阳泉市雷暴气候统计特征

为了给雷电预测及防雷减灾提供科学依据,为深入了解阳泉市雷暴气候的统计特征,利用1971—2010年近40年阳泉市地面气象观测站的雷暴观测资料,借助数理统计、气候倾向率法、线性拟合、小波分析等方法,对阳泉市的雷暴气候特征进行统计分析。结果表明,阳泉市平均年雷暴日数为36.0天;雷暴日出现最多的年份出现在1973年（47天）,最少的年份在2004年（25天）;阳泉市雷暴日数月变化呈单峰抛物线型,其峰值位于7月;阳泉市平均雷暴初日为4月18日,平均雷暴终日为9月28日;阳泉市平均雷暴持续期为154天;80%保证率的出现雷暴初终日为4月中旬和10月中旬。由此得出,阳泉市雷暴发生具有明显的季节性,夏季最多,冬季无雷暴;雷暴日数呈现减少趋势。     

临汾市近57年雷暴气候特征分析

为了深入了解临汾市的雷暴气候特征,为雷电预测及防雷减灾提供科学依据,利用1954-2010年近57年地面气象观测站的雷暴观测资料,借助数理统计、线性拟合、气候倾向率法以及M-K突变检验法、小波分析等方法,对临汾市的雷暴气候特征进行统计分析。结果表明,临汾市平均年雷暴日数为26.2天;雷暴日出现最多的年份出现在1959年（47天）,最少的年份在2009年（12天）;临汾市雷暴日数月变化呈单峰抛物线型,其峰值位于7月;临汾市平均雷暴初日为4月29日,平均雷暴终日为9月25日;临汾市平均雷暴持续期为148天;雷暴出现时大多数同时伴有降水出现,湿雷暴占总数的79%。由此得出,临汾市雷暴日数呈现减少趋势;雷暴发生具有明显的季节性,夏季最多,冬季无雷暴;历年雷暴持续天数的变化呈波状变化。     

张家口地区雷暴气候统计特征分析

为了深入了解张家口地区雷暴日时空变化特征,为雷电灾害风险评估及防雷减灾工作提供依据,利用1960—2013 年近54 年该地区14 个地面气象观测站的雷暴观测资料,借助数理统计、线性拟合、气候倾向率等方法,对该区域雷暴日分布特征进行统计分析。结果表明：全市大部分区域处于“中雷区”范围,蔚县、怀安、尚义雷暴日数在40 天以上,达到“多雷区”级别;该地区平均年雷暴日大多数年份在30~40 天,年均雷暴日最多年为54.4 天,最少年为28.9 天;年代际分布呈现20 世纪60—70 年代间年均雷暴日缓慢减少,80 年代呈明显偏多,90 年代开始快速减少趋势;夏季雷暴最多,冬季无雷暴。雷暴日数月变化呈单峰抛物线型,其峰值位于7 月。6—10 月间,坝上地区各月月均雷暴日数均大于坝下地区。54年来历史最多月雷暴日数全区14 个观测站均出现在7 月;白天雷暴多于夜间。坝上地区13:00—16:00,坝下地区14:00—18:00 容易发生雷暴。坝上地区雷暴持续时间以＞60 min 的雷暴为多,坝下地区以30 min 以内的雷暴为主。坝上最早雷暴初日与最晚雷暴终日较坝下均有所提前,两区域雷暴初终日及持续期平均状况差异较小。     

黑龙江省雷暴空间分布规律及预测研究

笔者利用信息扩散理论对黑龙江省1971-2005年81个气象站的雷暴空间分布特征及变化规律进行分析,并结合GIS制图技术绘成雷暴日数分别为25、30、35、40天的概率区划图,同时应用灰色GM（1,1）模型针对黑龙江省的哈尔滨、大庆、齐齐哈尔等重要城市未来50年发生雷暴日数≥30天的多雷暴天气进行预测,以期通过预报和采取适当对策最大程度减少雷暴灾害对城市的影响。结果表明：（1）35年来,黑龙江省年平均雷暴日数,中部及中南部较多,东部平原地区较少;（2）全省雷暴发生概率最高值区位于中部和中南部,最低值区位于东部。（3）在未来50年里,哈尔滨、齐齐哈尔、牡丹江、佳木斯、大庆出现雷暴日数≥30的多雷暴年份的次数分别为9、7、6、4、8次,其出现的概率值分别为18%、14%、12%、8%、16%。     

