天峻县春旱变化特征及对牧业生产的影响

采用天峻县气象站3～5月份基本气象资料和牧草返青期观测数据(1961-2017年),分别采用相对湿润度指数(M指数)和标准化降水指数(SPI指数)研究天峻县春季干旱变化特征及对牧业生产的影响。结果表明,天峻县春季干旱变化趋于稳定,并没有呈现出显著的干旱化趋势或湿润化趋势,目前正处于相对湿润的时间段;天峻县春季干旱存在着一个约28a的变化主周期;天峻县春季干旱对当地牧业生产影响很大,严重的减少了牧民群众的收入。     

1961-2017年铜仁市降水时间变化特征

利用贵州省铜仁市9个站点1961-2017年月平均降水资料,利用合成分析、突变检验、周期检验等方法,对铜仁市年、季节的降水变化进行统计分析,结果表明：铜仁市年降水时间序列存在16-28年的显著周期变化；1961-2017年间铜仁地区的春季和秋季降水呈显著减少的趋势,而夏季和冬季变化不明显；铜仁市冬季降水存在10年左右的和3年的周期,春季降水存在3年的显著周期；铜仁地区冬季和春季降水存在突变点。     

1961—2017年铜仁市降水变化特征分析

利用铜仁市9个站点1961—2017年月平均降水资料,利用合成分析、突变检验、周期检验等方法,对铜仁市年、季节的降水变化进行统计分析。结果表明,铜仁市年降水时间序列存在16～28年的显著周期变化;1961—2017年期间铜仁地区的春季和秋季降水呈显著减少的趋势,而夏季和冬季变化不明显;铜仁市冬季降水存在10年左右的和3年的周期,春季降水存在3年的显著周期;铜仁地区冬季和春季降水存在突变点。     

1961—2014年贵州省干湿状况时空变化及影响因素分析

[目的]了解贵州省干湿状况变化规律,为农业生产及气象灾害风险预警提供科学依据。[方法]基于贵州省84个气象站点逐日观测数据,利用湿润指数,结合气候变化倾向率、Kring插值法、小波分析和相关分析法分析了1961—2014年贵州省干湿状况时空变化特征,并探究了其变化的影响因素。[结果]54a间贵州省全年、湿季、春季和秋季气候趋于干旱化,干季、夏季和冬季气候趋于湿润化。全年、干湿季,四季的湿润指数变化倾向率空间格局存在一定差异。全年、干湿季、四季存在2～4个不同时间尺度周期振荡,28a是全年、湿季、春季、夏季和秋季湿润指数变化的主要作用周期,17a是干季和冬季主要作用周期。降水量、平均相对湿度是影响贵州省湿润指数变化的主要因素,而平均风速、平均气温、平均水气压、日照时数对湿润指数变化影响较小。[结论]贵州省全年湿润指数下降将增加全省干旱风险,湿季和春季的湿润指数的下降不利于农作物的生长和成熟,夏季湿润指数的上升将增加农作物的洪涝风险。     

1961—2017年开鲁县气温变化特征分析

利用开鲁县1961—2017年的气温资料,分析近57年的气温变化特征。结果表明,开鲁县年以及季节的平均温度均呈现出明显的上升趋势,气候倾向率为0.335℃/10 a,其中春季增温幅度最大,气候倾向率为0.43℃/10 a;利用M-K突变检验得到开鲁地区年平均气温在1993年发生突变,突变前1961—1993年平均气温为6.2℃,突变后年平均气温为7.3℃,突变后比突变前气温上升了1.1℃;同时使用Matlab进行小波周期分析得到,年平均温度存在明显的5年、11年、22年以及27年多个时间尺度的震荡周期,小波方差图上表现存在3个主周期,依次对应着28年、22年以及11年的时间尺度。     

1961—2015年潍坊地区气候季节变化特征分析

为了研究气候变暖对潍坊地区气候季节变化的影响,根据气候季节划分国家标准,利用1961—2015年潍坊地区寒亭站逐日气温资料,分析了潍坊地区近55年来四季长度和开始日期的变化特征。结果表明:1潍坊地区四季分配呈现冬夏季长、春秋季短的特征。春季和秋季的年代际变化趋势不明显,夏季在进入21世纪之后一直呈现变长趋势,冬季的年代际缩短趋势较为明显。春夏两季开始期均有明显的提前趋势,秋冬两季开始期均有不同程度推迟。2潍坊地区的春秋季长度变化不是很明显,夏季呈现出明显的增长趋势,秋季长度有缓慢缩短之势,冬季则呈现出明显的缩短趋势。3春季长度变化呈现震荡趋势,夏季在2000年以后为增长区,秋季长度变化趋势则不明显,冬季长度在1997年发生突变之后持续缩短。四季的持续期都存在6年左右的周期,12年和18年的周期大多不同程度存在。     

