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。     

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。     

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。     

沈阳市降水序列趋势变化及周期分析

为了掌握沈阳降水特征、趋势变化和周期演变规律,利用1951—2012年近62年降水观测资料,并将资料序列划分为若干子序列,采用相关检验、线性趋势拟合、距平累积和有序聚类等现代气候统计诊断技术,分析年降水的变化特征。结果表明：沈阳年降水量62年长序列及年际逐一增加子序列呈现减少趋势,截止2012年倾向率为-17.578 mm/10 a,减少降水量109.0 mm;年际逐一减少时子序列降水倾向率变化较小,且不显著。20世纪50年代是降水量丰富期,对降水趋势变化影响显著。30年滑动平均序列以1953—1982年降幅最大,速率为-84.822 mm/10 a。在1951—2012年序列中,1964年和1975年出现2次降水突变减少,分别使平均降水量减少116.2 mm和70.8 mm。年降水量的多雨年和少雨年均存在10~12年周期性。研究结果对从新认识沈阳降水资源变化趋势提出了新的见解,也为气象、水利及农业部门提供参考。     

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。     

新疆地区30余年水热因子变化特征分析

利用新疆地区过去30多年的气象台站气温和降水量观测数据,采用气候倾向线性估计和Mann-Kendall方法分别对气温和降水量的变化趋势与突变信息进行了分析。结果表明：（1）30余年,新疆地区年平均气温呈现较为明显的上升趋势,年均降水量呈现波动式的持续性增长趋势,总体上气候朝向暖湿化方向发展。在0.01的置信水平下,年均气温在20世纪90年代中期发生了明显的突变,年均降水量在同期的波动性增湿并非突变过程;（2）春、夏、秋三季气温倾向率呈现显著的上升趋势,而冬季气温倾向率没有表现出显著的趋势性气候特征。在0.01的显著水平下,春季气温在20世纪末或21世纪初发生了突变,夏季平均气温在1998年发生了突变,秋季的增暖突变发生于1994年,冬季气温没有表现出明显的突变特征;（3）春、夏、秋三季降水呈现波动式减少趋势,而冬季降水呈现显著的增湿趋势。在0.01的显著水平下,四季降水量并没有表现出突变趋势特征。这些结果有助于丰富西部干旱区气候变化研究的基础资料,也能够为新疆地区气候变化对社会经济的影响决策提供科学依据。     

1961-2015年寿阳县气候变化特征及对玉米生产的影响

为了进一步认识全球气候变暖背景下寿阳县气温、降水响应及变化情况,依据寿阳县1961-2015年气温、降水逐月实测资料,运用线性趋势、距平分析、5年滑动平均、Mann-Kendall非参数检验和滑动t检验等方法,分析了寿阳县气温、降水量年际和季节变化趋势和突变特征。结果表明：近55年来寿阳县年平均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.15℃/10 a,并经历了“冷-暖-冷”3个时期;四季气温均呈上升趋势,冬季上升最快,其次是春季,秋季比春季略低,夏季最低;年平均气温、春季、秋季和冬季平均气温分别在1990年、1996年、1993年和1986年发生了暖突变,夏季平均气温在1975年和1993年出现了由高到低和由低到高的转变。年降水量呈减少趋势,气候倾向率为-9.85㎜/10a,存在着明显的“多-少-多”3个阶段变化;四季降水量均呈减少趋势,夏季减幅最大,秋季次之、春、冬季不明显;年和秋季降水量分别在1967年和1968年发生减少突变,春季降水量在1999年和冬季降水量在1979年各出现了由多到少的转变,夏降水量无突变以及跃变特征。气温升高、降水减少对寿阳玉米生产的影响利弊共存。     

近52年新疆吉木乃县气温、降水变化特征及未来变化分析

为了了解吉木乃县自1961年以来的气候变化特征,依据吉木乃气象台站月平均气温、降水资料,运用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波变换分析1961—2012年吉木乃县气温、降水变化特征,并结合区域气候模式PRECIS输出的气候情景数据,预估SRES A1B情景下2021—2050年吉木乃县气温、降水变化趋势。结果表明：（1）近52年吉木乃县年平均气温与年降水量分别以0.4℃/10 a、10 mm/10 a的速率呈明显上升趋势,1988、1986年分别为两者的升高突变年,且20年和18年是两者变化的主要周期;（2）就四季气温增幅而言,秋季>春季>夏季>冬季,其中冬季气温升高不明显;就四季降水量变化而言,仅有冬季降水量增加明显;（3）PRECIS能够模拟出1971—2000年吉木乃县气温、降水的季节变化特征。气温模拟值以冷偏差为主,降水模拟值以正偏差为主;（4）SRES A1B情景下,2021—2050年吉木乃县年均温、年降水量预计分别以0.75℃/10 a、5.6%/10 a的速率升高和减少。较气候基准时段,未来30年年均温预计升高2.8℃,年降水量预计减少9.5%。     

