近60年乌苏市气候变化特征分析

基于乌苏市气象站1953 ～ 2012年月均气温、降水资料,采用Mann-Kendall法及Morlet小波变换等对乌苏市近60年的气温和降水数据进行了长期趋势、突变检测和周期性特征分析.结果表明,乌苏市近60年年均气温及降水均在波动中呈整体上升趋势,年均气温线性增暖率为0.35℃/10a,年降水量递增速率为7.65 mm/10a;年均气温在1988年发生了显著性突变,降水则未发生突变.四季平均气温及降水亦呈增加趋势,冬季升温最明显,增温幅度远高于夏季,其变化速率为0.58℃/10a;秋季降水量在四季中增加显著,其变化速率为2.39mm/10a.年均气温与年降水量之间不存在显著的相关性,春、夏季降水量与春、夏季平均气温之间表现为中度相关,均通过0.01的显著性水平检验;秋、冬季降水量与秋、冬季平均气温之间表现为低度相关.年均气温变化在10、18、24年时间尺度上均存在周期振荡,其中24年为1953 ～2012年气温变化的主周期.年降水量在6～8、20年时间尺度上振荡比较明显,以6～8年为整个时间域小尺度的主要周期;20年为主要周期时,其振荡主要表现在20世纪80年代以后,说明20年是20世纪80年代后的主要周期.由此可见,近60年乌苏市气候存在变暖变湿趋势.     

近51年鄂西山地降水变化特征及突变分析

利用线性趋势分析、累积距平、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析法,以地处鄂西山区腹地的宣恩为例,对1959～2009年的月、季、年降水量、降雨日数和极端降水事件进行了综合分析,探讨了鄂西山地近51年的降水量的气候变化特征、降水的突变时间和周期振荡。结果表明,鄂西山区年降水量呈下降趋势,降水倾向率为-27.4 mm/10a,春、秋季降雨量呈下降趋势,尤其秋季以-30.99mm/10a的减少趋势最为显著,夏、冬季呈上升趋势。强降水日数随着年代变化呈减少趋势,极端降雨事件平均每年不足4 d,以-0.033 d/10a的趋势减少。年降水在2008年发生了突变,春、夏、秋降水均有明显的突变现象,降水突变时间分别为1966、1982和1959年。多时间尺度特征主要表现为1～2 a、7～8 a的年际尺度和18 a的年代际尺度的显著变化周期,从18 a左右时间尺度上存在的周期变化看,鄂西山区的降水量会逐渐减少,预计未来可能进入一个相对少雨期。     

1961—2015年四川省汛期极端降水指数时空变化研究

利用近55a四川省156个气象台站的的汛期(月)逐日降水量资料,采用F检验、滑动t检验、小波分析等方法对近55a四川省汛期极端降水指数的时空特征、周期特征进行了分析.结果表明:1)近55a四川省汛期降水总量、强降水量、降水百分率、连续5日最大降水量及暴雨日数均在绝大部分地区呈增加趋势,在川中部地区呈减少趋势;降水强度及1日最大降水量在四川省大部分地区呈增加趋势.2)在年代际变化率上,汛期强降水、降水强度、降水百分率、1日最大降水量、连续5日最大降水量及暴雨日数均对汛期总降水量的长期气候变化趋势具有一定的指示意义.3)降水总量、强降水及降水强度、日最大降水量、暴雨日数均存在准8a以及3～4a的短周期;降水百分率以及连续5日最大降水量为6～8a和3～4a的短周期.     

Morlet小波在铜陵降水序列分析中的应用

基于近49a来的年均和月均降水资料,采用Morlet小波分析法对长江中下游铜陵站降水序列进行多时间尺度研究,并用Mann-Kendall法对其做了趋势分析。结果表明:(1)1960-2008年铜陵地区年降水量呈下降趋势,气候倾向率为-11.214 mm/10a。就季节而言,春、夏、秋季均呈下降趋势,只有冬季呈显著上升趋势;(2)小波分析显示年降水序列和季降水序列均存在多个主要周期的变化,小尺度范围内,年季降水突变点增多;(3)目前研究区处于降水枯水期末段,预计在2010年左右研究区将进入一个新的丰水期。     

1981-2021年辽阳县主要气候变化特征分析

本文选取辽阳县国家自动站1981-2021年近41年降水、气温、风向风速、日照气象要素和13个乡镇区域自动站2017-2021进5年4月-10月降水、气温、风向风速气象数据。运用数据统计方法、线性趋势分析和小波分析进行运算分析气候特征。结果表明:辽阳县本站年平均气温以0.5℃/10a的趋势上升，具有明显且稳定的13-15年尺度的周期。年平均气温目前处于最近一个周期的低值区，预测在未来7年左右将呈增长趋势；山区乡镇年平均气温比平原乡镇气温低，即在空间上呈现明显的气温东部低，西部高的分布；山区乡镇表现出最高气温高和最低气温低的现象；辽阳县国家自动站41年年降水量总体上呈增长趋势（5.7mm/a）；辽阳县主汛期（6.7.8月）降水总量在总体上呈减少趋势（-15.9mm/a），贡献率较为稳定；年降水量目前处于13-15年尺度周期的高值区，27年时间尺度周期的低值区。预测辽阳县年降水量在段时间尺度上未来3年左右将呈现减少趋势，而在27年大的时间尺度上来看年降水量仍然呈现增长的趋势；在空间上辽阳县呈现出很明显的东部山区降水量多，西部平原降水量少的分布；辽阳县盛行东南风和北风，年平均风速2.6米/秒。各乡镇均偏南风和偏北风为主；日照总体上呈现先减少后增加的趋势。     

