锡林河流域气候变化特征诊断分析

以锡林河流域为研究对象,利用研究区内锡林浩特站及周边阿巴嘎旗站和林西站3个国家气象站1960-2010年的逐日气象数据,通过对气温、降雨进行滑动分析、线性倾向分析、R/S分析、Mann-Kendall、Pettitt突变分析、Morlet小波变换周期分析,探讨了近51年来锡林河流域气温、降雨的年、季趋势变化、突变情形、周期变化和未来变化趋势。结果表明,锡林河流域年平均气温呈上升趋势,且上升趋势显著,四季变化中,冬季气温升高对全年增温贡献较大。年平均气温以1987年为突变年,突变前后上升了1.36℃。在20-32a的时间尺度上出现了冷-暖交替的准两次震荡。年平均降雨呈下降趋势,下降趋势不显著,夏季降雨的减小对全年降雨贡献极大。冬季降雨在1987发生了突变,突变前后降雨增加了1.64mm,在20-32a时间尺度上出现了湿-干交替的准两次震荡。整个流域环境呈现出"冷湿-暖干-冷湿-暖干"的变化规律。     

东北林区积雪空间分布与变化特征

使用东北林区156个气象观测站的1961 ～ 2008年逐日积雪深度资料,对该区积雪平均空间分布特征及时空变化规律进行详细分析.结果表明:东北林区自北向南、自东北向西南主要呈现出积雪初日逐渐推迟,积雪终日逐渐提前,积雪期、积雪日数逐渐增长,年最大积雪深度逐渐加深的空间分布特征;1961-2008年积雪初日以1.8天/10a的速度显著推迟,积雪终日明显提前,平均每10a提前1.9天,积雪期平均每10a缩短3.5天,积雪日数无明显趋势性变化,年最大积雪深度随时间变化呈不明显增加趋势;全区88％站点的积雪初日呈推迟趋势,积雪终日提前站点占总站点的95％,97％的区域积雪期呈缩短趋势,积雪日数缩短的地区占总区域的58％,71％地区的年最大积雪深度增加;积雪初日、积雪终日、积雪期、年最大积雪深度均在20世纪90年代发生突变,积雪日数未出现显著突变点,但均表现出2a、4a及6-8a的周期特征.     

近50a锡林河流域极端天气事件及其与气候变化的联系

利用锡林河流域气象站1964-2013年逐日最高气温、最低气温、日平均气温以及日降水量资料,运用线性倾向估计法、Danile检验法、Mann-Kendall突变检验法对选定的8种极端天气指数进行分析与研究,并分析了极端天气事件与气候变化的相关关系。结果表明:近50a锡林河流域TXID、TNID都呈上升趋势,分别达到0.70℃/10a和-0.78℃/10a。其他极端气温指标(ID、FD、SU)和极端降水指标(R95P、RXID、R95T)为下降趋势。极端气温指数变化趋势比较明显,而极端降水指数下降趋势并不显著。从时间转折上看,极端天气的各项指标均有突变发生,且突变年主要发生在20世纪80年代中后期。极端天气事件的出现频率与锡林河流域区域气候变暖之间具有很高的相关性。     

近60年来玛纳斯河流域气候时空变化趋势分析

本研究以中亚典型冰川融化区玛纳斯河流域为例,研究玛纳斯河流域近60 a气候变化趋势,分析玛纳斯河流域上中下游气温及降水空间变化格局,运用墨西哥帽小波函数法对玛纳斯河流域气温及降水的周期规律进行分析。结果表明,近60 a来,玛纳斯河流域经历了一个增温趋湿的过程,气温、降水量的增加幅度分别为0.44℃/10a、11.6 mm/10a;在空间分布上,玛纳斯河流域气温增温幅度由上游到下游逐渐升高。年降水则呈现由上游到下游逐渐降低的相反趋势;玛纳斯河流域年平均气温有着明显的9 a周期震荡,并且年平均气温在未来一段时间将表现为增加趋势;全年降水存在明显的6 a周期震荡,同时年降水在未来的一段时间表现为丰水期。研究结果对研究干旱区区域尺度气候变化规律有一定借鉴意义。     

