疏勒河干流降水变化特征

选取疏勒河干流3个水文站1956—2016年逐月、逐年降水数据作为基础资料,采用线性倾向、累积距平、滑动平均、Mann-Kendall突变检验等方法,分析疏勒河干流降水量年变化、年内变化、年代际变化、季节变化和突变特征。结果表明:疏勒河干流年降水量呈现不同程度增加趋势,年降水量倾向率排序表现为:昌马堡站5. 47 mm·(10a)~(-1)双塔堡水库站1. 454 mm·(10a)~(-1)潘家庄站0. 866 mm·(10a)~(-1);降水量年内分配极不均匀,主要集中于5—8月,占年降水量的65%以上;降水量年代际呈现20世纪60年代和90年代降水量均低于多年平均值,20世纪70年代和21世纪10年代降水量均高于多年平均值;降水量季节变化不同站点呈现不同变化特征,昌马堡站、潘家庄站和双塔堡水库站分别是夏季、秋季和秋季降水对降水量贡献最大,同时不同季节不同年代平均降水量距平呈现不同变化特征;降水量突变年在不同季节呈现不同突变特征和不同突变时间,昌马堡站、潘家庄站和双塔堡水库站年平均降水量突变点分别为1964年和2001年、1988年和1987年。     

1956～2008辽宁省近53年的降水量变化

利用国家气候中心提供的辽宁省8市8个气象观测站近53年(1956～2008年)的逐月降水时间序列,分别计算了平均降水量、汛期降水量和距平,运用气候倾向率、累积距平法和Mann-Kendall非参数检验法,分析了近54年辽宁省的降水变化特征与趋势,结果表明:1)近53年来,辽宁省的平均降水量呈现下降的趋势,降水日数和汛期降水量也同样表现减少的趋势。2)年代际变化的整体波动不大,从20世纪60年代到2000年以后,辽宁省降水量大致经历了:多-多-少-多-少的过程。3)辽宁省降水量的季节分配很不均匀,除春季降水量呈增加的趋势外,夏、秋、冬三个季节都略下降。其中夏季和秋季存在明显的振荡周期。     

1960-2009年大连市气候暖干化研究

利用大连市1960-2009年气温和降水两个主要气象要素值的基本观测资料,运用线性倾向估计和GIS空间分析方法,探讨了大连气候的年际时空变化,同时利用Mann-Kendall统计检验和Morlet小波分析对其气候的年代际和周期性变化进行了分析。结果表明:近50a来大连市气候暖干化日趋明显,年平均气温以0.28℃/10a的速率显著上升,并且在1991年发生突变进入异常增暖期,空间上增暖趋势大致呈由南向东北逐渐减弱的态势;降水量基本经历了"减少-增加-减少-增加"的变化过程,总体上呈下降趋势,在1972年降水量由偏多向偏少转变,东北和西南地区降幅较大,腹地最小。此外,气候的暖干化趋势对"自然-社会-经济"复合系统造成的影响应引起重视。     

近45年来甘肃省雨养农业区气候变化的时空特征

为了探索影响雨养农业区农业生产的关键气象要素——气温和降水的变化特征,以甘肃省雨养农业区55个气象站1971—2015年气温和降水实测资料为基础,采用线性倾向率法、空间插值及Mann-Kendall法对研究区气温和降水量的时空变化特征及突变进行了分析。结果表明:近45年来,甘肃省雨养农业区气温呈明显的上升趋势,以0.36℃·10a ~(-1)的速率显著增暖,20世纪90年代后进入快速增温阶段,且在1996年发生突变;年降水量总体呈减少趋势,存在强烈波动变化,以-2.57 mm·10a ~(-1)的速率缓慢下降,1988年发生突变。从空间分布来看,年均气温总体呈现出由北向南、由西向东递增的规律,气温随海拔升高而降低,而气温倾向率呈现出由北向南、由西向东递减的规律,以甘南高海拔地区增温速率最大,达0.47℃·10a ~(-1);研究区降水量空间变化不规律,呈现出研究区中部地区降水少,四周降水较多的空间格局,降水量随海拔升高而逐渐增大,而降水倾向率自西向东递减,陇东半干旱地区出现降水量小幅度的增加,变化速率为2.54 mm·10a ~(-1),气温及降水变化具有明显的空间差异性。陇东地区呈现暖湿化态势,其他区域整体朝着暖干化方向发展。     