1960—2021年昌吉市气温和降水变化特征研究

本文利用昌吉市国家站1960—2021年降水量及平均温度资料，运用线性倾向率、滑动平均、MannKendall法和Morlet小波分析法对昌吉市近62年的气温和降水进行分析。结果表明：昌吉市年及四季平均气温均呈现上升趋势，其中春季气温的增温率最大；年降水量呈微弱的上升趋势，冬、夏季降水量呈上升趋势，春、秋季降水量呈下降趋势。春、秋、冬季及年平均气温存在6～10 a周期特征，夏季气温周期不同。年降水量具有3～5 a的主周期特征，冬季降水量有5～10 a和10～15 a的周期特征，春季降水量有3～5 a和6～10 a的周期特征，夏季降水量有1～8 a、10～15 a的周期特征，秋季降水量有2～5 a的周期特征。年及四季气温都有突变特征。冬季降水量存在明显的突变特征：春、秋季降水量虽有突变点，但没有通过显著性检验；年及夏季降水量有突变特征，通过了显著性检验，但是很快又回到置信区间内。     

近57年安阳和南阳降水变化分析

[目的]研究近57年安阳和南阳降水的变化特征。[方法]利用1953~2009年安阳和南阳的逐年降水量资料,采用数理统计、回归分析、小波分析等方法,对两市降水量的变化及其异同进行了分析。[结果]近57年来,安阳和南阳年降水量均呈下降趋势,安阳下降较明显;从季节变化来看,安阳春季和冬季平均降水量均呈上升趋势,南阳呈下降趋势,而两市夏季和秋季平均降水量均呈下降趋势;从周期变化来看,安阳降水量时间尺度为12~15年时,在1970年有一个突变点,而南阳降水量时间尺度为15年时,有两个突变点（1965和1997年）,时间尺度为7~10年时,突变点有4个（1968、1978、1987和1999年）。[结论]该研究为当地气候变化的预报提供了理论依据。     

西北四省区降水的时空变化特征分析

[目的]分析西北四省区降水的时空变化特征。[方法]利用陕西、甘肃、青海、宁夏西北四省区113个地面观测站1961～2008年降水资料,采用线性回归、Morlet小波变换等方法,对该地区48年降水空间格局的变化、降水量的变化趋势和周期特征进行了分析。[结果]西北地区四省降水量存在明显的年际、季节变化特征;年降水量呈下降趋势,春、秋季降水量变化趋势与年降水量变化趋势一致,其变化幅度小于年降水量的变化幅度,夏、冬季的降水量逐年略有增加,变化趋势不明显。西北四省降水变化存在明显的区域差异,增加幅度明显的区域在唐古拉山地区、柴达木盆地、祁连山东部山脉两侧,减少幅度明显的是在陇东和陕南、陕北地区。西北地区四省的东、西部区域降水呈反位相变化的特点,东部地区的降水呈减少趋势,而西部大部分地区的降水呈增多趋势;全区、东区、西区的降水波动普遍存在3～5年的短周期,且为主要周期;一些区域也存在8年周期和15年左右的中周期;不同时间尺度上,干、湿交替和突变点有所差异。[结论]该研究为西北地区的气候变化提供理论依据。     

基于SPEI干旱指数的西北地区干旱时空分布

基于中国西北地区145个国家基本气象站1960—2017年逐月降水量数据和逐月平均气温数据,通过计算不同时间尺度下的逐月标准化降水蒸散发指数(SPEI),分析了不同时间尺度下的西北地区的不同季节、年际以及年代际下的干旱时空分布,并采用Mann-Kendall检验、小波分析以及样条函数空间插值等方法对西北地区57a的干旱时空变化特点进行了探讨。结果发现,从年际变化来看,西北地区整体SPEI呈下降趋势,表明该地区干旱情况逐渐加重。从季节变化来看,西北地区四季极度干旱和重度干旱频率均随时间尺度的增加而有所增加,但随着时间尺度的增加,中度干旱频率除秋季干旱频率一直增加外,春、夏、冬3季干旱频率均呈现先下降后增加的趋势。由小波分析可知,西北地区在年际上存在着3～8a的周期的小尺度信号,在年代际上存在着12～15a和28～30a的大尺度信号,而7a和14a这2个周期在西北地区过去57a的干旱变化中起了主要作用。由Mann-Kendall检验法可知,西北地区SPEI值在1995年发生突然减小的变异点,说明西北地区在1995年后由湿润转变为干旱,西北地区SPEI值下降趋势在2000年附近达到0.05显著水平,表明西北地区在2000年后干旱化加重趋势明显。与历史资料对比发现SPEI干旱指数在表征西北地区干旱状况有较好的适用性。     

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。