1961-2005年东北地区气温和降水变化趋势

利用东北地区96个气象站1961-2005年的日平均气温和日降水量资料,采用线性倾向率法,累积距平法,Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对东北地区近45年来的气候变化和突变现象进行了研究.结果表明:近45年来,东北地区年平均气温变化在2.45-5.72℃之间,年均温呈现显著上升趋势,气候倾向率为0.38 ℃/10 a(P＜0.01),1988-1989年间发生了由低温到高温的突变;东北地区四季平均气温均呈现增高的趋势,其中冬季气温增幅最大,气候倾向率达到0.53℃/10 a,夏季气温增幅最小,0.24 ℃/10 a.东北地区年均温和季节均温年代际变化亦呈现明显的增暖趋势,年均温,春季均温和冬季均温均在1981-1990年开始变暖,夏季均温和秋季均温在1991-2000年开始变暖.东北地区气温增暖幅度随纬度的升高而增大,大兴安岭北部和小兴安岭地区是增温最明显的地区,增暖幅度较小的地区为辽河平原,辽东半岛和长白山南部地区.东北地区年降水量变化在430.40-678.72 mm之间,降水量变化趋势不明显,整体呈现减少趋势,气候倾向率为-5.71 mm/10 a(P＞0.05),1981-1990年为降水最多的年代,1982-1983年间发生了降水量由少到多的突变.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.降水量减少较明显的地区为辽东半岛和长白山南段,降水量增多较明显的地区为大兴安岭北部和松嫩平原.Morlet小波分析结果表明,东北地区年平均气温存在11a的强显著周期,此外还有24 a和6a尺度的变化周期;东北地区年降水量存在16a的强显著周期和6 a的小尺度变化周期.通过以上分析,近45 a东北地区总体气候呈现明显暖干化趋势.     

山西省临汾地区最低气温变化特征

利用临汾地区近53 a,17个站点的观测资料,通过多种方法研究了临汾地区最低气温变化特征,得到以下主要结论:通过考察各个站点的变化趋势发现,临汾地区中南部的温度上升趋势最明显,这种上升趋势在夏季最为显著,春季、冬季次之,在秋季则不明显;通过EOF分析发现,临汾地区17个站点各季节最低气温具有全区一致的变化特征,各个季节第一模态的方差贡献率均超过了80%;通过对第一模态时间系数序列的分析发现,临汾地区最低气温呈现上升趋势,并以夏季的上升趋势最为显著,其气候突变发生在1994年;临汾地区最低气温具有3 a、8 a的变化周期。     

1961—2008年临沂气候季节变化特征

在全球气候变暖的大背景下,按照气候季节划分四季的方法,对临沂市1961～2008年四季开始时间及持续期的变化特征进行分析。结果表明,近48年来,临沂市春、秋、冬季节开始期存在不同程度提前,而秋季不明显。相应的春、夏季在增长,尤其是春季,而冬季明显缩短,秋季的长短变化不是很明显。除秋季持续期变化较平缓外,其他季节均存在突变现象和3年左右时间周期。     

1961—2015年杂多县日照时数变化特征分析

利用1961—2015年杂多县气象站逐月日照时数气象资料,并运用线性倾向估计、M-K检验法、小波分析对日照时数的变化特征进行分析研究。结果表明,杂多县的年日照时数最大值为2 731.8 h,最小值为2 194.3 h,年日照时数最大值与最小值相差537.5 h。杂多县的年日照时数明显减少,气候倾向率为-17.61 h/10年。四季的日照时数除了夏季呈增加趋势外,其余季节均有所减少,秋季的减少幅度最小,春季的减少幅度最大,其气候倾向率分别为-3.555、-9.768 h/10年。近55年来日照时数减少最多的月份是1月,其次是5月;增加最多的月份是7月,其次是2月。年日照时数变化存在明显的年代际尺度和年际尺度的周期性变化,以3年左右的年际变化周期和16年左右的年代际变化周期为主,3年左右周期是年平均日照时数的主周期。     

吉林省地表温度时空变化及影响因素研究

为了掌握吉林省地表温度的时空变化规律及其影响因素，利用吉林省46个气象站的气象数据，采用气候统计和诊断方法，分析了1961—2015年吉林省地表温度的时空变化及其影响因素。结果表明：1961—2015年吉林省地表温度平均值空间分布呈由西向东逐渐降低的趋势，气候倾向率由西向东先升高后降低。地表温度高的站点升温幅度小于地表温度低的站点。地表温度多年平均值的季节排序为夏季＞春季＞秋季＞冬季。地表温度在1月最低，7月最高。1961—2015年吉林省地表温度以0.70℃/10 a的气候倾向率显著上升，春季、夏季、秋季和冬季气候倾向率分别为0.44、0.36、0.51、1.50℃/10 a。冬季和年平均地表温度分别在2001年和1993年发生突变。地表温度绝大多数异常气候年份为异常偏暖年，多在2010年之后。未来季节和年地表温度均呈上升趋势。海拔是影响地表温度的主要地理因子，气温是主要的气候因子。夏季降水量对地表温度为负效应，冬季降水量以正效应为主。     

