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。     

山西省1981—2010年大气能见度变化趋势研究

采用线性倾向率以及气候变化趋势检验的方法分析了近30年山西能见度的变化特征,同时应用平均值法、累积百分率分析法和Ridit分析法,利用山西省109个地面站的大气能见度资料及相关的地面气象常规资料（1981—2010年）对能见度变化趋势进行分析,发现山西11个城市大气能见度空间分布呈现自西北向东南递增的趋势;30年来由于空气污染,11个城市的大气能见度均显著下降,山西省1981—2010年年、春、夏、秋、冬能见度年平均值变化一直处于下降趋势,线性倾向率与年变化趋势系数均为负,四季中夏季的下降趋势最明显,高于年总下降趋势,春季的下降趋势最小,年总下降趋势高于春、秋、冬季的下降趋势。能见度的4个季节的差异呈减小趋势,能见度下降最明显的为夏季。从山西省1981—2010年平均能见度的月和季变化可以看出,能见度有明显的月和季变化特征。能见度的月变化呈多峰分布,3个峰值分别出现在2、6、9月,最大值出现在6月;能见度的季变化呈单峰分布,夏季最高、秋季次之、冬季最低。     

西藏冰雹日数的时空分布特征

为了全面、深入地了解西藏冰雹天气分布特征以及变化趋势,为政府和社会有关部门防灾减灾提供科学依据。笔者基于1981-2010年西藏38个台站的冰雹观测资料,分析了冰雹日数的时空变化特征,发现全区冰雹日数呈东南向西北递增分布,年平均冰雹日数在10天以上的区域主要分布在海拔4000 m以上的浪卡子及高原北部区域,冰雹频发区主要集中在那曲地区。对西藏高原冰雹日数进行EOF分析,表明高原冰雹日数存在着“整体一致型”、“南北差异型”2种空间分布型。每天12-21时是西藏冰雹集中时段,尤其是午后至傍晚尤为显著。全年降雹主要集中在6-9月,其中有6成以上发生在夏季,而11月及整个冬季的雹日不足1天。西藏年雹日呈线性减少趋势的站点明显多于呈线性增加的站数,年雹日具有显著的减少趋势,平均每10年减少7.7天。     

鲁西南地区主要气象灾害时空分布特征分析

在气候变暖的背景下,气象灾害频繁发生。为了达到趋利避害、防灾减灾的目的,本文利用鲁西南地区7县2区的多年的气象站的观测资料,选取了1971—2010年的地面气象站的观测数据和历史气象灾害灾情数据,分析了鲁西南地区的主要气象灾害,简述了暴雨、雷电、大风、冰雹这四种气象灾害的时间和空间空分布特征,为鲁西南地区气象灾害防御提供了科技支撑和理论支持。结果表明: 暴雨日数随着年代的增加呈现出上升的趋势,空间分布总体呈纬向的自北向南递增趋势;雷电日数随着年代的增加总体呈逐年减少的趋势,空间分布由牡丹区逐渐向各县递减;冰雹发生次数呈减少的趋势;大风日数呈现出明显的下降趋势。     

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。     

气候变化背景下羌塘自然保护区冰雹日数时空变化特征

为了解羌塘自然保护区冰雹的气候特征,从而提出相应的防雹减灾对策与方法,以减少冰雹灾害带来的损失,利用羌塘自然保护区1971—2017年5个气象站的逐日冰雹日数资料,采用趋势分析,Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,分析气候变化背景下羌塘自然保护区近47年冰雹气候特征。结果表明：自然保护区各站冰雹日数为1.6～28.1天,总体东多西少分布态势。冰雹发生主要集中在6—9月,以8月最多；冰雹一天之内多发生12：00—18：00,持续时间多为1～10 min。近47年保护区冰雹日数呈减少趋势,平均每10年减少4.0天,尤其是申扎减幅最大,为－7.0 d/10a。20世纪70—90年代为冰雹多发期,21世纪前10年明显偏少。M-K检测显示,保护区年、夏季和秋季冰雹日数发生了气候突变,显著下降的突变时间出现在2000s年代中后期。保护区春、秋两季冰雹日数都存在着3a的显著周期,而春季冰雹日数还存在5a和8a的显著周期。冰雹日数减少与平均气温显著升高、气温日较差变小有关。     

近51年呼伦贝尔市暴雨日数的时空分布特征

为了研究呼伦贝尔市暴雨日数的时空分布特征,防范暴雨引发的洪涝灾害对农业产生的影响,利用呼伦贝尔市地区16个气象站1960—2010年逐日降水资料,采用线性趋势分析和Mann-Kendall突变检验方法,分析呼伦贝尔市近51年暴雨日数的时空分布。结果表明：该地区暴雨日数具有明显的年代际变化,总体方向呈减少趋势;暴雨的发生具有明显的季节分布特征,暴雨开始于春季5月,结束于秋季9月,且主要出现在夏季,并且集中在7月末和8月初;暴雨空间分布具有明显的地域性,各站暴雨日数和暴雨雨量极值均出现在松嫩平原与大兴安岭山脉东南过渡的山坡上,说明呼伦贝尔市暴雨受地形影响明显;暴雨日数突变减少时刻发生在1997年,突变后暴雨日数减少趋势显著。     

