近48年赣州市降水量变化特征分析

利用江西省赣州市17个县气象站1959～2007年的降水资料,运用线性回归、降水量累积距平、小波分析等方法对赣州市近48a来降水量的主要特征进行了分析。结果表明:近48a赣州年降水量随时间没有明显的趋势变化,但不同时段仍存在阶段性的趋势变化。春季、夏季、冬季和伏秋旱期降水量呈增加趋势,而秋季和汛期降水量则呈减少趋势。通过小波分析发现,年降水量、汛期降水量和伏秋旱期降水量的第一、二主周期一致,均分别为15a和18a。从不同时间尺度周期演变特征来看,小尺度降水量变化的振幅比大尺度降水量明显,周期也明显缩短。在30a的时间尺度上年降水量变化存在明显的10a左右的周期性;在15a的时间尺度上年降水量和伏秋旱期降水量变化的主要周期为7～8a和13～15a,而汛期降水量变化的主要周期为6～8a和10～11a。在小尺度上降水量周期震荡明显加剧,且没有一个稳定周期,降水量存在明显的不确定性,容易出现旱涝灾害。     

皖北平原近56年来降水时间分异规律研究

利用皖北平原5个气象站1957-2012年逐月降水资料,运用线性趋势分析、距平分析、小波分析和Mann-Kendall法对该区年降水量和季节降水量进行年际和年代际分析,揭示该区降水量时间尺度变化特征,并分析其降水序列的周期变化和突变点。结果表明:(1)皖北平原降水趋势总体呈增长趋势,降水倾向率为8.51mm/10a,其中距平33年为负,23年为正。1960年代、1990年代和2000年代为丰水期。除夏季外,春季、秋季和冬季降水量总体变化趋势不显著,降水倾向率分别为-3.59mm/10a、-2.50mm/10a和2.13mm/10a,夏季降水增长趋势明显,降水倾向率为12.93mm/10a。(2)小波分析结果显示,区域降水量存在不同尺度的周期变化,普遍存在10~15年的震荡周期,5~10年的次周期和3~5年小周期。(3)皖北平原年降水量经滑动t检验,在1994年发生突变,但变化不明显,夏季突变与年降水量一致,春季、秋季和冬季降水量时间上没有发生突变。     

1951—2016年临沂市降水变化特征分析

利用1951—2016年临沂市年均降水量数据,采用数理统计和Morlet小波分析方法,研究了临沂市降水变化多时间尺度的周期性变化规律,并对临沂市未来降水量变化趋势进行了预测。结果表明,1951—2016年临沂市年均降水量最低值为529.5 mm,最高值为1 415.6 mm,平均值为864.3 mm,中位数为846.5 mm,符合正态分布;临沂市年均降水量在15年、28年、40年左右周期震荡剧烈,有明显的规律;降水偏少的趋势将结束,未来几年降水量将逐渐偏多;40年时间尺度的小波系数的模方值和方差系数最大,能量最强、周期最显著,为降水量变化的第1主周期。     

1967—2018年鄂托克前旗降水变化特征分析

本文利用1967—2018年鄂托克前旗气象观测站近50年的气象资料,对鄂托克前旗降水特征进行分析。结果表明,整体来说,鄂托克前旗的年降水量变化呈微弱降低趋势,每10年大约减少1.2 mm;28年时间尺度决定的主周期控制着该地区的年降水变化特征,通过周期和突变分析,预计未来3年左右降水高于多年平均值,随后的14年左右时间内降水量呈现减少趋势,逐渐低于多年平均降水量。     

近57年安阳和南阳降水变化分析

[目的]研究近57年安阳和南阳降水的变化特征。[方法]利用1953~2009年安阳和南阳的逐年降水量资料,采用数理统计、回归分析、小波分析等方法,对两市降水量的变化及其异同进行了分析。[结果]近57年来,安阳和南阳年降水量均呈下降趋势,安阳下降较明显;从季节变化来看,安阳春季和冬季平均降水量均呈上升趋势,南阳呈下降趋势,而两市夏季和秋季平均降水量均呈下降趋势;从周期变化来看,安阳降水量时间尺度为12~15年时,在1970年有一个突变点,而南阳降水量时间尺度为15年时,有两个突变点（1965和1997年）,时间尺度为7~10年时,突变点有4个（1968、1978、1987和1999年）。[结论]该研究为当地气候变化的预报提供了理论依据。     

