近55年来河西地区干旱时空演变特征及其与ENSO事件的关系

根据河西地区14个气象站点1961-2015年的逐月气象观测资料，基于SPEI指数采用Mann-Kendall趋势检验法、反距离加权插值(IDW)等方法分析了近55年来河西地区年代际、四季干旱及空间变化特征，并探讨了ENSO 事件与该区干旱的关系。结果表明：在年代际变化上，自20世纪90年代以来河西地区干旱次数增多、干旱程度加重。季节时间变化上，河西地区春、夏、秋季均呈干旱化趋势，春季干旱化趋势最为突出，夏季次之，冬季略呈变湿趋势。空间变化上，整个河西地区春季均呈干旱化趋势，而且大部分地区的春旱趋势极为显著，其中春旱趋势最显著的地方是金塔；冬季整个研究区趋于湿润化。各季节干旱高频区分别集中在：春季在金塔、民勤地区，夏季在河西西北部，秋季在河西中东部及西部的安西—玉门一线，冬季在101°E以西的河西地区。河西地区秋季SPEI与SSTA指数的相关性最为显著，春季次之，夏季最弱。ENSO事件发生强度与河西地区SPEI影响因子的多项式拟合关系表明，ENSO事件强度对温度的影响高于降水；其中在ENSO暖事件(厄尔尼诺事件)发生年份，气温有明显的上升趋势；在ENSO冷事件(拉尼娜事件)发生年份，少数年份降水有所增加，对气温的影响较弱。     

前期Nino 3.4 区海温变化与宁夏1、2月气温、降水的关系

通过对北半球极涡、亚洲极涡面积和强度指数、东亚大槽强度及位置指数的相关性年代际强弱分析、检验,在最强相关阶段对宁夏1、2月气温、降水影响进行相关性分析及显著性检验,通过检验的特征量与气温、降水在相应的阶段稳定性较好,作为预报预测的选取和参考因子具有一定的指示意义。对1961年以来Nino 3.4区12月海温监测状态与次年1、2月气温、降水进行相关性分析,得出前期Nino 3.4区12月海温自2000年以来在宁夏区域暖背景和厄尔尼诺-拉尼娜状态下,与次年1月气温、降水分别成正、负相关,系数较高;在厄尔尼诺状态下,与宁夏次年2月气温、降水的正、负相关性较高;在拉尼娜状态下,与次年2月降水的负相关较明显,上述相关均通过显著性水平检验,可作为短期气候预测中可确定因子的依据;海温在正常状态下与次年1、2月气温、降水均无明显相关。统计了1961-2010年共15次拉尼娜事件结束年对宁夏次年1、2月气温偏高、偏低、降水偏多、偏少影响的概率,并通过X²检验得出,拉尼娜事件与宁夏1、2月气温、降水无显著相关性。     

近46年El Nino/La Nina事件与渭北旱塬气候相关性分析

利用 195 5～ 2 0 0 0年陕西渭北旱塬地区 5个县、市冬季最低平均气温 ( 1月 ) ,夏季最高平均气温 ( 7月 ) ,秋季 ( 9～ 11月 )降水资料 ,对近 46年来陕西渭北旱塬地区气候变化与ElNino/laNina事件之间的相关性进行了分析研究。结果表明 ,对于渭北旱塬地区来说 ,LaNina事件的影响超过ElNino事件 ,LaNina年夏季平均气温显著下降 ,其影响年份在该地区出现冷夏 ,而秋季降水有增多趋势 ;ElNino年冬季平均气温略有上升 ,其影响年份在该地区出现暖冬 ,秋季降水则有所减少。     

ENSO事件对河西走廊气候与气候灾害的影响

通过对河西走廊敦煌、酒泉、张掖、武威4个城市58 a来气温和降水资料的搜集和整理,分析该区域气温和降水的变化、ENSO事件对该区气候以及旱涝灾害的影响。结果表明：1952年以来,该区年均气温总体呈波动上升趋势,气温增长率约0.3 ℃/10 a;年均降水量略有增加,增长率约2.3 mm/10 a。在58 a内该区发生旱涝灾害的频率为50%。小波分析显示,该区域轻度旱涝灾害周期为4~5 a,中度旱涝灾害周期为13~14 a,大的旱涝灾害周期为18~19 a,重的旱涝灾害周期为26~27 a。ENSO事件对该区平均气温的影响比平均降水量的影响明显,厄尔尼诺年气温明显升高,降水量略有增加;拉尼娜年气温明显降低,但年均降水量增加了10.5 mm。ENSO事件与该区旱涝灾害关系显著,该区域的旱灾和涝灾主要发生在ENSO事件年或前后年,并且旱涝灾害多发生在连续性的ENSO事件年。     

