山西省近49年降水量变化特征及趋势分析

为了了解山西省降水量变化规律,合理开发利用山西的气候资源,利用1960—2008年山西省65个气象观测站的降水资料,采用线性倾向估计、滑动平均法、小波分析、突变分析等方法,系统地分析了山西省近49年来降水量变化的特点和规律。结果表明：除冬季降水外,山西省年降水量和春、夏、秋3季降水量均呈现下降趋势,降水倾向率分别为-16.0 mm/10 a（年）、-1.4 mm/10 a（春）、-8.0 mm/10 a（夏）、-7.2 mm/10 a（秋）和0.8 mm/10 a（冬）。山西省年降水量以及夏、冬季降水量存在着明显的准15年和5~10年的周期;春、秋2季降水量则以5~10年的周期为主。山西省年降水量发生了突变,突变开始时间为1978年,而四季降水量均未发生明显的气候突变。     

滁州市近50年气温和降水变化特征

为探究气候变化下滁州市近50 a气温和降水量变化特征。[方法]运用趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法探究了1961~2013年滁州市气温和降水的年代际变化特征、突变特征和周期特征。[结果]主要结论如下：(1)过去53年,滁州市年平均气温呈明显的增加趋势,气候倾向率为0.26℃/10a;其中春季气温增势最明显,冬季和秋季次之,夏季气温略有增势。年降水量也呈明显的增加趋势,气候倾向率为15.60mm/10a;其中夏季和冬季降水量呈增加趋势,而春季和秋季降水量呈减少趋势。(2)年平均气温在2001年发生增加突变,年降水量在1986年发生增加突变;年平均气温存在17a的主周期,年降水量存在17a左右的主周期和7~8a次周期。(3)气温和降水量呈明显的负相关。[结论]全球变化下,滁州市气温和降水量均呈增加趋势。     

1961—2013年滁州市气温和降水变化特征

为探究气候变化下滁州市近53年气温和降水量变化特征,运用趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法,探究1961—2013年滁州市气温和降水的年代际变化特征、突变特征和周期特征。结果表明:(1)过去53年,滁州市年平均气温呈明显的上升趋势,气候倾向率为0.26℃/10 a;其中春季气温增势最明显,冬季和秋季次之,夏季气温略有增势。年降水量也呈明显的增加趋势,气候倾向率为15.60 mm/10 a;其中,夏季和冬季降水量呈增加趋势,而春季和秋季降水量呈减少趋势。(2)年平均气温在2001年发生增加突变,年降水量在1986年发生增加突变;年平均气温存在17年的主周期,年降水量存在17年左右的主周期和7~8年次周期。(3)气温和降水量呈明显的负相关。在全球变暖下,滁州市气温和降水量均呈增加趋势。     

新疆奎屯柳沟垦区降水量变化特征分析

本文采用新疆奎屯柳沟垦区1998—2016年的数据序列,通过距平图、饼图、柱状图等图表等,统计分析了年、季、月降水量的分布特征和变化规律,得出结论:年降水量年际变化较大,历年平均降水量197.4 mm,年降水量最多年为最少年的2.5倍;年降水量线性趋势呈现出偏少的趋势;季降水量春季﹥夏季﹥秋季﹥冬季;降水量春季呈现出少-多-少的阶段性变化趋势,秋季呈现出多-少-多的趋势,夏季和冬季均呈现出多-少-多-少的变化趋势;一年中降水量时间分布不均匀,降水主要集中在4~10月,2月最少,5月最多;年降水变率为19.6%,季降水变率春季﹥秋季﹥冬季﹥夏季,这与两极比比较得出的季降水量年际间的变化幅度结果相一致。     