山西省雷暴天气变化的气候特征分析

掌握山西省雷暴天气的气候变化特征,可以为该区域灾害性天气的预报预测提供参考依据,更有利于科学地指导工农业生产,达到趋利避害的目的。基于1960—2010年山西省71个国家观测站的雷暴资料,通过求线性趋势、滑动t检验、小波分析等气候统计方法,对山西省雷暴天气的时间和空间变化特征进行详细分析。结果表明：山西雷暴总日数分布呈东北多、西南少的格局;1960—2010年71站雷暴总日数变化总体呈下降趋势,无明显的周期性和突变性。山西大部分站点年雷暴日数呈下降趋势,年雷暴日数呈增加趋势且通过显著性检验的站点仅有4个,主要分布在忻州市的西北部。夏季6—8月是雷暴的高发期,约占全年雷暴的76%;4—5月、9—10月出现的雷暴约占24%;11—3月雷暴发生率很小。各月雷暴日数的空间分布特征不尽相同。3—4月雷暴日等值线由纬向转向径向,呈北少南多、西北少东南多的格局;5—6月雷暴日等值线主要以径向分布为主,呈东北多、西南少的格局;7—10月主要以纬向分布为主,呈北多南少的格局;11—2月雷暴日很少,空间分布特征不明显。雷暴过程的日变化显现80%以上的雷暴过程开始在12—20时,结束在13—21时。各时次结束的雷暴次数变化曲线呈现出副峰型,主峰点在16—17时,副峰点突增在20—21时,21—22时陡降。约60%的雷暴持续时长不超过1 h;约39%的雷暴持续时长在2~6 h;1%的雷暴会持续6~19 h;超过19 h的雷暴基本上没有。     

1961—2014年济南市雾日数变化特征分析

为了提高雾预测预报水平,利用济南市区国家级地面气象观测站1961—2014年的逐日观测资料,采用线性倾向估计方法拟合雾日数的变化趋势对其进行分析,并使用设定的雾日数异常评价标准对雾日数异常情况进行评价。结果显示：1961—2014年济南雾日数年际变化和四季变化均呈变少的趋势,济南雾日数变化线性倾向率为-1.362 d/10 a;年平均雾日数为16天;年最少雾日数5天,分别出现在1969年、2008年和2010年;最多雾日数39天,出现在1964年;显著偏少年数为1年,偏少年数为5年,正常年数为41年,偏多年数为2年,显著偏多年数为2年,异常偏多年数为3年。秋季变化线性倾向率 为-0.444 d/10 a,在雾日数四季变化中最为明显;济南雾日数冬季变化线性倾向率为-0.211 d/10 a,在雾日数四季变化中最为缓慢。济南春季平均雾日数为1.5天,冬季平均雾日数为6.5天;在四季平均雾日数中,春季是最少的季节,冬季是最多的季节。济南春季雾日数正常年数为50年,是异常年份最少的季节;济南秋季雾日数正常年数为34年,是异常年份最多的季节。     

侯马市近30年霜及霜冻的气候特征分析

为了避免、减轻霜冻对果树的影响或损失提供科学的依据,为深入了解侯马市霜及霜冻的气候特征,利用1983—2012年侯马市气象局地面气象观测的霜、地温、气温观测资料,借助数理统计、气候倾向率法、线性拟合等方法,对侯马市的霜及霜冻气候特征进行统计分析。结果表明,侯马市平均年霜日数为94天;霜日出现最多的年份出现在1995年（115天）,最少的年份在1983年（63天）;侯马市平均初霜日为10月23日,平均终霜日为4月4日;初霜日呈现出微偏晚的趋势,气候倾向率为0.22 d/10 a,终霜日也表现出偏晚的趋势,气候倾向率2.34 d/10 a。终霜日结束在4月初或4月中旬时,果树均有不同程度冻伤,若遇寒潮南下使气温骤降时,多数果树很有可能绝收。所以做好终霜冻的预报,适时采取防御措施,能够避免或减轻果树的冻伤程度,从而最大程度的减小果农的损失。     

