近60年长江源区径流变化特征及趋势分析

为深入了解长江源径流的演变特征和变化趋势,笔者以长江源为研究区,采用集中度、集中期、线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验、模比系数差积曲线,研究了长江源区径流的年内、年际、年代际趋势性变化,突变点检测和丰枯周期性。结果显示：长江源区1956—2012年径流量总体呈显著增加趋势,上游径流量年际变化较下游剧烈。长江源径流集中度主要集中在55%~85%,上游集中度高于下游。集中期主要分布在7月下旬—8月上旬且有推后趋势。沱沱河站径流主要受降水和冰雪融水补给,直门达站径流主要受降水、冰雪融水和地下水补给。21世纪以来,长江源径流进入丰水期,直门达站比多年平均增加19.3%,上游沱沱河站增加更为明显,达53.8%。沱沱河站年径流量突变点发生在2005年。直门达站年径流量突变点发生在1961、1968、2008年。1956—2012年沱沱河站有1个完整的丰平枯周期,直门达站有3个丰平枯周期。     

近60年来长江源区径流变化特征及趋势分析

为深入了解长江源径流的演变特征和变化趋势,笔者以长江源为研究区,采用集中度、集中期、线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验、模比系数差积曲线,研究了长江源区径流的年内、年际、年代际趋势性变化,突变点检测和丰枯周期性。结果显示:长江源区1956—2012年径流量总体呈显著增加趋势,上游径流量年际变化较下游剧烈。长江源径流集中度主要集中在55%~85%,上游集中度高于下游。集中期主要分布在7月下旬—8月上旬且有推后趋势。沱沱河站径流主要受降水和冰雪融水补给,直门达站径流主要受降水、冰雪融水和地下水补给。21世纪以来,长江源径流进入丰水期,直门达站比多年平均增加19.3%,上游沱沱河站增加更为明显,达53.8%。沱沱河站年径流量突变点发生在2005年。直门达站年径流量突变点发生在1961、1968、2008年。1956—2012年沱沱河站有1个完整的丰平枯周期,直门达站有3个丰平枯周期。     

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。     

沈阳市不同时间尺度降水趋势及突变研究

为服务地方工农业生产,提高降水预报准确率,研究降水时空分布及变化规律。以沈阳市东陵区观测站1951—2012年逐月降水量为基础,采用极比、标准偏差、气候倾向率和Mann-Kendall非参数检验法,分析了该地区年际及四季降水的稳定性、变化趋势及突变特征。结果表明：沈阳市自1951年以来,年际降水相对稳定呈波动下降趋势,其中1953—1982年为显著减少时期,气候倾向率为-84.822 mm/10 a,1983—2012年为缓慢减少时期,年际降水在1961年突变性减少,突变之后降水量平均减少146.2 mm。近年代春季降水极不稳定,降水序列有微弱增加,不存在气候突变点。夏季降水较稳定呈趋势减少,倾向率为-15.916 mm/10 a,在1961年突变性减少,突变之后平均减少120.0 mm。秋季降水极不稳定呈微弱减少趋势,没有明显突变点。冬季降水极不稳定有微弱增加趋势,1993—2012年增加显著,在2004年突变性增加,突变后平均增加14.7 mm。年降水、夏秋季降水在1982年之前降水明显减少,1983年之后变化相对平稳;冬春季在1996年之后表现出增加趋势。     

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。     

本溪山区极端降水指数的变化特征分析

为了进一步探讨降水及洪涝灾害发生规律,合理开发利用本溪山区水资源,利用本溪草河口气象站1953—2012年逐日降水资料,分析了本溪山区6个极端降水指数的变化趋势。结果表明：本溪山区年降水量年际差异较大,年降水量无显著的变化趋势;四季降水量也无明显的变化趋势。年降水日数呈明显的减少趋势,从1974年本溪山区降水日数开始减少;除春季降水日数变化趋势不明显外,其他各季均呈显著的减少趋势变化;夏季在1976年,秋季在1987年发生突变。降水强度无明显的变化趋势;最大5日降水量趋势变化不明显,但年际间差异较大;年极端降水事件无显著的变化趋势,20世纪50、60、80年代为偏多时期。     

靖远县近 60年来农业气候资源变化特征

为了全面分析气候变暖背景下靖远县农业气候资源变化特征,为该区合理利用气候资源及农业生产提供科学参考,利用靖远县近60年来气温、降水、日照观测资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendal突变检验、功率谱等数理统计方法,分析了该区农业气候资源的变化特征。结果表明：（1）在全球气候变暖的大背景下,靖远县热量资源明显增加,年平均气温变化倾向率为0.17℃/10 a,存在9年和4年的显著周期,在1994年出现了增温的突变。日平均气温稳定通过0℃、10℃活动积温,平均每10年分别增加25.5℃·d和34.3℃·d。（2）靖远县年降水量呈弱的减少趋势,变化倾向率为-5.3 mm/10 a,降水主要集中在夏季,年际变化大,旱涝灾害易发。降水变化存在7.6年和3年的显著周期。（3）靖远县年总日照时数为2706.4 h,夏作物生长期（4—7月）总日照时数为1010 h左右,秋作物生长期（5—9月）总日照时数为1233.6 h左右。年总日照时数从20世纪70年代开始发生＂减少—增多＂的转型。年总日照时数变化存在4.5年左右的显著变化周期。     

