榆中县近42年降水突变及周期变化分析

【目的】掌握黄土丘陵区降水特征、趋势变化和周期演变规律.【方法】利用榆中1971-2012年的日降水量资料,采用Mann-Kendall法和小波分析等方法,对榆中42a来的降水变化和突变现象进行了研究.【结果】近42a来区域年降水量变化在231.1~555.5mm,整体呈现减少趋势,气候倾向率为-3.68mm/10a,1971-1979年属于降水最多的年代,榆中年降水量的突变不太明显.四季降水量变化呈现不同的趋势,其中春季和冬季降水量呈现增多的趋势,夏季和秋季降水量呈现减少的趋势.四季降水突变情况有所差异.夏季降水从2009年开始发生了由多到少的突变.秋季降水在20世纪80年代初发生了突变.春季和冬季降水量没有发生突变.区域年降水量存在21a的最强显著周期和28a、8a的尺度变化周期,且8a尺度是榆中最稳定的变化周期.【结论】黄土高原丘陵区降水呈下降变化趋势,具有一定的周期和规律变化.     

1961～2013年新疆气温和降水的时空变化特征分析

【目的】利用新疆65个气象站1961~2013年的日平均气温和日降水量资料,分析新疆近53 a来气温和降水的时空变化规律。【方法】采用线性倾向率法,分析新疆1961~2013年以来气温和降水量,在时间序列上,用增减趋势累积距平法和Mann-Kendall突变检验法,对比分析新疆年均温和年降水量的突变情况,采用反距离加权插值法对新疆各站点的气候倾向率进行插值。【结果】1961~2013年以来,在时间变化上,新疆年均温和降水量均呈显著上升趋势,气候倾向率分别为0.324℃/10 a(P<0.01)和16.238 mm/10 a(P<0.01),且突变分别发生在1993和1983年。四季平均气温和降水量也呈现增高的趋势,其中冬季增温幅度最大,为0.39℃/10 a;夏季降水量增多幅度最大,为4.799 mm/10 a。新疆年均温、年降水量、四季均温和四季降水量的年代际变化均呈现出明显的增加趋势。在空间变化上,东疆、北疆西部和北部增温明显;北疆、南疆克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什地区西部和和田地区东部降水量明显增多。【结论】新疆气温、降水在时间和空间上均呈增加趋势,呈现出暖湿化现象。     

近60年乌苏市气候变化特征分析

基于乌苏市气象站1953 ～ 2012年月均气温、降水资料,采用Mann-Kendall法及Morlet小波变换等对乌苏市近60年的气温和降水数据进行了长期趋势、突变检测和周期性特征分析.结果表明,乌苏市近60年年均气温及降水均在波动中呈整体上升趋势,年均气温线性增暖率为0.35℃/10a,年降水量递增速率为7.65 mm/10a;年均气温在1988年发生了显著性突变,降水则未发生突变.四季平均气温及降水亦呈增加趋势,冬季升温最明显,增温幅度远高于夏季,其变化速率为0.58℃/10a;秋季降水量在四季中增加显著,其变化速率为2.39mm/10a.年均气温与年降水量之间不存在显著的相关性,春、夏季降水量与春、夏季平均气温之间表现为中度相关,均通过0.01的显著性水平检验;秋、冬季降水量与秋、冬季平均气温之间表现为低度相关.年均气温变化在10、18、24年时间尺度上均存在周期振荡,其中24年为1953 ～2012年气温变化的主周期.年降水量在6～8、20年时间尺度上振荡比较明显,以6～8年为整个时间域小尺度的主要周期;20年为主要周期时,其振荡主要表现在20世纪80年代以后,说明20年是20世纪80年代后的主要周期.由此可见,近60年乌苏市气候存在变暖变湿趋势.     

