河西走廊东部汛期降水集中度和集中期特征分析

利用河西走廊东部5个站点1961-2013年4-9月逐日降水资料,通过对降水量集中度(PCD)和集中期(PCP)的计算,分析了河西走廊东部汛期降水空间和时间上非均匀性分布特征.研究发现:汛期降水PCD呈非常微弱的逐年递增趋势,汛期降水PCP则有一个微弱推后趋势;汛期降水PCD和汛期降水PCP在整个周期变化过程中都存在9a左右主周期变化;M-K检验显示,汛期降水PCD在近52 a内有一个显著上升趋势,汛期降水PCP发生一次显著下降突变;由于河西走廊东部降水时空分布的不均匀性,如果候内降水较少,PCD偏大,PCP偏迟,则发生干旱的概率较大;如果候内降水过多,PCD偏大,PCP偏早,则发生洪涝灾害的可能性比较大.     

近37年甘肃省降水特征分析

选取甘肃省61个气象站1965-2001年共37 a逐日降水资料,通过有关统计量的计算,对甘肃省月降水量的基本时空特征及稳定性进行了研究;对月降水资料经标准化处理后做了EOF、REOF、小波分析,研究其异常的时空结构特征。结果表明:甘肃省降水自西北向东南呈增加趋势,降水量集中在夏季,稳定性随降水增加而增加,但降水基本呈正偏态,降水年际变化的线性趋势并不显著;甘肃省降水存在3种变化模态:全省一致型、东南-西北反向型、自西北向东南呈正、负、正变化型;可将甘肃省降水分为4个敏感区:东南区、陇西区、陇中区和西北区;甘肃省降水在不同的时间尺度下具有不同的突变点,降水在33 a尺度上呈减少趋势,4 a准周期比较显著。     

近50年柴达木盆地气候要素分布特征及变化趋势分析

用线性估计方法和反距离权重方法对柴达木盆地9个气象站点1958-2007年气温、降水、日照和风速的分布特征和变化趋势进行分析,结果表明:柴达木盆地近50年气温随时间变化呈显著上升趋势,空间分布总体上呈现从南向北递减的趋势,变化趋势为东北部、东南部上升趋势最小,西部、西南部上升幅度最大;多年平均降水量呈微弱上升趋势,空间分布规律从东向西逐渐减少,变化趋势表现为大部分地区降水呈增加趋势,以东部和中部最为明显;年日照时数表现为明显的下降趋势,空间分布从西北向东南少,变化趋势大致从东部向西北方向减少;年平均风速呈明显的下降趋势,空间分布从西向东逐渐降低,变化趋势大部分地区呈减少趋势,大致从中部向东西两侧增加;近50年来柴达木盆地气候总体上呈现暖湿趋势,以东南部最为明显;中部和西部极端干旱地区,由于日照时数和风速的下降,使沙尘暴日数减少,植被有所恢复,生态环境将得到改善。     

泛中亚干旱区气候变化特征分析

利用Climatic Research Unit(CRU)1949—2018年最新0.5°×0.5°网格点月均数据集,主要从EOF分解、小波分析的角度,讨论了泛中亚干旱区近70 a的气候变化特征。结果表明:(1)泛中亚干旱区近70 a降水以1.393 mm·(10a)-1的速率呈增加趋势,夏季降水呈减少趋势,其余三季为增加趋势,其中冬季最明显[0.834 mm·(10a)-1],同时冬季增温幅度也最大[0.360℃·(10a)-1];(2)降水距平场的EOF分析表明:泛中亚干旱区降水变化趋势呈整体一致性(降水第一模态),西南-东北反向变化特征(降水第二模态),由西向东“-+-”交替分布特征(降水第三模态),3个模态都存在显著的准3 a周期,第一模态还存在5~7 a和准12 a周期,第三模态存在准7 a变化周期;(3)温度距平场的EOF分析表明:温度距平变化表现出整体一致性(温度第一模态),东-西反向变化特征(温度第二模态),第一模态具有显著的准2 a、8~10 a周期,第二模态具有明显的2~4 a、准5 a周期。传统意义上的暖季并没有呈现出比较明显的增温多雨,冷季反而增温幅度更大,降水增加更明显。哈萨克斯坦中部、土库曼斯坦及蒙古国大部干旱化趋势明显,哈萨克斯坦东西两侧、我国新疆北部以及帕米尔高原的部分地方表现出显著的湿润化趋势,我国西北大部地区总体呈弱的湿润化趋势。随着亚洲夏季风的减弱,冷季降水增量高于暖季,这似乎说明亚洲冬季风对泛中亚干旱区降水的影响正在加大。本研究结果旨在加深对泛中亚干旱区气候变化特征的认识,为进一步防灾减灾、合理应对气候变化、坚持可持续发展战略提供科学依据。     