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。     

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     

羊毛湾水库流域气温和降水变化特征分析

本文旨在通过对羊毛湾水库流域的气候变化特征进行研究，深入了解水库流域气候的长期演变规律，为水库后期建设规划、运营管理及水库的水源预报提供一定的理论基础和参考意义。利用流域内气象站1960—2017年气候资料，采用统计、距平分析及Morlet小波分析等，对水库流域近58年来气温及降水时间序列的季节变化和年际变化进行多尺度分析。结果表明：水库流域年平均气温以0.24℃/10a的倾向率呈上升趋势，尤其是10年代以来气温升高趋势最为显著；年降水量以1.6mm/10a的倾向率呈弱下降趋势，但夏季和冬季呈弱增加趋势；气温的小波分析表明流域内平均气温存在4年、10年、20年的变化周期，其中20年的强显著周期。降水存在4年、8年、22年的变化周期，强显著周期为22年；通过小波变换系数图可知，流域未来几年内气温仍呈现偏高趋势，降水则呈偏少趋势发展。     

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。     

新疆石河子58年积雪变化特征

摘要：采用1954-2011年石河子年积雪日数、年最大雪深、年积雪初始和终止日期等相关资料,运用线性趋势法、Morlet小波分析及后向多元线性回归分析法等数理统计方法,对石河子年积雪日数、初终日期和年最大雪深的气候变化特征及其影响要素进行分析。结果表明：58a来石河子年积雪日数和终止日期呈现下降趋势,最大雪深和年积雪初始日期呈上升趋势;石河子年平均积雪日数是109.4d,1月份平均积雪日数最多;58a来石河子年积雪日数存在准15a的年代际周期;月平均积雪日数与月平均气温和0cm地面温度相关关系最大。     

基于小波和M-K的豫东农区近60年气温变化的多时间尺度分析

摘 要：了解全球变暖背景下豫东农区气温变化规律及其演变趋势,可为农业科学发展提供必要参考依据。本文选取豫东地区5个气象观测站1951—2011年的气温观测资料,集成Mann-Kendall分析、一元线性回归分析、5a滑动平均分析、Morlet小波分析等方法,分析了豫东地区气温的突变事实、变化趋势及变化周期。结果表明：豫东地区年、冬季、春季、秋季平均气温分别于1993、1969、1984和2004年发生增温突变,夏季平均气温没有突变年份;年、冬季、春季、秋季平均气温升温趋势明显,其年际倾向率分别为0.186℃/10a、0.251℃/10a、0.259℃/10a、0.221℃/10a,夏季平均气温变化趋势不明显;近60 a来四季及年平均气温的震荡周期变化特征复杂,存在多重时间尺度上的嵌套结构,年平均气温普遍存在准3年、准10年和准16年震荡周期信号。豫东地区近10年增温显著,气候变暖对农业生产的影响既有利也有弊,冬春季增温一方面有利于提高冬小麦产量,同时会加剧病虫害及霜冻干旱灾害的发生。     

黑龙江省近56年气温降水变化特征及突变分析

摘要：利用黑龙江省14个地面气象观测站1954-2009年的气温和降水资料,运用气候趋势系数和一元回归分析法进行气候变化的趋势分析。结果表明：黑龙江省年气温变化总趋势是上升的,降水变化总趋势是减少的;四季年年平均气温均呈现上升趋势,且春季增幅较大。除春季降水量呈上升趋势,夏、秋、冬季呈现减少趋势,秋季降幅最大,而且秋季降水减少趋势最明显。在此基础上,利用气候要素累积距平曲线和检验信噪比（S/N）进行气候突变分析,结果表明：气温突变出现在1987年,降水突变出现在1963年、1979年和1994年,但突变均不明显。     

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。     

1961—2010年山西终霜冻的周期分析及其突变特征

为了深入研究山西霜冻的发生演变规律,提高防霜减灾能力和农作物产量,利用山西62个测站1961—2010年的逐日最低地温资料,采用Morlet小波以及M-K突变检验等方法分析了山西终霜冻日1961—2010年的变化特征。结果表明：山西平均终霜冻日呈现提早结束的趋势并有显著波动变化,除1980—1989年及2005—2010年外,均表现为显著提早的趋势;2001—2010年是山西平均终霜冻日波动最为剧烈的时期。小波分析结果表明,2001—2010年山西轻微终霜冻、中度终霜冻、重度终霜冻的主要周期分别为15年、12年和7年;次周期分别为1年、1年和5年;目前,山西正处在轻微终霜冻的提前期以及中度和重度终霜冻的推后期。M-K突变检验表明,2001—2010年山西平均终霜冻日在1990年发生了一次显著的气候突变,且大部分站点的终霜冻日在1975—1996年之间都发生了突变,突变的空间分布总体表现为南部偏早北部偏晚,中部偏早、东部和西部偏晚的分布特征;突变在1980—1989年的分布区域最为广泛,中西部、西北部、东北部和中东部地区是突变最晚的地区。