近50年东北地区的气候变化事实检测分析

采用国家基准气候站和基本气象站的地面资料,系统地分析了中国东北地区1956年以来近地表主要气候要素演化的时间和空间特征。结果表明:东北近50 a来年平均气温变暖幅度约为1.5℃,增温速率接近0.3℃/(10 a),比北半球和全国同期平均增温速率明显偏高。气温增暖主要发生在最近的20余年。1956年以来东北平均降水量呈略减少趋势,降水变化的空间特征明显而相对稳定,黑龙江的漠河、内蒙古的海拉尔、赤峰的个别地区呈略增加以外,其他大部地区呈减少趋势,尤其黑龙江东部、吉林西部以及辽宁东南部地区降水减少明显。在降水量减少的同时,降水日数也同时减少。分析还发现,近50 a来东北平均的日照时数、平均风速、蒸发量、相对湿度等气候要素均呈显著下降趋势。各不同的气候要素都存在着年际和年代际变化振荡周期,对这些气候要素进行了突变检测,发现年平均气温在1988年发生了明显突变,气温突变首先是以最低气温突变开始的,说明气候变暖是以最低气温变暖开始的。降水量在1961年发生突变,降水量由多减少;降水日数在1994年发生了由多转少的突变;日照时数突变发生在1978年,之后日照时数呈变少趋势。     

北方农牧交错带干旱灾害及其对暖干气候的响应

利用1961 ～2012年气象数据资料,采用线性回归、反距离加权空间插值(IDW)对北方农牧交错带气温、降水气候要素的时间演变特征进行了分析,并在此基础上运用Is指数和Modet小波变换等方法研究该区域的干旱状况.结果显示:近52年来,北方农牧交错带气温增温速率为0.32℃/10a,降水量减少速率为7.35mm/10a,气候暖干化趋势明显;气候暖干化导致该区干旱灾害的发生频率增加、强度加剧;干旱灾害主要存在7a和8a的年际变化周期,1989年以前气候偏湿润,1989年以后干旱严重;干旱灾害发生频率最高的是西北段部分,西北段和东北段偏旱与大旱严重,而华北段重旱严峻.     

近50年西峰气候变化特征分析

根据西峰1951~2001年51 a系列的降水和气温实测资料对气候变化进行了分析。分析表明,1976年以前,年降水量有增加趋势,1976年以后,年降水量呈下降趋势,年均气温和年最低气温呈线性升高趋势。利用年降水量和年均气温距平百分比累计分析表明,西峰气候变化可以分为凉干期、凉湿期、暖湿期和暖干期等四个阶段。不同月份逐年气候变化分析结果表明,冬季和初春降水量增加,7、8、9三个月的降水量呈下降趋势。各月平均气温和最低气温均呈增加趋势。从气温变化季节特征分析,冬季暖湿化趋势明显,在初春季节最高气温下降,在降水较多的夏秋季节,气候显示为暖干化趋势。     

陕西省彬县近53年来气温及降水变化对白梨物候的影响

对陕西省气象局1957—2009年气温与降雨资料及陕西省经济作物气象服务台2001—2009年白梨物候观测资料进行了统计分析。结果表明:近53年来彬县气温呈极显著线性上升趋势,平均上升0.178℃/10a,降水量呈下降趋势,平均减少8.57 mm/10a,气候趋向暖干化;气温是影响白梨物候变化的主要因子,气候变暖,白梨成熟前物候期提前,成熟需要时间缩短,落叶期延迟,使得整个生长发育期变长;气候趋向暖干化增加了白梨生长需要的热量,减少白梨在春季花期冻害;7—8月是白梨生长需水期,降雨呈减少趋势,应注意补水灌溉。     

山西气候变化特征与旱涝灾害趋势判断

根据山西18个气象站自建站以来到2010年的气温和降水资料,应用趋势分析法、Mann-Kendall突变检验、马尔可夫模型等分析了山西近60a来的气候变化及旱涝趋势。结果表明:1)山西近60a来气候总体上具有暖干化特征,年平均气温呈波动上升趋势,其增长率为0.29℃/10a。20世纪90年代以来气温上升迅速,在1992年气温发生突变,1992年以前为冷期,以后为暖期。2)降水量总体呈减少趋势,为-12.77mm/10a。降水变化与气温变化呈负相关。3)马尔可夫模型预测显示在气温突变后2012～2016年降水处于"正常"状态的概率较大。     