1961—2015年中国热区降水和气温时空变化特征

【目的】为深入认识中国热区降水和气温的变化特征,探讨中国热区农业气候资源对全球气候变化的响应。【方法】按照气候区划方法选取中国热区,利用1961—2015年76个气象站降水、气温资料,结合线性倾向率、距平与累积距平、Mann-Kendall检测、最小二乘法、克里金插值等方法分析了研究区年际、年代气候变化特征。【结果】(1)55年来,中国热区年降水量呈不显著增加趋势,线性倾向率为13.85 mm/10 a, 20世纪60年代为枯水期,20世纪90年代为丰水期,2002—2003年间降水发生了由多到少的突变;(2)降水量的空间分布具有明显的由东南向西北减少趋势,降水量增加明显的地区为海南岛,降水量减少明显的地区为云南。(3)热区年均温、年均最高温、年均最低温都呈上升趋势,增温速率分别为0.09、0.07、0.13℃/10 a, 1996—1997年间发生了由低温向高温的突变,1990—1999年气温呈增温趋势;(4)年均温、年均最高温、年均最低温高值区分布在雷州半岛,气温增加明显的地区为福建,气温减少明显的地区为云南西南部。(5)热区水热资源主要集中在中部和南部广西、广东和海南岛,热区西部云南地区气候较为适宜。【结论】中国热区过去55年整体呈增湿增温趋势,是中国响应全球气温变暖的非显著地区,年均最低温是热区增温的主要贡献者。研究从时间、空间方面把握热区气候资源的现状与趋势,为热区农业资源区划、农业可持续发展及其研究提供基础。     

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。     

六盘山自然保护区38年来植被覆盖与气候变化关系分析

以六盘山自然保护区的植被为研究对象,根据分布在林区的泾源、六盘山、原州区、西吉等台站的气象数据为依据,研究了1971～2008年六盘山自然保护区植被变化与气候变化之间的关系。结果表明,近38年来保护区内的六盘山降水大于南北区,南区远大于北区;近十几年降水有减少趋势。保护区内的六盘山气温低于南北区,南区低于北区;各区温度有很强的振荡一致性,近于同时上升下降;1984年以后,各区气温呈明显上升趋势,峰值和谷值全部上升,并在近10年有加快迹象;温差有增大趋势。保护区内的六盘山湿度大于南北区,南区大于北区;三区湿度的变化方基本一致,1989以后湿度迅速下降,尤其以北区最显著,六盘山与南北区、北区与南区的湿度差值有增加趋势,尤其是六盘山与南北区之间。周期分析表明,影响六盘山自然保护区的大气环流形势存在3年左右、8年左右、11年左右、15年左右的周期,主观分析异常强迫得到的周期与此一致或接近。在降水减少、气温升高、湿度下降等不利于天然植被正常生长的大背景下,六盘山自然保护区植被面积仍然在增加。     

中国东南部夏季1954—1990年降水特征

利用中国东南部86个测站37年（1954－1990）月平均降水量资源对其夏季降水进行了客观分区，并在此基础上，对各区区域平均降水序列的参数特征，趋势性，周期性，早涝特征等进行了研究，结果表明，由气候分区方法可以客观地将中国东南部夏季降水划分为1区（江北区），Ⅱ区（江南东部区），Ⅲ区（南岭区），Ⅳ区（华南区）和Ⅴ区（湘黔区）等5个区，用二次多项式拟合各个分区夏季降水的趋势，发现只有Ⅲ区和Ⅳ区37a夏季降水序列具有明显的开口向下的抛物线趋势，周期普查分析发现中国东南部各区（I区除外）存在5－9a和10－15a2个周期段的振动，旱涝普查表面各区在1950年代的6a中旱涝频繁，在1960年代各区普通偏旱，在1970年代各区基本正常，在1980年代，I区和II区水涝较多，I区尤为严重，Ⅲ区和Ⅳ区偏旱年份多，Ⅴ区基本正常。     

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。     

嫩江流域多年降水特征分析

[目的]探究嫩江流域降水及季节性降水变化特征。[方法]选取该流域内10个气象站，基于1969—2010年逐日降水数据，计算年降水量及冬夏季降水量，采用Mann-Kendall趋势检验法分析流域降水变化趋势，采用Theil-Sen estimator来计算趋势幅度，并利用Mann-Kendall突变检测法确定流域降水量发生突变的关键节点，综合分析嫩江流域降水的时间变化特征。[结果]近42年来嫩江流域年降水量以4.7 mm/10 a的幅度不显著下降，夏季降水量下降幅度(10.1 mm/10 a)高于年降水量，冬季降水量则表现为显著上升趋势，变化幅度为1.3 mm/10 a。嫩江流域年降水量为373.1～507.8 mm,夏季降水量为231.7～309.4 mm,冬季降水量为3.6～11.4 mm,中上游的降水量高于下游，10个站点年降水量主要以下降趋势为主，夏季降水量均表现为下降趋势，除乾安站降水量不显著下降外，其他站点冬季降水量均表现为上升趋势。夏季降水变化与年降水表现为较高的相似性，两者的Mann-Kendall突变检验结果也在形态上非常相近，均出现3个阶段的趋势变化，且波峰相近；在2...     