扎龙湿地近58年气温、降水变化特征研究

根据齐齐哈尔市1951-2008年气象观测数据,利用统计分析方法分析了58年来扎龙湿地气温和降水的变化情况。分析结果表明：年平均气温变化呈上升趋势,年降水量变化呈波动趋势,存在2～3年、6～7年变化周期。气温的季节变化呈不同程度的上升趋势,降水的季节变化呈不同程度的波动趋势;年均气温的代际变化较为和缓,呈小幅上升趋势,...     

陕西省气温与降水变化时空分布研究

根据1981年-2010年陕西及周边的42个气象站点的气温和降水数据,采用经验正交函数分解法(empirical orthogonal function,EOF),结合GIS空间分析方法,计算和分析了陕西省29年气温和降水的时空分布特征以及年内、年际的时间变化特征。结果表明:1)陕西省年气温大致存在三种主要的类型:南北差异型、地形影响型、正负相间型。南北差异型为最主要的空间分布型,表现为温度受纬度变化的影响南部气温较高北部气温较低。2)陕西省年降水大致存在四种主要类型:南北递减型、延河南北反向型、东南-西北分布型、相间分布型。南北差异型为最主要的空间分布型,表现为陕西北部降水较少,南部降水较多。3)陕西省气温空间场对应的时间序列具有明显的年内变化和年际变化;降水空间场对应的时间序列具有较明显的年际变化,而年内的波动性较强。     

中国西北地区气温异常的特征分析

根据1960-1999年中国西北地区114个观测站的季、年平均气温资料,分析了气温的空间分布特征.使用EOF,REOF分析方法和小波分析方法,讨论了西北地区年平均气温异常的空间分布特征,并分析了不同区域年平均气温变化、冬半年(1月)和夏半年(7月)极端气温变化及周期变化的特点.结果表明:西北地区年平均气温异常的一致性是主要特点,也存在南北差异和高大地形与沙漠盆地、河流、草原的差异;除陕西外西北其他地区年平均气温普遍呈上升趋势;冬季极端最低气温有明显上升趋势,冬半年极端最低气温在整个气温上升趋势中起主要作用;西北地区不同区域的年平均气温变化有各自不同的周期性.     

近55a来青藏高原东部气候演变特征

根据青藏高原东部50个气象台站1958—2012年的气象资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验法、Morlet小波法、反距离权重等方法,对青藏高原东部逐月平均气温、降水量、日照时数、平均风速的变化趋势和空间格局进行了分析。结果表明:1近55 a青藏高原东部年平均气温呈极显著升高趋势,降水量呈显著增多趋势,年日照时数和平均风速呈显著减少趋势。青藏高原东部气候总体上呈较明显的暖湿化趋势。2青藏高原东部年平均气温在1993年发生了极显著的突变性升高,降水在1984年发生了显著的突变性增多,而平均风速和年日照时数分别在1992年和2001年发生了显著的突变性减少。3青藏高原东部年平均气温、降水量、日照时数和平均风速的第一主周期变化均为13 a。4青藏高原东部平均气温、年降水量总体由西北向东南递增,年日照时数大致由西北向东南递减,平均风速的空间变化不明显。     