近40年玛曲草地暖干化趋势及影响因子分析

通过利用Holdridge可能蒸散率(PER),对玛曲草地1971～2010年的干湿变化特征进行了分析,近40年玛曲草地PER呈明显的上升趋势,上升趋势达0.03/10a,20世纪90年代后,玛曲草地PER持续偏高,并在1993年出现了增大突变,降水量以7.4mm/10a的趋势减少,温度以0.46℃/10a的趋势上升,生物温度以0.25℃/10a的趋势上升,降水量与生物温度呈现出明显反向变化,玛曲草地有从极湿润区向湿润区过渡的趋势,出现了明显的暖干化趋势。主成分分析表明玛曲草地暖干化的主要原因是气温升高,同时日照时数增加、降水量减少、相对湿度下降和风速减小加剧了暖干化的趋势。受气候暖干化和人为因素的影响,玛曲草地出现了明显的退化和沙化,沼泽湿地的面积也呈明显的减少趋势,导致玛曲草地牧草产量下降,涵养水源能力急剧下降和生物多样性锐减。     

黄土丘陵沟壑区县域气候生产力对气候变化的响应——以陕北米脂县为例

根据米脂县1971-2004年气象资料,利用Thomthwaite Memoria模型,在分析该县气候变化趋势的基础上,计算并预测了气候生产力对气候变化的响应。结果表明:年平均气温以0.045℃/a的速率递增,远大于全国同期增温速度,20世纪90年代为近34年来最暖期,且冬季气温升高(变暖)对年平均气温升高(变暖)贡献最大;年降水量递减率为-0.248 mm/a,夏季递减速率远大于冬季;气候生产力与年降水量增减变化步调一致,但变化趋势却相反,且该县年降水量对气候生产力的影响程度远大于气温的影响,气候暖干化致使气候生产力利用率仅为21.44%;"冷湿型"气候对该县农作物生产有利,公顷产量将增加4.66%,"暖干型"气候对农作物生产不利,气候生产力将减少17.12%。     

西北半干旱区主要农作物对气候暖干化的响应

应用西北半干旱区33个气象站1951-2004年温度、降水等气象观测资料、气象灾害统计资料和不同海拔高度代表点主要作物生长发育观测资料,分析西北半干旱区主要气候要素变化规律,主要农作物对气候暖干化的响应。结果表明:西北半干旱区降水量近55a来年际变化趋势除个别地方外,绝大多数地区呈下降趋势,气温距平呈上升趋势。由于气候变暖,冬小麦越冬死亡率有所下降,冬小麦越冬天数有所减少,整个生育期缩短。生态气候环境变化比较有利于冬小麦生长。同时由于冬季气温升高也带来了冬小麦小穗发育不良,不孕小穗增多等不良影响。冬季气温升高对冬小麦生长发育产生了较大影响。气候暖干化使玉米各发育期日期提前,全生育期生长天数缩短。春秋季气温增高有利于马铃薯生长发育及产量形成。     

近60年科尔沁沙地的气候变化

处于季风边缘带的科尔沁沙地气候变化具有复杂性和敏感性特征,文中采用线性倾向估计、非参数检验等方法探讨了其变化规律。结果表明:近60年研究区的年均气温呈上升趋势,变化速率为0.37℃/10a,尤其是20世纪80年代中后期以来增温趋势更为明显。且年际极端最高、最低气温也呈上升趋势。在季节变化中,春、冬季增温明显,夏季和秋季变化略小。而年降水量呈稳中有降的总趋势,变化速率为-13.54mm/10a。且年际、季节的降水日数也出现减少趋势。在季节变化中,除了春季以外其它季节均有减少趋势,与SPI变化一致。气温与降水量总体上呈负相关关系,即气温上升与降水的减少相对应,因而该区气候变化呈暖干化总趋势。夏季气候变化与东亚夏季风强弱有一定联系。     

近59a锡林郭勒草原旱灾驱动气候因子分析

锡林郭勒草原是我国北方典型的干旱半干旱牧区,利用1959—2017年研究区不同地理位置逐日气温和降水数据,通过计算潜在蒸散量和水分盈亏量,结合趋势分析和R/S极差分析等方法,研究干旱半干旱牧区气候因子的时空分布特征及变化趋势,为北方牧区干旱的监测和预测提供科学支撑。研究表明:过去59 a,锡林郭勒草原气温呈显著增加趋势[0.39℃·(10a)~(-1)],降水呈缓慢减小趋势[-5.40 mm·(10a)~(-1)],气候逐渐趋于暖干化。研究区东南部的降雨量明显高于西北部,水分亏缺量由西向东逐渐递减,气温和潜在蒸散量则呈西南高、东北低的空间分布;不同地理位置关键致灾气候因子的年际变化差异显著,年内呈单峰型周期性变化,于7月份达到水热条件良好状态。锡林郭勒草原暖干化趋势的正持续性强烈,西部二连浩特地区荒漠化风险严重,东部西乌珠穆沁旗和中北部那仁宝力格地区降雨和水分盈亏量下降趋势显著,会对植被生长和生态环境产生不利影响。     

