近45年青海省夏季降水异常特征分析

利用青海省41个测站,1961~2005年6~8月降水量资料,采用REOF、小波分析及突变分析等方法,对青海省夏季降水量的空间异常特征和时间变化规律进行了诊断研究。结果表明:旋转后的前3个载荷向量可较好地代表青海夏季降水的3个主要异常敏感区:青海东部区、西部区和南部区。近45 a来,各区夏季降水趋势分别表现为无显著变化(东部区)、增加(西部区)和减少(南部区)。除具有4 a和10~12 a左右的振荡周期外,各异常区还具有各自不同的振荡周期。青海省夏季降水突变的时间约发生在1970和1999年。     

西北地区秋季干旱指数的变化特征

利用甘肃、宁夏、青海、新疆4省(区)的137个气象站30年的降水、蒸发资料,确定适合西北地区的干旱指数计算方法,分析中国西北地区秋季降水、蒸发、干旱指数的空间分布、时间演变等特征.结果表明:西北地区秋季平均自然降水从东南到西北依次减少,在甘肃西部、青海西北部、新疆南部有一条东西向的少雨带,是干旱最严重的地方.新疆南部、甘肃西部、青海西部重旱频率最高,平均2年一遇;新疆北部、甘肃南部、青海南部、中旱频率为30%左右,平均3年一遇,轻旱频率30%左右,平均3年一遇.表明西北地区的干旱有明显的地域特征,即新疆中南部、甘肃西部、青海西部为干旱区,新疆北部、甘肃中东部、青海东部和南部为半干旱区.     

不同时间尺度海温因子对西北地区东部夏季降水的影响及预测

利用1961—2020年中国西北地区东部夏季降水量月平均资料、NCEP/NCAR环流再分析以及英国Hadley逐月海表温度(SST)资料,采用功率谱、合成分析、多元线性回归等,分析了西北地区东部夏季年代际、年际降水分量的主导海温模态,并利用时间尺度分离前后得到海温因子分别建立降水预测模型。结果表明:(1)西北地区东部夏季降水不仅具有30 a左右的年代际震荡周期,还具有准3 a的年际周期,其中降水的年代际分量由太平洋十年际涛动(IPO)主导,春、夏季IPO正位相时,有利于西北地区东部夏季降水处于偏多的背景;反之,处于降水偏少背景。(2)降水年际分量的主导信号来自热带印度洋、热带西太平洋和北大西洋,当春季热带印度洋呈类全区一致海温模(IOBW)负(正)位相、类北大西洋三极子(NAT)为正(负)位相及热带西太平洋为冷(暖)海温异常时,有利于夏季中高纬贝加尔湖地区出现高(低)压异常,西太平洋副热带高压偏弱(强)、偏南(北),西北地区东部降水易偏少(多)。(3)独立检验时段内,基于时间尺度分离模型的西北地区东部夏季降水年均趋势异常综合评分(Ps)、符号一致率评分(Pc)分别较原始模型提高6%、7...     

河西走廊东部的降水特征

利用河西走廊东部武威市5个气象站近48年逐日降水资料,运用统计学的方法对降水量和降水日数的地理分布、出现频率、持续性和强度进行分析。结果表明:河西走廊东部年降水量和年降水日数由北向南逐渐增加,南部降水量是北部的3倍多,南部降水日数是北部的2倍多。年代降水量总体呈增加趋势,年代降水量日数总体呈减少趋势。年降水量(除古浪外)总体呈增加趋势,年降水量日数(除古浪外)总体呈减少趋势。降水主要以小雨为主,出现的几率92.6%～96.9%。各量级降水日数的变率较大,随着降水量级的增加降水日数迅速减少。持续1h的降水过程平均降水强度相对较小,随着持续时间增加降水强度呈增强趋势,最大降水强度的分布没有明显的地域性,且与降水过程持续时间关系不大。降水持续时间一般很短,持续1～3h的降水过程占绝大部分,且随着持续时间的增加,出现的频次迅速下降。年降水量的多少与发生强降水的场次关系很大,强降水场次20世纪90年代最多,80年代最少,强降水只出现在5～9月,8月最多,5月最少,共出现局地暴雨3次。本研究将为逐步建立该地区精细化的气象预报体系奠定基础。     

甘肃油菜产量时空特征及其对气候变暖的响应

利用1981～2000年20 a甘肃省64县区油菜产量和生长期(4～10月)气温资料,主要采用REOF和小波分析等方法,分析油菜产量的地区差异和受气候变暖的影响.结果表明:甘肃油菜产量存在4个特征区,印河西走廊高产不稳定区,河西东部及陇东地区和陇中产量不稳定区,甘南高原等甘肃南部边缘低产稳定区.产量变化以2～4 a左右的年际振荡为主,5 a周期大多对应极值产量.气温异常偏高(低)相应的河西走廊产量异常偏歉(丰),甘南等甘肃南部边缘地区产量随气温的升高(降低)而升高(降低),这些地区油菜产量对气候变暖响应显著;甘肃黄土高原地区对气候变暖响应不太明显.     

