近52年西北干旱区极端温度事件季节性时空分析

利用西北干旱区83个气象站点1961—2012年逐日最低（高）气温资料,对其极端温度事件季节性时空变化规律进行分析与预测,以期更好地为其生态保护和农业生产服务。结果表明：(1)时间趋势上,日极端低（高）温均值呈上升趋势,尤其是1981年后升幅明显增加,冬秋季升温最显著;日极端低（高）温极低（高）值有增多趋势,其中暖昼（夜）日数有增加趋势,夜（昼）指数变化最快的季节为夏秋季;1979—1986年,上述指数变化趋势发生突变（冬季先开始）;除夏季日极端低温极低值外,其他指数在2013—2020年季节变化与1961—2012年的增减趋势一致。(2)空间分布上,暖昼（夜）日数最大值、冷昼（夜）日数最小值均在北疆分区,而内蒙-宁夏分区的增减速率变化最快;2013—2020年,新疆全境春季冷昼、冷夜日数急剧减少,内蒙-宁夏分区、南疆分区夏季日最低（高）气温极值急剧降低（上升）。     

南京城市化对极端气温的影响

为了科学认识城市化对极端气温的影响,利用南京地区3个城区气象站和3个周边乡村站1961—2005年日最高、最低气温资料,对比分析城市站和乡村站17个极端气温指数的平均值和变化趋势,并定量估算极端气温变化趋势的城市化影响及贡献。结果表明:近45年南京地区暖事件均为增加趋势,而冷事件多为减少趋势,最高气温、最低气温的平均值和极值均为上升趋势。城市站与乡村站相比,暖事件更多,冷事件更少,最高气温、最低气温的平均值和极值更大。城市化对极端气温变化趋势的影响有两大特点:城市化加速了极端气温指数的变化速率,使得暖事件、平均值、极值的上升趋势和冷事件的下降趋势变得更大;基于最低气温的极端气温指数变化趋势比基于最高气温的极端气温指数受城市化影响更显著。城市化贡献表现为:暖事件大于冷事件,最低气温极值和平均值大于相应的最高气温极值和平均值。     

1958—2012年郑州市极端气温和极端气温事件年际变化特征

为了探究郑州市极端气温和极端气温事件的变化特征及其未来发展趋势,根据1958—2012年郑州市逐日最高、最低气温资料,以百分位阀值法确定了逐年的极端气温阀值,并统计出极端高温和低温天气日数,运用Mann-Kendall非参数秩次相关检验法和小波分析法研究了郑州市过去55年年最低气温、年最高气温、极端高温阀值、极端低温阀值、极端高温天气日数和极端低温天气日数的年际变化特征、突变特征和周期变换特征,并运用了R/S分析进行了预测。结果表明：（1）郑州市年最高气温、极端高温阀值和高温天气日数都呈现减少趋势,而年最低气温、极端低温阀值和低温天气日数都呈增加趋势;（2）郑州市年最高气温、最低气温和年极端低温阀值及极端低温发生日数都发生了明显的突变,并在突变后达到显著水平,而极端低温阀值及极端低温发生日数并未发生明显的突变;（3）周期变化特征上,4种气象要素都存在明显的变化周期,且都是大周期嵌套在小周期的变化特征;（4）从突变特征和周期变化来看,在未来几年,极端高温天气日数将持续增加,极端低温天气日数将持续减少;（5）R/S指数研究表明,最高气温会从减少趋势转化为增加趋势,年最低气温和极端高温天气日数会从增加趋势转化为减少趋势,极端低温天气日数仍会呈现增加趋势。     

