气候变化对新疆自然植被净第一性生产力的影响

利用新疆 101 个气象台站1961-2008年的逐月气温和降水量资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall 突变检测、Morlet 小波、相关分析和 Kriging 插值技术等方法,分析了新疆近 48 年平均气温、降水量时空变化特征及其对NPP(自然植被净第一性生产力)的影响,并对未来不同的气候变化情景下,新疆 NPP 对气候变化的可能响应进行预估.结果表明:①近48年,新疆气候总体呈较明显的"暖湿化"趋势,并且年平均气温和年降水量分别于1972年和1978年发生了突变性的上升.但气候变化具有区域性差异,表现为北疆气温上升倾向率普遍大于南疆和天山山区;北疆大部和天山山区年降水量增多倾向率普遍高于南疆.新疆年平均气温和降水量还存在准4,9,11,16 年和 23 年等不同时间尺度的振荡周期.②受气温、降水时空变化的综合影响,新疆的 NPP 在空间上表现为,天山山区>北疆>南疆的分布格局;在时间上,近48年新疆 NPP 平均以0.118t/(hm2·10 a)的倾向率增长,并于 1978年以来发生了突变性的增大.新疆 NPP 也存在 34,68,11年和16年的振荡周期.③未来气候变湿将对新疆NPP 产生积极影响,但气候变暖对 NPP 将产生不利影响,平均而言,在其他条件不变的前提下,年降水量每增多10%,NPP 将增加20%,年平均气温每升高1℃,NPP 将减少4%6%.但全疆各地 NPP 对气候变化的响应具有明显的区域性差异.     

新疆近50年沙尘暴灾害变化趋势分析

采用新疆88个气象站近50年的气象资料,分析新疆沙尘暴时空分布特征、年际和年内演变趋势及年际演变的影响因素。结果显示：新疆沙尘暴近50年以来空间分布特征是南疆多于北疆,南疆多发时期4-10月,北疆多发时期3-9月;年际演变趋势20世纪80年代以来较60、70年代都有所减少;80年代以后虽然沙尘暴发生日数减少,但是沙尘暴...     

1971-2014年新疆区域寒潮气候特征

利用1971-2014年新疆105个台站逐日最低气温资料,分析了新疆寒潮天气的时空变化特征.结果表明:①新疆单站寒潮北疆多、东疆次之、南疆少,阿勒泰地区发生频次最高,其次是哈密北部、巴音布鲁克和塔城大部地区,南疆中西部地区发生频次最少.新疆区域寒潮天气冬季最多、秋季和春季次之,2月发生频次最高;春季寒潮主要集中在3-4月,秋季寒潮主要在10-11月.②新疆寒潮影响区域主要在北疆地区,其次是东疆、南疆东部,南疆西部影响次数最少.春季主要影响区域为北疆东部、沿天山一带和南疆东部;秋季为东疆、北疆沿天山以及北疆东部和北部地区;冬季为北疆东部和沿天山一带.③新疆区域寒潮过程一般持续3～7d,过程极端最低气温主要出现在寒潮爆发当天或次日,极端气温出现时间延迟天数不超过4d.寒潮过程最低气温24 h平均降幅在10.7℃,最大19.3℃,单站最大25.3℃;寒潮过程平均降温14℃,最大达18.8℃,单站最大32.7℃.     

半个世纪以来新疆降水和气温的变化趋势

本文通过对新疆 70余个水文、气象站点降水和气温观测资料的分析计算 ,得出近 5 0年来新疆年降水量、年平均气温总体呈上升趋势。年降水量平均增幅 0 .6 7mm/a ,但增幅的强弱在地区分布上各有差异 ,南疆地区一致性较好 ,北疆较差。气温平均增长 0 .2 7℃ /10a ,其中北疆地区为 0 .36℃ /10a ,南疆地区为 0 .2 0℃ /10a ,在地域分布上 ,气温平均增率具有西高东低 ,北大南小和山区高 ,平原低的特点。     

新疆旱涝气候的南北差异性分析

根据1960—2014年新疆地区49个气象站点的逐日气温、降水等气象资料,计算得到改进的综合气象干旱指数,确定了各站的旱涝等级,探索新疆气象旱涝的南北差异性。研究表明:1在干旱严重程度上,南北差异不大,南疆略大于北疆;2在雨涝严重程度上,南北差异大,北疆的严重程度大于南疆;3从整体上看,新疆呈现出由旱转涝的趋势;4在季节性旱涝中,南北疆的冬涝最为严重,南疆的冬旱和北疆的夏旱最为严重。从整体上看,新疆旱涝气候的南北差异性主要体现在雨涝严重程度上,北疆大于南疆。     