伊犁河谷喀什河流域降水变化特征分析

利用喀什河流域1965—2018年逐日降水量实测资料，采用线性趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、突变检验、Morlet小波分析方法对近54年新疆喀什河流域气候变化背景下的降水特征进行研究。结果表明，近54年喀什河流域年降水量总体呈24.14 mm/10 a的增加趋势，降水量在20世纪90年代增加最显著；喀什河流域降水量在冬季上升显著，夏季和秋季增加趋势较缓慢；喀什河流域降水量在冬季1月和2月增加明显。喀什河流域年降水量突变时间为1986、1988、1990年，春季降水量突变年份为1993、1994、1995、1997年，冬季降水量突变年份为1993年。喀什河流域年降水量主要存在15、6年2种周期性变化，其中15年为第一主周期，6年为第二主周期。由此可见，喀什河流域降水量呈显著增加趋势，冬季降水量对年际降水量增加贡献最大，1、2月份降水量对冬季降水量增加贡献最大。     

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。     

辽宁省降水资源的时空变化及分布特征

为辽宁省大气降水资源的合理规划与利用提供科学依据，选择1960－2019年辽宁省62个自动气象站降水监测资料，采用气候诊断分析方法，研究辽宁省降水资源的时空变化及分布特征。结果表明：1) 年降水量，辽宁各地年降水量平均为440.9～1084.9 mm，由西向东呈逐渐增大趋势，高值中心平均降水量＞900.0 mm，低值中心平均降水量＜500.0 mm，各地年降水倾向率平均为－36.88～－0.65 mm/10a，从西北至东南呈逐渐减小，东部山区的凤城、宽甸、丹东和东港一带为降水倾向率负值中心，倾向率≤－20.00 mm/10a，降水量线性减少120 mm以上，年降水量突变点在1975年，突变前后降水量平均减少43.8 mm。2) 季节降水量，春季各地降水量平均为67.3～148.6 mm，由东至西呈逐渐递减趋势，降水量突变不显著；夏季各地降水量平均为296.1～709.7 mm，从东南至西北呈逐渐递减趋势，降水量突变点在1968年，突变前后夏季降水量平均减少52.7 mm；秋季各地降水量平均为68.1～184.5 mm，东南至西北呈逐渐递减趋势；秋季降水量出现2次由多变少的突变点，降水量突变点分别在1965年和1994年；冬季各地降水量平均为5.4～42.1 mm，从东南至西北呈逐渐递减趋势，冬季降水量突变点不显著。随着降水量的减少，未来水资源供需矛盾更加突出，西北地区干旱强度与频率增大，东南地区干旱频率增加。     

新乡市近65a降水和干旱变化特征分析

【目的】掌握新乡市近65a(1951-2015)的降水和干旱特征,旨在为新乡地区农业提供干旱预警.【方法】采用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)对新乡市近65a的干旱状况进行计算,采用线性倾向法对降水和干旱进行趋势分析,采用滑动t检验法对其突变情况进行分析.【结果】新乡市春、夏和冬季降水呈现逐渐下降的趋势,气候倾向率分别为-16.9、-17.3和-0.15mm/10a;年、春季和夏季降水在1977、1982和1977年发生突变,突变前后平均值变化率分别为-14.5%、16.6%和21.0%;年SPI12呈现微弱下降的趋势,气候倾向率为-0.10/10a,全年和四季干旱均有增加趋势.年SPI_(12)无突变,春季、秋季和冬季SPI12发生突变的年份分别是1978、1977、1978年.【结论】近65a来新乡市降水量有下降的趋势,旱情日益严重.     