甘肃省河东春小麦全生育期降水异常特征分析

利用甘肃省河东31个测站1958～2001年历年春小麦全生育期（3～7月）的总降水量资料，通过EOF、REOF及Mahat小波分析等方法，对甘肃河东主要雨养农业区春小麦全生育期降水异常的空间特征、时间变化进行了分析研究。结果表明，甘肃河东春小麦全生育期降水的主要空间异常型表现为一致的多雨或少雨型；降水异常区域大致可分为4个区，既甘肃中部区、陇东区、陇南区和甘肃南部区；降水主要表现为13～14年、3年左右和6～8年的周期振荡。     

新疆夏季高温日数的变化特征及其影响因子

根据1961—2018年新疆夏季高温日数的气候特征分析,新疆夏季高温日数的空间分布型可以分为全疆一致型、南北反相型和东西反相型。全疆一致型分布为新疆夏季高温日数的主要空间分布形态,在20世纪90年代中后期发生了一致增多的突变;南北反相型的分布在21世纪是多发的;21世纪以来,东西反相型多表现为偏西地区高温日数偏少、偏东地区高温日数偏多的分布特征。与3类分布型显著相关的环流场关键区域均位于中低纬度,当南亚高压偏强且南亚高压中心位置偏北时,夏季中低纬度尤其是30°～50°N位势高度明显升高,有利于新疆高温日数偏多。对于位于中纬度的新疆区域,从高度场的合成和温度平流的分析来看,厄尔尼诺事件不利于新疆夏季高温日数的偏多。     

近51年新疆S干旱指数变化特征分析

利用新疆地区52个气象站1960-2010年月降水量和无雨日数资料,定义了S干旱指数,采用EOF、REOF、Morlet小波分析、Mann-Kendall分析、分布函数等方法,分析了近51年来新疆干旱指数的时空分布特征。结果表明:EOF分解得出,新疆干旱指数存在三种主要的空间分布,即全区一致变化型、南北反向变化型和东西反向变化型;根据REOF前四个旋转荷载向量场高载荷区分布,将新疆干旱指数分成四个区,即新疆北部地区、新疆南部地区、天山中西部地区和天山东部地区;新疆北部地区、天山中西部地区和天山东部地区干旱指数有增大的总趋势,新疆南部地区干旱指数有减小的总趋势。     

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.     

新疆夏季高温日数的变化特征及其影响因子

根据1961-2018年新疆夏季高温日数的气候特征分析,新疆夏季高温日数的空间分布型可以分为全疆一致型、南北反相型和东西反相型。全疆一致型分布为新疆夏季高温日数的主要空间分布形态,在20世纪90年代中后期发生了一致增多的突变;南北反相型的分布在21世纪是多发的;21世纪以来,东西反相型多表现为偏西地区高温日数偏少、偏东地区高温日数偏多的分布特征。与3类分布型显著相关的环流场关键区域均位于中低纬度,当南亚高压偏强且南亚高压中心位置偏北时,夏季中低纬度尤其是30°~50°N位势高度明显升高,有利于新疆高温日数偏多。对于位于中纬度的新疆区域,从高度场的合成和温度平流的分析来看,厄尔尼诺事件不利于新疆夏季高温日数的偏多。     

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.     

青海湖区域云、降水特征及降水效率的研究

根据1995-2004年5～9月青海湖区域刚察、共和、天峻、海晏4站地面观测资料,对该地区主要降水云状和降水特征进行统计分析.结果表明:混合云的降水频率最高,其次是积云,层云较低;降水特征有明显的差异,降水强度、降水次数南部明显小于北部,大降水东北部多于西南部;刚察、天峻混合性降水出现频率最高,共和阵性降水最高,海晏连续性降水最高,各站降水最高频数多出现在8月;降水概率各站之间有明显差异,降水最大值多出现在7月,其次为6,8两月,低云量进入统计后,部分站出现双峰型变化特征.对积云和层状云产生的降水效率估算结果表明,高层云降水效率较高,积雨云降水效率较低,混合云降水效率在两者之间.     

Spatial and temporal change patterns of net primary productivity and its response to climate change in the Qinghai–Tibet Plateau of China from 2000 to 2015

