1961—2010年新疆北疆地区降水气候特征分析

本文利用新疆北疆地区1961—2010年逐日降水资料,运用数理统计、一元线性回归、M-K突变检验、EEMD经验模态分解、DFA分形理论,研究了北疆地区降水气候的时间演变规律,得出以下结论:(1)北疆地区多年平均降水量为172.16 mm,最大年降水量为293.68 mm,最小年降水量为103.37 mm。年降水量总体呈递增趋势,每10年增加11.6 mm;(2)在1961年至1982年期间年降水量较少,在1982年至2010年期间降水较多;(3)北疆地区年降水量在1984年左右发生了突变;(4)降水序列在年际演变过程中,存在2年、5年、10~15年的3类时间尺度变化规律。根据趋势项年降水量呈递增趋势;(5)年降水时间序列具有长程相关性,且在未来10年北疆地区年降水量仍呈递增趋势。     

新疆石河子作物生长季节气的气温和降水变化特征分析

选取石河子作物生长发育关键期紧密联系的四个物候性节气(谷雨、小满、芒种、小暑),分析节气内平均气温和降水的变化趋势和M-K检验突变特征,还对选出的四个物候性节气进行R/S分析,并对未来的变化趋势进行了预测,以方便为农业生产和农事活动提供参考。结果表明：(1)1981-2016年石河子这四个节气平均气温呈均增加趋势。(2)芒种节气降水量呈减少趋势,其余三个节气降水量呈增加趋势。(3)谷雨节气平均气温突变年份在2006年,小满节气在1995年,芒种节气在1996年和1999年,小暑节气在2000年和2003年发生突变。(4)石河子这四个节气平均气温和降水量未来趋势会与1981-2016年变化趋势呈相同趋势,增加趋势不是很强。     

新疆石河子作物生长季节气的气温和降水变化

选取石河子作物生长发育关键期紧密联系的4个物候性节气(谷雨、小满、芒种、小暑),分析节气内平均气温和降水的变化趋势和M-K检验突变特征,对选出的4个物候性节气进行R/S分析,并对未来的变化趋势进行预测,以期为农业生产和农事活动提供参考。结果表明:(1)1981—2016年石河子这4个节气平均气温呈均增加趋势;(2)芒种节气降水量呈减少趋势,其余3个节气降水量呈增加趋势;(3)谷雨节气平均气温突变年份在2006年,小满节气在1995年,芒种节气在1996年和1999年,小暑节气在2000年和2003年发生突变;(4)石河子这4个节气平均气温和降水量未来趋势会与1981—2016年变化趋势呈相同趋势,增加趋势不是很强。     

凉山州北部近50年降水变化特征分析

利用凉山州北部（甘洛、越西、冕宁、喜德四站）1961—2010 年降水量资料,采用一元线性回归、趋势分析、Mann-Kendall 法等方法,研究分析了凉山州北部近50a 降水变化趋势和特征。结果表明:(1)近50 年来降水量呈上升增加趋势,变化倾向率最大为38.7mm/10a（通过了α=0.05 显著性检验）;（2）从年降水变率变化趋势分析中发现,近50 年旱少涝多(仅甘洛在1972 年出现一次干旱);（3）暴雨次数随着年代的推移整体呈增多趋势,并且由北向南明显增多;（4）通过对降水量进行M-K检验,甘洛、越西、喜德站检测出了突变,均有增多的趋势的突变,其中甘洛突变增多趋势十分显著,冕宁没有检测出突变。     

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。     

菏泽市降水变化趋势与时空分布特征

本研究对菏泽市的降水短期气候预测和应对气候变化具有重要意义。同时,也为合理利用气候资源、优化产业布局以及政府指导农业生产提供了科技支撑与理论支持。笔者利用菏泽市8县1区的1971—2010年的地面气象观测资料,运用一元一次线性回归分析法、M-K检验法、降水保证率法,对菏泽市近40年降水的空间分布、降水的年际年代变化趋势、降水的突变分析以及各县区的降水保证率进行分析。结果表明：菏泽市的年平均降水量从东南部县区向西北部县区呈阶梯状减少的趋势,并呈现出明显的上升趋势,上升速率为16.5 mm/10 a。1971—2001年的UB线大于0,降水量增加且趋势明显;2002年以后,UB线小于0,降水量减少。UF曲线和UB曲线在2条信度线之间存在交点,交点对应的年份为2003年,即2003年是菏泽市降水突变的时间点。当降水量保证率相同时,菏泽市各县的年降水量由北向南呈逐渐递增的趋势。     