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。     

基于小波分析的德化降水变化特征

利用德化县1961～2010年的日降水数据资料,采用MATLAT编程,运用morlet小波方法对德化降水进行多尺度时间分析,并剖析不同尺度下变化周期。结果表明:近50a来,德化春、夏、秋、冬和年平均降水分别存在6～7a、41～42a、13～14a、2～3a和12.5a的主周期。同时德化年降水量呈增多趋势,气候倾向率为28.096mm/10a,未来几年内德化年降水量仍将处于一个偏多期。     

季节性干湿气候对茶园坡面土壤硝态氮淋失的影响

气候变化背景下,季节性干湿对土壤NO_3~--N淋失产生重大影响。本文以太湖流域典型茶园为研究对象,基于1960—2019年降雨数据,提取每个季节十年一遇干旱、十年一遇湿润和最接近平均降雨量的气象数据,组合成31种降雨情景,并采用DNDC模型模拟不同情景下NO_3~--N淋失通量,探讨季节性干湿气候对土壤NO_3~--N淋失的影响。结果表明:湿润季节越多,NO_3~--N的淋失通量越大,反之则越小;NO_3~--N淋失容易发生在降雨集中的季节、施肥之后的雨期或干旱之后的雨期。春季和秋季干旱会导致NO_3~--N淋失通量大幅减小,减幅分别为83.9%和63.4%;秋季或冬季干旱时,如果后续季节遇到降雨,NO_3~--N淋失通量均有明显增加。春季湿润导致NO_3~--N淋失通量大幅增加,增幅为50.5%左右;而秋季湿润对NO_3~--N淋失通量无明显影响。季节性干旱情景下,NO_3~--N淋失存在滞后效应,对后续季节NO_3~--N的淋失影响显著,到来年夏季结束;季节性湿润情景下,NO_3~--N淋失存在提前效应,但对后续季节NO_3~--N淋失影响较小,到来年秋季结束。本研究有助于气候变化背景下面源氮素损失的风险评估和精准农业管理。     

彭冲涧小流域蒸发散变化及其影响因素分析

[目的]蒸发散是森林流域水量平衡的重要组成部分,深入探究流域蒸发散的变化特征及影响因素,对流域水资源的合理配置具有重要意义.[方法]以南方红壤区的彭冲涧小流域为研究对象,基于1983—2014年的气象、水文观测资料,运用Mann-Kendall检验法、小波分析等探讨了1983—2014年蒸发散及其影响因素的变化特征,利用累积距平法将蒸发散时间序列划分为1983—2003年和2004—2014年2个时段,并通过灰色关联度分析得到了1983—2014年、1983—2003年、2004—2014年3个时段的年尺度上和1983—2014年的季节尺度上降雨量、气温、风速、NDVI、饱和水汽压差、潜在蒸发散和日照时数这7个因素对蒸发散影响的排序.[结果](1)1983—2014年流域降雨量和径流深在季节和年尺度上变化趋势均不显著,降雨量仅在冬季呈上升趋势,而径流深在季节、年尺度上均呈下降趋势.(2)蒸发散仅在春季呈显著上升趋势,并在2003年发生突变,突变后蒸发散的年内分配更为均匀;年蒸发散主要存在3～7年、9～15年、18～26年这3种时间尺度的周期变化,其变化的4个主周期依次为4,6,25,12年.(3)年尺度上,蒸发散的影响因素气温、NDVI、饱和水汽压差、日照时数均呈上升趋势,而风速、潜在蒸发散呈下降趋势;除NDVI的变化趋势显著、潜在蒸发散不显著外,其它因素的变化均为极显著.季节尺度上,气温、NDVI、饱和水汽压差、日照时数均呈上升趋势,风速呈下降趋势,潜在蒸发散仅在春季呈上升趋势;除气温、日照时数在夏季和冬季,潜在蒸发散在4个季节,风速在春季和夏季,NDVI在冬季的变化趋势不显著外,上述6个因素在其它季节均表现为显著或极显著变化.(4)年尺度上,1983—2014年和1983—2003年蒸发散影响因素的灰色关联度均为风速最大,而2004—2014年蒸发散与NDVI的关联度最大;季节尺度上,1983—2014年春、夏季排序前3位的影响因素均为NDVI、饱和水汽压差、日照时数,而秋季前3位影响因素为降雨量、潜在蒸发散、风速,冬季为降雨量、气温、风速.[结论]研究结果表明,由于时段和时间尺度的不同,蒸发散影响因素的排序存在较大差异.     

