近50a西北干旱区气温分区及其变化趋势研究

近年来,在全球变暖的背景下,生态脆弱的西北干旱区的气候变化受到人们重视。本文选取了西北干旱区21个代表站点1951-2000年逐月平均气温数据,分析气温季节变化特征和分区及其各分区各季节气候变化趋势。研究结果表明,近50a来西北干旱区气候变暖显著,其中冬季增暖幅度最大。按西北干旱区的年平均气温分为四个区。它们各季节气温变化趋势都有所不同,其增加幅度和数目最多的是柴达木盆地,随后是新疆北部和东部,新疆南部、河西走廊地区,新疆西部。     

呼和浩特市区1951-2010年气温变化特征的研究

为进一步揭示中国北方地区气候变化特征、基于不同尺度开展气象灾害分析预测,文中利用呼和浩特市赛罕区国家一般气象站1951-2010年日平均气温、平均日最高气温、平均日最低气温数据资料,详细分析了60年来呼和浩特市区气温随时间的变化趋势特征、不同季节的气温变化规律,并采用t检验法对这期间的气温突变状况进行了定性分析。结果表明:1951-2010年呼和浩特市区气温呈明显上升趋势,且平均日最低气温的增温态势比日平均气温和平均日最高气温更加显著;冬季增温幅度大于其它季节;20世纪80年代中后期呼和浩特市区气温出现了显著的变暖突变,冬季发生变暖突变早于其它季节;近60年来呼和浩特市区的变暖时间与华北及东北地区同步,早于中国及全球平均水平,且升温态势更为剧烈。     

1951-2012年科尔沁沙地气温、降水变化特征

科尔沁沙地是中国沙漠化典型区域,生态与环境问题突出,研究其驱动力之一的气候变化特征十分必要.利用1951-2012年62 a气温和降水资料,对科尔沁沙地空间和区域平均气温、降水变化特征进行了分析.结果表明:空间多年平均气温以开鲁、通辽为中心向东西方向递减,自北向南逐渐升高,且各站点均呈显著增加趋势;空间多年平均降水量以开鲁、阿鲁科尔沁旗为中心向四周逐渐增加,除库伦站降水量显著减少外,各站点降水量变化均不显著.区域平均气温上升速率为[0.319℃·(10a)-1],区域平均最高气温的上升速率[0.223℃·(10a)-1]低于区域平均最低气温[0.525℃·(10a)-1],春季气温增幅最大,冬季次之.最低气温的升高可能是导致总体气温上升的主要动力之一.区域平均降水量年际间波动较大,但总体无明显变化趋势;各季节区域平均降水量均无显著变化.年区域平均降水量与年区域平均气温、夏季区域平均降水量与夏季区域平均气温呈显著负相关,整体呈阶段性对称变化.     

黄土丘陵沟壑区县域气候生产力对气候变化的响应——以陕北米脂县为例

根据米脂县1971-2004年气象资料,利用Thomthwaite Memoria模型,在分析该县气候变化趋势的基础上,计算并预测了气候生产力对气候变化的响应。结果表明:年平均气温以0.045℃/a的速率递增,远大于全国同期增温速度,20世纪90年代为近34年来最暖期,且冬季气温升高(变暖)对年平均气温升高(变暖)贡献最大;年降水量递减率为-0.248 mm/a,夏季递减速率远大于冬季;气候生产力与年降水量增减变化步调一致,但变化趋势却相反,且该县年降水量对气候生产力的影响程度远大于气温的影响,气候暖干化致使气候生产力利用率仅为21.44%;"冷湿型"气候对该县农作物生产有利,公顷产量将增加4.66%,"暖干型"气候对农作物生产不利,气候生产力将减少17.12%。     

中国干旱区气温变化对全球变暖的区域响应

选取中国干旱区77个气象站点1961-2007年的均一化气温资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall检验和Morlet小波分析等方法,研究了干旱区气温变化对全球变暖的区域响应。分析表明:①我国干旱区气温变化对全球变暖响应显著且具有鲜明的区域特色。1961-2007年,我国干旱区年平均气温呈明显上升趋势,约上升了1.8℃,平均气温升温速率为0.39℃/10a,增暖幅度与波动幅度高于同期全球以及中国区域平均。②我国干旱区气温变化季节与区域差异显著。各季平均气温均呈上升趋势,其中秋、冬两季增温明显,冬季气温线性变化率最大,为夏季增温的两倍有余。年均温与各季升温幅度区域差异较大,其中北疆、阿拉善高原升温幅度最大,南疆与河西走廊升温相对较慢。③年均温与各季气温的年距平序列突变主要发生在20世纪80年代中期以后。研究区各站点普遍存在着16～17年的年代际变化和6～7年的年际变化。综合我国干旱区年均温距平序列及其突变时间和振荡周期,可推断出干旱区气温将会持续以较高的变暖速率上升,至少最近10年这种趋势不会改变。④我国干旱区水热相互反馈作用错综复杂,气候变暖如何影响干旱区水热相互反馈作用机制,这将是进一步研究的重点。     