1961—2013年青海湖南部地区降水变化特征分析

为了全面认识青海湖流域气候变化时空特征,深化了解近几十年青藏高原地区气候显著变化背景,青海湖南部地区降水量时间分布与量级变化的特征,弥补对青海湖流域及其周边区域气候变化动态过程认识不足的现状,针对该区域降水量变化问题展开研究。主要利用1961—2013年青海湖南部地区5个气象站逐日及月降水量历史资料,通过线性回归、滑动平均法,分析了青海湖南部地区近53年季、年降水量变化特征及不同降水等级降水日数,并用Mann-Kendall检验降水突变特征。结果表明：青海湖南部地区年降水总体呈微弱增加趋势,增长率为4.42 mm/10 a,主要来自于春、夏、冬季降水量增加的贡献。青海湖南部地区降水除秋季减小趋势外,春、夏、冬季降水均呈增加趋势,夏季降水增加较为明显,降水量的四季变幅表现为夏季>秋季>春季>冬季。夏半年雨量和雨强呈增大趋势,且小雨雨日减小,中雨雨日和雨量增加;而冬半年小雪雪日减小,小雪强度增大。不同量级降水中,中雨雨日与雨量增多、小雨雨日、雨量与雨强均有减少。降水突变检验表明,青海湖南部地区年平均降水出现2次突变,分别为1976年和2004年,1976年突变前后年平均降水相差158.4 mm,由多雨期转为少雨期;而2004年突变则表现为从少雨期到多雨期,突变前后年平均值相差95.5 mm。     

典型喀斯特高原湖泊气候变化特征分析——以贵州草海为例

威宁草海是贵州省内最大的天然淡水湖泊,是喀斯特高原湖泊的典型代表。本研究基于威宁县1951—2016年逐月气温和降水资料,采用累积距平法、Mann—Kendall非参数检验、Sen’s斜率估计及Morlet小波分析等方法分析了草海地区气候变化特征。结果表明：1951—2016年草海地区气候向气温显著上升、降水明显下降的暖干化趋势发展;气温上升率为0.14℃/10 a,不同季节增温速率表现为秋季>冬季>夏季>春季,年降水量下降倾向率为21.46 mm/10 a,不同季节降水量下降速率表现为秋季>夏季>春季>冬季;从年代际变化来看,草海地区气温在20世纪50到70年代呈下降趋势,之后持续升高,不同季节表现为夏冬季开始变暖的时间要比春秋季开始变暖的时间早;年均气温在2002—2003年间发生突变,不同季节突变年份不一致,年降水量和不同季节降水量突变大多发生在1983年左右;Morlet小波分析表明,草海地区气温存在29、14、6年的尺度变化周期,年降水量存在30、20、9、4年的尺度变化周期。研究结果可为草海湿地生态环境保护和可持续发展提供科学依据,同时也为喀斯特高原湖泊区制定应对全球变暖策略提供数据支撑。     

1961-2015年寿阳县气候变化特征及对玉米生产的影响

为了进一步认识全球气候变暖背景下寿阳县气温、降水响应及变化情况,依据寿阳县1961-2015年气温、降水逐月实测资料,运用线性趋势、距平分析、5年滑动平均、Mann-Kendall非参数检验和滑动t检验等方法,分析了寿阳县气温、降水量年际和季节变化趋势和突变特征。结果表明：近55年来寿阳县年平均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.15℃/10 a,并经历了“冷-暖-冷”3个时期;四季气温均呈上升趋势,冬季上升最快,其次是春季,秋季比春季略低,夏季最低;年平均气温、春季、秋季和冬季平均气温分别在1990年、1996年、1993年和1986年发生了暖突变,夏季平均气温在1975年和1993年出现了由高到低和由低到高的转变。年降水量呈减少趋势,气候倾向率为-9.85㎜/10a,存在着明显的“多-少-多”3个阶段变化;四季降水量均呈减少趋势,夏季减幅最大,秋季次之、春、冬季不明显;年和秋季降水量分别在1967年和1968年发生减少突变,春季降水量在1999年和冬季降水量在1979年各出现了由多到少的转变,夏降水量无突变以及跃变特征。气温升高、降水减少对寿阳玉米生产的影响利弊共存。     