基于M-K与Morlet的清镇市降水量特征分析

以1965—2015年清镇市降水量为研究对象,采用变异程度、相关性、Morlet小波、非参数Mann-Kendall统计检验法进行分析。结果表明,清镇市年降水量最高为 1 768.8 mm,最低为 699.1 mm; 1981年夏季降水量为1965—2015年最低,这与西南涡出现次数少直接相关。春季降水量为中等变异,其余各季及之间为强变异,年际变异系数仅 18.0%,为弱变异。1月与7月的降水量显著正相关,存在韵律现象。1965—2015年清镇市降水变化过程中存在着 3~7、7~12 和 22~32 a的3类尺度的周期变化规律。28 a周期震荡最强,为年降水量变化的第1主周期;10 a时间尺度对应着第2峰值,为年降水量变化的第2主周期,第3峰值对应着 4 a的时间尺度,为年降水量变化的第3主周期。1965—2015年清镇市年降水量呈增长趋势,但是未达显著水平,其降水上升幅度估计为每年 0.53 mm,1965、1974、2015年为研究区间降水量变化突变年。     

鄂托克前旗近50年降水变化特征分析

本文利用鄂托克前旗1967-2018年气象观测站近50年的气象资料,对鄂托克前旗降水特征进行分析。结果表明：整体来说,鄂托克前旗的年降水量变化呈现微弱降低趋势,每10a大约减少1.2mm;28a时间尺度决定的主周期控制着该地区的年降水变化特征,通过周期和突变分析,预计未来三年左右降水高于多年平均值,随后的14年左右时间内降水量呈现减少趋势,逐渐低于多年平均降水量。     

近44年青海东部农业区夏季降水变化特征及突变分析

利用青海东部地区12个台站1961~2004年的气象资料,分析了近44年来的降水变化时空分布特征、变化趋势及突变。结果表明:青海东部农业区夏季降水量的总趋势呈水平,降水量无显著变化;对于10年及以上相对较大的时间尺度,17年左右的振荡周期较为明显;而对于10年以下相对较小的时间尺度,8~10年的周期突出;近44年东部夏季降水存在两次突变,分别发生在1970年,降水有弱回升趋势;1999年左右突变,降水有较弱的下降趋势。     

基于小波分析的华北地区近61年降水变化特征

采用中国气象局整编的1951—2011年华北地区26个气象站点(113.5°～120.0°E、36.0°～42.5°N)降水系列资料,采用墨西哥帽小波函数,对华北地区61年年度降水和各个季节降水进行小波分析,揭示华北地区历年降水量在各个时间尺度上的变化结构,并分析各个降水周期以及周期之间的降水突变点。结果表明,华北地区年降水量在16～18年尺度上存在明显的正负变化波动,为主要周期;其次在6～8年时间尺度上也出现了较为明显的时间变化现象,为次要周期。对比夏季降水和年降水小波变化发现,在不同时间尺度的周期特征有很高的相似性,说明夏季降水很大程度决定年降水周期变化特征。小波分析的时间频率变化特征可展示降水时间序列变化的细节,为分析气候变化规律、中长期气候预测以及水利发展规划提供科学依据。     

1961—2017年开鲁县气温变化特征分析

利用开鲁县1961—2017年的气温资料,分析近57年的气温变化特征。结果表明,开鲁县年以及季节的平均温度均呈现出明显的上升趋势,气候倾向率为0.335℃/10 a,其中春季增温幅度最大,气候倾向率为0.43℃/10 a;利用M-K突变检验得到开鲁地区年平均气温在1993年发生突变,突变前1961—1993年平均气温为6.2℃,突变后年平均气温为7.3℃,突变后比突变前气温上升了1.1℃;同时使用Matlab进行小波周期分析得到,年平均温度存在明显的5年、11年、22年以及27年多个时间尺度的震荡周期,小波方差图上表现存在3个主周期,依次对应着28年、22年以及11年的时间尺度。     