黑龙江省夏季低温指数变化特征分析

为了解近44年来黑龙江省夏季低温指数的分布规律和变化趋势。利用1971-2014年黑龙江省80个气象台站夏季日最低气温和平均气温观测资料,结合低温指数模型,通过趋势变化、小波分析和Mann-Kendall检测等方法,分析黑龙江省夏季低温指数的变化特征。结果表明:黑龙江省夏季平均低温指数呈减少趋势,夏季低温指数在20世纪80、90年代和21世纪初变化不明显,而2010s以来明显减少,夏季平均低温指数较春季小。气温从1980s升温以来,低温指数明显减少,夏季低温指数自1970s中期以来明显减少,低温指数序列突变开始于1983年前后,夏季低温指数变化与气温呈负相关。夏季低温指数存在18～32 a,6～14 a和4～8 a三个尺度的周期变化,其中18～32 a尺度非常稳定且具全域性,在1980s中期以前6～14 a尺度较为稳定,在1980s中期以后4～8 a尺度较为稳定,7～12 a尺度年周期变化最明显但有局域性(1980s中期以前),24～31 a尺度能量虽弱且具有全域性。夏季低温指数有26、8、和5 a的主周期,其中第一主周期为8 a,平均周期为5.5 a;第二主周期为26 a,平均周期为14.5 a。     

近60年河西走廊绿洲农作区近地面水汽变化特征分析

根据河西走廊地面气象观测时间最长的敦煌、瓜州、玉门、酒泉、高台、张掖、山丹、武威、民勤9个站的水汽压观测资料,运用线性回归、小波和Mann-Kendall方法对绿洲农作区近地面水汽变化特征进行趋势、周期及突变分析。结果表明：近60 a河西走廊绿洲农作区近地面水汽均呈波动上升趋势,线性递增率为0.123 hPa·10a^-1。夏、秋两季上升幅度最大,线性递增率分别为0.192 hPa·10a^-1和0.198 hPa·10a^-1, 春季递增率仅为0.056 hPa·10a^-1属最小;年水汽变化存在3 a主周期和30 a较长主周期,还有10 a较弱周期。春、夏季水汽变化有5 a主周期和20～30 a左右的较长周期尺度;秋季水汽变化有5 a主周期,还存在30～40 a长周期;冬季水汽变化存在5 a周期,随着时序延长,周期也在延长,2000年以后有15 a周期。年水汽含量在1985年出现突变;春季水汽含量在1980年出现突变;夏季水汽含量在1986年出现突变;秋季水汽含量1994年出现突变;冬季水汽含量在1983年出现突变。水汽含量对气候变暖响应明显,年、季水汽压与平均气温之间相关显著,年平均、春、夏、秋、冬季相关系数分别为0.592、0.192、0.551、0.532、0285。说明河西走廊年、夏、秋、冬季近地面水汽变化与河西走廊平均气温有显著正相关。     

日照百分率变化特征及对气候变化的影响

1 资料和方法 本文选取鄂伦春旗1961-2007年逐月日照百分率资料,形成春季、夏季、秋季、冬季、全年等气候序列(季节划分:春季3-5月,夏季6-8月,秋季9-10月,冬季11月至次年2月);引入气候趋势系数、气候倾向率和信噪比[2],利用累积距平曲线分析方法、一元线性回归分析方法对其进行气候趋势和突变分析,来研究鄂伦春旗日照百分率的气候变化特征及其对气候变化的影响.     

小兴安岭丰林保护区气候变化趋势分析

对1961—2003年小兴安岭丰林保护区的气候资料进行统计,结果表明:该区气温在此期间总体呈上升趋势,温度增幅达1.9℃,降水无明显变化。随着全球气候变暖现象的加剧,该区冬季寒冷干燥而夏季多雨湿润的独有气候特点呈现逐渐淡化趋势,温度与降水的季节间差异均趋于缩小。     

1969—2018年紧水滩流域降水特征分析

基于紧水滩水库内13个雨量观测报汛站点1969—2018年的逐月降水数据,采用一元线性回归拟合、滑动平均、Mann-Kendall检验、滑动t检验和Morlet小波分析,对紧水滩流域近50 a降水序列在年代际、年际和季节不同时间尺度上的动态趋势、突变状况和周期性进行研究。结果表明,近50 a紧水滩流域年降水量总体呈微弱上升趋势;春季降水序列呈下降趋势,其他季节均呈增加趋势;春、夏、冬季降水序列分别在1999、1991、1987年发生突变,秋季降水量序列未发生显著突变;近50 a年降水序列在2、6 a尺度下降水信号周期震荡较强烈;20世纪90年代以前四季降水量5~8 a尺度的周期较为明显,90年代以后2~3 a的周期表现较明显。