中国东北地区春雨开始期变化特征研究

为了研究中国东北地区春雨开始期的变化特征,揭示影响其变化的主要因素及影响机理,利用近50年（1959-2008年）东北地区（包括黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东北部）地面测站降水资料,给出了东北地区春雨开始期的划分标准及其推进特征,并分析了东北地区春雨开始期的时空分布特征。结果表明,东北地区春雨平均在5月下旬开始,由东南向西北推进。当东北地区春雨开始偏早（晚）时,东北地区5月的降水偏多（少）;主要以全区一致型,南北反相型和东南向西北“-+-”的空间分布特征;东北地区春雨开始期具有显著的年际变化,存在准2~3年的年际振荡特征。此外,当前期12-4月中国东部沿海海温偏高（低）时,东北地区春雨开始期偏早（晚）。     

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。     

近51年来广西不同等级降水的变化特征

基于广西省20个气象站点1961-2011年的逐日降水资料,采用一元线性倾向估计法、小波分析、M-K突变检测和R/S等方法分析了广西省不同等级降水的时空变化特征,并探讨了降水量的变化趋势。结果表明：(1)不同等级降水量的年际变化趋势有所不同,微雨和小雨呈非常显著的减小趋势,中雨呈明显的减小趋势,大雨呈不明显的减小趋势,暴雨呈不明显的增大趋势;(2)在0.05的置信度下不同等级降水量的突变表现出差异性,尤其小雨具有显著的突变现象;(3)在空间分布上,不同等级降水量既表现出东西差异,也表现出南北差异,微雨、小雨、中雨以及大雨均存在下降趋势,暴雨略有增加趋势,各站点的降水也存在空间差异性,这与年际变化趋势相一致;(4)从周期变化来看,受不同因素的影响,广西各等级降水量存在长短不同的周期振荡;(5)R/S分析表明,不同等级降水未来的变化趋势和过去一致。     

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。     

石河子垦区近51年降水统计特征分析

利用石河子市气象局1960―2010年近51年逐日降水气象资料,使用线性回归方法、M-K突变检验方法、相关性方法,分析石河子降水时空变化规律,结果表明:(1)石河子年降水量变化波动幅度较大,总体呈递增趋势,年降水量每10年增加8.3 mm。20世纪60年代至80年代年降水量逐渐增多,20世纪90年代至21世纪00年代年降水量逐渐递减。(2)降水量季节差异显著,其中夏季平均降水量最多,冬季降水量最少。四季降水量总体呈递增趋势。(3)通过M-K突变检验方法可以得出,石河子年降水量在1984年为突变年。(4)通过相关性分析得出,年降水量与相对湿度之间存在显著的正相关性关系,年降水量与气压、气温、日照时数之间相关不明显。(5)降水形成时大尺度天气形势有欧亚范围维持两脊一槽型、一脊一槽型、南北二支锋区汇合或中纬度锋区分裂短波槽型、南支槽发展东北上型或北支槽发展东南下型4种类型。降水主要发生月份是6~8月,降水的高发时段是每日的18时至22时。     

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。     

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。     

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     

基于EOF的陕西果区近50年降水分布特征研究

为了研究陕西果区降水时空分布特征,利用1961—2010年共50年的29个果业县气象站的降水资料,采用EOF（经验正交函数）展开和趋势法,分析了陕西省果区近50年年降水的时空分布特征。结果表明,陕西省果区年降水呈波动式减少趋势,气候倾向率为-18.5 mm/10 a;空间场分为总体一致型和南-北反相型,其中总体一致型为主要的空间形式。各空间型的时间系数波动强烈,体现了陕西果区降水年际震荡较大。     

山东夏季及夏季各月降水的时空分布特征

旱涝是山东的主要气象灾害之一,为了研究山东的旱涝特征特别是夏季的降水规律,笔者统计了山东省26个气象站1961—2010年共50年的夏季降水资料,以降水量距平百分率为主要指标衡量夏季降水的年际变化,并用谱分析的方法对其进行分析,得到了山东夏季及夏季各月降水的总体趋势、周期特征和空间分布特征。在此基础上,对夏季旱涝年进行了划分,并用标准差的空间分布进一步分析了夏季降水的年际变化。结果表明：山东夏季及夏季各月降水都具有2.1~3.3年左右的短周期和10年左右的长周期;从降水趋势来看,7月和夏季都呈减少的趋势,7月减少的趋势最明显,而6月和8月则呈略微增加的趋势;山东夏季和夏季各月降水的空间分布极为不均,具有明显的地域性特征;夏季旱年和涝年分别为7年和5年。通过本研究发现,山东夏季和夏季各月降水的时间和空间分布都极为不均,因此认识其特征是非常有必要和有意义的。     