1961—2013年青海省雷暴变化特征分析及趋势预测

为深入了解青海省雷暴天气的气候变化特征以及该区域灾害性天气的预测提供参考依据,选用1961—2013 年青海省45 个台站4—9 月的雷暴观测资料,通过趋势系数和旋转经验正交函数分解等,得到青海省植被生长季4—9 月雷暴时空分布和变化特征,再利用R/S 分析法计算Hurst 指数以预测未来雷暴日数的变化趋势。结果表明：青海省4—9 月累计雷暴日数平均为38 天,7 月雷暴日数最多,全省及大部台站的雷暴日数均呈现极显著减少趋势,M-K检验表明,5 月和6 月雷暴日数存在突变,突变从1998年开始。青海省雷暴日数呈现出南高北低,并且由东南向西北减少;雷暴日数的3 个主要空间分布类型分别为东北区、南部区和中部区。Hurst 指数预示,4—9 月青海全省以及东北区和南部区的雷暴未来还将维持下降趋势,且持续性强度很高,而中部区将保持一种较稳定状态。     

哈尔滨地区雷电日数的演变特征

深入研究雷暴日数时空演变特征,对该区域灾害性天气的监测预测及防灾减灾具有应用价值。本研究选用1981—2018年哈尔滨市13个台站逐年雷暴日数观测资料,采用EOF、小波分析等方法,研究雷暴日数时空变化规律。结果表明：哈尔滨市1981—2018年雷暴日数雷呈现显著减少趋势,倾向率为-0.31d/10a;雷暴日数周期变化不十分显著,存在28年、4年、9年主周期变化;雷暴日数的3个主要空间分布类型,主要为雷暴日数呈现“双曲抛物面”形状正向变化趋势,以双城—阿城—木兰和通河中部—依兰一线(西南—东北向)为轴,左抛物面,沿轴线向西南方向递增,右抛物面,沿轴线向东北方向递减,递增幅度大于递减幅度,均没形成闭合的低值区域,且等值线相对密集;可以为雷电灾害管理及预测预防提供参考依据。     

鲁西平原1961—2012年日照时数时空分布特征

为了能更好地适用聊城市农业生产结构调整,有针对性的指导的农业生产,发挥聊城农业大市的优势,对聊城近52年日照时数的时空变化特征进行研究。利用气候倾向率、趋势系数等方法,依托GIS技术明晰了鲁西平原地区52年日照时数的时空变化特征。以聊城市辖区内8个县（市、区）地面气象观测站1961—2012年逐日日照时数为基础,构建鲁西地区逐月、季度、年度的平均日照时数系列数据集。采用气候倾向率、农业气象学的方法和GIS技术,对鲁西平原地区日照的月、季和年的变化趋势及其空间分布特征进行系统分析。结果表明：鲁西平原地区年际日照时数和四季日照时数均呈减少趋势,各月的日照时数仅4月略有增加,其余月份均呈显著减少趋势;各县（市、区）中主要以位于中部的聊城城区为中心的日照时数减少趋势最为明显、位于东部的茌平、西部的冠县和东北部高唐县减少次之,而西北部的临清和西南部的莘县减幅最小。全年月平均日照时数变化曲线呈单峰型,峰值出现在5月,最少的是12月;四季中均以东北部的高唐最多,向西南方向逐渐减少,春、夏、秋三季是西南部的莘县最少;冬季则是位于南部偏西的阳谷县最少;年平均日照时数以高唐最多,莘县最少。研究结果为合理利用农业气候资源,建设生态农业提供科学依据。     

青海海南地区近50年极端天气气候事件的变化特征

利用1961—2010年青海省海南地区5个观测站大风、沙尘暴、大雨、雷暴、冰雹等极端天气气候事件的年发生日数资料,采用线性倾向估计、多项式法、Mann-Kendll法、Morlet小波等统计学方法诊断分析其变化特征。结果表明：近50年来,海南地区大风、沙尘暴、冰雹和雷暴呈显著减少趋势,大雨呈微弱增多趋势,其中雷暴、大风、沙尘暴和冰雹分别于2000、2002、2004和2005年前后发生突变;大雨频数总体变化不显著。20世纪90年代初,大风、冰雹和雷暴由多趋少,大雨由少趋多,沙尘暴从20世纪90年代后期由多趋少。     

近50年菏泽地区雷暴日数的气候分布特征

以观测雷暴日资料为基础,采取线性倾向分析法、Mann-Kendall检验法、morlet小波分析法,对菏泽地区雷暴日数的气候分布特征进行详细分析。发现1964～2013年间,菏泽各区县雷暴日数分布均匀。从20世纪60年代中期开始,年雷暴日数以2.9 d /10a的线性趋势显著减少。雷暴日数减少是一种突变现象,开始时间是1981年。在7年层次里,菏泽市雷暴日序列存在准15年周期的振荡,在20年层次里,菏泽市雷暴日序列存在准40年周期的振荡,20世纪80年代后期是一个转折点。雷暴日空间分布均匀。     