云南西北地区近54年极端降水分析

为了分析和揭示云南西北地区近54年极端降水的特点和规律,为其地区极端降水的研究与预防提供一些参考,笔者利用云南西北地区6个典型的气象站点1960—2013年的逐日降水数据,采用阈值检测方法计算出各站点极端降水阈值,并通过线性倾向、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验等研究了云南西北地区近54年极端降水的时空变化特征。结果表明:年极端降水量的范围在165.7~459.0 mm,自北向西南逐渐增大。云南西北地区的极端降水量趋势总体呈增加趋势,但并不显著。年极端降水量在20世纪80—90年代达最大。极端降水量主要有1个6~7年的短振荡周期,以及11~12年的中振荡周期和1个27~28年的长振荡周期。年极端降水量发生了2次突变,1966年由偏多转为偏少,1976年后极端降水量开始增加。     

云南西北地区近54a极端降水分析

为了分析和揭示云南西北地区近54 年极端降水的特点和规律，为其地区极端降水的研究与预防提供一些参考，笔者利用云南西北地区6个典型的气象站点1960—2013年的逐日降水数据，采用阈值检测方法计算出各站点极端降水阈值，并通过线性倾向、Morlet 小波分析、Mann-Kendall 突变检验、滑动t检验等研究了云南西北地区近54 年极端降水的时空变化特征。结果表明：年极端降水量的范围在165.7~459.0 mm，自北向西南逐渐增大。云南西北地区的极端降水量趋势总体呈增加趋势，但并不显著。年极端降水量在20 世纪80—90 年代达最大。极端降水量主要有1 个6~7 年的短振荡周期，以及11~12 年的中振荡周期和1 个27~28 年的长振荡周期。年极端降水量发生了2 次突变，1966 年由偏多转为偏少，1976年后极端降水量开始增加。     

基于CI指数石河子农垦区干湿变化特征

为了为了探究气候变化下石河子农垦区干湿演变特征,基于石河子农垦区1954—2012年的逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水、日照时数、风速等资料,运用趋势分析法、M-K突变检验法和小波分析法探究了石河子农垦区CI指数的年际、季节、年代和月变化特征。结果表明：（1）石河子地区年均CI指数和四季（春夏秋冬）CI指数都呈增加趋势,气候倾向率分别为0.08/10 a、0.05/10 a、0.08/10 a、0.09/10 a和0.11/10 a;20世纪60—70年代研究区域干旱频发,80年代—2012年干旱发生次数相对较少;（2）春季和夏季的CI指数无明显突变,秋季、冬季和年均的CI指数发生了突变;四季的CI指数都有明显的周期性,但年均CI指数无明显的周期性。     

鲁西南地区近50年气候变化特征及R/S分析

为了全面分析鲁西南地区近50年的气候变化特征及未来趋势发展,为该区域合理利用气候资源及农业生产提供科学参考,采用线性分析、M-K法和R/S方法相结合,对鲁西南地区1961-2010年的气温、降水量和日照时数的变化特点及未来趋势进行分析。结果表明：气温在过去50年间呈极显著的上升趋势,增加率为0.16℃/10 a,并在1995发生增温突变,同时其Hurst值为0.81,说明当地未来气温上升的趋势还将持续。年降水量在过去50年间变化趋势不显著,其中20世纪60年代中期和21世纪初突变比较频繁,其Hurst值为0.62,说明当地未来降水的变化特点不稳定,降水量有可能增多或减少。日照时数在过去50年间以112.05 h/10 a的速率呈极显著减少,1985年是个突变点,其Hurst值为0.96,说明当地未来日照时数的持续性很强,保持继续减少的趋势。研究区未来的气候变化趋势为气温继续升高,降水不足、日照减少,总体来说,向暖干化趋势发展。     

陕西省气温降水的年际和季节变化特征

为了深入认识全球气候变化背景下区域气温、降水响应及变化趋势,通过采用距平分析、线性趋势法、5年滑动平均、Mann-Kendall突变检验以及滑动t检验方法,分析近50年陕西省气温降水的年际和季节变化特征。结果表明,陕西省1960—2009年气温的年际和季节变化以年平均气温、春季、秋季和冬季平均气温的显著升高、及冬季和秋季的较早增暖突变为特征;降水量的年际和季节变化以年降水量、春季和秋季降水量显著减少,夏季和冬季降水量显著增加,以及春季降水量的较迟减少突变、夏季降水量的较早增加突变为特征。近50年陕西省气温降水年际和季节变化趋势符合中国气候变化的总体趋势。     