陕西省气温降水的年际和季节变化特征

为了深入认识全球气候变化背景下区域气温、降水响应及变化趋势,通过采用距平分析、线性趋势法、5年滑动平均、Mann-Kendall突变检验以及滑动t检验方法,分析近50年陕西省气温降水的年际和季节变化特征。结果表明,陕西省1960—2009年气温的年际和季节变化以年平均气温、春季、秋季和冬季平均气温的显著升高、及冬季和秋季的较早增暖突变为特征;降水量的年际和季节变化以年降水量、春季和秋季降水量显著减少,夏季和冬季降水量显著增加,以及春季降水量的较迟减少突变、夏季降水量的较早增加突变为特征。近50年陕西省气温降水年际和季节变化趋势符合中国气候变化的总体趋势。     

原阳县近40年气温、蒸发量变化和突变分析

为了掌握在气候变暖背景下原阳县气温及蒸发量近年的变化情况,利用原阳县气象局1971—2009年的逐月20 cm蒸发皿蒸发量、月平均气温的实测资料,分析原阳县蒸发量和气温的时间变化特征。结果表明：（1）气温整体呈上升趋势,1971—2009年近40年间平均气温上升了约0.4℃。20世纪70年代缓慢上升,80年代转为下降趋势,90年代以后升温趋势加快。季节上,春季、秋季和冬季的气温变化倾向率都为正值,分别为0.51℃/10 a、0.10℃/10 a、0.34℃/10 a。冬季增温最为明显,春季次之,但是夏季的变化倾向率为负值(-0.09℃/10 a)。（2）年蒸发量呈下降趋势,气候变化倾向率为-153.4 mm/10 a。其中,20世纪70年代缓慢下降,80年代下降趋势明显,90年代以后呈波动上升,自2001年又呈现出下降趋势。分析季节变化可以看出：以春季和夏季下降趋势最为显著,气候倾向率分别为53.9 mm/10 a和56.7 mm/10 a,秋季、冬季不太明显。采用累积距平对年平均气温和年蒸发量进行突变分析,发现1983年、1993年为气温突变年。其中,1993年突变最为显著,有偏冷期转为偏暖期。1986年为蒸发量突变年份,蒸发量由偏多期转为偏少期。     

海气异常对山西省春季大风年际异常的影响分析

为了充分认识山西省春季大风异常的时空分布特征并揭示其成因,为农业防灾减灾、改善生态环境提供决策依据,利用65个地面气象站1986—2009年逐日风观测资料和海气相关资料,应用经验正交函数分解、合成分析、序列相关分析和奇异值分解等方法,对山西省春季大风日数异常变化及其与海气异常的相关关系进行了分析。结果表明：（1）山西省春季大风日数年际异常主要存在2种不同的空间分布特征,以全区基本一致型为主,且这种分布型式呈现出年际变化特征;此外,还存在偏多、偏少并存的分布特征,且这种分布型式呈现出年代际变化特征。（2）山西省春季大风日数年际异常与中高纬环流形势异常存在显著关系。山西春季大风日数偏多年份,200 hPa、500 hPa和850 hPa高度场中高纬环流形势的异常主要表现为东亚大槽的加深、乌拉尔山脊的加强。山西省春季大风日数与同期春季亚洲西风环流指数、前期冬季北半球极涡强度指数以及前期东亚冬季风指数之间相关性较大。（3）太平洋海温异常主要影响山西春季大风日数的年代际异常,且这种影响具有持续性,而前期冬季太平洋海温场异常对山西省春季大风日数异常的影响比同期春季或前期秋季海温场异常对它的影响更为显著。当赤道太平洋呈PDO暖位相时,山西春季大风日数异常场呈现自东北向西南负正相间的空间分布。     