武威市雨日的变化趋势及特征分析

为了更好地开发利用气候资源,合理指导各行业生产,科学利用水资源和保护生态环境,利用1961—2013年武威市5个观测站的逐日降水资料,运用线性趋势系数法系统分析武威市雨日的时空分布特征。结果表明：武威市年总雨日及各量级雨日的空间分布从西南向东北呈递减趋势。武威市月雨日的变化比较一致,高峰值在7月,低谷值在11—12月;除古浪外,全市及各地各季节雨日总体上呈减少趋势。年及年代雨日也呈减少趋势,年雨日时间序列存在4~5年的准周期变化。小雨是武威市降水的主体,小雨日出现的几率占总雨日的92.7%~96.9%,随着降雨量级的增大,雨日迅速减少。雨量为 0.0 mm的小雨日均呈减少趋势,雨量大于0.0 mm的小雨日和雨量大于10.0 mm的中雨及以上的降雨日全市及各地变化趋势不太一致。     

近50年广西日照时数时空变化特征分析

为了能更好地指导广西地区的农业生产,需要对广西日照时数的时空变化特征做进一步研究,利用广西89个气象台站1961—2010年日照资料,运用GIS技术、气候倾向率以及M-K突变检验方法,对广西近50年来日照时数的突变特征及时空变化特征进行分析。结果表明：近50年广西区域年日照时数总体呈下降趋势,其气候倾向率为-35.1 h/10 a,1963年日照时数最多（达1905.6 h）,1997年最少（仅1225.1 h）,两者相差680.5 h。年日照时数的突变时间为1975年,其中1981年后日照时数进入显著下降阶段,下降一直持续到1997年,之后日照时数呈回升趋势。不同时期各地区间日照时数变化的趋势和幅度各有差异,年代际变化特征表明,除2000s相对于1990s是呈上升趋势之外,其余各年代际日照时数变化大部地区都呈下降趋势,桂东部分地区以及西林等少数地方每10年呈规律性的交替变化。     

豫东农区冬小麦生育期气候变化的多时间尺度分析

为了研究豫东农区冬小麦生育期内的气候变化特征,预测气候变化趋势,选取豫东地区5个气象观测站1951—2011年的气候观测资料,集成Mann-Kendall、一元线性回归、5年滑动平均、Morlet小波及变异系数等方法,分析了豫东农区冬小麦生育期10月至翌年5月气候的突变事实、变化趋势、变化周期及年际变率特征。结果表明,豫东农区冬小麦生育期内气温序列存在突变年份,主要表现为增温突变;降水序列不存在突变年份,其变化趋势不明显。近60年来气温和降水变化趋势的震荡周期特征复杂,存在多重时间尺度上的嵌套结构。气温序列变异系数普遍较小,降水序列变异系数普遍较大。豫东农区近60年气温升高趋势明显,主要由近20年增温贡献,未来一段时期内气温可能会出现升降温交替现象,但变化幅度较小,总体上呈持续增温趋势,气候变暖对农业生产的影响既有利也有弊,冬春季增温显著一方面有利于提高冬小麦产量,另一方面会加剧病虫害及霜冻干旱灾害的发生。降水变化趋势在60年时间序列上不明显,周期预测显示未来一段时期内降水有增加趋势,年际变率较大,给降水准确预测带来难度,加剧豫东农区旱涝灾情。     

西安市汛期降雨特征的多尺度分析及未来趋势预测

利用1951—2013年汛期降雨量（日）资料,采用线性回归、Mann-Kendall检验、小波分析和R/S分析等方法,对西安市汛期降雨特征及未来演变趋势进行研究。结果表明：（1）汛期总降雨量、总降雨日、小雨量和小雨日均表现出减少趋势,倾向率为-1.9 mm/10 a,-0.3 d/10 a,-2.9 mm/10 a和-0.4 d/10 a,均在20世纪60年代和21世纪前10年出现减少和增加的突变。中雨和大雨及以上等级降雨量（日）表现出微弱增加趋势。（2）各等级降雨量和降雨日的周期震荡较一致,小雨、大雨及以上和总降雨量（日）以年代际震荡（20~25年）为主,中雨以年际震荡（3~4年）为主。未来小雨、中雨和总降雨量（日）继续减少,大雨及以上降雨量（日）短期内继续微弱增加,2015年后减少。（3）综合利用小波分析和Hurst指数试验可为未来降雨气候变化趋势做出全面诊断和预测。