青海气候变化趋势及对植被生产力影响的研究

应用青海省南部三江源区、东北祁连山地及环青海湖区气象站1961-2004年气温、降水和所在地区植被地上净初级生产力资料,分析和模拟了44年来有关气候变化特征以及植被生产力与气温、降水、地理坐标参数间的关系,模拟估算了假设未来气候温暖化情景下青海植被生产力变化的可能。结果表明:44年来青海各地气温均在升高,青海北部比南部增温明显;年降水量变化平稳,但北部比南部有所增加;土壤实际蒸发散表现出明显的升高趋势;青海南部植被地上净初级生产力(NPP)逐年降低,青海东北地区相对平稳。模拟计算表明,由于青藏高原植被的生长主要受温度条件的限制,在未来气候增暖,降水不变或增加的趋势下,植被地上NPP均有所增加。     

大东北地区稳定通过10 ℃热量条件的时空变化特征

选取东北三省、河北、山西、内蒙古东部、北京、天津120个标准气象站点日平均气温资料,运用克里格插值法、距平分析法、小波分析等方法,对这些站点稳定通过10 ℃的初日、终日、持续时间以及积温进行整理、分析,用以研究这一地区气温的变化趋势和幅度。结果表明：① 大东北地区气候变化与全球气候变暖趋势一致,升温幅度很大,温度变化明显;② 运用空间插值法,得出温度变化的敏感区位于河北省东北部和黑龙江东部;③ 初日等日线、终日等日线及持续时间等日线均发生不同程度的北移,在河北北部、黑龙江、吉林地区有较大变化,积温明显增加;④ 在时间序列方面,年积温的距平值明显增加,气温上升是主要趋势;⑤ 52 a内积温距平极端差达592 ℃,气候变化幅度较大;⑥ 作物生长季逐渐延长,对农业影响很大。     

近50年陕北地区的气候变化

通过累积距平法、Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对陕北地区近50年来的气候变化多尺度和跃变(突变)现象进行了分析.结果表明:近50年来,陕北地区年平均气温有上升趋势,变化倾向率为0.296℃/10 a,年平均气温在1994-1995年发生了由低温到高温的突变;陕北地区年降水量呈下降趋势,变化倾向...     

气候变暖对典型草原区降水时空分布格局的影响

立足于全球变暖对内蒙古典型草原区降水时空变化影响的研究,预测全球变化可能带来的后果,为良性的生态系统服务提供理论依据。基于1971-2000年锡林浩特市和阿巴嘎旗两个气象台站的平均温度和锡林郭勒盟境内16个气象站点的降水资料,结合地理信息系统技术,系统分析了气候变暖对典型草原区降水时空分布格局的影响。初步研究结果表明:气温变化过程和全球变暖的趋势相一致,特别是20世纪90年代气温上升变暖趋势最为强烈。在全球气候变暖的背景下,研究区的降雨量受东南季风的影响呈现由东南向西北递减的分布规律。但区域降雨存在明显的年代际变化特征,各区域降水变化差异显著,从东南到西北变化的幅度减小。30年来研究区的降雨量变化表现出时间、空间上的不规则性,表明全球气候变化对草原区过去30年的降雨影响不显著,没有达到可识别的程度。     

陕甘宁地区气候变化空间结构

根据陕甘宁地区35年来(1971-2005),39个测站的气象资料,运用线性回归法,聚类分析法,5年滑动平均法等方法,利用地理信息系统ARCGIS软件,分析该地区的气候变化趋势,比较该地区39个县的气候变化空间结构特点以及致灾效应。结果表明:陕甘宁地区暖干化趋势明显;全区有6个增温中心(定边靖边,神木,正宁,西峰,延安和同心)和4个干旱中心(延长宜川,甘泉富县,吴堡,和子长);气候变化导致该地区原本恶化的生态环境更加恶劣,灾害出现的频率增加,持续的时间延长,强度增大,最后导致人们的生活更加的贫困。     