新疆和田策勒1960-2013年沙尘天气变化趋势

沙尘天气的年际变化受多种气象要素及绿洲化进程的影响,对和田策勒1960-2013年的沙尘天气气象数据进行回归分析和双变量相关性分析,探讨策勒沙尘天气的变化趋势及影响因素。结果表明:1960-2006年策勒扬沙、浮尘、沙尘暴、大风天气5月份出现日数最多,其次是4、6、7、3月;年平均气温随年份总体呈增长趋势,年降雨量随年份变化不明显。1960-2013年,年浮尘日数与年份符合多项式函数关系,先增大再减小,年沙尘暴、扬沙、大风天气日数与年份之间变化相关性不显著。1960-1980年扬沙日数与年份符合多项式函数关系且相关性较好。年沙尘暴日数与年份呈线性增长关系,相关性中等。1980-2013年,年浮尘、扬沙、沙尘暴日数与年份之间都呈线性递减规律,R2分别为0.80、0.70、0.582。1960-2006年,年扬沙、年沙尘暴日数与年浮尘日数变化趋势一致。年平均风速与年沙尘暴日数之间呈现显著的正向变化,年平均气温与年平均相对大气湿度、年平均气温与年大风日数之间呈现显著的负相关性。年降雨量与年平均相对湿度之间呈现极显著正向变化。农田开垦等人为活动也会影响到年扬沙、浮尘日数的变化。     

1961-2009年辽宁省气温、降水变化特征及突变分析

利用辽宁省28个均一化气象站点1961-2009年逐日平均气温、最高气温、最低气温及降水量资料,采用趋势分析和Mann-Kendall检验方法,分析了辽宁省近49年的气温和降水变化特征及突变特征。结果表明:辽宁省年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈升高趋势,升温速率分别为0.32℃/10a、0.26℃/10a和0.46℃/10a,年平均最低气温的升温最为显著,增温速率是年平均最高气温增温速率的1倍多。四个季节的升温速率冬季最大,春季次之,秋季略低于春季,夏季最不明显。年平均气温1989年发生了突变,年平均最高气温1992年发生了突变,年平均最低气温1985年发生了突变。年降水量整体上有减少的趋势,但变化并不显著。四季降水量呈冬春季增加、夏秋季减少的趋势。年降水量发生了三次突变,1967年由偏多转为偏少,1983年降水量开始大幅度增加,1996再次由多变少。     

半干旱草原型流域径流变化特征及其影响因子定量分析

研究引起径流变化的主要驱动因子对流域水文水资源与生态相关研究具有重要的指导意义。以典型草原型流域-锡林河流域1970-2014年径流及气象数据为基础,采用Mann-Kendall法、弹性系数法定量分析了气候变化及人类活动对径流变化的贡献程度。结果表明:近45a来锡林河流域年径流量呈显著下降的趋势,在1979、1986和1998年发生突变。1980-1986年人类活动对径流减少的贡献率为46.57%;1987-1998年人类活动对径流增加的贡献率高达91.46%,气候变化的贡献率仅为8.54%;1999-2014年人类活动对径流减少的贡献率为66.16%。整体而言,人类活动是锡林河流域径流变化的主要驱动力。     

叶尔羌河流域气候变化特征及趋势分析

利用叶尔羌河流域五个气象台站长时序逐日气温和降水量数据,运用Mann-Kendall趋势检验和突变检验方法,分析近50多年来叶尔羌河流域气候要素变化特征,利用R/S分析法预测该区域未来气候变化趋势。结果表明:1)叶尔羌河流域属极端干旱区,近50年来降水量呈增加趋势,塔什库尔干、泽普和巴楚降水增加显著,有明显突变点;2)流域气温上升速率范围为0.239-0.375℃/10a,气温的上升均为突变升温,突变时间为20世纪90年代中期,塔什库尔干高海拔山区自2010年后气温增长较平原区迅速;3)通过R/S分析表明,叶尔羌河流域未来气候变化仍然与过去50年来的变化趋势一致,以暖湿趋势为主。     

