青藏高原地区积雪变化及特征分析

利用我国高原地区1963-2002年的逐月积雪日数资料,以及1972-2011年的格点积雪月频率资料,分析、对比了两种资料在该地区的时空演变特征。结果表明：同时段的(1972-2002)站点资料与格点资料相比,空间分布其高值区与积雪日数增值区均偏西北,偏北程度大致为3~4°,偏西程度大致为2~3°,且中心更为明显。在青藏高原西侧(85°E以西),积雪日数呈整体下降趋势。两种资料的积雪日数EOF分析存在一定的偏差,这与其对应的空间分布差异及气候趋势空间分布存在的偏差相吻合。     

基于标准化降水蒸散指数的甘肃省干旱时空特征分析

为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征，选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据，计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI，同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分解等方法，对甘肃省65 a来干旱时空格局特征进行了分析。结果表明：在年际变化趋势方面，甘肃省干旱情势为由干变湿再变干，近年干旱趋势逐渐加重；四季均呈现由干变湿然后变干的趋势，近年春季变干趋势显著；干旱强度在全省范围内主要为轻旱和中旱等级，并表现为局域性轻旱和全域性中旱。在周期性变化方面，甘肃省的干旱时间周期性强弱依次为39、13、7、22 a尺度，但不同时间尺度表现出了不同的干湿震荡规律。在空间格局方面，甘肃省整体上呈西北部干旱缓解、东南部干旱加剧的趋势；春季干旱加剧最明显，冬季次之，夏季和秋季干湿状况基本相似。按照干旱区域敏感性强弱可将甘肃省分为东南地区东部（Ⅰ区）、西北地区（Ⅱ区）、中部地区（Ⅲ区）和东南地区西部（Ⅳ区），其中Ⅲ区呈干旱缓解趋势，其他地区基本呈干旱加剧的趋势。     

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)。     

甘肃省年有效降水次数的异常特征分析

利用1958-2001年甘肃省45个气象站的逐日降水资料,统计出年有效降水次数,通过经验正交展开(EOF)和旋转经验正交展开(REOF),研究其异常的空间结构及时间演变规律,同时利用墨西哥帽子波变换技术,对甘肃省年有效降水次数进行多时间尺度分析.结果表明:大范围区域一致性异常是甘肃省年有效降水次数的首要特征;甘肃省年有效降水次数异常区域大致分为4个关键区;从总体上看(较大时间尺度),甘肃省年有效降水次数是增加的,而从较小时间尺度看,则表现为增中有减,减中有增的复杂变化.     

海南岛雷暴日的气候变化特征分析

选取海南岛18个站点1965～2007年的43 a雷暴日资料,采用经验正交函数分解(EOF)等方法分析了海南岛的雷暴日分布特征.结果表明:海南岛雷暴活动频繁,各市县年平均雷暴日在94 d以上,最多达到了149d,雷暴日空间分布具有明显的区域性,中部以及北部的雷暴日比较多,而在南部雷暴日相对偏少;雷暴日的季节变化明显,冬季极少,夏季时雷暴明显偏多,最高为7月份的22d;另外,雷暴日的年际变化存在明显的准周期16a以及5 a的小震荡周期.     

我国南方冬季极端降水与印度洋海温的关系

利用我国南方229个站1962～2012年冬季降水量资料和美国国家海洋、大气管理局（NOAA）提供的1961 ～2011年全球逐月扩展重建海表温度（SST）资料,采用EOF分析、合成分析和SVD分解等方法,分析了我国南方冬季极端降水事件的年际异常与印度洋海温的关系.结果表明,我国南方冬季极端降水和印度洋海温均呈上升趋势,且均在1980年左右发生了突变;印度洋存在2个海温关键区（北印度洋、西南印度洋）,影响着我国南方冬季极端降水事件,关键影响时段是前一年12月～当年2月（简称冬季）;北印度洋冬季海温与江南地区、华南地区东部、淮河流域的冬季极端降水量存在显著正相关,西南印度洋冬季海温与江南地区中西部、西南地区东南部、华南地区东部以及江淮地区的冬季极端降水量存在显著正相关.     