基于GPM的新疆降水聚集区域提取及特征分析

气候暖湿化背景下，降水聚集特征与旱涝事件密切相关。基于2001-2020年逐日全球降水测量数据，根据空间热点分析方法提取新疆降水聚集区域，利用信息熵和相关系数分析了聚集区域降水集中度和地表特征。结果表明：新疆降水高值聚集区域占21.45%,降水量在130mm以上，主要分布在新疆西北部，低值聚集区域占27.97%,降水量在72mm以下，主要分布在塔里木盆地西南部、吐鲁番盆地和昆仑山中部山区；聚集区域降水量年内呈单峰变化，除显著冷点区域年降水量呈弱下降趋势外，其他区域年降水量呈增加趋势；聚集区域降水集中度呈现从西北向东南呈现出“低-高-低”的空间分布格局，且高值聚集区域降水集中度高于低值聚集区域，与降水量具有较高的相关性；低值聚集区域荒地面积占比最大，高值聚集区域草原和农田面积较大；高值聚集区域海拔、地表粗糙度和地面起伏度与降水量呈正相关，低值聚集区域呈负相关，且聚集性越显著，相关性越大。研究结果可以为防灾减灾、水资源的综合利用提供科学参考。     

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。     

气候暖干化背景下黄土高原旱涝时空演变特征

选取58个国家气象基准站1960-2010年逐年降水资料,采用Kriging插值、Mann-Kendall检测及Morlet小波分析等方法,对该区降水及旱涝时空特征进行分析。结果表明：黄土高原暖干化趋势明显,气温、降水突变年份分别在1995年、1990年左右。旱涝等级呈上升趋势,尤以半湿润区最为明显。干旱区发生旱、涝频率最高,涝情略微严重,但干旱更易发生,大旱频次高值中心分散分布,洪涝发生频率西部低、中部高。该区旱涝情势存在多尺度的周期变化,25~30 a的振荡最强,推测涝期即将结束,旱期将要开始。研究成果可为黄土高原旱涝灾害防御提供参考。     

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。     

海河流域1961～2010年干旱化特征及其变化趋势分析

利用1961～2010年海河流域内及其周边51个站的降水、气温、相对湿度、风速、日照时数等气候因子日数据,采用相对湿润度指数方法揭示了流域50年不同等级干旱的时空演变规律,并剖析干旱与气候变化的关系;再利用小波分析法研究流域相对湿润度指数距平的周期变化规律,预测海河流域未来的干旱化趋势。结果表明:时间上,流域轻旱频率最高,年代际变化上总体趋向干旱化;空间上,东北部为轻旱频发区;西北部的中旱频率较高;重旱主要集中于张家口、忻州、邢台等周边地区;流域降水量和蒸发量的年代/年代际变化呈双降趋势,且后者减小速率相对较小,区域整体干旱化有减弱趋势。流域相对湿润度指数距平的时间序列存在10年尺度的显著变化周期,预计到2017年间海河流域总体仍处于干旱化阶段。     

汾河流域降水及旱涝时空结构特征

利用汾河流域39个测站1956-2000年各月降水资料,采用经验正交函数(EOF)分解技术分析年降水的空间结构特征与变化.结果表明:汾河流域年降水主要有3种典型分布类型,即"全体一致型"、"南北反相型"、"上下游与中游反相型".其中,第1种分布型占主导作用,其相应的时间序列和年均降水序列形状基本相似,趋势皆减少.此外,采用Z指数旱涝指标划分了汛期旱涝状况和等级,结果显示,汛期异常旱涝主要发生在8月和6月.     

Changes in terrestrial surface dry and wet conditions on the Loess Plateau(China) during the last half century

This paper,using a revised Penman-Monteith model,computed the terrestrial surface humidity index of the Loess Plateau(China) based on climatic factors of monthly mean temperature,maximum temperature,minimum temperature,relative humidity,precipitation,wind speed and sunshine duration observed on the plateau from 1961 to 2008.The temporal-spatial distribution,anomaly distribution and sub-regional temporal variations of the terrestrial surface dry and wet conditions were analyzed as well.The results showed a decreasing trend in the annual average surface humidity from the southeast to the northwest in the research area.Over the period of 1961-2008,an aridification tendency appeared sharply in the central interior region of the Loess Plateau,and less sharply in the middle part of the region.The border region showed the weakest tendency of aridification.It is clear that aridification diffused in all directions from the interior region.The spatial anomaly distribution of the terrestrial surface dry and wet conditions on the Loess Plateau can be divided into three key areas:the southern,western and eastern regions.The terrestrial annual humidity index displayed a significantly descending trend and showed remarkable abrupt changes from wet to dry in the years 1967,1977 and 1979.In the above mentioned three key areas for dry and wet conditions,the terrestrial annual humidity index exhibited a fluctuation period of 3-4 years,while in the southern region,a fluctuation period of 7-8 years existed at the same time.     

