河北省农作物发育期降水量时空分布特征

利用河北省地区80个气象站48年资料,通过对冬小麦、夏玉米全发育期和各发育期的降水量时空变化进行线性趋势分析,研究降水量的时空分布及变化特征。结果表明:(1)近50年河北各区域冬小麦全发育期降水量变化无明显增加或减少趋势。各区域夏玉米全发育期降水量呈线性减少趋势,从南部、中部、北部到东北部,减少趋势依次增大。(2)冬小麦在播种-出苗期,中部、南部降水量有增多的趋势,东北部降水量变化趋势不明显,北部降水量自90年代以来有增加的趋势。在分蘖-越冬期、越冬期、返青期、拔节期、成熟期,各区域降水量无明显增加或减少的趋势。在抽穗期,各地降水量年际变化波动很大,南部、中部降水量呈线性增加趋势,北部、东北部90年代以来呈明显减少迹象。(3)夏玉米在播种期、苗期、成熟期,各区域降水量无明显增加或减少的趋势。在拔节期、抽穗期,各区域降水量都表现为减少趋势,东北部减少趋势最明显,南部减少趋势最弱。(4)冬小麦不同发育期降水量变化趋势在各区域是一致的;而夏玉米不同发育期降水量在各区域存在相反的情况,即在同一年四个区域中有的偏多、有的偏少。     

黄土高原近50年降水量时空变化特征分析

为了揭示黄土高原近年来降水量的时间变化和空间分布特征,以黄土高原区域及周边72个气象基准站1961—2012年52 a逐日降水资料为基础,通过泰森多边形法将各雨量站的降水量展布到整个区域,采用M-K趋势检验法分析年降水的年际、年内时空变化特征。结果显示:(1)黄土高原年降水量时间变化呈缓慢下降趋势,UFK曲线小于0且没有超出置信线。空间上整体呈下降趋势,出现阳泉、榆社站两个显著减少中心,β值分别为-3.3 mm·10a-1和-2.1 mm·10a-1。(2)黄土高原春季多年平均降水量整体呈不明显下降趋势,1961—1963年与1966—1987年降水量呈减少趋势,1963—1966年与1987—2012年呈增加趋势。空间上西部、北部地区大部分呈增加趋势,五台山增加幅度最大,β值为2 mm·10a-1。(3)夏季多年平均降水量呈明显下降趋势,2008年左右为突变点,2008年以后降水量下降显著。空间上整体呈下降趋势,较明显的减少中心有环县、延安、西峰镇、平凉和临汾,β值分别为-0.9、-0.9、-0.8、-0.8 mm·10a-1和-0.8 mm·10a-1。(4)秋季多年平均降水下降趋势显著,空间变化与夏季类似,减少中心依然是环县、延安、西峰镇、平凉和临汾,β值均为-0.8 mm·10a-1。(5)冬季多年平均降水量整体呈明显上升趋势,空间上降水变化呈缓慢上升趋势,最大上升中心华山,β值仅为0.95 mm·10a-1。     

西北地区东部夏季降水日数的变化趋势及其气候特征

以西北地区东部(95°E～112°E,32°N～41°N)104个测站1960～2000历年夏季(6～8月)降水日数资料为基础,通过EOF和REOF等分析方法,研究夏季降水日数时空分布的异常特征。结果表明西北地区东部夏季多年平均降水日数的地区分布特点是西部多、东部少,沿祁连山山脉存在一个降水日数较多中心区域,并且降水量和降水日数均呈增多趋势。降水日数的空间异常主要表现为一致性异常和南北相反异常两种类型。根据REOF方法可将西北区东部分为5个不同降水日数气候区,即甘肃中东部及河套区、渭水流域区、河西走廊区、青海高原北部区、青海南部区和四川北部区。20世纪80年代以来,西北地区东部大部分地区降水日数呈现减少的趋势。冬季(或夏季)青藏高原地面加热场强度偏强,甘肃河西及祁连山地区、宁夏南部等地夏季降水偏多(或少),青海东南部-甘肃南部-渭水流域夏季降水日数偏少(或偏多)。     

山西春季干旱的特征及成因分析

利用NCEP再分析资料以及山西65个测站的月降水量资料,采用EOF分解和合成分析方法研究了1960-2009年山西春季降水的年际变化、年代际变化异常以及时空特征,并探讨了造成山西春季多雨和干旱的大气环流特征。分析表明：山西北部和中、南部的东部春季降水有增多的趋势,中、南部的西部地区春季降水为减少的趋势,且呈现增加趋势的...     