黄河源区1961—2017降水序列趋势及突变识别

【目的】通过对黄河园源区降水序列趋势及突变特征的识别分析,为水资源规划提供科学依据。【方法】运用MannKendall秩序检验法、滑动T检验法、ArcGIS地图法等,对黄河源区9个气象站点1961—2017年降水趋势及突变点进行诊断与识别。【结果】1961—2017年,黄河源区的年降水序列呈微弱上升趋势,源区内降水序列在2002年发生突变。春季、夏季、冬季降水序列分别在1975年、1980年,2002年,1997年发生突变,秋季降水序列未发生显著突变。1961—2017年源区东南部和西北部年降水增加趋势明显,源区内甘德、河南、久治、玛沁、兴海在57年间发生突变。【结论】黄河源区近57年来,降水量呈现增加趋势,季节降水变化显著,局部区域降水波动较大,对黄河源区农牧业发展有利。     

近30年石岛降水气候特征分析

基于1981~2010年石岛逐日降水资料,统计分析了该区域降水的气候特点和变化规律。结果表明,近30年石岛年均降水量为756.5 mm,季节性变化明显,降水主要集中汛期5~9月;年降水量气候倾向率为33.4 mm/10a,且存在1992和2002年为界限的气候突变,近30年降水量呈波峰-波谷-波峰式波动,并推断这种突变周期可能与ENSO暖事件有关;副高进退和台风北上是造成暴雨的重要因子;暴雨日数变化与降水量变化趋势类似,均呈上升趋势。     

近56年来新疆策勒县潜在蒸散量变化及影响因子分析

【目的】对策勒县潜在蒸散量变化特征进行分析,近而为评价该区域气候干湿状况提供一定的参考依据。【方法】基于策勒县近56年气象数据,依据Penman-Monteith模型计算得出该区1960-2015年逐日潜在蒸散量值(ET_0),并利用一元线性回归、Mann-Kendall检验及小波分析法分析ET_0的变化趋势、突变年份及周期性特征,最后结合主成分分析法探讨影响研究区潜在蒸散量变化的主要气象因子。【结果】①策勒县年均潜在蒸散量为784.23 mm,且以-4.83 mm/年趋势减小;②四季潜在蒸散量的变化一致,均呈减小趋势,其中春季ET_0的年际变化率为-1.60 mm/年,减少最为明显;③潜在蒸散量在1986年出现了一次明显的减小突变,小波分析发现年ET_0存在9、21、29年的变化周期,第一主周期为29年,其次为21年;④研究区潜在蒸散量的减少主要受平均风速的影响。【结论】近56年来策勒县ET_0的变化整体为波动下降的趋势,而除风速外降水的增加也是其ET_0减小的原因之一。     

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。     

1957—2015年舒城县降水气候特征分析

该文以舒城县1957—2015年的降水、气温等资料为基础,采用线性趋势分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、相关性检验等方法,系统分析了近59年来舒城县降水气候特征.结果表明:近59年舒城年降水量呈现以14.227mm/10a的线性趋势缓慢增加;1957—1965年存在7a振荡的主周期和3a振荡的次周期,1966—1975年存在10a振荡的主周期和7a振荡的次周期,1976—1998年存在10a振荡的主周期和2a振荡的次周期,1999—2010年存在6a振荡的主周期和4a振荡的次周期,2011—2015年存在5a振荡的主周期和2a振荡的次周期;近59年舒城年降水量没有显著的增长或减少趋势;年降水量与年雨日数之间存在显著正相关性;年降水量与年平均温度存在负相关性,自进入21世纪以来,与年平均温度的相关性正在逐渐减弱.     

Morlet小波在铜陵降水序列分析中的应用

基于近49a来的年均和月均降水资料,采用Morlet小波分析法对长江中下游铜陵站降水序列进行多时间尺度研究,并用Mann-Kendall法对其做了趋势分析。结果表明:(1)1960-2008年铜陵地区年降水量呈下降趋势,气候倾向率为-11.214 mm/10a。就季节而言,春、夏、秋季均呈下降趋势,只有冬季呈显著上升趋势;(2)小波分析显示年降水序列和季降水序列均存在多个主要周期的变化,小尺度范围内,年季降水突变点增多;(3)目前研究区处于降水枯水期末段,预计在2010年左右研究区将进入一个新的丰水期。     

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。