近50年山西极端冷热事件变化特征

极端天气气候事件频发,对自然生态和社会系统造成的影响越来越严重,为了进一步研究随着全球变暖,山西省极端气候事件变化趋势及其影响程度,选取山西省31个气象观测站近50年的极端气温资料,运用线性趋势、5点滑动平均、距平分析的方法,结合山西省相对极端事件来综合分析极端气温变化趋势。结果表明,在全球变暖背景下,山西省极端高温呈升高趋势,极端低温发生日数呈减少趋势。极端最高气温大于35℃和30℃日数均呈增多趋势,而极端最低气温小于0℃和-10℃日数呈减少趋势,以0℃变化趋势较为显著。通过较全面地分析山西省局地气候变化特点,得出极端高温升温明显主要是因为大于30℃增加趋势显著。     

新疆地区30余年水热因子变化特征分析

利用新疆地区过去30多年的气象台站气温和降水量观测数据,采用气候倾向线性估计和Mann-Kendall方法分别对气温和降水量的变化趋势与突变信息进行了分析。结果表明：（1）30余年,新疆地区年平均气温呈现较为明显的上升趋势,年均降水量呈现波动式的持续性增长趋势,总体上气候朝向暖湿化方向发展。在0.01的置信水平下,年均气温在20世纪90年代中期发生了明显的突变,年均降水量在同期的波动性增湿并非突变过程;（2）春、夏、秋三季气温倾向率呈现显著的上升趋势,而冬季气温倾向率没有表现出显著的趋势性气候特征。在0.01的显著水平下,春季气温在20世纪末或21世纪初发生了突变,夏季平均气温在1998年发生了突变,秋季的增暖突变发生于1994年,冬季气温没有表现出明显的突变特征;（3）春、夏、秋三季降水呈现波动式减少趋势,而冬季降水呈现显著的增湿趋势。在0.01的显著水平下,四季降水量并没有表现出突变趋势特征。这些结果有助于丰富西部干旱区气候变化研究的基础资料,也能够为新疆地区气候变化对社会经济的影响决策提供科学依据。     

临汾市极端气候事件的分析与研究

为了研究临汾市极端天气气候事件发生的频率、强度对气候变化的响应,以及极端天气气候事件对农业生产的影响,对今后政府制定相应的决策,促进当地经济的可持续发展以及建立和谐社会具有特别重要的意义。利用数理统计方法,对1954—2013年临汾市地面气象观测站的平均气温、日最高气温、日最低气温、降水、蒸发、日照等观测资料,进行统计分析。结果显示：极端日最高气温呈上升趋势,其增加率为0.06℃/10 a,极端日最低气温呈上升趋势,其增加率为1.4℃/10 a,这与气温的变化趋势基本一致;临汾市暴雨日数和大暴雨日数有明显的年际及年代际变化特征。总体方向呈下降趋势;1954—2013年日照时数、蒸发呈下降趋势。     

1965—2015年庆阳塬区气温和降水极端事件研究分析

为了研究庆阳塬区气温和降水极端事件变化的特点及规律,提供防灾减灾科学依据,利用1965—2015年庆阳塬区西峰站的平均气温、日最高气温、日最低气温、降水等观测资料,应用多种方法和指标进行分析。结果表明：（1）庆阳塬区年平均降水量539 mm,极端降水阈值22.7 mm,极端降水日数4.8天,极端降水强度36.6 mm/d,暴雨32次。（2）年平均气温9.0℃,极端最高气温29.2~36.4℃,极端最低气温-22.6~-11.3℃,夏天日数65.1天,低温日数125.7天,高温31次。（3）年降水量、极端降水量、极端降水日数及强度均呈减少趋势,年最大日降水量呈不显著上升趋势,暴雨变化趋势比较平稳。（4）年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、夏天日数均呈上升趋势,低温日数减少趋势与年平均气温、极端最低气温出现增温相对应。（5）年降水量与极端降水量之间,极端降水量与极端降水日数和强度之间均呈线性正相关,极端最低气温的升高、低温日数的减少对平均气温的升高贡献最为显著。     