河西走廊东部近50年气候变化特征及区内5站对比分析

利用河西走廊东部武威市五个气象站近50年气温、降水资料,运用统计学的方法,详细分析了当地气温、降水的时空变化特征,并进行了对比分析.结果表明,北部川区气温远大于南部山区,随海拔高度的升高气温逐渐降低;北部川区降水远小于南部山区,随海拔高度的升高降水逐渐增多.各地年平均气温呈上升趋势,20世纪90年代以来升温明显.从平均...     

山西省春季降水异常时空特征研究

采用主成分分析(EOF)、旋转主成分分析(REOF)、小波分析方法,对山西省1960~2004年春季降水标准化距平场进行分区,并对春季降水异常的空间分布特征、时间变化规律进行分析。结果表明:山西省春季降水的主要空间异常型表现为全省一致的多雨或少雨型,这是山西省春季降水异常的主要特征。降水异常区域大致可划分为3个区,即北部区、中部区、南部区。各异常区春季降水都存在10 a以上长周期和3~10 a短周期振荡,但其显著周期及其年代变化差异较大。     

1961-2010年北方半干旱区极端降水时空变化

采用49个气象站点1961--2010年逐日降水量资料,运用Mann-Kendall非参数检验、滑动T检验和R/S等方法,分析了近50 a来北方半干旱区极端降水事件的时空变化特征.结果表明:近50 a北方半干旱区极端降水指数最大5日降水量(RX5day)、强降水量(R95p)、降水强度(SDII)、连续湿日数(CWD)、连续干旱日数(CDD)、大雨日数(R20)和年总降水量(PRCPTOT)都表现出减少趋势.其中,RX5day和R95p减少趋势通过了0.1以上的显著性水平检验.Hurst指数分析表明,研究区各极端降水指数未来都呈现出减少趋势,其中CWD表现得尤为明显.近50 a来北方半干旱区CDD在1985年和1995年发生突变,而其他极端降水指数在1999-2000年出现了减少的突变.研究区各极端降水指数多年平均值的空间分布格局较为一致,除CDD外其他极端降水指数基本呈现出从西北向东南逐渐减少的趋势.各极端降水指数变化趋势在空间上表现出一定的区域差异性,研究区极端降水指数在东部地区以减少趋势为主,而中部局部地区表现出增加趋势.近50 a来北方半干旱区各极端降水指数(除CDD外)与年总降水量呈极显著正相关关系,极端降水指数对年降水量具有很好的指示作用.     

青海气候变化趋势及对植被生产力影响的研究

应用青海省南部三江源区、东北祁连山地及环青海湖区气象站1961-2004年气温、降水和所在地区植被地上净初级生产力资料,分析和模拟了44年来有关气候变化特征以及植被生产力与气温、降水、地理坐标参数间的关系,模拟估算了假设未来气候温暖化情景下青海植被生产力变化的可能。结果表明:44年来青海各地气温均在升高,青海北部比南部增温明显;年降水量变化平稳,但北部比南部有所增加;土壤实际蒸发散表现出明显的升高趋势;青海南部植被地上净初级生产力(NPP)逐年降低,青海东北地区相对平稳。模拟计算表明,由于青藏高原植被的生长主要受温度条件的限制,在未来气候增暖,降水不变或增加的趋势下,植被地上NPP均有所增加。     

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。     

西太平洋副热带高压对黄淮海夏季区域降水异常的影响

采用1961-2012年全国台站逐日降水观测资料,以及同期NCEP/NCAR再分析资料,通过黄淮海区域降水指数以及西太平洋副热带高压25～54候逐候脊线、强度、西脊点指数计算,分析黄淮海夏季区域降水异常,以及西太平洋副热带高压对其可能的影响方式.结果显示:1961-2012年我国黄淮海夏季区域降水相对偏少,夏季区域降水有减小趋势,且旱年出现的次数越来越多.从西太平洋副热带高压3种特征形式对比得到,脊线偏北、强度偏小,西脊点偏西时,黄淮海区域北部、东部、中部降水偏多,西部、南部降水偏少;旱年41候时西太副高表现异常强大、偏西;5月时可用强度大小和西脊点位置作为黄淮海区域各站点夏季降水预测的参考因子,6月时西脊点位置效果较好.     

黄土高原城郊区植被生产有机物价值的时空差异

选取受人类活动影响深刻的生态脆弱区陕北黄土高原城郊区为研究区,利用研究区太阳辐射、降水量、日照率、地面长波辐射、土地利用等数据和区域生态服务价值测算模型测算了研究区植被净生产力、生产有机物价值的时空差异.结果表明:陕北黄土高原城郊区各类植被净生产力年际间变化大;陕北黄土高原城郊区植被净生产力空间差异显著,而且同一区域不同植被类型净生产力也不相同;陕北黄土高原城郊区植被生产有机物总价值随时间变化明显,其中榆林市城郊区年际间变化最大.     