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。     

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。     

安庆市近60年降水变化特征分析

为了研究安庆市近60年降水以及四季降水变化特征,并预测短期内安庆市降水趋势,为区内农业生产和防汛抗旱提供科学依据和指导,利用Morlet小波对安庆市近60年降水数据进行分析。结果表明,安庆市降水集中在春、夏2季,年降水量呈微弱递增趋势,经历6次丰枯循环,2010年后将进入新的丰水期。四季降水变化趋势各不相同,春季和秋季呈下降趋势,夏季和冬季呈上升趋势。安庆市近60年间小尺度周期震荡显著,周期性强,年际间降水变化幅度大,降水丰枯交替频繁,易出现洪涝灾害和干旱,但是出现严重干旱的概率较小。春、夏季节时期,安庆地区受季风环流影响,大气环流年际变化频繁,降水变率大,丰枯交替频繁,小尺度周期震荡显著,年际间降水变化幅度大,突变点多,旱涝灾害频发。而秋、冬季节受西风带影响,盛行偏北气流,气流较春夏季节偏干燥,降水变率小,年际间降水变化幅度相对较小,旱涝交替较春夏季节缓慢,小尺度周期震荡不显著。     

1961-2014年青海湖上游气温变化趋势分析

为了研究近54年来青海湖上游天峻地区气温变化的特点及其规律,利用天峻气象站1961—2014年的气温资料,使用线性趋势、Mann-Kendall突变检验和R/S分析法等方法进行分析研究。结果表明：54年来青海湖上游天俊地区年和四季平均气温、最高气温和最低气温均呈显著的上升趋势,冬季升温最为显著,气温日较差呈显著的下降趋势。最高气温的增温率小于最低气温的增温率,存在着非对称性变化的特点。年平均气温、最高气温、气温日较差分别在1994年、1995年、2000年发生了突变。年和四季平均气温、最高气温、最低气温和气温日较差存在明显的Hurst现象。     

1961—2013年青海省柴达木盆地日照时数的 变化特征及其影响因素

为了了解近50 年来青海省柴达木盆地日照时数的分布规律和变化趋势及其变化原因，利用1961—2013 年青海省柴达木盆地9 个气象站日照时数、气温、云量、降水、风速和水汽压等月资料，通过统计学方法和突变检验等方法，对柴达木盆地日照时数的气候变化特征进行分析。结果表明：近53 年来青海省柴达木盆地日照时数在全年及四季均呈现出显著减少的年际变化特征，1990 年前后日照时数由明显偏多变为明显偏少。年日照时数呈现出从西北部向东南部减小的分布格局特点，最大值在西北部的冷湖站，最小值在东南部的茶卡站。春夏秋3 季日照时数的分布特征与年日照时数的分布特征相似，冬季的分布特征为从南部向北部逐渐减小。年日照时数气候倾向率分布特征以大柴旦和格尔木为分界线，形成东西2 个明显的下降区域，其中东西2 个区域日照时数下降最大的为冷湖和茶卡站。柴达木盆地年日照时数在1995 年发生突变。影响青海省柴达木盆地日照时数的主要因子是云量，而次要因子表现略有不同。     

共和盆地贵南地区近50a降水特征及变化规律

为了掌握青海省共和盆地贵南县大气降水变化规律,为合理利用降水资源提供参考,笔者利用共和盆地贵南县气象局1961—2010 年的逐月降水资料,分析共和盆地贵南县降水的变化趋势,采用MK检验法和t 检验法对贵南县降水量突变情况进行分析。结果表明：近50 年来降水量总体上呈微弱增多趋势;春季、冬季降水分别在1963 年、1971 年发生一个由少到多的突变,年降水量分别在1976 年、2004 年出现了由多到少和由少到多转变,春季、夏季和汛期降水量分别在1982 年、2002 年和2004 年发生了一个由少到多的转变。     

近58年本溪山区蒸发量和降水量的变化特征分析

为了进一步揭示本溪山区蒸发量和降水量变化特征,利用本溪市草河口气象站1953—2010年的气候资料,运用统计分析、山本检测、小波分析等方法,对蒸发量与降水量的年代际变化趋势、突变进行检测和周期分析。结果表明：年蒸发量呈显著的增加趋势变化,其线性倾向率为25.64 mm/10 a;四季蒸发量也呈增加趋势变化。降水为不显著减少趋势变化,其速率为-30.64 mm/10 a,春季为显著增加趋势,秋季为显著减少趋势,夏季和冬季为不显著减少趋势变化。蒸发量与降水量具有非常显著的相关性;降水量减少速度略大于蒸发量,加快了本溪山区气候变干的趋势。     