1951—2015年北京极端降水变化研究

摘要：为了掌握北京极端降水事件的气候变化规律,基于1951—2015年北京日降水数据,利用主成分分析、相关分析、突变检测以及R/S分析等方法,对北京地区极端降水变化趋势进行研究。结果表明：1951—2015年北京持续湿期、暴雨日数、强降水量、1日最大降水量、降水强度、湿日降水量呈显著下降趋势。北京暴雨日数、强降水量、1日最大降水量、降水强度、湿日降水量具有相似的年代际变化,均在1950s偏强,在1960s—1990s呈波动减少趋势, 2000s均显著减少减弱。突变检测结果表明,北京1日最大降水量和降水强度分别于1968和1988年发生由强到弱的突变。除持续干期指数之外的其他极端降水指数之间存在显著的正相关,极端降水量指数、各等级降水日数、持续降水时间是导致北京极端降水变化的主导因子。R/S分析表明北京极端降水指数未来具有减小减弱的趋势。北京极端降水未来呈减少趋势将增大干旱灾害的风险,严重影响水资源供给,因此应加强调节控制,以保障北京社会经济尤其是农业的可持续发展。     

1953—2010年安康市气温变化特征分析

气温变化特征是全球气候变化研究中的一个至关重要的课题, 其研究对生态环境建设与保护、农业生产以及气象灾害的防灾减灾等具有重要意义。笔者以安康市为研究对象, 采用 1953—2010年逐日及年平均气温数据作为基础资料, 运用气候倾向率、 滑动平均法、 M-K趋势检验和突变分析方法对安康市年均气温和各季节气温的变化特征进行分析。结果表明：（1） 安康市近 60年来年平均气温呈上升趋势, 气温倾向率为 0.05℃/10 a, 并经历 “暖-冷-暖” 3个时期, 20世纪 60年代中期之前为偏暖期, 60年代中期到 90年代中期为偏冷期, 之后为偏暖期;（2） 年平均气温的年代际变化表现出 “缓慢上升-显著下降-显著上升” 的特征, 20世纪 80年代为低温期, 但未出现明显的突变点;（3） 安康市冬、 春、 秋 3个季节呈增温趋势, 20世纪90年代后为偏暖期, 且冬春2季增温明显, 秋季次之; 夏季呈降温趋势, 20世纪70年代中期以后降温趋势明显, 进入偏冷期;（4） 夏冬2季平均气温在近60年间存在明显的突变点, 突变时间分别为 1974年和 1991年, 但春秋 2季气温没有出现明显的突变。总体而言, 安康市近 60年来冬春 2季增温明显, 夏季呈降温趋势, 表现出 “冬春变暖、 夏季变凉” 的特征。     

甘肃陇东黄土高原暖冬异常气候事件特征分析

利用西峰国家基本气象站1950～2017年气温记录序列,采用WMO极端气候指数和线性倾向估计、M-K检验、EEMD等方法,结合暖冬等级的国家标准,统计分析甘肃陇东黄土高原庆阳市冬季气温的气候变化特征。结果表明：近60年以来,极端气候指数具有明显的突变特征,突变大多出现在上世纪80年代末期到21世纪初,并且这种突变并不表现为同步位相,冬季平均气温、平均最低气温、平均最高气温等年代际变化是梯次上升的,呈持续增暖趋势,暖冬气候事件明显增多,夜间最低气温升高对冬季增暖的贡献更大。2017年冬季的极端最低气温、平均气温、平均最低和平均最高气温均突破气象历史记录,即2017年冬季为1951年以来最暖的冬季。     