ENSO事件对安徽省气候变化和旱涝灾害的影响

本文选用1960—2012年安徽省降水与气温数据资料,利用线性倾向估计法、反距离加权插值法、相关分析法和X²拟合检验等方法分析了近53年来安徽省气温和降水的时空特征以及ENSO对气候变化和旱涝灾害的影响。结果发现：（1）近53年来,El Nino事件和La Nina事件的出现频数分别为16次和15次,El Nino事件多发生在春、夏2季,结束于冬季;La Nina事件多发生在夏、秋2季,结束于春、冬季;（2）从时间上看,近53年来安徽省年降水量呈微弱的增加趋势;年平均气温呈明显的上升趋势,20世纪90年代后期升温趋势尤为明显;（3）空间上,降水量呈南多北少的分布特征,淮河以北降水呈减少趋势,而淮河以南则呈增加趋势;气温的高值中心位于皖南山区和大别山区;（4）El Nino事件使得降水量减少,气温增加,而La Nina事件使得降水量增加,气温降低,并且存在一定程度的滞后性;（5）El Nino事件和La Nina事件分别与安徽省的旱灾和涝灾存在显著的关系,旱涝灾害大多发生在ENSO事件年的当年、次年或前一年,且旱灾在连续性的El Nino事件年发生的概率更大。     

淮河流域夏玉米关键期水分盈亏时空变化分析

为分析淮河流域夏玉米关键期水分盈亏状况及其变化特征,为政府决策部门和农业生产者及时合理地开展田间管理和农业生产提供科学依据,利用淮河流域121个站点1971-2010年的气象资料,通过对夏玉米关键期的需水量和有效降水量的估算,采用水分盈亏指数分析了淮河流域各夏玉米种植区的水分盈亏特征。结果表明：淮河流域各种植区夏玉米关键期的需水量呈显著下降趋势,下降速度呈现出南部高于北部、平原高于山区的特点;多年平均的夏玉米关键期需水量表现出明显的纬向空间分布特征,由北向南增加。各种植区夏玉米关键期的降水量不显著增加,多年平均的夏玉米关键期降水量大致呈现南部多于北部、山区多于平原的空间分布特点;各种植区有效降水量与降水量的空间分布特点一致。各种植区夏玉米关键期均存在不同程度的水分亏缺,但水分盈亏指数呈不明显的增加趋势,水分亏缺的程度有缓和的趋势;多年平均的水分盈亏指数空间分布特征为自西南向东北增加,中部平原区大部分地区水分亏缺严重。     

陕西蒸发量变化时空分布研究

为了研究陕西省水资源现状和利用前景,为陕西省生态环境可持续发展提供重要的参考价值。根据陕西省95个气象站1978—2012年20 cm口径蒸发皿观测的蒸发量资料,利用气候倾向率、累积距平法、Mann-Kendall突变检测法和ArcGIS空间插值分析法,分析陕西省蒸发皿蒸发量的变化。结果表明：月蒸发皿蒸发量在3—7月呈增加趋势,1—2月、8月和10—12月呈减少趋势,9月无变化。年和四季的蒸发皿蒸发量呈减少趋势,蒸发皿蒸发量突变年在1994年,春季和冬季在1999年,夏季在1985年和2010年,秋季在2001年。1月、3—8月和11—12月有1个突变点,9月有2个突变点,2月和10月有3个突变点。空间分布上,多年平均蒸发皿蒸发量为从东北到西南减少的趋势;蒸发皿蒸发量气候倾向率年呈由东北向西南递增趋势,春季呈由北向南增加的趋势,夏季呈由东向西增加的趋势,秋季呈由东向西增加的趋势,冬季呈由中向南北增加的趋势。     

高原东北部春季冷空气次数变化及其诊断分析

利用青藏高原东北部68个台站1961—2015年春季(3-5月)地面气温观测资料,统计整理了春季各月冷空气过程的强度指数I(含次数)序列,应用气候诊断方法分析了区域冷气次数的变化特征及其成因。结果表明：在变化的趋势上,1961—2015年青藏高原东北部春季冷空气过程次数的气候变化倾向率为-0.290次/10a,减少的趋势不显著；柴达木盆地区、南部区的减少趋势与青藏高原东北部一致,东部区的增多趋势与青藏高原东北部相反。在周期变化上,青藏高原东北部和3个分区,3、5、7、8年准周期出现的频次相对较高,25年等其它准周期出现的频次相对较低。1991—2015年(1961—1980年),500hPa层贝加尔湖地区春季高度值持续偏高(偏低)是导致青藏高原东北部春季冷空气过程次数持续偏少(偏多)的主要成因之一。春季乌拉尔山高压脊、巴尔喀什湖至贝加尔湖低压槽、里海至咸海高压脊持续偏强,容易引导北方南下的冷空气从偏西北路径和偏北路径影响中国,青藏高原东北部位于冷空气南下的通道上,冷空气过程次数容易偏多；相反,冷空气过程容易次数偏少。     

