吉林省夏季区域性干旱事件时空特征及评估

利用1961-2014年资料,采用K指数、Ren、正态分布等方法对吉林省夏季区域性干旱事件的时空特点进行了分析,确定了干旱事件评估指标,对干旱事件进行了监测和试评估。结果表明:1961-2013年吉林省出现87次夏季区域性干旱事件,干旱事件的持续时间一般在7-30d,最大影响范围集中在25-40站,干旱事件呈初夏后夏多盛夏少的特点,本世纪以来吉林省夏季区域性干旱事件处于多发阶段。干旱事件多发区出现在吉林省中西部。干旱事件的监测及评估指标业务应用较好。     

新疆北部夏季强降水分析

基于1961-2007年新疆104站的逐日降水资料,分析了新疆北部夏季强降水量、强降水日、强降水比和强降水强度等特征量的气候条件和时间变化.结果表明:新疆北部夏季的强降水各特征量分布存在明显的区域差异.各特征量随地形增高而增多或增强,可能在海拔2 000 m左右存在最大降水带.局地强降水频繁,平均3～4 d就发生一次.北疆夏季强降水事件呈增多、增强趋势,天山山区和伊犁河谷尤为显著.同时,强降水各特征量存在明显的年代际变化,强降水量、强降水日和强降水比自20世纪90年代中后期以来,处在高值期,而强降水强度自1990年后,就处在相对高值期.用Mann-Kendall法对强降水各特征量进行突变检验发现,强降水量、强降水日和强降水比在1995年左右发生了由少到多的气候突变,而强降水强度在1990年和2000年后这种变化趋势表现显著.     

基于标准化前期降水蒸散指数的新疆干旱时空演变特征

标准化前期降水蒸散指数(Standardized antecedent precipitation evapotranspiration index,SAPEI)是一种新的日尺度干旱指数,相对标准化降水蒸散指数(SPEI)而言,它不仅考虑当日的降水和蒸散情况,还考虑了早期水分平衡对当天干湿条件的影响,在描述和监测干旱方面更为稳健。本文根据新疆地区42个气象站2000—2019年气象要素数据计算SAPEI,利用线性趋势、M-K检验和反距离插值等方法,研究了21世纪以来新疆地区SAPEI时空变化特征,并基于SAPEI的分区和分代际比较分析了新疆地区干旱强度的时空变化,进而对新疆干旱发生的区域性和广泛程度的四季变化以及不同干旱等级发生频率的空间分布格局进行了探讨。结果表明：新疆气候整体呈湿润化,近年来干湿差异扩大,空间上存在部分相对湿润地区显著变干的现象;新疆春季变干,夏、秋、冬季变湿,夏冬两季在时间和空间上的干湿变化差异截然相反;20年来全疆和分区的干旱强度均显著降低,空间上东北部高、中部和西南部低;新疆干旱范围呈缩减趋势,近年来存在干旱等级提升风险,春季干旱范围扩大;新疆不同干旱等级的发...     

近56 a新疆北部地区气候变化特征

根据新疆北部40个站点1961-2016年逐日气温、降水数据,采用数理统计、倾向率法、Mann-Kendall突变检验和小波分析等方法,研究北疆地区近56 a气候变化特征、变化趋势以及变化的空间差异。结果表明:在研究时段内,气候总体呈气温升高、降水量增加的暖湿化趋势,年平均气温以0.34℃·(10a)^-1速率上升,年降水量递增速率12.05 mm·(10a)^-1;Mann-Kendall突变检验显示,气温在1991年发生突变后升高,降水量1987年出现突变后逐渐增多;年平均气温变化表现出6 a、14 a和28 a周期性规律,降水量变化有4 a、12 a和22 a的规律;在空间上,气温增速东西大于南北,降水量增量山区多于平原和盆地,西部多于东部。     