全球变暖下1951—2014年北京地区的季节变化

为了深入了解气候变暖背景下北京季节变化特征,利用1951—2014 年北京观象台逐日气温资料,采用相关分析和突变检测等方法,研究了北京四季开始日期和四季长度的变化特征及其与气温变化的联系。结果表明：（1）北京春季、夏季、秋季和冬季的常年平均开始日期分别为4月3日、5月26日、9 月16 日和11 月3 日。1951—2014 年北京入春和入夏日期显著提前,入秋和入冬日期显著推迟。（2）北京冬季最长,其次为夏季和春季,秋季最短。1951—2014 年北京地区夏季显著延长,而冬季显著变短。夏季显著变长是受夏季开始日期显著提前和秋季开始日期显著推迟共同影响;冬季显著缩短则是受春季开始日期显著提前和冬季开始日期推迟共同影响。（3）1951—2014 年北京年平均气温呈显著升高趋势,线性变化率为0.35℃/10 a。北京气温变化对气候季节变化有显著影响,气温升高,则春季和夏季开始日期提前,而秋季开始日期推迟,夏季延长。（4）北京四季开始日期和四季长度在1990 年前后均发生了显著突变。在全球变暖背景下,北京气温、四季开始日期和四季长度均对气候变暖存在非均衡响应。     

沈阳市不同时间尺度降水趋势及突变研究

为服务地方工农业生产,提高降水预报准确率,研究降水时空分布及变化规律。以沈阳市东陵区观测站1951—2012年逐月降水量为基础,采用极比、标准偏差、气候倾向率和Mann-Kendall非参数检验法,分析了该地区年际及四季降水的稳定性、变化趋势及突变特征。结果表明：沈阳市自1951年以来,年际降水相对稳定呈波动下降趋势,其中1953—1982年为显著减少时期,气候倾向率为-84.822 mm/10 a,1983—2012年为缓慢减少时期,年际降水在1961年突变性减少,突变之后降水量平均减少146.2 mm。近年代春季降水极不稳定,降水序列有微弱增加,不存在气候突变点。夏季降水较稳定呈趋势减少,倾向率为-15.916 mm/10 a,在1961年突变性减少,突变之后平均减少120.0 mm。秋季降水极不稳定呈微弱减少趋势,没有明显突变点。冬季降水极不稳定有微弱增加趋势,1993—2012年增加显著,在2004年突变性增加,突变后平均增加14.7 mm。年降水、夏秋季降水在1982年之前降水明显减少,1983年之后变化相对平稳;冬春季在1996年之后表现出增加趋势。     

基于小波和M-K的豫东农区近60年气温变化的多时间尺度分析

摘 要：了解全球变暖背景下豫东农区气温变化规律及其演变趋势,可为农业科学发展提供必要参考依据。本文选取豫东地区5个气象观测站1951—2011年的气温观测资料,集成Mann-Kendall分析、一元线性回归分析、5a滑动平均分析、Morlet小波分析等方法,分析了豫东地区气温的突变事实、变化趋势及变化周期。结果表明：豫东地区年、冬季、春季、秋季平均气温分别于1993、1969、1984和2004年发生增温突变,夏季平均气温没有突变年份;年、冬季、春季、秋季平均气温升温趋势明显,其年际倾向率分别为0.186℃/10a、0.251℃/10a、0.259℃/10a、0.221℃/10a,夏季平均气温变化趋势不明显;近60 a来四季及年平均气温的震荡周期变化特征复杂,存在多重时间尺度上的嵌套结构,年平均气温普遍存在准3年、准10年和准16年震荡周期信号。豫东地区近10年增温显著,气候变暖对农业生产的影响既有利也有弊,冬春季增温一方面有利于提高冬小麦产量,同时会加剧病虫害及霜冻干旱灾害的发生。     