东北地区冬季气温变化特征研究

利用1961—2014年站点观测月平均资料,选取东北27站,利用EOF分解方法分析中国东北地区冬季（12、1、2月）2 m气温时空变化特征,并通过相关分析得到东北地区2 m气温时空变化与太平洋海温及大气环流的关系。研究结果表明：EOF分解第一模态显示为全区一致的升温趋势,尤其表现在吉林省和黑龙江省;EOF分解第二模态为东北南部与东北北部的反位相关系,表现出显著的年际变化特征。与海温的相关关系研究表明：东北地区整体的升温趋势与赤道印度洋海温密切相关。从环流特征来看,对流层上层极涡强度偏强,并收缩在极地,东北地区为异常高压脊控制,抑制极地冷空气向南扩散;东北地区气温的南北振荡与赤道太平洋海温密切相关,前期及同期赤道东太平洋海温异常偏暖,对应东北气温南高北低的形势,从环流形势来看,大陆冷高压偏弱,贝加尔湖到雅库茨克为显著低压槽,值得注意的是与中纬度太平洋位势高度显著正相关,与东北到北太平洋位势高度显著负相关,与对流层上层赤道东太平洋位势高度显著正相关。     

东北地区杨树烂皮病气象预报模型研究

为了研究东北地区杨树烂皮病气象预报预警技术,以2002-2008年东北地区杨树烂皮病发生程度为研究对象,利用相应气象资料,在相关分析、逐步回归和逐步判别分析方法的基础上,构建东北地区杨树烂皮病气象适宜度预报模型,并将气象适宜度指数划分为非常适宜、适宜、基本适宜、不适宜4个级别,以反映气象条件对杨树烂皮病发生发展的适宜程度。结果表明：东北地区杨树烂皮病发病面积与冬季气温日较差≥15℃的天数、春季和初夏平均气温呈正相关,冬季气温日较差越大、春季和初夏气温越高,越有利于杨树烂皮病发生发展;入冬冻害、春季温湿条件对东北地区杨树烂皮病发生发展起主导作用,气温、空气湿度与杨树烂皮病发生程度关系最为密切;影响东北地区杨树烂皮病发生发展的关键气象因子分别是3月下旬风速、3月空气相对湿度、4月温湿系数、3月和5月及4月上下旬气温、上年11-12月气温日较差≥15℃的天数。预报模型对2002-2008年的历史拟合和重发生年2009年预报取得了较好的效果,分级和分省外延预报平均准确率均在75%以上,3省预报准确率顺序为：黑龙江>吉林>辽宁。     

中国农田生态系统水分利用效率的格局与成因

1980~2009间,中国农业区域年降水总量和年蒸散总量间的差额明显增大,农田水分需求增加,水分利用效率（WUE）是研究水分平衡的关键基础,因此综述WUE时空特征及其驱动机理,能够为不同农业区农田水分供需平衡管理提供理论支持。已有研究表明,中国农田生态系统WUE具有明显的时空差异,空间上总体呈现北高南低、东高西低的特征,时间上,北方农田WUE呈增加趋势,而南方地区相反;降水、气温、辐射等环境因子主要通过蒸散和总初级生产力的动态变化间接影响WUE,作物自身结构和遗传因素主要通过影响冠层和根系水、碳交换能力直接决定WUE的大小,而合理的栽培、灌溉及施肥方式能够提高降水的利用率、减少灌溉水损耗、改善群体光合性能,从而提高WUE。结合WUE的时空特征和变异机理,提高作物吸水特性、降低灌溉水损耗对于北方地区农田WUE的提高具有重要意义,而协调降水的季节分配、减少蒸散量和地表径流量是改善南方地区农田WUE的关键手段。     

生长季降水对黑龙江省水稻生产的影响

研究旨在分析寒地水稻洪涝的致灾因子—降水的变化趋势和特征及对水稻生长发育的影响,揭示其变化规率,以期水稻生产防灾减灾提供科学依据。利用黑龙江省水稻主产区气象观测站的降水量、发育期、产量资料及洪涝灾害资料,分析了水稻主产区夏季及关键生育期降水、暴雨量和暴雨日数变化特征,阐述了黑龙江省洪涝灾害的分布规率,分析了降水对水稻产量的影响。结果表明：1971-2016年稻区6-8月降水呈现西部和东部少、中部多的趋势,暴雨日数中西部多,东部少,暴雨量总体呈上升趋势；水稻关键期平均暴雨量为76.2毫米,总体呈小幅上升趋势,暴雨日数中西部多,东部少；1984-2010年黑龙江省洪涝灾害西北、东南、中部偏多,西南、东北偏少,总体呈逐年增加的趋势,且主要发生在夏季。制约黑龙江省各地区水稻生长发育及产量形成的降水阶段各地有所不同,北部主要在7月下旬,西部在7月下旬及9月下旬,南部在5月下旬、6月下旬及9月中旬,中部及东部稻区较为复杂,几乎贯穿整个生长季。