新疆北部汛期降水的变化特征

基于新疆北部1961-2007年43站逐日降水资料,分析汛期降水的变化特征。结果表明：小雨、中雨和大雨的降水日数和降水强度均呈增加和增强的趋势,大雨日数和强度变化显著,尤其在2000年以后。进一步的研究发现,湿时期（1987-2007年）相对干时期（1961-1986年）,新疆北部汛期的总降水量均是增多的,北疆西北部降水量的增多主要是由于小雨和中雨的增加所致,而天山山区及其北麓,伊犁河谷地区降水量的增多是由大雨增加主导。极端干旱事件呈减少趋势,尤其在近10 a处在低发期,极端湿润事件呈增多趋势。     

近50年青海降水时空格局变化

利用青海省32个气象站1961-2010年逐月降水资料,结合线性倾向估计、距平分析和Mann-Kendall检验对降水量年际、月际分布及变化趋势进行分析,进而依据功率谱和GIS方法揭示该区降水量的振荡周期和空间格局。结果表明:50年来,青海年降水量总体上呈现小幅增加趋势,线性倾向率为3.3mm/(10a);年内降水主要集中在5-9月,占全年的86.1%,月际正负距平变化相对较大;年代际降水变化阶段性明显,特别是21世纪以来增加态势显著;Mann-Kendall检验表明近20年年降水量和四季降水量(除冬季),均呈增加趋势;青海降水量空间格局基本呈东多西少、南多北少形势,且该区大部分降水量线性倾向率大于1.5mm/(10a);功率谱分析则显示该区降水振荡周期为准2a和3-4a。     

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。     

近45年青海省降水时空变化特征及突变分析

采用青海省39个气象台站自建站至2009年的降水资料,运用空间插值技术、Mann-Kendall方法、滑动t检验、Yamamoto和偏值分析方法分析了青海省降水时空变化特征。结果表明:(1)青海省降水存在自东向西逐渐减少特征,从空间分布上可分为东北部、西北部和南部3个区域。(2)近45年来青海省降水总体上呈弱增长趋势,但逐年值围绕多年平均值的波动较大,降水量少于平均值的年份相对较多。西北部与东北部在80年代后期降水呈波动增加,直到90年代才出现降水的减少,而南部地区则在80年代中期降水就开始减少,并持续到90年代结束,表明90年代青海省处在一个降水偏低期。(3)青海省在研究时间段内出现微弱的降水突变信号,各分区突变时间具有显著差异,其中西北部地区的突变始于1985年左右,南部出现在1980年左右,东北部则出现在2003年左右。     

1961-2009年辽宁省气温、降水变化特征及突变分析

利用辽宁省28个均一化气象站点1961-2009年逐日平均气温、最高气温、最低气温及降水量资料,采用趋势分析和Mann-Kendall检验方法,分析了辽宁省近49年的气温和降水变化特征及突变特征。结果表明:辽宁省年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈升高趋势,升温速率分别为0.32℃/10a、0.26℃/10a和0.46℃/10a,年平均最低气温的升温最为显著,增温速率是年平均最高气温增温速率的1倍多。四个季节的升温速率冬季最大,春季次之,秋季略低于春季,夏季最不明显。年平均气温1989年发生了突变,年平均最高气温1992年发生了突变,年平均最低气温1985年发生了突变。年降水量整体上有减少的趋势,但变化并不显著。四季降水量呈冬春季增加、夏秋季减少的趋势。年降水量发生了三次突变,1967年由偏多转为偏少,1983年降水量开始大幅度增加,1996再次由多变少。