新疆北部汛期降水的变化特征

基于新疆北部1961-2007年43站逐日降水资料,分析汛期降水的变化特征。结果表明：小雨、中雨和大雨的降水日数和降水强度均呈增加和增强的趋势,大雨日数和强度变化显著,尤其在2000年以后。进一步的研究发现,湿时期（1987-2007年）相对干时期（1961-1986年）,新疆北部汛期的总降水量均是增多的,北疆西北部降水量的增多主要是由于小雨和中雨的增加所致,而天山山区及其北麓,伊犁河谷地区降水量的增多是由大雨增加主导。极端干旱事件呈减少趋势,尤其在近10 a处在低发期,极端湿润事件呈增多趋势。     

近50年内蒙古中东部地区春夏季干旱特征分析

选取内蒙古地区累年平均降水量>200mm的75个气象站点1961～2010年逐日平均气温、逐日降水量资料,基于综合气象干旱指数(CI指数)计算方法,建立了各站历年春季和夏季CI指数序列。利用EOF方法,分析了内蒙古中东部地区春季和夏季干旱的时空分布特征,得出:1)内蒙古中东部地区春旱和夏旱均分为三种类型,且均具有全区一致干旱或不旱型、东西反相干旱型和南北反相干旱型的分布规律。但春季和夏季干旱或反向干旱的中心分布区域略有不同。2)内蒙古中东部地区春季干旱均出现在1980a以前,1980a后全区性的春季重旱减少,但局部重旱有所增加。夏旱在1980a以后呈两年或以上持续发展的态势,且近年来全区性夏旱发生频率增高、强度增加。3)内蒙古地区气候变暖出现在20世纪80年代中期之后。气候变暖后内蒙古地区降水分配格局发生了变化,使内蒙古中东部地区春季干旱减轻,而夏旱加重,应引起相关部门的重视。     

咸阳北部塬区春末夏初干旱的气候特征及预测模型

应用自然正交函数分解(DOF)方法,分析了陕西省咸阳市北部塬区春末夏初干旱的综合评价指教DH的空间分布特征及随时间演变规律及春末夏初干旱对冬小麦和玉米产量的影响;在此基础上,应用逐步回归方法建立了春末夏初干旱的预测模型.结果表明:威阳市北部春未干旱发生几率具有同一性特征;在空间上分为南北两区,其中南区干旱几率大干北部;年际分布近年来具有频发连旱趋势,并在时空分布上具有同一性.根据干旱指数DH分布特征建立春未降水预报模式,业务使用效果良好.     

1965-2012年新疆北部地区气候变化及其对北极涛动的响应

近年来,增温增湿趋势影响着新疆北部(以下称北疆)的生态系统与农牧业发展,有必要对北疆气候变化及其归因进行深入剖析.根据北疆地区23个台站月平均气温、降水资料和北极涛动指数(AOI)标准化序列资料,采用线性倾向估计、累积距平、滑动t检验、相关分析、小波变换等统计方法,分析了1965-2012年北疆地区气温与降水的变化特征及其对北极涛动(AO)的响应.结果表明:①北疆年平均气温与年降水量变化呈上升趋势,线性倾向率分别为0.41 ℃·(10a)-1及11.26 mm·(10a)-1;二者发生突变时间分别在1988年和1986年前后;突变后,北疆春、秋、冬季增温显著,夏季气温增幅不明显;北疆降水量各季都有所增加,且以冬季增幅最大.②北疆气温、降水与AOI的变化周期具有一定程度的相似性:冬、夏季气温及降水与AOI在准3 a尺度周期上有很好的频域对应关系.③北疆冬季气温序列与AOI相关性较高;北疆冬季气温、降水与AO变化在多个周期尺度上呈显著相关且滞后0.5 ～1 a,说明AO变化对北疆气温和降水具有实际预报价值.     

新疆干旱土的分类

新疆以天山山脉为界,其北部为温带荒漠、半荒漠,南部为暖温带荒漠、半荒漠。新疆地处欧亚大陆腹地,干旱土面积大、类型多,在国际干旱土分类研究领域中有着重要地位。干旱土作为土纲(Aridisols)是由美国首先提出的。干旱土的定义是指具有干旱土壤水分状况、淡色表层和若干特有的诊断表下层与诊断特征的土壤。这一概念已为我国所接受,而列入中国土壤系统分类(1990、首次方案)。现根据作者在新疆干旱区多年研究基     

基于标准化降水指数的邢台地区的干旱特征

干旱是邢台地区的主要气象灾害之一,基于1972～2008年邢台地区17个县（市）气象站的逐月降水资料,采用标准化降水指数,分析了邢台地区的干旱时空分布特征。结果表明：邢台地区干旱的发生程度具有阶段性,70年代春旱比较多,80年代冬旱较多,90年代秋冬旱及春旱较多,2001～2008年秋冬旱较多发。用主成分分析对邢台地区...     