近52年来磴口地区气候变化分析

本文分析了磴口52年(1954-2005)逐月平均气温和降水量。结果表明:年平均气温逐年代递增,低温年发生在50至70年代,暖温年发生在80年代后,体现为"前凉后暖"的特点;年平均气温及各季平均气温均呈明显上升趋势,增长幅度依次为冬季>全年>春季>秋季>夏季。降水量年代际变化比较明显,60年代与90年代降水明显偏多,其它年代偏少,而且70年代是降水偏少的转折时期。年际间降水变化趋势不明显,丰水年与枯水年分别为36.5%和27.0%。降水的年际变幅夏季最大,秋季次之,冬季最小。降水主要集中在夏季,而且年降水的波动形态与夏季基本一致。     

乌鲁木齐降水分布型及其40多年来的变化

使用乌鲁木齐站1961-2003年的月降水值,分析了降水的年分布型及其随时间的变化.年降水距平数据经过标准化处理并计算了对应于R 1.17σ、R 0.33σ,R-0.33σ和R-1.17σ的值,以分析该年份是否为很干、干、正常、湿和很湿的年份.对年内暖半年和冷半年的降水分布型及其趋势也作了分析.结果表明,年降水显示出了增加趋势,尤其是20世纪80年代初期以来最为明显;冷暖2个半年的降水也都呈增加趋势.60年代和70年代早中期,干旱和很干旱年份出现频率很高,此后湿润和很湿润年份的数量显著增加.过去40多年里,冷暖2个半年可能出现的25种降水分布型中出现了20种.其中,以下7种出现频率最高:(a) 干旱冷半年-很干暖半年的年份;(b) 干旱冷半年-干旱暖半年的年份;(c) 干旱冷半年-正常暖半年的年份;(d) 正常冷半年和正常暖半年的年份;(e) 湿润冷半年和干旱暖半年的年份;(f) 湿润冷半年和湿润暖半年的年份;(g)很湿润冷半年和湿润暖半年的年份.分布型(a),(c),(d),(g)具有相同的频率(9.3%),而分布型(b),(e),(f)具有约7%的频率.降水的增多和分布型转向湿润对区域环境建设会产生明显的正面影响.     

东疆地区近46年气候变化趋势分析

运用哈密地区具有代表性的3个气象观测站1961-2006年的气温和降水资料,对哈密地区的气候变化作了分析。结果表明:近46年来哈密地区气温和降水都呈上升趋势,特别是上世纪90年代增温十分明显;以上世纪80年代后期为界,哈密地区气候分为冷、暖两个阶段,前为冷期,后为暖期,80年代后期到本世纪初,异常年份增加,表明气候变化越来越显著。     

气候暖干化对环县土壤贮水量的影响

通过对干旱半干旱区环县近38年(1971～2008)来的气温、降水分析发现,环县气候暖干化明显,年平均气温增高,增幅为0.0385℃/a,增温幅度远高于全国近40年增温幅度(0.004/a);气温年代变化以80年代到90年代上升幅度最大;季节变化以春季、冬季增温最为显著,夏季、秋季增温缓慢.年降水量呈略减趋势,逐月降水量变化不一致,6月、9月降水量呈显著增加,7月、11月呈显著减少,其它各月正常或略减变化;年代变化,70到80年代呈现增加,80到90年代减少,90到2000年来呈现增加;从80年代以来,春季降水呈显著减少,表明春旱明显,夏季、秋季和冬季的降水随年代不同有增有减,变化趋势不一.近26年(1983～2008)来,0～100 cm土壤贮水量呈升高趋势变化,年增幅为0.5586 mm/a.其中,春季和秋季呈递增变化,增幅分别为0.941 mm/a、0.5164 mm/a;夏季呈现减少趋势;不论是在干旱年、多雨年、或是不同年代情况下,一年中土壤贮水量的低值区总是出现在作物旺盛生长时期的6月份,而高值区总是出现在秋季,而不是出现在降雨量最多的夏季;气候暖干化对耕作层30 cm以上土壤贮水量影响明显,年景不同,土壤贮水量差异较大.     