近63 a安康地区降水与太阳黑子活动的相关性分析

依据安康气象局安康站1953—2015年逐日降水量和太阳黑子逐年相对数,利用Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法,对安康地区近63 a降水变化特征及其与太阳黑子相对数关系进行了分析。结果显示:近63 a安康地区年降水量以及夏季降水整体呈增加趋势,增加量分别为0.99 mm·a~(-1)、1.65 mm·a~(-1),春季、秋季和冬季降水整体呈下降趋势,减少量分别为0.26 mm·a~(-1)、0.35 mm·a~(-1)、0.06 mm·a~(-1),降水集中分布在夏季和秋季。年降水距平极值与太阳黑子相对数峰谷值主要存在0~3 a滞后;近63 a安康地区年降水有显著3 a和28 a的变化周期,与太阳黑子相对数的9 a变化周期存在一定差异。     

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。     

甘肃省近50年降水量及气候变化趋势研究

应用线性倾向估算法、累积距平以及Mann-Kendall法对甘肃省1957-2006年以来的降水量、温度、风速、日照百分率的变化趋势和突变进行了分析。结果表明:总体而言甘肃省近50年来的平均降水量存在减少趋势,但河西中部、西部地区的降水量表现出增加的趋势;从四季降水量变化来看,除冬季降水量增加外,其余季节降水量均出现不同程度的减小,秋季减小趋势更为明显;降水量趋势突变发生在20世纪90年代。甘肃省近50年来的平均气温表现出增加趋势,其倾向率为0.21℃/10a,在1996年发生突变;风速为减小趋势,突变发生时间为1985年;日照百分率也表现出增加趋势,其倾向率为0.17%/10a。     

玛纳斯河肯斯瓦特以上流域近55年降水量变化特性分析

根据玛纳斯河肯斯瓦特水文站1956～2010年逐月观测的降水资料,运用线性回归,5年滑动平均,累计距平,Mann-Kendall以及EMD的分析方法,分析了玛纳斯河流域降水量的年内、年际、年代际变化特征。结果表明:近55年来,玛纳斯河流域降水量年内分配不均匀,主要集中在4～8月份,占年降水量的70.19%;年际变化大,总趋势以4.42mm/10a的变化率增加,但该趋势在0.05水平上不显著,降水变化具有明显的阶段性;年降水量变化存在准6～8年、准10～14年、准23～26年、准52年的波动周期。     

近54 a中国西北地区气温和降水的时空变化特征

利用中国西北地区1961—2014年191个台站的逐月气温和降水资料,通过线性倾向估计、滑动平均、累积距平、IDW（反距离空间插值）等方法,研究了西北地区气温和降水的时空变化特征。结果表明：近54 a西北地区平均气温呈波动上升趋势,其中冬季的增温速率最大,极端最高、最低气温均呈上升趋势。降水量也呈上升趋势,尤其是近几年上升速度较快。降水主要集中在夏季,进入21世纪后冬季降水增加。多年平均气温较高区域集中在南疆地区、祁连山东南部,其中升温较明显区域集中在准噶尔盆地和天山地区西南部分地区。降水量表现出东多西少的特征,降水量较多区域集中在祁连山东南部,降水量较少区域集中在南疆地区,其中降水增加较明显区域集中在北疆地区、塔里木盆地的西部地区。从西北地区近54 a气温和降水的时空变化可以看出,西北地区有向暖湿转变的趋势。     

新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州大气降水时空变化特征

利用新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州气象观测基本(准)站1960—2011年的降水观测资料,采用线性回归分析、趋势分析、突变检验和小波分析等方法,对降水量变化特征进行分析。结果表明:近52 a克孜勒苏柯尔克孜自治州年降水量均呈现一致的增加趋势。就年际变化而言,平原区阿图什站的降水量自20世纪末增加较为明显;山区乌恰站和阿合奇站降水量呈现快速增加趋势,在进入90年代后各地多极端天气气候事件;阿图什和乌恰站的降水变率较大,阿克陶和阿合奇站降水变率较小,各个观测站四季降水变率均在0.3以下,表明降水稳定;平原站年降水量序列在20世纪80年代末和21世纪初发生了2次明显的突变,突变时间点分别为1987年和2000年,山区站年降水量序列在20世纪90年代初发生了由少到多的突变,突变时间点为1994年;小波分析结果显示:克孜勒苏柯尔克孜自治州平原地区降水存在着3 a、7 a和8 a左右的振荡周期,而山区存在着8 a和4 a左右的振荡周期。     