南疆西部降雪时空分布特征及其突变分析

利用新疆气象信息中心提供的南疆西部17个气象站1961—2010年的逐日降水资料,采用降水变率、降雪贡献率、线性趋势分析、R/S分析等方法,研究南疆西部近50 a降雪空间分布、年际变化及其持续性。根据南疆西部独特的地理气候特征,将其分成平原西部、东部及山区3大区域,利用Morlet小波变换分析不同区域周期变化,采用Mann-Kendall突变检验研究不同区域突变特征,结合滑动T检验和信噪比检验确定近50 a区域突变年份。结果表明:1南疆西部降雪空间分布不均匀,降雪呈现自西北向东南快速减少格局,降雪对年降水的贡献少,降雪年际波动明显,积雪不稳定。2南疆西部平均年降雪量呈增加趋势,年降雪日数呈减少趋势,平均年降雪量的增大主要与降雪强度有关。3空间上各站倾向率-0.01~0.16 mm·a-1,除巴楚站降雪呈弱的减少趋势外,其他站均为增加趋势;R/S分析显示,除伽师、岳普湖外,大部分测站降雪与过去变化一致,即南疆西部降雪保持持续增加趋势。4近50 a小雪贡献率显著减少,中雪贡献率趋于稳定而大雪贡献率显著增加;与其同步,小雪日数减少而中雪、大雪日数缓慢增加;年平均雪量主要由大雪量增加所致,即冬半年降雪具有极端化趋势,易发雪灾。5不同区域低频周期特征相似,高频特征有差异,50 a时间序列上确定1977年、2000年为平原西部突变年份,1995年为山区突变年份,平原东部突变特征不明显,主要以年际波动为主。     

近55a来青藏高原东部气候演变特征

根据青藏高原东部50个气象台站1958—2012年的气象资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验法、Morlet小波法、反距离权重等方法,对青藏高原东部逐月平均气温、降水量、日照时数、平均风速的变化趋势和空间格局进行了分析。结果表明:1近55 a青藏高原东部年平均气温呈极显著升高趋势,降水量呈显著增多趋势,年日照时数和平均风速呈显著减少趋势。青藏高原东部气候总体上呈较明显的暖湿化趋势。2青藏高原东部年平均气温在1993年发生了极显著的突变性升高,降水在1984年发生了显著的突变性增多,而平均风速和年日照时数分别在1992年和2001年发生了显著的突变性减少。3青藏高原东部年平均气温、降水量、日照时数和平均风速的第一主周期变化均为13 a。4青藏高原东部平均气温、年降水量总体由西北向东南递增,年日照时数大致由西北向东南递减,平均风速的空间变化不明显。     

气候变暖对新疆冬季采暖的影响

利用新疆101个气象台站1961-2014年逐日气温资料,以日平均气温稳定≤5℃为冬季采暖临界温度,使用线性趋势分析、累积距平和t-检验以及基于Arc GIS的空间插值技术,对冬季采暖期日数和采暖强度时空变化及其对气候变暖的响应,以及气候变暖对采暖能耗的可能影响进行了研究。结果表明:新疆采暖期日数和采暖强度总体呈现"北疆多,南疆少;山区多,平原和盆地少"的空间分布特点。近54a新疆年平均气温和冬半年平均气温分别以0.29℃/10a和0.36℃/10a的倾向率呈极显著(P<0.001)的上升趋势,受其影响,采暖期日数和采暖强度分别以-2.25d/10a和-53.86℃·d/10a的倾向率呈极显著(P<0.001)的减小趋势,并分别于1997年和1988年发生了突变,突变后较其之前,全疆平均采暖期日数缩短9.1d,采暖强度减小192.6℃·d,采暖能耗降低11.6%。     

近60a柴达木盆地沙尘天气时空变化特征及其影响因子

利用柴达木盆地9个代表站58 a的扬沙、浮尘、沙尘暴日数和气温、降水、相对湿度等气象要素资料,通过统计学方法、Mann-Kendall检验、小波分析等方法,对柴达木盆地沙尘天气(扬沙、浮尘、沙尘暴)的时空变化特征及其影响因子进行了分析。结果表明:(1)58 a来扬沙、浮尘、沙尘暴日数整体呈极显著下降趋势,20世纪70年代沙尘天气日数最多,21世纪初期沙尘天气日数最少;(2)扬沙日数在1997年发生了突变,突变后呈下降趋势;(3)沙尘暴日数存在10～15 a的长周期和5～7 a的短周期,扬沙日数也存在10～15 a的长周期,浮尘日数无明显周期性;(4)柴达木盆地沙尘天气的空间分布形态基本以西南多东北少为主;(5)扬沙、浮尘、沙尘暴日数与气压、大风日数和亚洲区极涡的面积、强度均呈正相关,与气温、西藏高原指数、印缅槽指数和西太平洋副热带高压、印度洋暖池的面积和强度呈负相关。     