近35年山西飑线天气的时空分布特征及概念模型

为减少飑线天气对农业生产带来的影响,利用山西省气象信息中心1979—2013年信息化产品资料和MICAPS数据资料,对发生在山西境内的飑线进行统计分析。结果表明:山西境内飑线日数具有东部多于西部的空间分布特征;飑线主要发生在4—9月,其中6—7月出现的频次最高;飑线出现时间具有明显的日变化特征,其中16:00—17:00飑线发生的概率最大;近35年山西飑线日数以3.6天/10 a的速率减少;山西飑线的概念模型主要分为2类4型,2类主要是低涡类和西风槽类,4型分别为低涡加冷锋型、低涡无冷锋型、西风槽加冷锋型、西风槽无冷锋型;2类4型概念模型,低层均配合有冷式或暖式切变线;飑线过境时伴随的强对流天气取决于低层的湿度条件,当低层有湿舌相配合时常伴有短历时强降水天气,当低层被干舌控制时常伴有雷暴大风或下击暴流等强对流天气,当低层的温度露点差大于6℃且小于11℃时常伴有雷雨大风和冰雹等强对流天气。     

气候变暖背景下秦岭地区≥10℃热量的时空变化

在全球气候变暖背景下,秦岭地区农业热量的时空变化研究对调整农业种植结构,优化农业产业布局和实现农业的可持续发展具有重要意义。依据1961—2010年秦岭南北71个气象台站的资料,应用气候倾向率、Mann-kendall 突变检验、Moralt 小波分析和ArcGIS 空间插值法,对秦岭南北近50 年来≥10℃的积温、初日、终日和持续日数的变化特征进行分析。结果显示：（1）秦岭南北≥10℃的积温和持续日数均呈增加趋势,初日为提前趋势,终日为推迟趋势;秦岭北部≥10℃初日变化速率低于秦岭南部,秦岭北部≥10℃积温、持续日数和终日的变化速率高于秦岭南部。（2）秦岭北部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为1995 年、2003 年、1973 年和2000 年,秦岭南部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为2004 年、1995 年、1974 年和1977 年。秦岭南北部≥10℃积温具有明显的20~30年和7~10年的振荡周期。（3）空间上,秦岭地区≥10℃积温的空间变化相似,整体呈增加趋势。     

气候变暖背景下廊坊寒潮的变化与极端特征

摘 要：为揭示寒潮天气的变化及其极端天气对农业的影响，应用1964—2017年寒潮、气温、降水、大风、扬沙、地温等气象资料，采用线性趋势分析、数理统计、天气气候分析等方法对廊坊市寒潮天气的变化与极端分布特征进行了深入分析。结果表明：（1）廊坊市寒潮天气主要出现在10—12月及1—4月，10月最多。随年代变化，寒潮日数总体呈明显下降的趋势，但3、10月寒潮日数没有明显减少；寒潮初终日期有提前现象，最晚结束日期提前相对明显；（2）寒潮以48 h最低气温标准下为最多、24 h平均气温标准为最少；强寒潮、特强寒潮总数随年代变化有明显减少趋势，但48 h平均气温及最低气温统计标准的强寒潮次数没有减少，降温强度没有减弱；（3）80%以上的寒潮过程伴高影响天气，寒潮天气有5种类型：干型（大风降温）、湿型（雨雪降温）、先湿后干（先雨雪后大风降温）、混合型（大风伴雨雪降温）及先干后湿型（先大风后雨雪降温），前两种占比69.1%。大风出现在寒潮日当天及前一天概率较高，平均比例达63%；降水出现在寒潮前两天及前一天概率较高，平均比例为45%；（4）90%的寒潮天气过程有地面霜冻。随年代变化，3月中下旬、10月中下旬寒潮日数呈弱增加趋势，由于年代分布不均，寒潮频发年代霜冻概率增加。[结论]上述寒潮的变化与极端分布，将可能对小麦返青以及生长初期和成熟收获期的农作物带来不利影响，需引起重视。 关键词：寒潮；变化；极端分布特征；不利影响     

吉林省冰雹时空特点及冰雹过程评估

利用1951—2013年50站天气现象观测资料、冰雹灾情资料,分析了吉林省冰雹的时空特征,利用灰色关联度、百分位数、正态分布等方法建立了冰雹过程指数、冰雹过程评估等级指标、气候重现期指标。结果表明：吉林省1957—1986年为冰雹偏多阶段,1951—1956年、1987—2013年为偏少阶段;冰雹多发生在春夏之交;日内多发生在午后到傍晚前后,夜间较少出现;空间分布呈东西少、中南部地区多的特点。冰雹过程的时间变化规律和冰雹时间发生规律类似。对冰雹过程不仅可以进行排位、等级、气候重现期等方面的评估,还可以进行持续日数、覆盖范围、持续时间、最大冰雹直径等的评估,可操作性强,实现了在实际业务中对冰雹过程多角度快速评估的目的,对提高冰雹过程的应急响应和服务能力意义重大。     

