张掖市归一化植被指数与气候变化的相关性研究

为了研究张掖市气候变化与植被覆盖关系,选择张掖市1982—2015年逐月NASA GIMMS归一化植被指数(NDVI)与气温、降水资料,运用统计学方法和Pearson相关系数法,分析了NDVI与气温、降水的年、季节变化趋势以及NDVI与气候因子气温、降水的相关性。结果表明：年、各季节NDVI呈增长趋势,夏季增长最快;年、各季节气温呈上升趋势,夏季上升最快;年降水量呈增长趋势,春、夏季降水量呈减少趋势,秋、冬季降水量呈增加趋势,秋季增多最大。年和春、夏、秋三季气温与年NDVI显著相关,相关系数通过了?=0.01的显著性水平检验,冬季气温与NDVI呈弱负相关。年、各季节降水量与NDVI相关性都不显著。植被生长对气候变化存在滞后效应,春、夏、秋三季气温与下一季NDVI的相关性显著,冬季相关性不显著。各季节降水量与下一季NDVI相关性不显著。     

1981-2013年湖南省蒸发量的时空变化特征

为揭示湖南省蒸发量的时空分布特征,基于1981—2013 年的日蒸发量观测值,采用气候倾向率、滑动平均、累积距平、Mann-Kendall 检验和R/S 分析法,对湖南省年、季蒸发量进行了时空变化分析、突变检验及变化趋势预测。结果表明：（1）33 年来湖南省年蒸发量总体呈波动上升趋势,春、秋、冬三季呈现出相似的增减趋势并决定了年蒸发量的变化趋势;（2）湖南省蒸发量主要集中于夏季,年代际变化具有明显的区域性;年、季节平均蒸发量的空间分布呈现由东南向西北递减的格局;（3）M-K突变分析表明,除夏季之外,春、秋、冬三季和年蒸发量整体均呈上升趋势,且突变点出现在2000年的春季和1983年的秋季;（4）年蒸发量整体上呈现较强的正持续性,四季中春季正持续性最为显著。     

山西省近49年降水量变化特征及趋势分析

为了了解山西省降水量变化规律,合理开发利用山西的气候资源,利用1960—2008年山西省65个气象观测站的降水资料,采用线性倾向估计、滑动平均法、小波分析、突变分析等方法,系统地分析了山西省近49年来降水量变化的特点和规律。结果表明：除冬季降水外,山西省年降水量和春、夏、秋3季降水量均呈现下降趋势,降水倾向率分别为-16.0 mm/10 a（年）、-1.4 mm/10 a（春）、-8.0 mm/10 a（夏）、-7.2 mm/10 a（秋）和0.8 mm/10 a（冬）。山西省年降水量以及夏、冬季降水量存在着明显的准15年和5~10年的周期;春、秋2季降水量则以5~10年的周期为主。山西省年降水量发生了突变,突变开始时间为1978年,而四季降水量均未发生明显的气候突变。     

河北唐山深层地温变化特征分析

为探明唐山深层地温变化特征,供研究农业生态环境变化参考,利用1981—2010 年唐山国家基本气象站的0.8 m、1.6 m、3.2 m逐月平均地温资料,采用气候统计诊断分析方法,分析了近30 年唐山深层平均地温的年、季变化趋势及气候异常、突变等气候特征。结果表明：唐山0.8 m、1.6 m、3.2 m四季和年平均地温均呈升温趋势,0.8 m深度秋季增温最弱,1.6 m深度春季增温最强;0.8 m和1.6 m平均地温夏季最高、冬季最低,3.2 m平均地温秋季最高、春季最低;0.8 m和1.6 m月平均地温最低和最高分别出现在2 月和8 月,3.2 m月平均地温最低和最高分别出现在3 月和9 月;春季、夏季、冬季和年平均地温经历了2个偏暖和2个偏冷阶段,而秋季则经历了2个偏暖和1个偏冷阶段;四季和年均存在突变现象;0.8 m春季和冬季平均地温及3.2 m年平均地温未出现异常年份,其余均出现了异常偏暖或偏冷。     