基于SPOTNDVI的陕西省耕地复种指数时空变化

复种指数是反映农业生产的一个非常重要信息,准确监测中国耕地复种指数的分布和变化,对于充分挖掘土地资源和气候资源的潜力,以及对准确估测粮食总产具有十分重要的意义。文中采用数据为2000年1月至2007年12月的SPOT-VEGETATION逐旬NDVI数据。结合1∶25万陕西省土地利用现状图,设计一次差分的算法进行VC编...     

黄土高原风蚀和风水蚀复合区的风蚀气候侵蚀力变化

利用黄土高原风蚀和风水蚀复合区30个气象站1961-2010年的观测资料,根据联合国粮农组织给出的风蚀气候因子指数（C值）的计算公式和线性趋势法、Pettitt变点检测、Morlet小波分析等方法,研究风速的空间分布、时空变化、突变特征和周期特性及其对C值的影响。结果表明：① 该区多年平均风速为2.2 m•s^-1,内蒙古和宁夏境内的部分地区风速较大,陕北、晋西北、陇东和青海部分地区较小。近50 a来风速整体呈显著减小趋势,1970s风速最大,2000s最小。② 年尺度83%的站点风速发生了突变,区域整体突变发生于1982年,四季风速突变时间与年尺度基本一致。③ 近50 a风速存在3次交替变化,1961-1977年和1995-2010年偏大,而1977-1995年偏小,季节尺度上也发现了类似的现象,未来一段时间内该地区风速仍然偏小。④ 该区多年平均C值的空间分布格局和时空变化趋势与风速较为一致,整体也呈现出显著减小趋势。⑤ C值与相对湿度和降水量呈负相关关系,与潜在蒸发量、干旱指数和风速呈正相关关系。风力增强（风速增加）和干旱加剧对于风蚀起到促进作用;温度上升及其造成的蒸发量增大也有助于风蚀的形成。     

近45年来陕西省可利用的降水资源特征及变化

利用陕西省1961-2005年月平均气温和降水资料,讨论了该地区45年来降水以及可利用的降水资源的变化特征。结果表明:陕西省降水及可利用的降水资源呈现南多北少的特点,夏季最大,分别占全年的47%和45%,冬季最小,分别占3%和1%;陕北地区可利用降水资源高度集中在夏季,占全年的58%,关中和陕南秋季较丰富,关中集中在秋季,占到全年的50%。而可利用降水系数南北各区均以秋季最高,全年平均则陕南最高,陕北次之,关中最低。45年来,全省平均可利用降水资源的总体趋势是减少的,这是由于陕北和关中的降水减少所致。     

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。     

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...     

黄土高原乡村生态建设模式及效应分析--以延川县刘马家圪塔村为例

在实际调研的基础上,评价了陕北黄土高原延川县刘马家圪塔村现行生态建设模式,并利用对比分析法、相关分析法及趋势线分析法,分析该模式带来的经济效应,特别运用土地利用结构特征指数、土地利用动态变化模型及垦殖指数等分析了土地利用结构变化过程,对建设进程中出现的问题提出调控对策。     

近54 a来甘肃省河东地区气候时空变化特征

用甘肃省河东及其周围地区近54 a来26个观测站气温、降水量资料,分析气温和降水的时空变化特征及其突变情况。结果表明：近54 a来甘肃河东地区气温呈明显的上升趋势,年平均气温倾向率为0.26 ℃/10 a,特别是20世纪90年代以来气温明显升高;空间分布上,年平均气温变化总体上呈增加趋势,以陇东高原中北部和陇中高原北部地区升温幅度最为明显;季节上气温均呈升高趋势,其中以冬季气温升高最为显著。近54 a来全区年平均降水量呈减少趋势,平均每10 a减少12.01 mm,其东南部地区减少的幅度高于西北部。此外,甘肃河东地区气温在1997年发生了由冷到暖的突变,而降水量突变不明显。进而讨论了气温升高和降水减少对该地区农业生产的影响。     

近45年山西省降水变化特征

利用山西省108个地面气象站1961-2005年降水量资料,研究了近45年来山西省降水变化.结果表明:东亚季风对处于季风边缘带山西省年降水量空间分布的影响十分明显,进一步分析夏季降水,发现了更为精细的山西省季风边缘带;1964年和1965年仍然是山西省降水量最多和最少的年份;年降水量的下降趋势十分显著,下降最显著的地区出现在阳泉以西的喇叭型中部区域内;20世纪70年代末发生了降水突变,北太平洋海温导致东亚季风的年代际变化是山西降水突变的可能原因;降水存在准3年、准6～7年的年际和准11年、准16年的年代际周期振荡.     

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。