东北地区近46年气候变化特征分析

利用东北三省70个基本气象站1961-2006年逐日平均气温,最高气温,最低气温,降水量,日照时数资料,分析了东北地区近46年的气候变化特征。结果表明：全区近46年平均气温线性增温速率为0.36℃/10 a,其中冬季增温最显著,其次为春季,秋季,夏季,地域特征表现为黑龙江省气温升高幅度最大,其次为吉林省,辽宁省。以19...     

1951-2008年中国主要城市风效指数的时空变化趋势

利用中国气象局提供的全国主要省会城市1951-2008年的逐日地面气象资料,分别计算历时58年的平均气温和风效指数(K)等,运用线性回归、Spearman秩相关和变化速率等分析气温和风效指数(K)的年代、季节以及空间分布的变化趋势。结果表明:1)1951-2008年全国主要省会城市的年平均气温呈上升趋势,变化速率为0.3℃/10a。2)历时58年,年平均风效指数(K)也呈上升趋势,变化速率为10.8/10a。3)不同季节风效指数(K)的波动范围不同,其中冬季变化幅度最大,夏季最小。其空间分布在四季当中总体呈现南高北低的态势。     

1979-2012年青藏高原地区地面气温时空分布特征

利用NCEP/NCAR再分析1979-2012年全球月平均地表气温格点资料(2.5°×2.5°),截取25°～40°N,75°～105°E作为青藏高原研究区域.利用自然正交函数分解(EOF)、旋转自然正交函数分解(REOF)方法,对其年平均、冬季平均及夏季平均气温的空间分布特征及时间变化趋势进行分析.青藏高原夏季平均气温分为柴达木盆地、西部、中东部及南部4个型.冬季分为东北部、西北部及南部3个型.研究表明:青藏高原在夏季受热力作用天气系统影响;冬季受到动力作用天气系统作用.分析青藏高原气温1979-2012年变化趋势表明,青藏高原夏季中东部型和南部型有微弱下降趋势,其他型呈上升趋势并有所减缓.分析同纬度带年平均地表气温距平变率分布状况得出,青藏高原地区能对全球气候变化作出较为迅速的响应.     

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。     

山西省太原市1951-2008年气候变化态势分析

利用太原气象观测站1951-2008年的气温和降水资料,采用数理统计分析方法对太原市近58年的气候变化的特征和规律进行分析。结果表明:58年来太原市年平均气温呈现非连续性上升趋势,线性倾向值为0.34℃/10年,各季的变暖趋势相同,但增幅依次为冬季、春季、秋季、夏季。58年来降水总体为波动中明显减少的趋势。各季降水量也呈减少的趋势。综合气温与降水变化状况,太原市气候呈现暖干化的趋势。太原市降水和气温的年代分布具有明显的阶段性,显示气候变化具有阶段性、季节差异性特征。     

近50年来新疆阿勒泰地区的气候变化

利用新疆阿勒泰地区6个气象代表站点1961-2008年的年平均气温、年最高、最低气温和年降水量等资料,研究近50年以来阿勒泰地区的气候变化特征.结果表明:阿勒泰地区气候明显变暖,年平均气温上升率0.49℃/10 a.2000-2008年的年平均气温较20世纪60年代上升了1.76℃.2007年年平均气温达到历史最高点5...     

近58年河西走廊地区气温变化及突变分析

根据河西走廊地区敦煌、瓜州、酒泉、张掖、武威及乌鞘岭6个地面气象站1951-2008年的逐月平均气温、月平均最高、月平均最低气温资料,运用线性拟合、滑动平均和Mann-Kendall方法进行趋势和突变分析。研究表明:近58年来河西走廊地区年平均气温、最高气温、最低气温均呈上升趋势,其中最低气温的增温趋势明显大于平均气温和最高气温的上升趋势。年平均气温和最高气温暖突变均出现在20世纪90年代中后期,最低气温暖突变出现在1994年,气温年较差呈减小趋势。就各季而言,冬季气温的递增率最大,暖突变出现在80年代中后期,早于其他各季,说明河西走廊地区的增暖首先是从冬季开始的。     

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.     