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。     

庆阳市53年的降水量变化特征分析

为了分析庆阳市降水的变化特征,以便有针对性地开展为农气象服务,利用环县、庆城、西峰1960—2012年的降水资料,应用变异系数、变化趋势、累计距平及滑动t检验等方法进行分析。结果表明：庆阳市各地降水量的变率均较大,年降水量的总体变化随时间呈减少趋势,减少速率：庆城＞环县＞西峰;通过季降水趋势分析,年降水量的减少主要是由于春季、秋季的降水量减少造成;环县和庆城的降水量前期增加,中后期减少;西峰前中期增加,后期减少,且均具有突变的特征,环县和庆城的降水突变点在1968年,西峰的降水突变点在2001年。因降水呈减少趋势,对农、林、牧业生产造成了不利影响。同时,由于降水变率大,大多数年份防旱和抗洪的压力较大。     

共和盆地贵南地区近50年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。     

陕西省降水特征及其对旱涝灾害的影响

为了简单分析陕西省降水特征及旱涝灾害的影响,依据陕西省18个气象站点近53年的降水资料,计算出各个站点Z指数及区域旱涝指数,然后通过线性倾向率、M-K突变检验、反距离加权插值法等方法,分析陕西省1961—2013年降水量的时空变化及旱涝频率的分布状态。结果表明:陕西省降水量整体呈降低趋势,并以"减少—增加—减少—增加"的模式发展;随着四季的变化,秋季降水以-58.71 mm/10 a的速率递减,夏季降水增幅最大达35.44 mm/10 a;由于受到自身地理位置及距海远近等因素,使降水量呈现出陕南、关中、陕北依次减少的空间分布状态。经Z指数统计所得,陕西省发生洪涝频率大于干旱频率,但强度弱于干旱;春夏秋冬四季均发生干旱,由各自频数显示冬季旱情最严重;陕西省涝情频率总体呈南多北少的形态,旱情总体分布不均匀且与降水量的空间分布相比二者恰恰相反,通过此次研究为陕西省旱涝灾害提供有效预防措施奠定了基础。     

广西农业气候资源的长期变化特征

为了了解在全球变暖的大背景下广西农业气候资源的变化特征,为政府部门指导农业生产、发展设施农业、合理进行农业气候区划提供决策依据,笔者利用广西71个气象站1961-2010年的逐日气温、降水量和日照时数资料,运用线性倾向估计、M-K突变检验等方法分析了广西主要农业气候资源在时间、空间上的变化趋势及其差异。结果表明,广西≥0℃活动积温和≥10℃活动积温呈明显增加趋势,增加突变点均为1997年,20世纪60-80年代是热量资源较贫乏时期,90年代热量有所增加,21世纪初为热量资源最丰富时期;各地热量资源也均呈增加趋势;广西年日照时数表现为“阶梯式”减少,1975年是其减少突变点,20世纪60年代为光照资源最丰富时期,90年代为最贫乏时期;广西降水资源变化趋势不显著,年际间变化较大。     

阳泉市玉米生育期气象要素变化特征及相关性分析

为研究阳泉市玉米生育期气象要素变化趋势及对玉米产量的影响,采用M-K突变检验、Spearman相关性检验等方法,对2002—2021年阳泉市4—9月6个气象要素的日数据、逐年玉米产量数据进行分析,探讨玉米气象产量与气象要素之间的相关性及作用程度。分析发现,玉米生育期内平均气温、日最高最低气温均呈上升趋势,2018年后平均气温和最低气温增温显著;相对湿度、光照时数呈下降趋势,降水量呈上升趋势,变化趋势均不显著。2002—2021年阳泉市玉米实际产量总体呈现出波动上升的变化趋势,趋势产量表现为先快速增加再缓慢减少,气象产量总体呈缓慢增长趋势,但年际间差异明显。平均相对湿度和最高气温对气象产量影响最大,达到极显著相关水平;其次为降水量和平均气温,为显著性相关;最低气温和日照时数与气象产量相关性不显著。研究结果可为优化本地农业资源结构、促进地区农业可持续发展提供理论支撑。     

1981—2010年拉萨市降水特征分析

为了给拉萨市年际或更长时间的降水预测提供参考,并了解其降水气候变化的背景情况。利用拉萨市1981—2010年4个台站逐年降水资料,通过距平、滑动平均、趋势系数、突变分析、小波分析等方法,初步分析了拉萨市年降水量的变化特征。结果表明：近30年来,拉萨市降水量呈现前枯后丰的形态,年降水量总体上为上升趋势;从各站分析,春季、夏季以及全年降水量呈上升趋势,冬季除墨竹工卡以外,其余各站表现为下降趋势;拉萨市降水突变于1986年,在21世纪初增多趋势显著;年降水周期存在2个特征时间尺度,即2~4年、3~5年,均通过显著性检验,其中以准3年的年际振荡周期最为明显。从灾情看,无明显的特旱、特涝、重旱和重涝年,正常年份占51%,轻涝年出现的几率较轻旱年稍偏高。     

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。