影响柴达木盆地降水量变化的主要天气动力因素

为了解柴达木盆地内近57 a来降水量变化与太阳黑子、北极涛动(AO)和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等因素间的关系,运用线性趋势法、Mann-Kendall检验法和小波分析法等对盆地内8个气象站的降水量进行了分析。发现近57 a来盆地内降水量年平均增加0.628 mm,夏季增加0.423 mm,夏季降水占全年总增加量的67%,年降水量存在2~3 a和1 a的显著周期。降水量与太阳黑子相对数存在近似正相关的8~12 a的主共振周期,降水量滞后1.2~1.8 a。年降水量与AO主要存在近似正相关的2~3 a和1~2 a的共振周期。年降水量与ENSO存在近似负相关的3 a和近似正相关的5~6 a的共振周期。表明盆地内降水与其天气动力因素在不同的周期尺度上存在不同的相关性。     

新疆阿勒泰地区降水变化特征分析

采用阿勒泰地区7个气象观测站1961-2009年逐月和2010年1～3月降水量资料,运用Mann-Kendall趋势检验、Cubic函数、Mann-Kendall突变检测、R/S分析、Morlet小波变换法,对该地区降水量进行分析。结果表明：① 该地区年和冬季降水量呈显著的增多趋势,其他季节没有显著的变化;区域中存在较大的差异;降水量的线性趋势与Mann-Kendall趋势变化基本一致。② Cubic函数曲线拟合表明,年和春冬季降水量呈单调上升趋势,由少到多转型的时间在20世纪60年代初中期;夏季降水量呈现多、少、多、少的变化,目前处于低值点;秋季变化不明显;各站点中时空分布存在较大的差异。③ 年降水量在1983年前后、夏季在1987年前后发生了由少到多的显著突变,春秋季无显著突变,冬季无突变点;各区域中突变的时间不一致。④ 年及各季降水量存在显著的年代际和年际尺度的周期变化。⑤ 降水量的变化具有反持续性。     

玛纳斯河流域绿洲区气候变化特征分析与预测

利用1964～2007年玛纳斯河流域绿洲区5个气象台站逐月气温、降水数据,建立玛河流域绿洲区年均气温、降水序列,利用一元线性回归、Mann-Kendall等方法分析研究区44年来气温、降水的变化特征.并利用均生函数预测模型对研究区未来5年气温、降水变化进行预测.结果表明:1)玛河流域绿洲区近44a来气温呈显著上升趋势,...     

近50年陕北地区的气候变化

通过累积距平法、Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对陕北地区近50年来的气候变化多尺度和跃变(突变)现象进行了分析.结果表明:近50年来,陕北地区年平均气温有上升趋势,变化倾向率为0.296℃/10 a,年平均气温在1994-1995年发生了由低温到高温的突变;陕北地区年降水量呈下降趋势,变化倾向...     

天津市降水量变化趋势的时空分布特征

本文采用非参数统计检验方法(Mann-Kendall)对天津市临近7个水文气象站点的47年间(1957-2003年)月降水量序列长期变化趋势进行分析,并用参数检验法进行对比;同时根据7个站点的结果,用Surfer7.0做出了4个季节及年降水量的Kendall值等值线图,对天津市进行空间变化分析。对12个月统计检验结果的分析表明:线性趋势统计结果与Mann-Kendall统计检验结果均有7个月的降水量呈现下降的趋势,但月份稍有不同;但两者的结果同样显示,天津市7、8两个月份下降幅度较大,以7月份最甚,b值达到-1.960mm/a,Ken-dall倾斜度值为-2.017mm/a,由此可以看出天津市汛期的7、8月份出现了降水量减少的趋势,而且减少明显;从年值的等值线图可以看出,全市各区均出现了明显的下降趋势,下降趋势呈现由市区向西北的蓟县、西南的塘沽区、汉沽区及大港区逐渐增强;在7个站点中,遵化站的Kendall倾斜度值达到-3.31mm/a,相比而言,天津站的Kendall倾斜度为-0.54mm/a,为7个站点中下降趋势最小。     

Precipitation trends and variability from 1950 to 2000 in arid lands of Central Asia