1966-2017年贵州省降雨侵蚀力的时空分布特征

[目的] 分析贵州省1966—2017年降雨侵蚀力R值的时空演变规律，为评估该地区降雨对土壤侵蚀的防治、制定水土保持措施及农业生产规划提供参考。[方法] 基于贵州省33个气象站点1966—2017年的日降雨资料，利用克里金插值法、经验正交函数（EOF）方法、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析法等，对贵州省52 a的降雨侵蚀力R值的时空特征进行了分析。[结果] ①EOF分析方法可以较好地解释降水侵蚀力的时空分布特征，其前两个特征向量累计贡献率达52%，揭示了贵州省降雨侵蚀力全局型和东西反向型两种典型的分布模态。分析特征向量所对应的时间系数可得，贵州省的降水侵蚀力主要表现为全省全年偏大、全省全年偏小、东大西小、东小西大4种类型；②贵州省降雨侵蚀力R值年内主要受汛期降雨影响，全省各县市汛期降雨侵蚀力R值均占全年总量的60%以上；③在年际变化上，降雨侵蚀力R值存在多突变的现象，1971—1981年突变频率最为频繁。通过周期检验发现其变化主周期为28 a，次周期分别为12 a和6 a。[结论] 贵州省降雨侵蚀力的时空分布与降雨量的时空分布趋势近似，整体呈现南部大北部小，夏季大冬季小的趋势，在未来几年内降雨侵蚀力R值有上升的趋势。     

不同气候模态下西北太平洋柔鱼渔场环境特征分析

柔鱼冬春生群体广泛分布于西北太平洋,其种群分布与大小受气候变化和环境因子调控。本实验根据中国鱿钓组提供的1995—2011年渔业捕捞数据和海洋环境数据包括海表温度(SSTA)、海表面高度(SSHA)和混合层深度(MLDA)的距平值,分析不同气候模态下(PDO暖期和PDO冷期)柔鱼渔场环境的变化。结果显示,PDO暖期时,柔鱼CPUE高;PDO冷期时,CPUE变低。柔鱼渔场SSTA、SSHA和MLDA年间变化显著,各环境变量的时间变化与PDO冷暖相位对应。SSTA和SSHA与PDO指数负相关,滞后时间分别为–9~10月和–20~17月,且均在0月时相关系数最大;而MLDA与PDO指数呈正相关,滞后时间为–6~5月,在–1月相关系数最大。利用经验正交函数分析了SSTA、SSHA和MLDA时空变化的主要模态,前5个模态特征向量分别反映了西北太平洋柔鱼渔场SSTA、SSHA和MLDA分布场78.73%、32.82%和64.57%的信息。研究表明,气候模态变化驱动柔鱼渔场环境的变化,进而对西北太平洋柔鱼资源丰度产生显著影响。     

近30年中国主要农业气象灾害典型场时空格局分异特征

在全球气候变暖,气象灾害频发重发的背景下,农业生产受到日益严重的气象灾害影响。研究中国农业气象灾害的时空格局对于降低灾害风险、减轻灾害损失十分重要。本文利用1978—2013年主要省、直辖市及自治区的农业灾害受灾、成灾面积和播种面积资料,以受灾率和成灾率作为指标,利用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,EOF)等统计分析,对影响我国农业生产的主要农业气象灾害(干旱灾害、洪涝灾害、低温冻害和风雹灾害)的时空变化进行分析并得到典型场。结果表明,近几年除洪涝灾害没有明显的升降趋势以外,干旱、风雹和低温冻害受灾率成灾率均呈下降趋势。干旱受灾率和成灾率典型场较为相似,北方因灾损失情况明显重于南方;全国大部分地区均有轻微的因风雹灾害造成损失的情况,西部和西北部容易受到风雹灾害的影响;洪涝灾害受灾率和成灾率典型场存在差异,全国普遍受到洪涝灾害轻微影响,但长江流域和东北三省情况较重。低温冻害受灾、成灾率的典型场不明显,北方因灾损失程度重于南方。另外,干旱和洪涝灾害不会持续影响东北地区;风雹灾害在我国西北部容易造成持续且严重的影响。总之,各灾害的受灾、成灾率时间变化也不是完全同步的,空间分布也不相同,二者并不是完全匹配的。     

舟山近海海域夏季上升流时空特征及其与风场的关系

利用2002-2013年期间的卫星遥感海表温度(SST)数据分析了舟山海域夏季上升流的时空特征,并结合同时期的海面风场数据探讨了风对该海域夏季上升流的影响。对多年夏季月平均的SST进行经验正交函数(EOF)分解结果表明,7月份前两个模态方差贡献率分别为71.66%、16.55%,8月份前两个模态方差贡献率分别为87.03%和7.30%,并均通过了显著性检验,舟山近海海域的上升流存在较为明显的年际变化。相关分析显示,经向风速和SST异常存在显著的负相关关系,即夏季盛行的西南风有利于上升流的发展。并且,艾克曼(Ekman)体积输运计算结果表明,舟山海域7、8月份风生上升流的量级分别为3.0×10~(-5)m/s和1.5×10~(-5)m/s,7月上升流显著强于8月,这与8月份观测到的海表显著低温异常相关。