雄安新区气候特征及变化趋势分析

为了更好地为雄安新区的规划和建设提供气候服务,本文以雄安新区3个国家气象站建站至2018年的逐日气象观测资料,系统分析了雄安新区的基本气候特征及其变化趋势;并采用2009—2018年精细化陆面同化数据和气候变化预估数据,分析了雄安新区最近10年以及未来10年降水量和气温的空间分布特征。结果表明：雄安新区平均年降水量480.8 mm,降水集中在6—9月;1961—2018年,雄安新区平均年降水量总体呈减少趋势,其中夏季减少趋势明显,而秋季增多趋势较为明显;预计未来10年,雄安新区大部分地区降水量增加。雄安新区年平均气温、平均最高气温和平均最低气温分别为12.6、18.7、7.3℃,年内（1981—2010年平均）,雄安新区7月份气温最高,1月份最低;1961—2018年,雄安新区平均气温、平均最高气温和平均最低气温总体均呈升高趋势,其中春季和冬季升温明显,其次为夏季,而秋季气温变化趋势不明显;预计未来10年,雄安新区气温将明显上升。雄安新区年平均日照时数2335.2 h,年内,春、夏季日照时数相对较多,秋、冬季日照时数相对较少;1968—2018年,雄安新区年日照时数总体呈减少趋势,其中秋季减少速率最快,春季相对最慢。雄安新区年平均风速1.7 m/s,年内,4月平均风速最大,1、8、12月相对最小;1961—2018年,雄安新区年平均风速总体呈减小趋势,其中冬季减小速率相对最大,夏季最小。     

卫辉市能见度变化特征及与气象因子的相关性分析

为提高能见度的预测预报水平,减轻低能见度带来的危害,收集了卫辉市1991—2015 年水平能见度及地面气象要素资料,运用数理统计、相关系数等方法,分析了卫辉市能见度的变化特征及与气象因子的关联。结果表明：25 年来能见度的年际变化呈先减后增的特征,低谷出现在21 世纪初;四季中春季最好,冬季最差;一年中最低值出现在12 月,最高值出现在5 月;一日中上午和17 时以后较差,13—15时最好。大气低能见度和较差能见度出现的频率在2000 年以前呈波动上升趋势,2009 年以后呈波动下降趋势;一年中出现频率12 月最高,最小频率出现在7 月和5 月。能见度与相对湿度呈极显著负相关,与风速呈显著正相关,与气温和气压的相关关系不显著。     

山西省日照时数的时空变化特征

基于山西省109个气象站点1961—2010年的日照时数资料,笔者采用气候倾向率分析、M-K突变检测和空间插值分析等方法,分析了山西省日照时数的时空变化特征。结果表明:近50年来,山西省平均日照时数在年代、年、季尺度上都呈减少趋势,年平均减少幅度为64.16 h/10 a;四季日照时数中,夏季日照最多,冬季最少,各季变化中夏季减幅最大,春季最小;月变化为单峰型,最大值出现在5月;山西省日照时数年、季都存在由多到少的突变,年突变在1987年。山西省日照时数空间差异明显,表现为由南部到北部逐渐增加,南部地区少于北中部地区;大部分地区表现减少趋势,个别地区为增加趋势,其中年日照时数以潞城减幅最大,减幅为207.7 h/10 a。     

广东近40年气候变化特征及对农业的影响

为了合理利用气候资源,趋利避害,保障粮食及特色作物安全生产,利用广东省9个代表气象站1971—2010年气象资料,分析了近40年热量、降水及光照资源时空变化特征。研究表明,广东各地平均气温1976年以后呈较明显的上升趋势,上升突变年出现在1989年,2007年以后为下降趋势;四季气温亦呈上升趋势,冬季及秋季最为明显,由北到南,冬季增幅最多,夏季变化最小;1990年以后热量资源增加显著。各地年平均降水量呈减少趋势,由北到南,冬季、春季降水量减少,夏季、秋季增多。潜在蒸散于20世纪80年代最低,21世纪初期最高,冬季增幅最为明显。日照百分率呈下降趋势。气候变化对作物生长、产量品质、种植布局及干旱等气象灾害均带来一定影响。     