近50 a新疆≥0 ℃持续日数和积温时空变化

利用新疆95个气象站1961-2010年的逐日平均气温资料,使用线性趋势分析、累积距平和[WTBX]t[WTBZ]检验以及基于ArcGIS的混合插值法,对新疆近50 a日平均气温稳定≥0 ℃的初日、终日、持续日数和活动积温的时空变化进行分析。结果表明：≥0 ℃的初日在空间分布上南疆早,北疆晚;平原和盆地早,山区晚的格局。≥0 ℃终日的空间分布与≥0 ℃初日大体相反。≥0 ℃持续日数和≥0 ℃积温的空间分布表现为南疆多,北疆少;盆地多,山区少的格局。在全球变暖背景下,1961-2010年新疆≥0 ℃初日总体呈显著提早趋势,≥0 ℃终日呈极显著推迟趋势,≥0 ℃的持续日数和积温分别以2.58 d·（10a）^-1和66.26 ℃·d·（10a）^-1的倾向率呈极显著的增多趋势,并且分别于1997年或1994年发生了突变。但突变后较突变前各要素的变化量具有明显的区域性差异,总体来说,≥0 ℃初日提前幅度的空间分布呈南疆大,北疆小的格局。≥0 ℃终日的推迟幅度呈北疆大,南疆小;山区大,平原和盆地小的特点,≥0 ℃持续日数的延长幅度表现为山区大,平原和盆地小的格局,≥0 ℃积温的增加幅度呈平原和盆地多,山区少的空间分布格局。     

1960-2011年新疆初终霜日及无霜期的变化特征

利用1960-2011年新疆51个地面气象站逐日最低气温观测资料,运用线性趋势、距平分析、5 a滑动平均等方法,分析了初、终霜日和无霜期的基本特征及其变化趋势。结果表明：新疆初霜日推迟11 d,终霜日提前7 d,无霜期延长17 d。北疆、南疆和天山初、终霜日及无霜期与新疆整体变化趋势一致,但变化程度不同。天山地区变化最显著,其次是北疆,最后是南疆。初、终霜日的出现和无霜期的长短与地理因素和温度密切相关,随着海拔的升高,纬度的增加,初霜日提前,终霜日推迟,无霜期缩短。而随着温度的升高,初霜日逐渐推迟,终霜日逐渐提前,无霜期延长;从影响程度而言,最低气温的影响要大于平均气温和最高气温的影响。     

基于EEMD的新疆1971～2013年初、终霜日及霜期变化趋势分析

对国家气象信息中心整编的1971~2013年新疆50个气象站点逐日最低气温资料进行集合经验模态分解,分析新疆初、终霜日及霜期和无霜期的空间分布特征及变化趋势。结果表明:近43a新疆终霜日提前比初霜日推迟更明显,无霜期延长比霜期缩短趋势更显著;初霜日推迟、终霜日提前、霜期延长和无霜期缩短的趋势北疆均比南疆地区更显著;新疆初霜日变化趋势上升型占44%,终霜日变化趋势下降型占44%,霜期变化趋势下降型占72%,无霜期变化趋势上升型占42%。     

新疆沙尘暴活动与气候条件的关系

本文根据新疆不同地区气象观测资料,研究了该区沙尘暴活动特点及其与气候变化的关系。资料表明,近30年来新疆沙尘暴发生的频数呈减小趋势,这主要是气候变化影响的结果。新疆沙尘暴的高发月份为4、5月份,南疆沙尘暴明显多于北疆,这主要是南疆与北疆气候差异造成的。气候要素中的降水量变化与沙尘暴的发生有着极其密切的关系,二者呈明显的负相关;气温的高低也与沙尘暴的发生呈负相关。新疆地区气候的暖湿变化对沙尘暴的发生起着明显的抑制作用。华北和黄土高原沙尘暴主要发生在3-4月,这表明新疆5月份的沙尘暴没有到达这两个地区。研究新疆地区沙尘暴发生的条件对源区沙尘暴防治有重要的意义。     