临汾市冰雹气候特征分析

为了进一步了解临汾市冰雹的气候特征,从而提出相应的防雹减灾对策与方法,以减少冰雹灾害带来的损失,利用临汾地区17个自动站的冰雹资料,采用趋势分析,Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对临汾市近43年来冰雹气候特征进行了分析研究。结果表明：临汾市以西部山区为冰雹多发区,年冰雹发生次数呈显著下降趋势,气候倾向率为-1.18次/10 a,2007年为显著下降的突变点。同时,临汾市年冰雹发生次数存在着5年、17年和22年的周期,以17年为主周期,每年的5—9月为冰雹多发期,其中7月出现最大值,而每天又以12时—20时为冰雹的多发时段,冰雹持续时间一般较短,多为1~5 min。     

近35a山西飑线天气的时空分布特征及概念模型

为减少飑线天气对农业生产带来的影响,利用山西省气象信息中心1979年～2013年信息化产品资料和MICAPS数据资料,对发生在山西境内的飑线进行统计分析,结果表明：山西境内飑线日数具有东部多于西部的空间分布特征;飑线主要发生在4～9月,其中6～7月出现的频次最高;飑线出现时间具有明显的日变化特征,其中16-17时飑线发生的概率最大;近35年山西飑线日数以3.6天/10年的速率减少;山西飑线的概念模型主要分为两类四型,两类主要是低涡类和西风槽类,四型分别为低涡加冷锋型、低涡无冷锋型、西风槽加冷锋型、西风槽无冷锋型;两类四型概念模型,低层均配合有冷式或暖式切变线;飑线过境时伴随的强对流天气取决于低层的湿度条件,当低层有湿舌相配合时常伴有短历时强降水天气,当低层被干舌控制时常伴有雷暴大风或下击暴流等强对流天气,当低层的温度露点差大于6℃且小于11℃时常伴有雷雨大风和冰雹等强对流天气。     

1961—2010年山西终霜冻的周期分析及其突变特征

为了深入研究山西霜冻的发生演变规律,提高防霜减灾能力和农作物产量,利用山西62个测站1961—2010年的逐日最低地温资料,采用Morlet小波以及M-K突变检验等方法分析了山西终霜冻日1961—2010年的变化特征。结果表明：山西平均终霜冻日呈现提早结束的趋势并有显著波动变化,除1980—1989年及2005—2010年外,均表现为显著提早的趋势;2001—2010年是山西平均终霜冻日波动最为剧烈的时期。小波分析结果表明,2001—2010年山西轻微终霜冻、中度终霜冻、重度终霜冻的主要周期分别为15年、12年和7年;次周期分别为1年、1年和5年;目前,山西正处在轻微终霜冻的提前期以及中度和重度终霜冻的推后期。M-K突变检验表明,2001—2010年山西平均终霜冻日在1990年发生了一次显著的气候突变,且大部分站点的终霜冻日在1975—1996年之间都发生了突变,突变的空间分布总体表现为南部偏早北部偏晚,中部偏早、东部和西部偏晚的分布特征;突变在1980—1989年的分布区域最为广泛,中西部、西北部、东北部和中东部地区是突变最晚的地区。     

1960—2005年皖东南降水变化分析

以皖东南7个气象站1960—2005年降水资料为基础,系统分析了近46年来皖东南地区的降水变化趋势。结果表明:皖东南地区年降水量自20世纪60年代起呈减少趋势,70年代以来年降水量有增加趋势,但增加趋势不是很明显,各季节仅秋季降水量呈减小趋势,并通过显著性检验。1960—2005年降水日数和春冬季变化趋势不明显,夏季降水日数呈缓慢增长趋势,秋季降水日数呈现下降的趋势。极端强降水总量在1981年之后呈上升趋势,1963—1965年和1968年极端强降水总量呈减少趋势并达到显著性水平。极端强降水频率和极端强降水强度在1960—2005年间,未发生明显趋势变化。     

湖南农业气候资源对全球气候变化的响应分析

为了揭示全球气候变化背景下湖南农业气候资源的变化特征,利用湖南省97个台站1960-2010年逐日气象观测资料,在进行均一性检验和订正的基础上,分析湖南省农业气候资源时间、空间变化趋势及其差异。结果表明：湖南气温与全球气温变化趋势一致,呈现以变暖为主要特征的气候变化,相对应的热量资源也呈现为显著增多的变化趋势,以活动积温对气候变暖响应最敏感;湖南降水量无显著趋势变化,但在不同季节、不同地区的变化趋势差异较大,冬季湘北地区呈显著增多趋势,春季湘西地区呈显著减少趋势,夏季湘中地区呈显著增多趋势,秋季湘西南地区呈显著减少趋势;日照时数呈现以夏季显著减少为主要特征的变化趋势,减少幅度最大的地区位于湘江中下游地区。气候变化导致湖南省农业气候资源发生变化,进而影响到农业生产布局和结构,需合理利用气候资源,提高农业适应气候变化的能力。