若羌县近50a来气候变暖及其对农业生产影响分析

利用若羌县气象站1958～2007年日平均气温实测资料,深入分析若羌县气候变暖及其对农业生产影响。分析结果显示:(1)近50a来若羌县年均气温呈增加趋势,其线性倾向率为0.204℃/10a,50a增温达1.02℃,年均气温波动基本与我国西北地区气温变化趋势一致。(2)年内气温的季节变化差异明显,各季节气温均呈上升趋势,其中,冬夏两季对全年气温上升贡献较大。(3)近50a来≥0℃、≥10℃、≥20℃活动积温值增加,持续天数增多,而<0℃负积温绝对值明显减少。(4)近50a来若羌县气候显著变暖,热量资源增加,使喜温作物面积扩大,生长期延长,对越冬作物有利;同时病虫害越冬存活率上升,防止难度加大,气候变暖对若羌县农业影响是利弊并存。     

中国西北近46a夏季气温的时空变化特征分析

为了整体分析中国西北干旱半干旱区夏季(6~8月)气温的时空变化特征,利用该区137个测站1961-2006年历年夏季平均地面气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、滑动t-检验、子波分析和功率谱分析等方法,分析该区夏季气温异常的空间分布、时间演变特征及对气候变暖的响应。结果表明:1)中国西北干旱半干旱区夏季近46a平均气温19.5℃,且年际变化较小。2)在20世纪70年代中期发生由降温到升温的转变,1994年以后变暖趋势更加明显,并在1996发生了增温的突变。全区温度变化存在7a和4a左右的周期,目前,气温仍处于偏高周期。3)根据EOF分析,夏季气温异常可分为全区一致型、准东西向差异型、准南北差异型。经REOF分析,进一步突出局地特征细分为6个区:高原区、蒙陕甘宁区、北疆区、南疆区、蒙新甘区、东部区。4)全区夏季46a增温率为0.24℃/10a,近10a变暖趋势更加明显,其中高原区、蒙陕甘宁区、蒙新甘区对全区夏季增温贡献最大。南、北疆区和东部区增温较小,局地有下降趋势,表明大部分区域增温显著,同步响应全球变暖。     

近40 a内蒙古正蓝旗气候变化特征

气候变化特征对于当地适应气候变化政策及制定相应的管理对策具有重要意义,利用内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗1970-2009年气温和降水资料,结合回归分析对该旗气候变化的主要特征进行了分析。结果表明：内蒙古正蓝旗气温呈明显的上升趋势,变化倾向率为0.57 ℃·（10a)^-1,40 a平均气温为2.26 ℃,其中21世纪初前10 a上升幅度最大,其年代平均气温攀升至峰值,达到3.07 ℃;降水量也呈上升趋势,其变化倾向率为4.85 mm·（10a）^-1,40 a平均降水量为352.31 mm,其中20世纪90年代降水量最高,达到398.74 mm,而21世纪初前10 a降水量迅速下降,成为近40 a降水量最低点,低于多年平均降水量19.62 mm。总体而言,正蓝旗20世纪70年代趋于相对干冷,80年代则由相对干冷向暖湿发展的过渡期,而90年代正蓝旗呈相对明显的暖湿化趋势,21世纪前10 a降水量减少和气温继续升高,出现暖干化趋势。     

近50a西北干旱区气温分区及其变化趋势研究

近年来,在全球变暖的背景下,生态脆弱的西北干旱区的气候变化受到人们重视。本文选取了西北干旱区21个代表站点1951-2000年逐月平均气温数据,分析气温季节变化特征和分区及其各分区各季节气候变化趋势。研究结果表明,近50a来西北干旱区气候变暖显著,其中冬季增暖幅度最大。按西北干旱区的年平均气温分为四个区。它们各季节气温变化趋势都有所不同,其增加幅度和数目最多的是柴达木盆地,随后是新疆北部和东部,新疆南部、河西走廊地区,新疆西部。     

山西省气候变化的多尺度诊断

利用山西省108个地面气象站1957-2003年逐月降水、平均气温以及蒸发量等气象要素资料,采用主成分分析和聚类分析法进行气候分区,选取10个代表站的降水和平均气温序列,运用Morlet小波分析方法,对山西省47年气候变化以及不同时间尺度降水和气温变化的空间差异进行了诊断分析.结果表明:①山西省降水和气温存在多层次结构,不同时间尺度,存在不同的周期振荡行为.②山西省降水和气温总的变化趋势是20世纪80年代中期以前变冷变湿,且变化剧烈,之后变暖变干,且变化趋于缓和;21世纪初降水有恢复性增加趋势,气温有回落迹象.③山西省降水的空间差异明显,而气温变化的空间差异则相对较小.④从季节分布来看,21世纪初,春季降水偏少,冬季偏多,夏秋季降水则为偏少趋势中有小幅增加阶段;春季气温仍为偏高趋势,秋季有回落迹象,冬夏季为偏高趋势中有小幅回落阶段.