1960—2005年皖东南降水变化分析

以皖东南7个气象站1960—2005年降水资料为基础,系统分析了近46年来皖东南地区的降水变化趋势。结果表明:皖东南地区年降水量自20世纪60年代起呈减少趋势,70年代以来年降水量有增加趋势,但增加趋势不是很明显,各季节仅秋季降水量呈减小趋势,并通过显著性检验。1960—2005年降水日数和春冬季变化趋势不明显,夏季降水日数呈缓慢增长趋势,秋季降水日数呈现下降的趋势。极端强降水总量在1981年之后呈上升趋势,1963—1965年和1968年极端强降水总量呈减少趋势并达到显著性水平。极端强降水频率和极端强降水强度在1960—2005年间,未发生明显趋势变化。     

1962—2013年山东临沂四季变化特征分析

为了反映气候变暖对临沂季节变化的影响,以便更好地服务于当地应季农业生产、防灾减灾等方面,根据气候季节划分国家标准,利用临沂市气象局所辖10个台站1962—2013年逐日气温资料,分析了临沂地区近52年来四季开始日期和四季长度的变化特征。结果表明：临沂市春季起始日明显提前,秋、冬季起始日均有不同程度的推迟,且这种变化在20世纪90年代到21世纪初最为明显,而夏季起始日变化趋势则不明显。四季长度的变化表现为,春、夏季略呈延长趋势,冬季则呈现明显缩短趋势,秋季变化趋势不明显。四季长度的突变多发生在20世纪80年代末到90年代初,且在80年代后,春、夏季长度呈增加趋势,冬季长度则持续缩短,尤其是1998年以后冬季缩短更为明显。四季长度均存在3年、6年、9年的周期,其中春季以3年周期最为明显,夏、秋、冬季则以6年的周期最为显著,另外春、夏、秋季长度还存在12年左右的周期,冬季长度存在30年左右的周期。     

中国及东北三省30年大豆种植面积、总产、单产变化分析

探讨各阶段大豆种植面积、总产、单产的变化,为大豆生产、科研工作提供参考,将1981—2010期间全国及东北三省每年大豆种植面积、总产、单产,划分为3个年度阶段,然后利用完全随机的方法统计分析。结果表明,随着年度阶段的递增,全国和黑龙江的大豆种植面积、总产都在增加,特别是近10年比上个10年增加都极显著;虽然1991—2000年全国和黑龙江大豆平均单产都比1981—1900年极显著增产分别达25.16%和24.54%;而与1991—2000年大豆平均单产相比,2001—2010年全国仅增加1.71%,黑龙江减产5.75%。与1981—1990年相比,吉林省和辽宁省近20年来的大豆种植面积在显著或极显著的减少,但大豆单产有明显的提高;2001—2010年吉林省和辽宁省大豆单产比1991—2000年分别极显著增加26.96%和35.21%,1991—2000年吉林省大豆单产比1981—1990年大豆单产显著增加20.85%,辽宁省此期间单产增加18.54%。近10年来黑龙江省大豆平均单产减产的主要原因是大豆重迎茬所致,吉林省和辽宁省大豆平均单产各年分阶段都在显著或极显著提高的结果也佐证了这一点;所以,生产上合理的作物轮作制是大豆单产可持续提高的重要基础。     