1961—2013年青海湖南部地区降水变化特征分析

为了全面认识青海湖流域气候变化时空特征,深化了解近几十年青藏高原地区气候显著变化背景,青海湖南部地区降水量时间分布与量级变化的特征,弥补对青海湖流域及其周边区域气候变化动态过程认识不足的现状,针对该区域降水量变化问题展开研究。主要利用1961—2013年青海湖南部地区5个气象站逐日及月降水量历史资料,通过线性回归、滑动平均法,分析了青海湖南部地区近53年季、年降水量变化特征及不同降水等级降水日数,并用Mann-Kendall检验降水突变特征。结果表明：青海湖南部地区年降水总体呈微弱增加趋势,增长率为4.42 mm/10 a,主要来自于春、夏、冬季降水量增加的贡献。青海湖南部地区降水除秋季减小趋势外,春、夏、冬季降水均呈增加趋势,夏季降水增加较为明显,降水量的四季变幅表现为夏季>秋季>春季>冬季。夏半年雨量和雨强呈增大趋势,且小雨雨日减小,中雨雨日和雨量增加;而冬半年小雪雪日减小,小雪强度增大。不同量级降水中,中雨雨日与雨量增多、小雨雨日、雨量与雨强均有减少。降水突变检验表明,青海湖南部地区年平均降水出现2次突变,分别为1976年和2004年,1976年突变前后年平均降水相差158.4 mm,由多雨期转为少雨期;而2004年突变则表现为从少雨期到多雨期,突变前后年平均值相差95.5 mm。     

孟定盆地1961—2008年日照时数变化特征分析与预测

为了更好地利用孟定盆地光照资源,依据孟定气象站1961—2008年逐月日照时数观测数据,通过采用线性趋势法、Mann-Kendall检验、谐波分析、R/S分析和均生函数预测模型等,分析了孟定盆地48年来日照时数变化特征,并预测了未来变化趋势。结果表明:年日照时数呈显著减少趋势,倾向率为-94.64 h/10年,48年来减少了454.3 h,雨季对全年日照时数减少贡献最大,年和各季日照时数年代际变化均呈减少趋势;除冬季外,年和其余各季日照时数均于1990—1999年突破α=0.01的临界线-2.58,呈显著的突变减少趋势,冬季5年的变化周期十分显著;蒸发量的显著减少和相对湿度的增加可能是导致日照时数减少的主要原因;2009—2023年日照时数与过去变化趋势一致,将呈减少趋势。     

1953—2010年安康市气温变化特征分析

气温变化特征是全球气候变化研究中的一个至关重要的课题, 其研究对生态环境建设与保护、农业生产以及气象灾害的防灾减灾等具有重要意义。笔者以安康市为研究对象, 采用 1953—2010年逐日及年平均气温数据作为基础资料, 运用气候倾向率、 滑动平均法、 M-K趋势检验和突变分析方法对安康市年均气温和各季节气温的变化特征进行分析。结果表明：（1） 安康市近 60年来年平均气温呈上升趋势, 气温倾向率为 0.05℃/10 a, 并经历 “暖-冷-暖” 3个时期, 20世纪 60年代中期之前为偏暖期, 60年代中期到 90年代中期为偏冷期, 之后为偏暖期;（2） 年平均气温的年代际变化表现出 “缓慢上升-显著下降-显著上升” 的特征, 20世纪 80年代为低温期, 但未出现明显的突变点;（3） 安康市冬、 春、 秋 3个季节呈增温趋势, 20世纪90年代后为偏暖期, 且冬春2季增温明显, 秋季次之; 夏季呈降温趋势, 20世纪70年代中期以后降温趋势明显, 进入偏冷期;（4） 夏冬2季平均气温在近60年间存在明显的突变点, 突变时间分别为 1974年和 1991年, 但春秋 2季气温没有出现明显的突变。总体而言, 安康市近 60年来冬春 2季增温明显, 夏季呈降温趋势, 表现出 “冬春变暖、 夏季变凉” 的特征。     

近50年惠阳区农业热量资源变化特征分析

本研究依据1967—2016年惠阳区国家基本气象观测站逐日平均气温资料,运用趋势分析、M-K突变检验和小波分析指标分析了惠阳区农业热量资源变化特征。结果表明,近50年来惠阳区农业热量资源增加明显,≥10℃年积温与年平均气温的增加呈显著相关,且皆表现出明显的增加趋势,平均升高102.6℃?d/10 a和0.24℃/10 a;≥10℃的年积温日呈缓慢波动增加趋势,升高速率1.73 d/10 a;热量资源增加趋势的阶段性显著,整体表现为一种突变现象,年平均气温和≥10℃的积温突变年分别为1990年和1988年,1996年为年平均气温显著增加开始年份;≥10℃的年积温日突变呈现升降交替,2017年后还将有1次突变后增加的趋势;震荡主周期为24~32年,在10~32年时间尺度的震荡周期上,发生了3次高低交替,且≥10℃的年积温日和积温较之年平均气温震荡表现更频繁。惠阳近50年平均气温为22.1℃,≥10℃积温平均为8028.8℃?d,满足热带作物生长对热量的需求,并满足三季稻的种植。因此,对于近50年来惠阳区热量资源增加并将继续增加的趋势下,需合理评估、开发和利用热量资源,及时有效规避农业气象风险。