近52年新疆吉木乃县气温、降水变化特征及未来变化分析

为了了解吉木乃县自1961年以来的气候变化特征,依据吉木乃气象台站月平均气温、降水资料,运用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波变换分析1961—2012年吉木乃县气温、降水变化特征,并结合区域气候模式PRECIS输出的气候情景数据,预估SRES A1B情景下2021—2050年吉木乃县气温、降水变化趋势。结果表明：（1）近52年吉木乃县年平均气温与年降水量分别以0.4℃/10 a、10 mm/10 a的速率呈明显上升趋势,1988、1986年分别为两者的升高突变年,且20年和18年是两者变化的主要周期;（2）就四季气温增幅而言,秋季>春季>夏季>冬季,其中冬季气温升高不明显;就四季降水量变化而言,仅有冬季降水量增加明显;（3）PRECIS能够模拟出1971—2000年吉木乃县气温、降水的季节变化特征。气温模拟值以冷偏差为主,降水模拟值以正偏差为主;（4）SRES A1B情景下,2021—2050年吉木乃县年均温、年降水量预计分别以0.75℃/10 a、5.6%/10 a的速率升高和减少。较气候基准时段,未来30年年均温预计升高2.8℃,年降水量预计减少9.5%。     

江西近55年秋季降水时空分布及异常环流特征分析

为了研究江西近55年秋季(9—11月)降水的时间空分布及其异常环流形势特征,利用1961—2015年共55年86个气象站逐日降水资料及NCEP/NCAR月平均再分析资料,采用EOF、REOF分析、Morlet小波分析、趋势分析、M-K突变检验和合成分析等方法,研究江西近55年秋季降水的时间变化规律、空间分布特征及旱涝年的环流特征。结果表明:近55年来江西秋季降水呈弱增长趋势,在1981年、1984年和1987年发生突变,存在12~14年和2~4年的周期。空间场可分为全省一致型,南—北相反型和南北—中部相反型,其中全省一致型为主要空间分布形式。江西秋季降水可分为5个区域:一区(赣北中西部)、三区(赣中西部)和五区(赣中中东部)秋季降水呈增多趋势,二区(赣南)秋季降水呈减少趋势;四区(赣东北)秋季降水变化趋势较为稳定。5个区域秋季降水都存在2~4年左右的周期变化,还有多个区域都存在4~6年左右的周期变化,最长周期为14年左右。此外,江西秋季旱年,欧洲东部500 h Pa的大槽加强,江西850 h Pa处东北风距平中,降水偏少;反之,降水偏多。     

锡林浩特市50年降水量变化特征分析

为了预估锡林浩特市未来降水演变趋势,为制定流域治理规划以及合理开发利用水资源提供理论依据,利用气候趋势分析、小波分析和M-K突变检验等方法,分析锡林浩特市1961-2010年50年降水的多时间尺度变化特征。结果表明：年降水量呈弱减少趋势,夏季和秋季呈减少趋势,夏季尤为明显,但夏季降水量对年降水量的贡献最大;春季和冬季虽呈弱增加趋势,且春季大于冬季。各月降水量呈现出偏多和偏少波动变化趋势,其中减少最多的是8月,其次是7月。年降水量历史极大值出现在1974年,极小值出现在2005年,极差达359.9 mm。多雨期出现在20世纪60年代末期-70年代末期以及90年代,少雨期出现在20世纪60年代和2l世纪初。降水量变化存在明显的多时间尺度变化特征,变化周期在小尺度上变化频率较高,而在大尺度上相对较低,分别以2~5年和10年左右周期表现显著。1999年是50年年降水量变化的显著突变点,由多雨期转为少雨期。     