长沙早稻生长季气候资源变化特征及预测分析

利用1961~2015年早稻生长季内平均气温、降水量、日照等资料,采用M-K非参数检验、R/S方法及小波变换等方法分析了长沙地区早稻生长季农业气候资源的变化情况。结果表明:长沙地区,1961~2015年期间,热量资源上升趋势显著,在2001年发生突变,稳定通过10℃初日明显提前,突变年份出现在2005年;降水量的波动变化存在28和5 a时间尺度的主周期,目前处于雨水偏多期,未来9 a内呈逐渐转少趋势;日照时数存在15、22 a时间尺度的周期波动变化。根据上述结果建议:早稻播种期可提前5~7 d;可将早稻早熟品种换种生育期相对较长、产量相对较高的中迟熟品种,以提高早稻产量。     

清远市森林火险气象指数变化特征分析

利用清远市气象站1976—2015年逐日气象观测资料,通过布龙-戴维斯方案及修正后的布龙-戴维斯方案计算出森林火险气象指数,采用线性倾向估计法、Mann-Kendall突变检验、小波分析等方法,分析清远市森林火险变化特征。结果表明,近40年来清远市森林火险气象指数增长趋势明显,火险指数年内变化具有季节性特征,从夏季开始逐渐增加,9月—次年2月指数比较高,10月份达到峰值,春季开始指数逐渐下降,5月降至最低值;Mann-Kendall突变检验分析表明,从20世纪80年代初火险指数呈明显上升趋势,上升的突变点是1994年;小波分析表明,火险指数存在16~32、11~23年尺度的准2次振荡,27年左右的周期振荡最强,为指数变化的第1主周期,18和5年时间尺度分别为指数变化的第2、第3主周期,3个周期的波动控制着指数在整个时间域内的变化特征。     

西安高空大气温度变化的多时间尺度分析

利用Morlet小波变换,分析了西安地区1968～ 2012年高空温度的多时间尺度变化特征,并利用Yamamoto法对突变点进行真假性检验.结果显示,西安近地面大气层温度包含多个不同时间尺度的周期变化特征,主要表现为30、10年的周期震荡;等值线趋势显示对流层中下层温度自2011年已经转入冷期,对流层顶以上处于暖期;小波变化系数的零点不一定是气候变化的突变点,对流层中下层30年时间尺度变化的地面突变点在1994年、850 hPa在2011年,对流层顶50 hPa的突变点在1992和1999年.     

新疆木垒县近51年春、夏季气象干旱特征分析

基于新疆木垒县1970—2020年逐月气温和降水量的观测资料,运用趋势分析、M-K突变检验、小波功率谱分析、相关分析,研究木垒县相对湿润指数春、夏季变化特征及影响因素。结果表明,过去51年木垒县春、夏季平均温度和蒸散量呈显著增加趋势,降水量、湿润指数均呈弱增加趋势,增加趋势不明显,表明木垒县春、夏季气候趋向暖干变化。春季轻旱发生频率大于夏季,中旱和重旱发生频率夏季大于春季。春、夏季平均气温、降水量、相对湿润指数均发生突变。经小波功率谱检验春夏季温度、降水量和相对湿润指数大部分存在2~4年的尺度变化周期;4年以上和2年以下时间尺度的周期信号能量较弱,显著性变化周期主要集中在3年左右的周期振荡上。相对湿润指数的气象影响因子分析表明,木垒县春、夏季相对湿润指数的变化是多个气象因子综合作用所致,但是降水量、相对湿度、气压是导致研究区春、夏季相对湿润指数变化的主要气象因子。     

1969—2018年紧水滩流域降水特征分析

基于紧水滩水库内13个雨量观测报汛站点1969—2018年的逐月降水数据,采用一元线性回归拟合、滑动平均、Mann-Kendall检验、滑动t检验和Morlet小波分析,对紧水滩流域近50 a降水序列在年代际、年际和季节不同时间尺度上的动态趋势、突变状况和周期性进行研究。结果表明,近50 a紧水滩流域年降水量总体呈微弱上升趋势;春季降水序列呈下降趋势,其他季节均呈增加趋势;春、夏、冬季降水序列分别在1999、1991、1987年发生突变,秋季降水量序列未发生显著突变;近50 a年降水序列在2、6 a尺度下降水信号周期震荡较强烈;20世纪90年代以前四季降水量5~8 a尺度的周期较为明显,90年代以后2~3 a的周期表现较明显。     