基于GIS的东北及邻近地区积雪深度空间化方法

根据近50 a东北及邻近地区122个地面测站逐日积雪深度观测资料,采用REOF方法划分为5个气候区,利用DEM资料建立经度、纬度、海拔高度3个宏观地形因子以及坡度、坡向和开放度3个微观地形因子的数据库,并结合三维二次趋势面方法对研究区域雪深进行GIS模拟。结果表明：宏观地形因子与雪深呈较好的正相关关系,大、小兴安岭是东北地区积雪分布较多区域,大致按山脉走向分布,海拔高、纬度高的地区雪深较大。分区模拟,微观地形因子对积雪深度的影响增大,突出积雪深度分布的局地特征,同时相对误差显著减小。     

近50年来吉林西部半干旱区气候变化特征

根据吉林省西部地区6个具有代表性的气象站1961-2010年间的逐日气温、降水数据,运用趋势分析、小波分析和Mann-Kendall检验等统计方法,对吉林省西部半干旱区气候变化特征进行了分析。研究表明:近50年来,吉林西部半干旱区气温存在明显的增温趋势,以冬季气温升幅最大;降水则呈现减少趋势,夏季表现尤为明显。在不同的时间尺度上,气温、降水的变化趋势存在差异,年平均气温主要有5a左右,12a左右和30a以上的震荡周期,并在1989年发生突变;年平均降水主要有5a左右,30a左右的震荡周期,年际交替频繁。通过分析干燥度指数,吉林西部半干旱区干燥度指数主要存在6a左右、10a左右和35a左右震荡周期,并在1997-2002年之间发生突变,干燥程度总体呈现上升趋势,但上升趋势不明显,上升幅度自西向东逐渐减小。     

气候变化对秃尾河流域径流量的影响

为探讨秃尾河流域径流量对气候变化的关系,利用秃尾河流域1970～2005年36 a来的气温、降水和天然径流量数据,对该流域气温、降水和径流量年际和季节性的变化特征及趋势进行了分析,研究了气候因子与径流量的相关性.研究结果表明:秃尾河流域年平均气温呈现明显升高趋势,以冬季升温为主；年降水表现为缓慢减少趋势,降水减少主要表...     

1960-2010年克里雅河流域极端气温事件变化趋势

利用克里雅河流域于田县气象站1960-2010年逐日最高气温和最低气温资料,利用RClimDex软件计算了该流域12个极端气温指数,采用10 a滑动平均、Mann-Kendall突变检验等方法对其变化规律进行分析.结果表明:①暖昼日数(TX90)、暖夜日数(TN90)、夏日数(SU)和热夜日数(TR)等极端气温暖指数均呈显著增加趋势,变幅分别为1.45 d· (10a)-1、1.82 d·(10a)-1、3.07 d· (10a)-1、1.66 d·(10a)-1.其中,夏日数(SU)和暖夜日数(TN90)变化最显著.②在极端气温冷指数中,月最高气温极小值(TXn)和极端最低气温(TNn)上升,冷昼日数(TX10)、冷夜日数(TN10)、结冰日数(ID)和霜冻日数(FD)分别以0.61 d· (10a)-1、0.91 d·(10a)-1、1.1d·(10a)-1和0.9 d· (10a)-1下降.③各极端气温指数变化在1960-1986年与1987-2010年两个时段差异明显.在1987-2010年,极端气温暖指数明显上升,而极端气温冷指数下降趋势比较明显.     