1961-2013年新疆雪雨比变化

基于中国国家气象信息中心发布的1961-2013年全国0.5°×0.5°逐日降水量和逐日平均气温数据集以及气象站点日降水量和气温实测资料,评估了该套格点降水资料在新疆地区的可信度,并利用格点降水资料研究了新疆地区降雪量、降雨量以及雪雨比的时空变化和突变信息.结果表明:内插到气象站点的格点降水数据和气象站点实测降水数据之间的偏差普遍较小,偏差在0.2 ～1.0 mm的站点个数占总站点数的72.55％,在绝大多数区域二者之间的相关系数均在0.80以上;1961-2013年,新疆降雪量呈微弱的增加趋势,增加幅度为0.11 mm·a-1,但没有通过0.05的显著性水平检验.降雨量以0.63 mm·a-1的速率呈明显的增加趋势(P ＜0.000 1),突变出现在1992年左右.雪雨比呈下降趋势,幅度为0.01 a-1 (P ＜0.05),突变出现在1991年左右;降雪量、降雨量及雪雨比表现出一定的空间分布差异,降雪量和降雨量在全区普遍呈增加趋势,而雪雨比在天山山地以北呈增加趋势,在天山山地以及天山山地以南主要呈减少趋势.在新疆冰川分布区域,降雪量倾向率在新疆北部呈增加趋势,而在新疆东南部呈减少趋势;降雨量倾向率呈增加趋势,且新疆东南部降雨量倾向率大于北部;雪雨比倾向率呈现出与降雪量倾向率相似的变化趋势.     

河西走廊东部降水日数及强度的时空特征

利用1961～2007年河西走廊东部五站逐日降水资料, 分析了河西走廊东部不同降水日数及强度的时空演变特征.结果表明:近47年来,河西走廊东部降水量总体呈增加趋势;河西走廊东部总雨日、小雨日、中雨日和大雨日均呈增加趋势 ,小雨日数增长率最大;其中民勤、古浪、永昌、乌鞘岭雨日呈增多趋势,而凉州区为减少趋势.年降水强度也呈增强趋势,主要体现为小雨和大雨强度的增大,中雨强度有变小的趋势;其中民勤、凉州区、永昌、乌鞘岭降水强度一致为增加趋势,古浪降水强度为减弱的趋势.总雨日、小雨日、中雨日和大雨日数由南向北均呈减少趋势.河西走廊东部降水强度中心在南部山区的古浪,强度最弱的是中部凉州区,20世纪80年代河西走廊东部多小雨事件, 90年代、21世纪初的2001～2007年河西走廊东部多中雨和大雨事件;2001～2007年河西走廊东部小雨、大雨强度最强,而中雨强度最弱.     

近50 a青海黄南州降水变化特征

选取青海东南部黄南州4个气象观测站近50 a（1961-2010年）降水资料,运用气候诊断分析方法,对黄南年降水量变化特征进行研究。结果表明：研究区域内各地年平均降水量有较大差异,在空间分布上自南向北逐渐减少,变异系数自南向北呈增加趋势,各地年降水量皆呈正态分布;区域内年降水除泽库外都呈减少趋势,各地变化趋势并不显著;黄南四季降水各地变化不同,但冬季都呈增加趋势,南部增加显著。突变分析表明,河南年降水量在1985年发生了一次由多到少的突变,尖扎、同仁、泽库可能在20世纪90年代初存在突变;周期分析表明,4站年降水量都存在10 a的周期性变化规律,此外,尖扎、同仁、泽库、河南还存在2～4 a、准2 a、3～5 a、3～5 a的短周期变化。     

天山南北气候变化特征比较

根据新疆天山南北典型气象站1951～2008年气温、降水资料,运用回归分析和趋势分析,比较天山南北近58年的气候变化趋势和特征,结果表明：近58年来,天山北部气候总体呈暖湿趋势,年平均气温均升高,年降水量也不断增加;天山南部气候总体呈暖湿趋势,各站点气候因地而异,表现出不同的变化趋势和特征。总体来说,新疆气候趋于暖湿变...     