新疆石河子地区近40 a来气候变化特征分析

利用1961-2001年石河子地区的气象资料,分析了40 a来气温、降水、日照的变化特征,结果表明:石河子地区的年、冬季、夏季气温总体呈上升趋势,20世纪60-70年代,年、冬季、夏季气温呈降低或不变的趋势,80-90年代气温呈增加趋势,80年代冬季升温比夏季升温明显,而90年代夏季升温比冬季明显;降水总体呈上升趋势, 降水增长率为10.6 mm·(10 a)-1, 90年代平均降水比30 a均值偏多20.8%;年平均日照时数总体呈下降趋势,但下降趋势不明显,日照时数的减少率为-9.2 h·(10 a)-1.充分表明,石河子地区气候正在趋于暖湿化,日照时数总体变化较为稳定,这对本区发展农牧业具有积极的作用.     

内蒙古翁牛特旗46年气候变化规律分析

本文分析了翁牛特旗46年(1957-2002年)逐月降水量和平均气温。结果表明:气温呈非连续增暖趋势,其中年平均气温线性变化率为0.39℃.(10a)-1,年平均最高气温线性变化率为0.19℃.(10a)-1,年平均最低气温线性变化率为0.93℃.(10a)-1;最低气温上升速率是最高气温的1-4倍,气温日较差显著减小。上世纪60年代较50年代有所增暖,80年代后期开始明显升温,90年代是近50年来最暖的10年。1987年开始转暖,其后呈连续性增暖趋势,1998年为1957年以来的最暖年,年平均气温7.7℃,高于1957年2.9℃。降水以平均5-7年的周期变化,并从50年代到90年代呈连续性递减趋势,线性变化率为-11.7mm.(10a)-1,90年代较50年代年降水减少了39.4mm。     

石羊河流域近45年气温和降水特征分析

利用1961-2005年石羊河流域上游(古浪)、中游(凉州区)、下游(民勤)当地气象站的气温、降水资料,分析了石羊河流域的气候变化特征.结果表明:45年来,流域气温总体呈上升趋势,20世纪60-80年代气温呈降低的趋势,而90年代开始到21世纪初气温呈上升趋势.年平均气温的升高主要是冬季和秋季增温的贡献.降水总体上呈相对增多趋势,上、中、下游降水的年代际变化呈现出不同的特点,降水分布不均.流域内降水量夏季最多,秋季次之,冬季最少;石羊河流域平均气温异常偏暖集中在90年代末到21世纪初,异常偏冷集中在60年代末;石羊河流域降水异常偏多出现在70年代和90年代,异常偏少出现在60年代.     

山西省气候变化的多尺度诊断

利用山西省108个地面气象站1957-2003年逐月降水、平均气温以及蒸发量等气象要素资料,采用主成分分析和聚类分析法进行气候分区,选取10个代表站的降水和平均气温序列,运用Morlet小波分析方法,对山西省47年气候变化以及不同时间尺度降水和气温变化的空间差异进行了诊断分析.结果表明:①山西省降水和气温存在多层次结构,不同时间尺度,存在不同的周期振荡行为.②山西省降水和气温总的变化趋势是20世纪80年代中期以前变冷变湿,且变化剧烈,之后变暖变干,且变化趋于缓和;21世纪初降水有恢复性增加趋势,气温有回落迹象.③山西省降水的空间差异明显,而气温变化的空间差异则相对较小.④从季节分布来看,21世纪初,春季降水偏少,冬季偏多,夏秋季降水则为偏少趋势中有小幅增加阶段;春季气温仍为偏高趋势,秋季有回落迹象,冬夏季为偏高趋势中有小幅回落阶段.     