气候变化对不同产区苹果安全越冬的可能影响

为科学评估气候变化对中国产区苹果安全越冬的影响,结合现有成果提出了分别表征果树初冬低温伤害风险、冬季持续性低温伤害风险、冬季极端低温危害风险和脱驯化期的低温伤害风险4个农业气象指标,利用1961—2015年中国苹果主产区的气象资料,分黄土高原、环渤海湾、黄河故道、西南高地和新疆5个产区,评估了气候变化对苹果安全越冬的可能影响。结果表明：苹果产区越冬期升温明显,霜冻日数和极端低温事件发生频次显著减少。初冬首次低温与初霜日间隔缩短导致渤海湾北部产区、黄河故道及北疆苹果的初冬低温伤害风险增加。越冬期持续性低温伤害风险和极端低温危害风险总体降低,特别是中高纬度表现明显,而黄土高原和新疆产区的极端低温事件发生的不确定性较大。同时黄土高原、辽宁、川西和北疆等产区苹果脱驯化期的低温伤害风险有所增加。总体上,苹果深度休眠期的冬季极端低温和持续性低温冻害风险有所降低,而初冬和脱驯化期低温冻害风险显著增加。     

气候变暖对陕西中北部冬小麦返青前热量资源的影响

利用1961-2018年陕西中北部50个气象站温度数据和1997-2017年13个农业气象观测站的冬小麦生育期资料,采用线性趋势分析、M-K检验和GIS技术等方法,分析陕西中北部冬小麦关键发育期与界限温度的相关性,分区研究气候变暖背景下该区冬小麦返青前热量资源时空变化特征及其对冬小麦的潜在影响.结果 表明:(1)陕西中...     

陕西宝鸡市近50年0℃界限温度气候特征变化分析

为了研究气候变暖背景下0℃界限温度的变化特征,分析陕西宝鸡市1961—2010年日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、间隔日数及其积温、降水量的变化特征。结果表明：陕西宝鸡市日平均气温≥0℃的初日呈显著提早趋势,终日呈波动推迟趋势。初终日之间间隔日数显著增加。≥0℃期间的积温以73.86℃?a/10 a显著增加,降水量以13.706 mm/10 a缓慢减少。积温年代际波动增加,冷暖交替频繁。气候变化影响冬小麦种植品种特性转变,适宜播种期推迟,主要发育期提前,有效生长期明显延长,对提高作物产量有重要意义。     

1961-2019年松嫩平原盐碱地区域水稻生长季气候资源的时空变化特征分析

基于1961-2019年松嫩平原盐碱地区域的13个气象站的逐日气象资料，分析了松嫩平原全年及水稻生长季内的平均气温、活动积温、昼夜温差、降水量和日照时数等农业气候资源的时空变化特征。结果表明，与第Ⅰ阶段（1961-1990年）相比，第Ⅱ阶段（1991-2019年）松嫩平原盐碱地区域的热量资源明显增加，年均气温升高了1.1℃，年均气温的气候倾向率分布在0.23℃/10a~0.41℃/10a，5℃等值线向北推移了约2.2°。最冷月和最热月的平均气温分别增加了1.4℃和0.7℃。水稻生长季内≥10℃的活动积温增加了248.7℃·d，活动积温3000℃·d等值线北移了约2.6°，昼夜温差降低了0.6℃。年日照时数和生长季内日照时数均呈降低趋势，分别降低了184.0和17.4h。以松花江为界，吉林省部分地区的降水量减少，黑龙江省部分地区的降水量略增加。该区域农业气候资源的整体变化特征表现为暖湿趋势，这必然会对该区域的盐碱地水稻生产产生一定的影响。     