1971—2014年康县连阴雨特征分析

利用甘肃省康县1971—2014年月报表中日降水数据和日照数据,运用线性倾向估计、累积距平法、Mann-Kendall突变检验法、滑动T检验法和小波分析法,分析了康县连阴雨时间变化特征、突变情况和变化周期。结果表明:康县连阴雨在时间尺度上呈"两降两升"型变化。康县连阴雨从1992年开始突变减少,到2007年左右达到显著性水平。连阴雨在变化过程中存在着3~7年、8~16年、17~26年以及27年以上4类尺度的周期变化规律,21年为第一主周期。     

陕西榆林地区降水特征分析

利用小波分析方法,分析了榆林地区1951~2010年降水量的变化趋势、周期特征及其与太阳黑子数的关系。结果表明:夏季降水量最多,冬季降水量最少;60年来降水量呈减少趋势;榆林年降水量的变化主要存在2~3、7、17和22年的周期,其中以7年周期最明显;春季降水量的主周期为5~7、16~22年;夏季降水量主要存在6~8、19年的周期;秋季降水量主要存在5~7年的周期;冬季降水量主要存在16、12年的周期。太阳黑子数的变化存在9年的周期;太阳黑子数与年降水量、春季降水量的关系较密切,与秋季、冬季降水量的关系不大。     

石岛日照时数气候特征分析

利用石岛气象站1981~2010年逐月日照时数资料,采用常规统计方法和小波变换分析了日照的分布情况和变化规律。结果表明,石岛日照时数存在多时间尺度的周期变化特征,在年代际变化中存在3和18年时间尺度;春季在1997年前存在16~18、5~7年的变化,之后存在4~5年的变化;夏季整体存在8~11年的周期变化,在1987年前为5~7年,1988~2003年为8~10年,2003年之后存在一个6年左右的周期;秋季在1986年以前存在6~7年的周期,之后周期基本在2~3年;冬季存在14~16年和5~7年周期变化。石岛日照时数下降的趋势十分明显,特别是近10年;未来短期内将处于日照时数偏少期。     

近51年鄂西山地降水变化特征及突变分析

利用线性趋势分析、累积距平、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析法,以地处鄂西山区腹地的宣恩为例,对1959～2009年的月、季、年降水量、降雨日数和极端降水事件进行了综合分析,探讨了鄂西山地近51年的降水量的气候变化特征、降水的突变时间和周期振荡。结果表明,鄂西山区年降水量呈下降趋势,降水倾向率为-27.4 mm/10a,春、秋季降雨量呈下降趋势,尤其秋季以-30.99mm/10a的减少趋势最为显著,夏、冬季呈上升趋势。强降水日数随着年代变化呈减少趋势,极端降雨事件平均每年不足4 d,以-0.033 d/10a的趋势减少。年降水在2008年发生了突变,春、夏、秋降水均有明显的突变现象,降水突变时间分别为1966、1982和1959年。多时间尺度特征主要表现为1～2 a、7～8 a的年际尺度和18 a的年代际尺度的显著变化周期,从18 a左右时间尺度上存在的周期变化看,鄂西山区的降水量会逐渐减少,预计未来可能进入一个相对少雨期。     

南方避雨栽培下番茄茎流时间序列的小波分析

对2013—2015年避雨栽培番茄的试验数据进行收集和整理,探讨番茄茎流时间变化规律,采用Morlet小波对南方地区避雨栽培番茄日茎流量变化时间序列进行了小波分析,揭示了避雨番茄茎流日变化时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下茎流序列变化的周期和突变点,由此得出存在的不同序列中的主要周期。结果表明:南方避雨栽培番茄日茎流量变化受天气的因素制约较大,尤其受气温的影响较大;平均茎流在一天内均存在09:00、13:30、17:00左右的时间尺度的交替,有明显的周期特征。小波分析的时频局部化特性可展示茎流时间序列的精细结构,为分析其他作物茎流时间尺度变化特征提供了参考。