影响柴达木盆地降水量变化的主要天气动力因素

为了解柴达木盆地内近57 a来降水量变化与太阳黑子、北极涛动(AO)和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等因素间的关系,运用线性趋势法、Mann-Kendall检验法和小波分析法等对盆地内8个气象站的降水量进行了分析。发现近57 a来盆地内降水量年平均增加0.628 mm,夏季增加0.423 mm,夏季降水占全年总增加量的67%,年降水量存在2~3 a和1 a的显著周期。降水量与太阳黑子相对数存在近似正相关的8~12 a的主共振周期,降水量滞后1.2~1.8 a。年降水量与AO主要存在近似正相关的2~3 a和1~2 a的共振周期。年降水量与ENSO存在近似负相关的3 a和近似正相关的5~6 a的共振周期。表明盆地内降水与其天气动力因素在不同的周期尺度上存在不同的相关性。     

黄河流域夏季降水与亚州季风的关系

利用1951-2009年600、850hPa 2.5°×2.5°NCEP/NCAR再分析资料和中国气象局整编的160站的降水资料,计算和分析了反映亚洲地区各个季风特征的指数序列及年代际变化。结果表明:夏季黄河流域降水与印度季风和高原季风关系密切,而与西北太平洋季风的关系不显著;印度季风偏强的年份,黄河流域降水偏多,而在印度季风偏弱的年份,黄河流域降水偏少;近59年来,印度季风指数与黄河流域降水同样具有2～3年、9～10年和21～22年的周期变化。     

近50年黄土高原气候变化特征分析

利用黄土高原地区55个气象台站1951-2000年50年的气温和降水逐日资料,分析了黄土高原地区气温和降水的地理分布特征和气候变化特征;把黄土高原地区分成4个小区,利用小波分析的方法研究了各个小区气温和降水的多时间尺度特征。结果表明:黄土高原多年平均年降水量的地理分布总趋势是南多北少,东多西少,由东南向西北递减,近50年来的降水是逐渐减少的;气温的地理分布特点也是南高北低,东高西低,由东南向西北递减,近50年来的气温是在逐渐上升的;各区降水主要存在准3a周期、8-12a和准22a周期,年平均气温的准3年周期在少数时段通过了显著性检验。     

新疆降水与环流场演变研究

通过分析南、北疆地区近50a来的降水演变特征,将南、北疆地区降水多寡典型年份对应的500hPa高度场和海平面气压场的距平进行合成,讨论了多雨和少雨期大气环流的气候背景特征。结果表明,近20多年南、北疆降水较20世纪60-70年代均有显著增加。南、北疆夏季降水与大气环流之间亦存在一定的联系,尤其是乌拉尔山高压脊的增强明显有利于南、北疆降水。     

近50年来喀什噶尔河流域气温、降水及径流的变化趋势

应用喀什噶尔河流域内7个气象站、3个水文站的观测资料,分析了全流域、平原区和帕米尔高原的气温、降水以及出山口控制站年径流量的变化特征.结果显示:①从20世纪90年代开始,喀什噶尔河全流域以及平原区和帕米尔高原的年以及冬、秋季明显增暖,近5年春季迅速增温.从90年代起,全流域与高原区的年降水量明显增加,近5年平原区也明显增加;自90年代起全流域的春季、夏季降水明显增加,而近5年秋、冬季增湿迅速;近5年平原区的秋、春季以及冬季降水增加明显,高原区却以夏、秋季增湿最明显.②喀什噶尔河全流域以及平原区和帕米尔高原的年气温与降水量都呈显著的线性增加趋势.平原区的秋、冬季气温显著上升,冬季最明显,夏季呈不显著的下降趋势;平原区的四季降水呈不显著的上升趋势.帕米尔高原的夏、秋、冬季气温呈显著的上升趋势,秋季最明显;帕米尔高原的四季降水呈上升趋势,只有夏季的增湿趋势较显著.③喀什噶尔河年径流量(3站合计)近47年来呈显著的线性上升趋势,以3.0%·(10 a)-1的速率增加.流域内3条河流情况有所不同,克孜河径流量的线性增加趋势最明显,而盖孜河呈不显著的下降趋势.     

50年来靖远县气候变化趋势分析

根据靖远县气象站1951-2004年气温、降水观测资料,运用累积滤波器法和Kendall秩次相关法,对不同时间尺度的气温和降水量变化趋势进行分析.结果表明:靖远县年平均气温呈现显著升高趋势,降水量有微弱增加,但增加趋势很不明显;春季、秋季和冬季气温均呈增加趋势,冬季增温趋势显著,夏季气温有降低趋势;各个季节降水量变化趋势较为复杂,春季和夏季降水量呈微弱增加趋势,而秋季和冬季变化趋势相反;各时段气温和降水量也反映了同样的变化规律.