河西走廊东部积雪的时空演变特征分析

利用河西走廊东部5个气象站1961—2007年近47 a的逐月积雪深度和积雪日数的常规观测资料,分析河西走廊东部最大积雪深度和积雪日数月、季节和年的空间分布以及时间变化特征。结果表明:受海拔高度、地理位置以及天气系统等影响,河西走廊东部积雪日数、最大平均积雪深度和极端最大积雪深度的分布从东南向西北递减,高海拔地区多于低海拔区,山区多于平原区。时间变化上,积雪日数47 a来呈平稳变化趋势,震荡减少,变率很小,积雪深度呈增加趋势;河西走廊东部积雪日数最多出现在1月,最少出现在9月,积雪深度最大出现在3月,最小出现在12月;积雪日数冬季最大,春季次之,秋季最小;积雪深度春季最大,秋季次之,冬季最小;相关系数法分析表明,积雪日数和积雪深度都是冬季的变化主导了年尺度的变化;河西走廊东部积雪日数1990s中期以前以6~7 a、9~10 a和2~3 a的周期为主,1990s中期以后周期主要表现为6~7 a和2~3 a;积雪深度1970s中期以前以6~7 a和2~3 a周期为主,1970s中期~1990s中期9~10 a、12~13 a和2~3 a反应明显,1990s中期以后周期又表现为6~7 a和2~3 a。     

河北省三大棉区气候周期及突变特征分析

利用河北省棉区1961-2010年15个站点逐日气象资料,分析了河北省不同棉区气候周期振荡及突变点,结果表明：不同棉区棉花全生育期气温、降水、日照均存在多个时间尺度的周期变化特征,交替现象明显;全生育期平均气温年代际以及年际主要周期：冀南、冀中棉区为20～22 a、9～10 a、5～7 a,冀东棉区为22～24 a、11～14 a,全生育期平均气温升高明显,在1996年发生了突变,转入气温相对较高期。全生育期降水主要周期：冀南棉区为14～15 a,冀中、冀东棉区为22～24 a、8～10 a。全生育期日照存在9～10 a振荡周期,且1986年前后发生突变,转入相对偏少期。     

近50年东北地区极端温度变化趋势

采用东北地区129个气象站1961-2009年的逐日最高、最低气温资料,对东北地区极端最高(低)气温及极端高(低)温日数的变化趋势进行分析。结果表明:东北大部分地区年极端最高气温和年极端最低气温均呈升高趋势,且后者比前者显著,气候倾向率分别为0.9℃/10a和0.1℃/10a;除中部部分地区外,东北地区年极端高温日数随时间变化呈增多趋势,平均每10a增加0.8天;年极端低温日数则主要以减少趋势为主,速率为4.7天/10a。近50年中,东北年极端最高气温和年极端高温日数均无显著突变点,年极端最低气温和年极端低温日数都在1982年发生显著突变。     

呼和浩特市空气质量状况及与气象因子的相关性分析

利用2015年1月1日—2016年12月27日呼和浩特市环境监测中心污染物浓度数据和同期自动气象观测站逐日气象数据,对空气质量时间分布状况进行评价,分时段分析空气质量指数与气象因子相关性显著水平。结果表明:研究期内,二级(良)天气是呼和浩特市主要空气质量特征,占总日数的61.6%;主要污染物为PM10,贡献率达40.9%;大部分污染物年内分布呈双峰型曲线,波谷出现在6-8月;四季中,以冬季污染最为严重,春秋季次之,夏季空气质量相对较好。气象因子对大部分污染物IAQI有显著影响,气温和日照时数与SO_2、NO_2、PM10、CO与PM_(2.5)的IAQI呈极显著负相关,与O_3的IAQI呈极显著正相关关系;相对湿度对NO_2、CO、O_3与PM_(2.5)浓度影响显著;除与O_3的IAQI相关性较差外,降水与风速与其他5种污染物均呈极显著负相关关系。气象因子对AQI影响在不同时段存在明显差异,特别是供暖期与非供暖期。影响AQI的主要气象因子冬季为气温、相对湿度、风速和日照,春季为气温、最大风速和日照,夏季为气温、相对湿度、降水和日照,秋季为气温、降水和风速,供暖期为相对湿度、风速和日照,非供暖期为气温、降水、最大风速和日照。供暖期气温对AQI的影响是通过影响燃煤量来体现的。