The vegetation ecosystem of the Qinghai–Tibet Plateau in China,considered to be the′′natural laboratory′′of climate change in the world,has undergone profound changes under the stress of global change.Herein,we analyzed and discussed the spatial-temporal change patterns and the driving mechanisms of net primary productivity(NPP)in the Qinghai–Tibet Plateau from 2000 to 2015 based on the gravity center and correlation coefficient models.Subsequently,we quantitatively distinguished the relative effects of climate change(such as precipitation,temperature and evapotranspiration)and human activities(such as grazing and ecological construction)on the NPP changes using scenario analysis and Miami model based on the MOD17A3 and meteorological data.The average annual NPP in the Qinghai–Tibet Plateau showed a decreasing trend from the southeast to the northwest during 2000–2015.With respect to the inter-annual changes,the average annual NPP exhibited a fluctuating upward trend from 2000 to 2015,with a steep increase observed in 2005 and a high fluctuation observed from 2005 to 2015.In the Qinghai–Tibet Plateau,the regions with the increase in NPP(change rate higher than 10%)were mainly concentrated in the Three-River Source Region,the northern Hengduan Mountains,the middle and lower reaches of the Yarlung Zangbo River,and the eastern parts of the North Tibet Plateau,whereas the regions with the decrease in NPP(change rate lower than–10%)were mainly concentrated in the upper reaches of the Yarlung Zangbo River and the Ali Plateau.The gravity center of NPP in the Qinghai–Tibet Plateau has moved southwestward during 2000–2015,indicating that the increment and growth rate of NPP in the southwestern part is greater than those of NPP in the northeastern part.Further,a significant correlation was observed between NPP and climate factors in the Qinghai–Tibet Plateau.The regions exhibiting a significant correlation between NPP and precipitation were mainly located in the central and eastern Qinghai–Tibet Plateau,and the regions exhibiting a significant correlation between NPP and temperature were mainly located in the southern and eastern Qinghai–Tibet Plateau.Furthermore,the relative effects of climate change and human activities on the NPP changes in the Qinghai–Tibet Plateau exhibited significant spatial differences in three types of zones,i.e.,the climate change-dominant zone,the human activity-dominant zone,and the climate change and human activity interaction zone.These research results can provide theoretical and methodological supports to reveal the driving mechanisms of the regional ecosystems to the global change in the Qinghai–Tibet Plateau.     

甘肃省夏季气温异常变化的特征分析

利用甘肃省27个测站,近46a年历年夏季(6-8月)平均地面月气温资料,采用EOF、REOF、子波分析、Mann-Kendal突变检验法等方法,分析了气温的空间分布特征、时间变化特点并对平均气温时间序列可能的突变点分别进行了检测.结果表明:1)甘肃省夏季平均气温异常的全区一致性是主要特点,也存在河东、河西气温异常的差异...     

青南高原近30a雪灾的时空分布特征

本文选用青海南部高原13个气象站的1971-2000年的春季(3-5月)和冬季(10-2月)降水资料,进行经验正交函数(EOF)展开分析。结果发现对青南地区13站春季和冬季的降水资料经验正交函数(EOF)展开,春季所得的前三个模态和冬季的前两个模态都能很好地表示青南高原春冬季雪灾的空间分布特征;通过对春冬季第一模态的时间系数的分析,得出青南高原春冬季雪灾的主要周期:青南春季雪灾存在一个准4和准8年的主周期;青南冬季雪灾存在一个准2、5年和15年左右的主周期。从统计资料中可得出青南高原春季发生大雪灾的次数比冬季多。     

近50年我国天山山区降水变化区域差异及突变特征

利用天山山区32个气象站点1960-2010年的逐月平均降水数据和DEM数据等,进行了降水量时空变化趋势分析和突变分析。研究结果表明:自上世纪60年代以来研究区降水量持续递增,年均降水倾斜率达9.5mm/10a,1980s后递增趋势明显增强;降水主要集中在春夏两季,春、夏、秋和冬四季的降水倾向率分别为1.6mm/10a、3.7mm/10a、2.1mm/10a、1.8mm/10a,表明季节降水量也呈递增趋势,且以夏季降水增幅最大;年降水量空间分布呈现显著的"两中心",即吐哈盆地"低中心"和伊犁河谷"高中心",二者年降水量相差约450mm;山区各区域的降水亦呈明显的增加趋势,北坡降水倾向率达40-50mm/10a,递增趋势最显著,降水量亦多于其它区域;研究区年降水突变不明显,不同区域的季节降水突变具有一定的时期差异,秋季降水突变发生在上世纪80年代末,其它季节不明显,年降水突变发生在上世纪80年代末期。     

近30年新疆降水量及雨日的变化特征分析

利用新疆1971-2006年98个气象站的逐日降水资料,研究了新疆年和四季降水量及雨日的气候变化特征。结果表明：新疆多年平均年降水量及雨日的空间分布均为北疆大于南疆,山区大于平原,二者长期变化的空间分布相似程度较低,有些地区甚至完全相反。南疆大部地区降水量的增加主要是由于雨日增加而造成的;北疆大部地区降水量的增加主要是...     

中国西北地区冰雹的气候特征

利用1971-2000年西北185个站3～9月逐月和年冰雹次数,分析了西北冰雹的空间分布特征和时间演变规律.西北年冰雹次数有3个高值中心,一个在青海的曲麻莱,为19.6次,另一个在新疆西部的昭苏,为17.6次,第3个在青海的刚察,为12.7次.185个站冰雹的月变化呈单峰型,主要出现在6～8月.西北185个站冰雹的历年变化呈现出下降的趋势.从春季到秋季,冰雹强中心先起于新疆的昭苏这一中心有很强的持续性.青海南部的冰雹强中心5月在斑马,6月西伸到曲玛莱,7月再西移到托托河,8月东退到清水河,9月又南退到杂多,10月又东退到久治,然后基本消失.     

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。