基于K指数的阿勒泰地区夏季气象干旱特征

利用阿勒泰地区7个气象站1981-2010年6-8月降水量以及计算得到的蒸发量和K指数,用经验正交函数分解（EOF）和旋转经验正交函数分解（REOF）方法,分析了近30 a阿勒泰地区夏季干旱特征,用最大熵谱和谐波分析方法对阿勒泰3个分区K干旱指数的主要周期进行了分析。结果显示：用K干旱指数为指标,阿勒泰地区中西部干旱发生频率高于偏东地区;全地区可分为3个区域,Ⅰ西南谷地平原,Ⅱ东部丘陵地区,Ⅲ北部山区;各分区夏季干旱总体呈下降趋势。阿勒泰干旱的空间分布除受大尺度天气系统影响外,还受地理位置、地形地势等多种因子影响。各区干旱存在准10 a的长周期和3～5 a短周期振荡,且相对稳定,但其显著周期及其年代变化差异较大。     

2008-2009年冬季我国北方特大干旱成因分析

2008-2009年冬季,我国北方冬麦区发生了特大干旱灾害。利用NCEP/NCAR的再分析资料,分析了干旱发生过程中气温的异常、垂直积分的水汽含量特征和水汽输送的变化,最后从大气环流角度分析了干旱发生的内在原因。结果表明:2008-2009年冬季,我国中部和华北部分地区气温偏高,华北以北地区气温偏低,冷空气活动频繁;从印度洋到我国西南、中部、华北地区的水汽含量比多年平均偏少,我国大部分地区气流比较平直,西南方向的偏西风水汽输送较弱。在干旱发生过程中,乌拉尔山、巴尔喀什湖为高压脊,贝加尔湖到中纬度地区为槽区,亚洲大陆的东部又为高压脊;亚洲中部和东亚以经向型环流为主,贝加尔湖到西伯利亚地区为明显的负距平,有利于冷空气南下影响我国北方地区。同时,我国大部分地区下沉气流较多年平均偏强,从青藏高原南侧到西南、华南地区的下沉气流减弱了西南方向的偏西气流水汽输送,从而导致降水减少。     

东亚北风异常对西北东部春季降水的影响

利用1961-2008年NCEP/NCAR(2．5°×2．5°)再分析逐月500 hPa高度场资料和1961-2008年西北地区东部陕、甘、宁、青4省170个气象观测站的月降水量资料,计算春季东亚北风指数,分析研究区春季降水的历史演变规律、东亚北风指数的年代际变化及其与西北春季降水的关联。结果表明:50 a来降水演变特点是以黄河为界,黄河以西降水呈增多趋势,黄河以东降水呈减少趋势,降水减少的幅度明显大于增加的幅度;特别是近20 a,黄河以东广大区域降水减少的幅度越来越大,干旱化趋势明显,而青海南部、河西走廊则降水呈增加趋势。在此期间,春季东亚北风逐渐增强,特别是20世纪90年代中期以后明显增强。进一步分析表明,当春季东亚北风偏强（弱）时,除青海南部外,西北地区东部大部分地方降水偏少（多）,即春季东亚北风异常增强,可引起西北地区东部黄河以东干旱少雨,导致干旱化加剧。     