气候变暖背景下廊坊寒潮的变化与极端特征

摘 要：为揭示寒潮天气的变化及其极端天气对农业的影响,应用1964—2017年寒潮、气温、降水、大风、扬沙、地温等气象资料,采用线性趋势分析、数理统计、天气气候分析等方法对廊坊市寒潮天气的变化与极端分布特征进行了深入分析。结果表明：（1）廊坊市寒潮天气主要出现在10—12月及1—4月,10月最多。随年代变化,寒潮日数总体呈明显下降的趋势,但3、10月寒潮日数没有明显减少;寒潮初终日期有提前现象,最晚结束日期提前相对明显;（2）寒潮以48 h最低气温标准下为最多、24 h平均气温标准为最少;强寒潮、特强寒潮总数随年代变化有明显减少趋势,但48 h平均气温及最低气温统计标准的强寒潮次数没有减少,降温强度没有减弱;（3）80%以上的寒潮过程伴高影响天气,寒潮天气有5种类型：干型（大风降温）、湿型（雨雪降温）、先湿后干（先雨雪后大风降温）、混合型（大风伴雨雪降温）及先干后湿型（先大风后雨雪降温）,前两种占比69.1%。大风出现在寒潮日当天及前一天概率较高,平均比例达63%;降水出现在寒潮前两天及前一天概率较高,平均比例为45%;（4）90%的寒潮天气过程有地面霜冻。随年代变化,3月中下旬、10月中下旬寒潮日数呈弱增加趋势,由于年代分布不均,寒潮频发年代霜冻概率增加。[结论]上述寒潮的变化与极端分布,将可能对小麦返青以及生长初期和成熟收获期的农作物带来不利影响,需引起重视。 关键词：寒潮;变化;极端分布特征;不利影响     

北部冬麦区冬小麦越冬冻害时空变化特征

利用我国北部冬麦区43个气象站点1951—2014年气象资料,综合考虑越冬期最大降温幅度、极端最低气温、负积温、平均气温、降水和风速等冬小麦越冬冻害致灾因子,采用主成分法构建冬小麦冻害指数(FII),FII值越大,冬小麦遭受冻害越严重。结合历史冻害灾情资料,验证冻害指数在研究区域的适应性。采用M-K方法分析冬小麦冻害的突变特征,探究北部冬麦区越冬冻害的时空分布特征。结果表明,FII能较好地反映北部冬麦区冬小麦冻害情况。近60年北部冬麦区冬小麦冻害指数的年际变化均呈显著下降趋势。1980年前后冻害指数发生突变,气候变暖后我国北部冬麦区冬小麦冻害发生的频率、程度和范围明显减少;而由于气候变化的不稳定性增加,自2000年以来,冬小麦中度到重度冻害有所增加。冻害指数的空间分布总体呈现随着纬度和海拔高度的增加而加重的趋势。燕太山麓平原副区遭受冻害最为严重,黄土高原沟壑副区和晋冀山地盆地副区遭受冻害较轻。     

豫北地区冬小麦生产对气温变暖的响应

利用豫北地区沁阳市农气站1981-2010年气温资料和1984-2010年冬小麦观测资料,采用统计和相关性分析方法,研究该地区冬春季极端气温、冬小麦物候期和产量构成因素的变化以及该区域冬小麦生长对冬春季极端气温变化的响应。结果表明,近30年来,豫北地区冬、春季平均最低气温增温速率分别为1.4℃/10年和1.3℃/10年,冬季增温速率较高;冬季平均最高气温的变化趋势不明显,春季平均最高气温升高显著,其增温速率为0.7℃/10年。冬小麦返青期的年际变化趋势不明显,抽穗期和成熟期分别以4.0天/10年和2.9天/10年的趋势显著提前,抽穗期提前的趋势较大,全生育期天数以4.6天/10年的趋势显著缩短。冬小麦有效穗数的变化趋势不明显,但穗粒数以4.4粒/(穗?10年)的速率显著减少,千粒重以4.9 g/10年的速率明显增加。相关性分析表明,冬季平均最高气温每升高1℃返青期提前2.7天;春季平均最高气温和最低气温每升高1℃抽穗期分别提前2.8天和3.4天,成熟期分别提前2.6天和2.5天,全生育天数分别缩短3.5天和3.6天。冬季平均最低气温每升高1℃有效穗数和穗粒数分别减少20.5穗/m2和2.4粒/穗;春季平均最高气温每升高1℃千粒重增加2.0 g;千粒重与春季平均最低气温呈抛物线关系,当最低气温超过13℃时,千粒重开始下降。豫北地区近30年来冬春季极端气温变暖的趋势明显,该区域极端气温变暖对冬小麦生产的影响较为显著。