山西省冰雹天气变化的气候特征分析

掌握山西省冰雹天气的气候变化特征,能为本区域灾害性天气的预报预测提供参考依据,有利于科学地指导工农业生产,达到趋利避害的目的。基于1960—2010年山西省71个国家观测站的冰雹资料,通过求线性趋势、滑动t检验、小波分析等气候统计方法,对山西省冰雹天气的时间和空间变化特征进行详细分析。结果表明：山西冰雹总日数分布呈东部多、北部多、西南部少的格局;1960—2010年71站冰雹总日数变化总体呈下降趋势,无明显的周期性和突变性。山西大部分站点年冰雹日数呈下降趋势,夏季6—8月是冰雹的高发期,约占全年冰雹的67%。各月冰雹日数的空间分布特征不尽相同。五台山是冰雹极易发生区,山区冰雹日数月际变化量明显大于盆地。一天中93%以上的冰雹开始在11—20时,结束在11—20时。99.6%的冰雹持续时长不超过1 h;80.6%的小时内冰雹持续不足10 min。     

山西省土壤热扩散率和液态水通量密度研究

为研究山西省土壤热性质的时空分布,对各地区土壤热性质进行比较并讨论不同深度土壤层热性质的差异。利用山西省11个地市气象观测站2009年5—10月的浅层土壤温度资料,采用Gao方法研究山西省土壤热扩散率和液态水通量密度。结果表明：（1）山西省的土壤热扩散率k=0.01×10^-6~5.09×10^-6m2/s和液态水通量密度W=-13.28×10^-6~26.92×10^-6m/s。（2）山西省土壤热扩散率和液态水通量密度在垂直方向上不同性。（3）在0.025m层,大同市的k值和W值都是最小的,而晋城市的k值和W值都是最大的。液态水通量密度的最大值都出现在0.025m层。     

山西省雷暴天气变化的气候特征分析

掌握山西省雷暴天气的气候变化特征,可以为该区域灾害性天气的预报预测提供参考依据,更有利于科学地指导工农业生产,达到趋利避害的目的。基于1960—2010年山西省71个国家观测站的雷暴资料,通过求线性趋势、滑动t检验、小波分析等气候统计方法,对山西省雷暴天气的时间和空间变化特征进行详细分析。结果表明：山西雷暴总日数分布呈东北多、西南少的格局;1960—2010年71站雷暴总日数变化总体呈下降趋势,无明显的周期性和突变性。山西大部分站点年雷暴日数呈下降趋势,年雷暴日数呈增加趋势且通过显著性检验的站点仅有4个,主要分布在忻州市的西北部。夏季6—8月是雷暴的高发期,约占全年雷暴的76%;4—5月、9—10月出现的雷暴约占24%;11—3月雷暴发生率很小。各月雷暴日数的空间分布特征不尽相同。3—4月雷暴日等值线由纬向转向径向,呈北少南多、西北少东南多的格局;5—6月雷暴日等值线主要以径向分布为主,呈东北多、西南少的格局;7—10月主要以纬向分布为主,呈北多南少的格局;11—2月雷暴日很少,空间分布特征不明显。雷暴过程的日变化显现80%以上的雷暴过程开始在12—20时,结束在13—21时。各时次结束的雷暴次数变化曲线呈现出副峰型,主峰点在16—17时,副峰点突增在20—21时,21—22时陡降。约60%的雷暴持续时长不超过1 h;约39%的雷暴持续时长在2~6 h;1%的雷暴会持续6~19 h;超过19 h的雷暴基本上没有。     

近35a山西飑线天气的时空分布特征及概念模型

为减少飑线天气对农业生产带来的影响,利用山西省气象信息中心1979年～2013年信息化产品资料和MICAPS数据资料,对发生在山西境内的飑线进行统计分析,结果表明：山西境内飑线日数具有东部多于西部的空间分布特征;飑线主要发生在4～9月,其中6～7月出现的频次最高;飑线出现时间具有明显的日变化特征,其中16-17时飑线发生的概率最大;近35年山西飑线日数以3.6天/10年的速率减少;山西飑线的概念模型主要分为两类四型,两类主要是低涡类和西风槽类,四型分别为低涡加冷锋型、低涡无冷锋型、西风槽加冷锋型、西风槽无冷锋型;两类四型概念模型,低层均配合有冷式或暖式切变线;飑线过境时伴随的强对流天气取决于低层的湿度条件,当低层有湿舌相配合时常伴有短历时强降水天气,当低层被干舌控制时常伴有雷暴大风或下击暴流等强对流天气,当低层的温度露点差大于6℃且小于11℃时常伴有雷雨大风和冰雹等强对流天气。     