晋北地区降水量时空变化及突变分析

利用晋北地区18个台站1960—2008年的月降水资料,对其降水量的时空变化特征进行了分析。结果表明:年、夏季和秋季降水量总体上呈下降趋势;春季和冬季降水呈增加趋势。从空间分布特征来看,年和四季降水量由北向南逐渐增多。年降水量的线性趋势系数大部分台站表现为负值;而春季各站均为正值;夏季仅繁峙为正值;秋季西南部为负值,东北部为正值;冬季18个台站正负均等。采用M-K突变曲线、滑动t检验法、累积距平法三种气候突变检验方法对晋北地区降水的统计检验结果均表明,年降水在1979年发生了由多到少的一个跃变;春季在1964年附近和1991年发生由多到少的转折;夏季1996年是由多到少的一个明显转折点。     

陕西秦岭南北旱涝灾害时空变化趋势分析

根据1961-2009年秦岭南北57个站点的月降水资料,采用区域旱涝指标和Z指数,运用Mann-Kendall检验、小波分析、Kriging插值等方法,对秦岭南北旱涝时空变化趋势进行分析。结果表明：①关中地区年平均气温倾向率大于陕南,气温突变年均为1996年。②近49年来,关中地区暖干化及春旱、夏涝的趋势较陕南显著。气...     

近60 a渭河流域降水特征

基于1952-2011年渭河流域天水、宝鸡、武功、西安4个气象站的逐日、逐月、逐年降水量资料,利用线性回归、5 a滑动平均法、Mann-Kendall法以及小波分析,对渭河流域近60 a降水量变化进行趋势、突变以及周期分析。结果显示：渭河流域降水季节分配不均,主要集中在夏、秋两季,春、秋两季降水量呈现明显减小趋势,夏、冬两季降水量变化趋势不明显;各季节降水量年际变化显著;流域内除夏季以外,其他季节均存在突变点;4个站点均存在年总降水量突变点;渭河流域降水量的震荡周期为28~30 a;降水天数呈现减少趋势;小雨降水强度有增加趋势;除西安站外,其余3个站点1976-1990年的暴雨天数最多,暴雨天数年际变化较大。     

新疆暴雨洪涝灾害损失的时空特征及其影响因素

根据1984-2016年新疆暴雨洪涝灾情资料,采用趋势分析、线性回归和相关性分析方法,对新疆暴雨洪涝灾害损失的时空特征进行分析。以年降水量和GDP为指标,探究新疆暴雨洪涝灾害格局的影响因素。结果表明:①新疆暴雨洪涝灾害部分地区呈加重趋势,其年内分布差异大,多集中在夏季;②空间上,新疆暴雨洪涝灾害年均频次最高的县市与年均损失最高的县市并不完全对应,说明新疆暴雨洪涝灾害年均频次与年均损失相关性不高;③从全疆来看,损失与年降水量、GDP均具有显著性正相关,R^2分别为0.56和0.57;④在一定程度上降水量的增多,使得新疆部分地区暴雨洪涝灾害损失呈上升趋势,发生暴雨洪涝灾害时经济发达地区损失较高。     

陕西省1980-2006年气候变化时空特征研究

基于陕西省1980-2006年97个气象站点地面观测的降水和气温数据分析近27年陕西省气候变化的时空特征。结果表明：（1）陕西省年平均气温和降水量空间分布格局均呈随纬度增加而逐步减少,陕西省南部水热条件明显好于北部。（2）近27年来陕西省年平均气温上升趋势明显,平均每年上升0.0566℃,陕北增温幅度略高于陕南;降水量...     

陕北黄土高原降水的变化趋势分析

利用1951-2001年陕北黄土高原24个测站的降水资料,采用累计距平、线性趋势估计及Mann-Kendall检验等方法,分析了陕北黄土高原降水时空变化特征.结果表明:陕北黄土高原地区年平均降水南多北少,近51年来降水总体上呈减少趋势.北部长城沿线降水减少,中部(延安以北)与南部(延安以南)降水略有减少,府谷和横山、子长、延长一带降水减少最显著.3个区域降水量的年内分配过程差异较大,中部的春季、北部的夏季及南部的冬季降水减少,其它区域及季节降水变化基本平稳,增减幅度不大.     

汾河流域50年降水量时空变化特征

运用线性倾向估计的方法,利用汾河流域1957~2006年逐月观测的降水资料,分析了汾河流域降水量的时空分布规律和长期变化趋势。结果表明:近50年来,汾河流域降水量年内分配不均、年际变化小,总趋势以21.49mm/10a的变化率减少,特别是20世纪90年代以来降水明显减少,这种减少主要是由夏季降水量减少所引起的,变化率为-9.04mm/10a,而在春、秋两季降水量则呈现出增加的趋势,变化率分别为8.36mm/10a和2.28mm/10a;空间分布表明该区域降水量的地理分布不均,南北梯度大,东西差异小,有阶段性和周期性比较明显等特点。