667.

少子化趋势范文6

[关键词] 气候变化 温度 降水量 农业

[中图分类号] S162 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2015)09-0291-01

由于自然因素和人为因素的影响,J加剧了气候变化的速度,气候变化影响已经是当前科学界讨论和关注的热点之一。王绍武等和丁一汇等研究表明,我国西北地区的气候变化与全球基本一致。

在大环境气候变化的背景下,利用三原县1972年-2014年的常规气象资料,经过统计分析了三原县气温、降水量气象的变化特征。并总结气候变化对农业生产差生的影响,以期为当地农业经济发展提供参考

1 资料来源和研究方法

选取三原1972年―2014年的气温、降水量、日照气象观测资料进行趋势统计分析。四季划分为:春季(3-5月);夏季(6-8月);秋季(9-11季);冬季(12至翌年2月)?,从而统计出年及四季气象要素的趋势变化特征。

2 气候因子变化特征

2.1 气温

2.1.1气温年、月平均气温变化特征

三原1972年―2014年平均气温为13.5℃,趋势率为0.0247℃/10a的趋势上升,增温幅度低于全国0.226℃/10a ,70-80年代平均气温13.3℃,趋势变化率为-0.0276℃/10a,呈现缓慢降低趋势,90年代初到本世纪平均气温13.7℃,气温趋势变化率0.0444℃/10a.,增温较为明显。

2.1.2不同年代季平均气温变化特征

三原县1972年―2014年,除80年代为负距平外,其它为正距平。80年年平均气温为,13.1,比历年平均气温偏低0.4℃,2000年-2010年平均气温13.7,比历年同期偏高0.2℃,本世纪冬季增温最多,比历年同期偏高1.8℃,各季气温均出现上升趋势,尤其春季气温上升较为明显,其趋势变化率为0.0572℃/10a;最暖年份2006年,年平均气温15.3℃,比历年平均气温偏高1.8℃,最冷年份是1993年,平均气温12.6℃,比历年平均气温偏低0.9℃。

2.2 降水量变化特征

2.2.1年降水量及月降水量变化趋势

1972年―2014年三原县年平均降水量为501.7mm,降水量趋势变化率为-0.3380mm/10a,降水呈递减趋势。与我国平均降水趋势减少相同,年最多年降水量为823.9mm,出现在2004年;最少年降水量为295.9nn,出现在1997年,四季平均降水量变化趋势率,春季、秋季是减少趋势,其变化倾向率为-0.4295mm/10a和-1.5772mm/10a,以秋季减少较为明显;冬季、夏季是增加趋势,其变化倾向率分别为0.1899mm/10a和0.7963mm/10a,以夏季增加较为明显。

2.2.2不同年代四季降水量变化特征

不同年代年降水量,除80年代降水量为正距平外,其它年份均为负距平,90年代年平均降水量比历年总平均降水量偏少11%。80年代年平均降水量比历年降水量偏多10%,不同年代季降水量:70年代年春季、夏季,90年代秋季、本世纪春季降水量均偏少, 70年代秋季、80年代夏季秋季、90年代春季降水均偏多。

3 气温变化对环境的影响

3.1 冬季气温升高,暖冬明显

温室气体显著增加,尤其近年来,冬季平均气温比历年同期偏高1.8℃气温升高,导致浮沉、大雾天气增多。

3.2 春季回暖加快,春旱加剧

趋势变化率为0.0572℃/10a,高于其它季节,气候变暖加快了春季回暖加剧,春季缩短,提前今日夏季,初终霜日期缩短,由90年代前的年平均78天缩减到90年代后的73天,其趋势变化率为-0.1418日/10a。随着冬季变暖和春季气温回暖速度加快,春旱秋旱程度不断加剧。

4 气候变化对农业生产的影响

4.1 发展设施农业

由于气候变化以及市场经济发展的需求,三原县逐渐改变传统的农业种植方式,推进新型农业种植规模,以顺应气候变暖的趋势,大力发展温室大棚种植,目前已新建日光温室5000亩,大型拱棚10000亩。使全县蔬菜总面积达到26.9万亩,其中设施蔬菜17.3万亩,蔬菜总产96.8万吨,产值16亿元。

4.2 干旱加剧,大力退关地膜覆盖技术

由于春、秋季节降水偏少,气温增温明显,蒸发加快,春播秋播底墒不足,春播、秋播不能顺利进行,为了解决春秋干旱问题,三原县大力膜覆盖技术,阻止土壤水分大量蒸发,确保播种水利进行。

5 总结

三原县气候变化与西北地区的气候变化基本一致,目前仍处于暖期,增温最明显是冬季降水量的变化是在波动中呈减少趋势,春、秋季降水量减少明显。

参考文献