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...     

全球气候变化下西安地区的响应

利用西安市56a的气温、降水量资料对其气候变化特征进行分析.得出:西安市56a来气温呈波动上升趋势,年平均气温的增温倾向率为0.296℃ /10a,大于同期全国年平均增温率(0.04℃/10a).从季节来看,冬季增温明显,特别是20世纪90年代以后是出现异常冬暖年的主要时期;西安市56a来降水量以6.752mm/10a...     

乌鲁木齐市近47年气温降水特征与突变分析

利用乌鲁木齐市的气温和降水资料,运用气候趋势系数、一元回归分析法和5年趋势滑动,进行了气候变化的趋势分析。结果表明:乌鲁木齐市气温和降水的变化趋势基本与西北地区气候变化趋势一致;春季和夏季气温呈下降趋势,秋冬季呈上升趋势,冬季增温幅度最大;四季降水量呈增加趋势,冬季降水量增加趋势最明显。在此基础上,利用滑动T检验法、YAMAMOTO检验信噪比(SNR)、Cram er法和M ann-Kendall法进行气候突变分析,结果表明:气温突变比降水突变明显,气温在1962年发生突变。     

近50年陕甘宁地区气候变化特征分析

根据陕甘宁地区气温、降水和蒸发量资料,运用回归分析、趋势分析和5年滑动平均法,分析该区1955-2004年的气候演变过程,比较不同气候要素在不同阶段的变化特点,特别是退耕还林近5来气候的变化趋势。结果表明:50年来年均温呈明显上升趋势,冬春温增幅较大;降水呈减少趋势,夏秋季降水急剧减少;蒸发量减少。近5年来,温度保持在较高水平,秋冬季降水有所增加,降水变率增大。最后,初探了陕甘宁地区气候变化的原因,肯定该区仍处于暖干期,指出气候变化特征对该区生态建设的指导意义。     

气候变化对山西省冬小麦种植的影响

以1961-2005年地面气象观测资料和冬小麦生长发育资料为基础,分析了山西省气候要素及关键界限温度等变化趋势和特征。结果表明:山西省年平均气温增温明显,最冷月平均气温稳定上升,其倾向率为0.42℃/10 a;冬、春两季增温明显,其中冬季气温上升尤为显著;年平均气温和极端最低气温等值线北移较明显;降水量总的趋势在减少,秋、夏两季节降水量下降趋势以及阶段性都较明显,冬、春季总降水趋势不太明显,但阶段性起伏比较大;年平均日照时数也呈下降趋势。≥0℃积温、降水量和日照时数较1960年代在区域分布上东南部地区则较正常,其余地区呈增加、减少趋势。经M-K检验可知,自上世纪70年代末、90年代初开始温度升高、降水减少趋势开始明显,并在1998年通过U0.05显著性检验,从1990年代开始的气候暖干旱化趋势明显。气候变化使冬小麦播种和越冬期推迟,从返青开始各发育期均有提前,冬小麦种植北界较1960年代北移约15km左右。     

中国西北近46a夏季气温的时空变化特征分析

为了整体分析中国西北干旱半干旱区夏季(6~8月)气温的时空变化特征,利用该区137个测站1961-2006年历年夏季平均地面气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、滑动t-检验、子波分析和功率谱分析等方法,分析该区夏季气温异常的空间分布、时间演变特征及对气候变暖的响应。结果表明:1)中国西北干旱半干旱区夏季近46a平均气温19.5℃,且年际变化较小。2)在20世纪70年代中期发生由降温到升温的转变,1994年以后变暖趋势更加明显,并在1996发生了增温的突变。全区温度变化存在7a和4a左右的周期,目前,气温仍处于偏高周期。3)根据EOF分析,夏季气温异常可分为全区一致型、准东西向差异型、准南北差异型。经REOF分析,进一步突出局地特征细分为6个区:高原区、蒙陕甘宁区、北疆区、南疆区、蒙新甘区、东部区。4)全区夏季46a增温率为0.24℃/10a,近10a变暖趋势更加明显,其中高原区、蒙陕甘宁区、蒙新甘区对全区夏季增温贡献最大。南、北疆区和东部区增温较小,局地有下降趋势,表明大部分区域增温显著,同步响应全球变暖。