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。     

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。     

丹寨县日照变化及其对马铃薯生产的影响

丹寨马铃薯种植生产越来越受到重视、种植面积不断扩大,马铃薯是喜阳光作物,日照的变化可能造成期产量和品质的波动。通过对丹寨县48年的日照资料进行统计分析,年日照时数、四季日照时数以及马铃薯生长期间的日照时数均呈趋于减少趋势,但以夏季日照时数减少为主;年日照时数有20年、6～7年的准周期振荡规律,马铃薯生长期间的日照时数有15年和6年的准周期振荡规律,目前均处于高值期。马铃薯种植生长的日照条件目前好于上世纪80～90年代。     

关中-天水经济区气候变化特征分析

为正确认识关中-天水经济区气候变化特征,以1960—2014年研究区所辖的七市一区气象站点逐日气温和降水量实测值为基础,综合运用气候倾向率、累积距平法、Morlet小波函数、Mann-Kendall非参数检验法,并结合滑动t检验、Yamamoto分析对其气候变化特征进行诊断分析。研究结果表明:关天经济区近55年来,年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温及降水强度均有上升趋势,年降水量、降水日数呈下降趋势。20世纪90年代是气候变化的转折点,降水量、年平均气温较其它年代增幅明显。降水量存在准6、14、22、32年周期;降水强度存在准6、10、22、27、32年周期,年平均气温存在准28、22年尺度的变化周期。降水要素仅存在弱突变,气温要素呈现相对较强突变。研究区气候整体态势偏向暖湿化趋势发展。     

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。     

1962—2013年山东临沂四季变化特征分析

为了反映气候变暖对临沂季节变化的影响,以便更好地服务于当地应季农业生产、防灾减灾等方面,根据气候季节划分国家标准,利用临沂市气象局所辖10个台站1962—2013年逐日气温资料,分析了临沂地区近52年来四季开始日期和四季长度的变化特征。结果表明：临沂市春季起始日明显提前,秋、冬季起始日均有不同程度的推迟,且这种变化在20世纪90年代到21世纪初最为明显,而夏季起始日变化趋势则不明显。四季长度的变化表现为,春、夏季略呈延长趋势,冬季则呈现明显缩短趋势,秋季变化趋势不明显。四季长度的突变多发生在20世纪80年代末到90年代初,且在80年代后,春、夏季长度呈增加趋势,冬季长度则持续缩短,尤其是1998年以后冬季缩短更为明显。四季长度均存在3年、6年、9年的周期,其中春季以3年周期最为明显,夏、秋、冬季则以6年的周期最为显著,另外春、夏、秋季长度还存在12年左右的周期,冬季长度存在30年左右的周期。     

菏泽市降水变化趋势与时空分布特征

本研究对菏泽市的降水短期气候预测和应对气候变化具有重要意义。同时,也为合理利用气候资源、优化产业布局以及政府指导农业生产提供了科技支撑与理论支持。笔者利用菏泽市8县1区的1971—2010年的地面气象观测资料,运用一元一次线性回归分析法、M-K检验法、降水保证率法,对菏泽市近40年降水的空间分布、降水的年际年代变化趋势、降水的突变分析以及各县区的降水保证率进行分析。结果表明：菏泽市的年平均降水量从东南部县区向西北部县区呈阶梯状减少的趋势,并呈现出明显的上升趋势,上升速率为16.5 mm/10 a。1971—2001年的UB线大于0,降水量增加且趋势明显;2002年以后,UB线小于0,降水量减少。UF曲线和UB曲线在2条信度线之间存在交点,交点对应的年份为2003年,即2003年是菏泽市降水突变的时间点。当降水量保证率相同时,菏泽市各县的年降水量由北向南呈逐渐递增的趋势。     

浙江省日照时数时空分布特征

为了了解浙江省日照的时空分布特征,更好地为农业生产服务,笔者根据1971-2009年浙江省65个台站逐月日照资料,利用Morlet连续小波变化、功率谱检验及Mann-Kendall检验,研究了浙江省日照时数的时间变化趋势、周期演变规律和突变转折点;并通过等值线分布和EOF分解等方法,分析了浙江省近39年的日照时数的空间分布特征。结果表明：浙江省日照时数存在不同尺度的周期分量,6~9年的周期振荡较强烈,其中8.7年周期通过了功率谱95%的置信度检验;Mann-Kendall检验表明浙江省日照在全时域表现为一致的减少趋势,并且在70年代中后期存在突变;浙江省日照时数空间分布上呈现自东北向西南减少的趋势,EOF分析得出全省日照距平表现为整体一致的减少趋势。     

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。     

辽宁阜新蒙古族自治县雷暴气候统计特征分析

为了给防雷减灾工作提供科学的理论依据,利用阜新蒙古族自治县（以下简称：阜蒙县）1963—2012 年的雷暴资料,以其所处的地理环境和气候特点为背景,采用数理统计、气候倾向率、线性拟合和小波分析方法分析阜蒙县雷暴气候特征。结果表明：近50 年来阜蒙县年平均雷暴日为29.04 天,属于中雷区;雷暴日数的年际变化幅度大,雷暴日出现最多的年份在1991 年和2005 年（43 天）,最少的年份在2010 年（18 天）,前者是后者的2 倍多;50 年来雷暴的发生有逐渐减少的趋势,并以0.852 d/10 a 的气候倾向率递减;阜蒙县雷暴集中出现在5—9 月,共出现1337 天,占全年雷暴日数的92.08%;有明显的季节变化,夏季最多,冬季最少;小波分析显示,阜蒙县年雷暴活动具有较强的17年和2~6年周期振动。     

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。     

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。     

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。     

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。     

1958—2013年山西降水的季节变化及统计特征

为了研究56年来山西旱涝的演变特征,系统分析山西地区旱涝灾害的季节变化,基于山西38个气象观测站1958—2013年的逐月降水观测资料,应用线性倾向估计、M-K突变检测和Morlet小波等方法,分析了山西降水的气候变化。结果表明：（1）56年来山西年平均降水量为377.6~600.2 mm,降水从北至南递增,中部小东西部大,且东部大于西部。（2）春季各地降水为55.7~107.4 mm,从北至南增加,北中部呈经向分布,南部为纬向分布;夏季降水为230.1~355.6 mm,大值区集中在东部;秋季降水为76.6~157.7 mm,纬向分布特征明显,从北至南递增,大值区位于东南部;冬季降水为5.1~24.4 mm,分布同春季降水类似。（3）山西年降水随时间呈显著下降趋势,下降幅度为12.6 mm/10 a;四季降水除冬季小幅增加外,春夏秋均有不同程度的下降。（4）山西年降水在1967年发生了显著突变,春季突变年份为1965、1982、1992、2002年,夏季突变年份为1977年,秋季突变年份为1969、2007年,冬季突变年份为1971、1980、1988、1991年。（5）山西年降水在不同时间尺度上存在3个周期,分别为7、15和26年;春季降水存在2个周期,分别为7和24年;夏季存在3个周期,分别为4、8和18年;秋季存在2个周期,分别为2和8年;冬季存在2个周期,分别为4和15年。