基于SPEI的新疆干旱时空变化特征

基于新疆地区54个气象站1963—2012年的逐月气象资料,计算得到近50 a来新疆12个月时间尺度的标准化降雨蒸散指数(SPEI)序列,并利用线性趋势、经验模态分解(EMD)及经验正交函数(EOF)等方法,对新疆近50 a干旱时间和空间变化特征进行了分析。结果表明:新疆地区以1987年为界,由普遍干旱期转型为相对湿润期,但近10 a又出现显著的变干趋势,预示着新疆有可能会重新进入干旱期。新疆干旱变化存在2、6、24 a左右的主要振荡周期以及3~4 a的次振荡周期,其中6 a振荡周期最为突出。EOF展开的第一模态反应的是西风系统控制下,新疆全区干旱变化的平均状态。EOF展开的第二模态则反映出由于天山山脉阻隔及地形差异,导致的南北疆干旱呈现反相位变化的空间分布特征。新疆近50 a干旱时空变化整体上存在一致性,局域上又具有异质性。     

基于MODIS TVDI和模糊数学方法的藏北地区旱情等级遥感监测

为了实现对藏北区域范围内春夏旱情的动态连续监测,基于温度植被干旱指数(TVDI)和模糊数学方法建立了遥感干旱的划分标准,研究时段为1980-2017年。首先利用MODIS产品数据计算TVDI,然后根据气象干旱等级监测结果,采用模糊数学法建立基于MODIS TVDI的干旱等级划分标准,并对监测结果进行精度验证,最后分析了近年来藏北地区旱情的时空变化特征。得到的主要结论:①基于归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)计算得到的温度植被干旱指数TVDIN和TVDIE,均与20 cm实测土壤水分含量在0.05的水平达到显著相关,TVDIE的决定系数更高;②基于TVDIE将旱情划分为无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱5个等级,其中,据此标准获得的藏北地区旱情等级与气象干旱等级监测结果大体一致;③近年来藏北地区旱情整体不太严重,且总体趋缓,其中,2009年最严重,发生中旱及以上旱情的区域面积达24%,年内旱情在6月最严重。就旱情的空间分布特征而言,研究区西南部和中部干旱比较严重,北部和东南部相对较轻。研究成果可为藏北地区干旱监测提供数据支撑,遥感干旱等级的划分方法可为其他地区的干旱研究提供参考。     

新疆旱涝气候的南北差异性分析

根据1960—2014年新疆地区49个气象站点的逐日气温、降水等气象资料,计算得到改进的综合气象干旱指数,确定了各站的旱涝等级,探索新疆气象旱涝的南北差异性。研究表明:1在干旱严重程度上,南北差异不大,南疆略大于北疆;2在雨涝严重程度上,南北差异大,北疆的严重程度大于南疆;3从整体上看,新疆呈现出由旱转涝的趋势;4在季节性旱涝中,南北疆的冬涝最为严重,南疆的冬旱和北疆的夏旱最为严重。从整体上看,新疆旱涝气候的南北差异性主要体现在雨涝严重程度上,北疆大于南疆。     

新疆北部高温日数的时空变化特征及多尺度突变分析

采用最优插值、EOF,Morlet小波与统计t检验相结合以及趋势系数等方法,分析了北疆34个气象站1961-2006年逐日最高气温资料。结果表明:①北疆高温天气的分布主要受垂直地带和纬度地带性控制,出现在盆地和天山北坡。②北疆高温天气高发区年高温日数与高温强度变化趋势不显著,而次发区以及高发区的边缘地区年高温日数或极端最高气温有显著增加,高温天气发生的范围有扩大趋势。③天山北坡年平均高温日数呈不显著的增加趋势,高温天气的发生呈提前趋势。按月份计,6月增加显著;按旬计,5月上、中旬以及6月下旬增加显著。④北疆年平均高温日数具有22年左右、10~11年以及5~6年的周期,且区域年平均高温日数异常多寡年以及年高温日数的突变时间大多发生在太阳黑子数的"峰谷值"附近。⑤按近期小波变化得到的周期估计,北疆2010(±1)-2014(±1)年夏半年高温天气略少。     

新疆北部一次持续暴雪天气过程分析

利用常规气象观测资料和NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料,对2010年1月4～7日新疆北部持续暴雪过程的环流特征及物理量场进行诊断分析.结果表明:北半球中高纬阻塞高压维持时间长、切断低压稳定提供了降雪"持续性"的环流背景.切断低压不断分裂短波并西退再东移是造成降雪的影响系统;降雪区大到暴量的强降雪时段,850 hP...