1961—2010年山西终霜冻的周期分析及其突变特征

为了深入研究山西霜冻的发生演变规律,提高防霜减灾能力和农作物产量,利用山西62个测站1961—2010年的逐日最低地温资料,采用Morlet小波以及M-K突变检验等方法分析了山西终霜冻日1961—2010年的变化特征。结果表明：山西平均终霜冻日呈现提早结束的趋势并有显著波动变化,除1980—1989年及2005—2010年外,均表现为显著提早的趋势;2001—2010年是山西平均终霜冻日波动最为剧烈的时期。小波分析结果表明,2001—2010年山西轻微终霜冻、中度终霜冻、重度终霜冻的主要周期分别为15年、12年和7年;次周期分别为1年、1年和5年;目前,山西正处在轻微终霜冻的提前期以及中度和重度终霜冻的推后期。M-K突变检验表明,2001—2010年山西平均终霜冻日在1990年发生了一次显著的气候突变,且大部分站点的终霜冻日在1975—1996年之间都发生了突变,突变的空间分布总体表现为南部偏早北部偏晚,中部偏早、东部和西部偏晚的分布特征;突变在1980—1989年的分布区域最为广泛,中西部、西北部、东北部和中东部地区是突变最晚的地区。     

山西省农业碳排放总量及时空特征研究

随着大气中温室气体浓度的不断上升,气候变暖已成为现阶段最迫切的环境问题。以2005—2010山西省农业统计资料和统计年鉴为基础数据,结合研究区内的问卷调查和实地走访,对山西省农业碳排放总量、时空分布特征、构成比等进行研究。结果表明:(1)山西省2005—2010年农业碳排放总量呈逐年递增趋势,年平均增长率为5.36%;(2)山西省各地市碳排放总量较大的3个市是运城、临汾、晋中市,从单位面积排放强度来看太原、晋中、长治的排放强度位列前三;(3)山西省农业碳排放的分布格局呈带状分布,自然、经济的差异都对其碳排放量产生一定影响;(4)从农业碳排放各部分所占比例来看,农田秸秆露天焚烧的碳排放量占到整个农业碳排放总量的50%以上,其次是化肥施用导致的碳排放。研究结果可以为山西省农业温室气体减排提供数据支持和对策建议。     

山西省60min年最大降水空间分布及重现期估算

为了研究全球气候变化背景下极端降雨规律,基于山西省1981—2012年60 min最大降雨量资料,利用极值分析、Gumbel分布函数拟合等方法,笔者分析研究了山西省60 min最大降雨量空间分布特征及50年、100年重现期估算等问题。结果表明:山西省最大降水概率分布为偏态铃形;极值空间分布特征与地理位置、地形关系密切;60 min最大雨量50、100年重现期估算值的空间分布形态具有一致性,高值区主要在山西省东南部。     

湖北省 1980—2012年霾气候变化特征的研究

为了研究湖北省1980—2012年霾气候变化特征的规律,采用＂14时相对湿度、能见度、天气现象结合＂方法筛选出湖北省内13个站点1980—2012年霾日,研究了湖北省区域内多年霾气候变化特征。结果表明：湖北省年均霾日数从1980—2012年整体呈现波动上升的趋势,但整个变化过程中存在多个峰值和谷值;大多数站点霾日数程增长趋势,其中年均霾日数在50天以下的站点增长趋势较为明显,年均霾日数空间分布具有较明显的不均匀性;湖北省区域内霾日数整体呈现秋冬多、春夏少的分布特点,其中12—1月霾日数最多,7—8月霾日数最少。地形对当地霾日数的多少有较大的影响作用,背风的山麓地区最易出现霾、山地霾日最少。研究认为,在分析较大区域内霾日数的平均变化的时候,不能单一地从多个站点的均值出发,而需要结合各类站点的不同情况探讨总体的变化及其原因。