甘肃黄土高原近52年四季极端降水变化特征

为了客观分析并揭示甘肃黄土高原近52年各季极端降水过程的气候变化事实,利用甘肃黄土高原地区1960—2011年12个站点及周边4个站点的逐日降水观测资料,用阈值检测方法计算出甘肃黄土高原地区极端降水的阈值,并运用气候线性趋势、多项式拟合、反距离加权法、Morlet小波、Mann-Kendall检验、R/S方法分析了近52年甘肃黄土高原四季的极端降水特征。结果表明：（1）甘肃黄土高原地区近52年极端降水主要发生在夏季;（2）四季极端降水都呈下降趋势,其中秋季下降趋势最为显著;（3）夏季和秋季极端降水量和年极端降水量的相关性最好,对年极端降水量有很好的响应;（4）在空间分布上,四季极端降水在北部增加显著,减小区主要集中在中部;（5）四季极端降水在不同的时间序列存在长短不同的周期震荡,以25年左右的震荡周期最为明显;（6）只有夏季极端降水发生了突变;（7）R/S分析表明,夏季极端降水未来的变化趋势和过去相反,其他3个季节极端降水未来的变化趋势都和过去一致。关键词：极端降水;四季;变化特征;甘肃黄土高原     

1981—2010年拉萨市降水特征分析

为了给拉萨市年际或更长时间的降水预测提供参考,并了解其降水气候变化的背景情况。利用拉萨市1981—2010年4个台站逐年降水资料,通过距平、滑动平均、趋势系数、突变分析、小波分析等方法,初步分析了拉萨市年降水量的变化特征。结果表明：近30年来,拉萨市降水量呈现前枯后丰的形态,年降水量总体上为上升趋势;从各站分析,春季、夏季以及全年降水量呈上升趋势,冬季除墨竹工卡以外,其余各站表现为下降趋势;拉萨市降水突变于1986年,在21世纪初增多趋势显著;年降水周期存在2个特征时间尺度,即2~4年、3~5年,均通过显著性检验,其中以准3年的年际振荡周期最为明显。从灾情看,无明显的特旱、特涝、重旱和重涝年,正常年份占51%,轻涝年出现的几率较轻旱年稍偏高。     

临汾市37年蒸发皿蒸发量变化特征及影响因素

利用山西省临汾市17个气象观测站1977—2013年37年蒸发皿蒸发量及其相关气象要素资料,采用线性倾向估计、累积距平和完全相关系数法,初步分析了临汾市蒸发皿蒸发量气候变化特征及影响因素。结果表明:夏季和春季蒸发量较大,分别约占全年39.3%和34.0%,其次为秋季和冬季,冬季蒸发量最少。37年年蒸发量呈波动下降变化趋势。四季蒸发量中,春季、夏季、秋季、冬季均呈现下降趋势,其中夏季蒸发量下降趋势最明显,其变化率为-26.30 mm/10 a;其次为秋季,为-16.47 mm/10 a;春季和冬季分别为-10.47 mm/10 a和-7.91 mm/10 a。从年代际特征来看,临汾市年蒸发量年代际变化整体呈现出"增加—减少"趋势。从年代际变化季节特征来看,临汾市春季呈现出"减少—增加"趋势,夏季和秋季呈现出"增加—减小"趋势,冬季呈现出一致减小趋势。临汾市蒸发皿蒸发量与日较差、气温、日照时数呈正相关,与降水、水汽压、相对湿度呈负相关。日照时数与气温是影响临汾市蒸发量减少的主要因素。     

中国日照时数时空变化特征及其影响分析

为研究气候变化背景下中国日照时数的时空变化特征,基于中国2089个气象台站1961—2017年的观测数据,运用趋势分析、突变检测、相关分析等方法,分析中国不同区域日照时数时空变化特征及影响因素。结果表明：中国日照时数的空间分布特征为“南少北多”,并呈现显著减少趋势,其速率为 -45.8 h/10 a;西南地区在1989年发生突变,西北地区1983年发生突变,东北地区1985年发生突变,其他地区未发生突变;从季节上看,日照时数夏季最高,其次是春季和秋季,冬季最低;下降速率夏季最快,其次是秋季和冬季,春季变化幅度最小;日照时数与总云量、能见度、霾、降水量呈现显著负相关,与风速呈现显著正相关,与雾相关性不显著。