Climate warming will cause differences in precipitation distribution and changes in hydrological cycle both at regional and global scales. Arid lands of Central Asia(ALCA), one of the largest arid regions at the middle latitudes in the world, is likely to be strongly influenced by climate warming. Understanding the precipitation variations in the past is an important prerequisite for predicting future precipitation trends and thus managing regional water resources in such an arid region. In this study, we used run theory, displacement, extreme deviation theory, precipitation concentration index(PCI), Mann-Kendall rank correlation and climatic trend coefficient methods to analyze the precipitation in wet and dry years, changes in precipitation over multiple-time scales, variability of precipitation and its rate of change based on the monthly precipitation data during 1950–2000 from 344 meteorological stations in the ALCA. The occurrence probability of a single year with abundant precipitation was higher than that of a single year with less precipitation. The average duration of extreme drought in the entire area was 5 years, with an average annual water deficit of 34.6 mm(accounting for 11.2% of the average annual precipitation over the duration). The occurrence probability of a single wet year was slightly higher than that of a single dry year. The occurrence probability of more than 5 consecutive wet years was 5.8%, while the occurrence probability of more than 5 consecutive dry years was 6.2%. In the center of the study area, the distribution of precipitation was stable at an intra-annual timescale, with small changes at an inter-annual timescale. In the western part of the study area, the monthly variation of precipitation was high at an inter-annual timescale. There were clear seasonal changes in precipitation(PCI=12–36) in the ALCA. Precipitation in spring and winter accounted for 37.7% and 24.4% of the annual precipitation, respectively. There was a significant inter-annual change in precipitation in the arid Northwest China(PCI=24–34). Annual precipitation increased significantly(P=0.05) in 17.4% of all the meteorological stations over the study period. The probability of an increase in annual precipitation was 75.6%, with this increase being significant(P=0.05) at 34.0% of all the meteorological stations. The average increasing rate in annual precipitation was 3.9 mm/10a(P=0.01) in the ALCA. There were significant increasing trends(P=0.01) in precipitation in Kazakhstan, Kyrgyzstan and Tajikistan, with rates of 2.6, 3.1 and 3.7 mm/10 a, respectively.     

黄土高塬沟壑区砚瓦川流域近60年降水时空变化特征

采用气候趋势倾向率、小波变换、Mann-Kendall突变检验等方法,对黄土高原砚瓦川流域1951-2009年近60年的降水进行时空特征分析。结果表明：从时间过程上看,该流域春、秋季降水量明显趋于减少,而夏、冬季则稍有增加,年降水量在波动中呈下降趋势;年降水量最显著的振荡周期为32年,经历高-低-高3个循环交替,夏、秋季的周期变化对年降水量的影响较大;该流域50年一遇的年降水量和最大日降水量分别是815．3 mm和111．5 mm;降水年内分布主要集中在6-9月,占全年的68％。年降水量没有明显的突变现象,但在50年代有两次降水转折,80年代后期以来出现七次降水转折。从空间分布上看,流域年降水呈西高、东低的态势,其中东北部年降水量近60年来下降幅度较大,西部年降水量下降幅度较小。     

全球变暖背景下天山地区近地面水汽变化研究

利用天山地区44个站1961-2009年水汽压数据,采用线性趋势估计、距平分析、Mann-Kendall趋势统计突变检验和功率谱等方法,分析天山地区近地面水汽变化及其与区域气候变化的关系。结果表明：天山地区近49 a来水汽总体呈增多趋势,年和四季水汽变化具有年际和年代际差异,最大增多趋势均出现在20世纪90年代中后期至21世纪初,最小值出现在70年代中后期和80年代中期,最大值出现在21世纪初。突变和周期分析得出,水汽年变化与西北地区气候变化趋势具有明显一致性。年降水变化与水汽相关最高,温度和青藏高原指数次之,其他因子相关一般。     

阿克苏河流域近46年气候变化研究

利用线性回归、突变分析和小波分析方法,分析了阿克苏河流域1961-2006年6个地面台站的平均气温和降水量的变化。结果表明:1)46 a来阿克苏河流域气温呈上升趋势,气候倾向率为0.18℃/10 a;2)阿克苏河流域46 a来年降水量以13.1mm/10 a的变化倾向率呈增加趋势;3)阿克苏河流域的年平均气温在1993年发生了由低向高的突变,降水在1987年发生了由低向高的突变;4)阿克苏河流域年降水量较大尺度12-16 a和8-12 a左右的振荡周期非常明显。