近55年渭河流域气温演变规律分析

利用渭河流域16个气象站点1954-2008年近55a气象资料,采用线性回归、Mann-Kendall检验、Pettitt及Morlet小波分析等方法,对渭河流域年及各季节平均气温的变化趋势、突变特征和周期性等演变规律进行分析.结果表明,(1)在95％的置信区间下,渭河流域年及各季节平均气温均表现为显著上升趋势,其中冬季气温上升最显著.(2)多年平均气温空间分布存在不均衡性,年平均气温以西安站为中心向外呈辐射递减.(3)年及各季平均气温存在明显的突变点,1993年为该流域大的气温转折年.(4)流域气温变化存在多个特征时间尺度,其中年平均气温具有3、7、23和55a左右的主周期,以55a左右周期相位变化最显著.除夏季外,其余季节与年平均气温相位变化时间尺度大体一致.研究成果可为分析渭河流域气候变化及其未来气候预测提供参考.     

陕南汉江上游气温变化及其对农业生产的影响

以陕南汉江上游汉中、石泉、安康观测站1960-2010年的逐日、逐月平均气温资料为基础,采用线性趋势法、滑动平均法和Mann-Kendall非参数检验法,分析了该区气温的年际和季节变化趋势、突变特征,以及季节气温变化对农业的影响.结果表明,自1960年以来,陕南汉江上游年平均气温和年平均最低气温呈波动上升的变化趋势,递增速率分别为0.107℃/10a(P ＜0.01)、0.16℃/10a(P ＜0.01),而年平均最高气温呈不显著递增趋势,三者发生突变的时间分别为2001、2000和2001年;各季节的变化特征表现为冬季增温速率最高(P＜0.01),对年平均气温增加的贡献最大;夏季气温变幅较小,变化趋势不显著;春、秋季气温分别呈极显著、显著上升趋势,但日波动性较大;倒春寒天气发生时间推迟,发生频率、强度增大;秋封(冷害)发生频率虽然有所下降,但持续时间较长,强度较大,对该区的水稻、玉米、小麦等农作物生产造成严重影响.深入了解汉江上游气候变化规律及成因,对有效应对气候变化和保障粮食安全具有积极意义.     

近50年黄河流域气温和降水量变化特征分析

利用黄河流域54个气象站点1961-2010年气象数据,探讨近50a黄河流域气温和降水量的变化趋势特征。结果表明:(1)黄河流域年降水量变化具有明显的空间差异,总体表现为上游地区增多、中游地区减少的特点。春季上游降水量呈显著增加趋势,秋季中游显著减少,冬季全流域降水量均呈显著增加趋势,其中下游增幅最大。年内降水量显著增加的时段主要集中在1-3月和12月;(2)黄河流域气温变化呈显著升高趋势,平均最高气温和最低气温变化具有明显的不对称性,平均最低气温变化对平均气温升高的贡献率大于平均最高气温。平均最高气温、平均气温和平均最低气温全流域均表现为冬季增幅最大,夏季和秋季则为流域上游增幅最大。月平均气温显著增加的站点比例最高,月最高气温显著增加的站点比例最小,且均集中在2月。(3)全流域冬季出现暖湿化趋势,春季上游出现暖湿化趋势,而秋季中游出现暖干化趋势。     

科尔沁沙地乌兰敖都地区最高和最低气温的变化趋势

利用线性趋势分析方法初步分析了近25 a(1981-2005年)乌兰敖都地区逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温、02时平均气温、14时平均气温5个气温序列的变化趋势和特征。结果表明:近25 a来乌兰敖都地区的5个气温序列均呈非连续的增加趋势;平均最高气温线性增加率最高(0.78℃/10 a),是平均最低气温线性增加率(0.14℃/10 a)的5.6倍;平均最高气温、平均最低气温各季均为升高趋势;春季增温最明显,秋、夏、冬季的增温程度依次减小;白天气温增加幅度高于夜间,表现出明显的不对称性。     

1961-2016年江西省气候时空变化特征

利用中国气象数据网提供的江西省及周边地区30个气象站点的月气候数据,采用ANUSPLIN软件对各气象要素进行插值获得江西省空间数据,通过对1961—2016年江西省地区降水量、平均气温、最高气温、最高气温进行了时空变化特征分析,结果表明:近56年来,江西省气候变化特征以增温为主,特别是20世纪80时代之后更为显著,最低气温是平均气温增温的主要贡献者;降水量呈波动变化趋势,20世纪60年代为枯水期,而90时代为丰水期;夏季气候变化以降水增加为主,增加速率为20.0 mm/10 a （p<0.05）,其他季节以增温为主;空间上,江西省北部地区增温增湿趋势更为显著;各气象要素变化特征在季节上具有一定的空间差异性,春、秋、冬季在江西省北部地区表现为显著增温趋势,夏季在江西省东北部地区增湿增温显著。     

近50年淮河流域气温时空变化及其与PDO的关系

气温的变化是造成自然景观和生态环境改变的主要因素之一。利用淮河流域1965-2016年67个数据序列完整的气象站日平均气温、最高气温、最低气温数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall检验、皮尔逊相关系数、连续小波（CWT）、交叉小波变换（XWT）和小波相干谱（WTC）等方法分析了流域气温时空变化特征以及流域年平均气温和PDO（太平洋年代际涛动）的周期特征。结果表明:在时间尺度上,淮河流域年平均气温、最高气温和最低气温在1965-2016年均存在不同程度的上升,年平均最低气温增幅最为明显;空间上流域气温从南向北呈现递减趋势,不同地区的增温趋势略有不同,东部沿海地区平均气温的升温幅度高于西部内陆地区,流域西南部年平均最高气温的升温趋势比较明显,西北部年平均最低气温升温趋势比较明显,年平均气温的突变主要发生在1996年,而年平均最高气温和年平均最低气温的突变时间则略早于年平均气温（1992年）。淮河流域年平均气温存在1.3~5.5 a尺度的年际振荡周期,与PDO指数的振荡变化相似。淮河流域气温也随着PDO冷暖相位的转变发生了相应的变化。     

新疆库车县近40 a来气温与蒸发量变化趋势分析

通过对新疆库车县1971-2006年气温与蒸发量变化趋势的分析,发现年平均气温及四季（春季、夏季、秋季、冬季）平均气温36 a来无明显变化,均在多年平均值上下波动。年蒸发量和4个季节平均蒸发量均呈显著下降的趋势,其中年蒸发量的下降率为35 mm/a,4个季节的下降率以夏季最大,冬季最小。并在此基础上,对库车县蒸发量下降的原因进行了分析。     

1951-2010年汉中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问题.我国地域辽阔,受地形及季风影响,各地区气温变化及各季节气温变化趋势各异.采用1951-2010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、MK趋势检验和突变分析方法对汉中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)汉中市近60年来年平均气温呈上升趋势,气温倾向率为0.18℃/10 a,并经历冷暖两个时期,20世纪90年代中期之前为偏冷期,之后为偏暖期;(2)年平均气温的年代际变化表现出"平缓上升—下降—显著上升"的趋势,且存在明显的突变点,突变时间为1999年,突变后年平均气温比突变前高0.9℃;(3)汉中市四季平均气温在20世纪90年代开始明显增温,且高于各季节平均气温.冬春两季增温明显,秋季次之,夏季最小,但增温速率均小于全国同期水平;(4)冬春两季平均气温在近60年间存在明显的突变点,突变时间分别为1999年和1997年,但夏秋两季没有出现明显的突变.     

金沙江流域1957-2016年气温时空变化特征

利用累积距平法、Mann-Kendall检验、Kriging插值及小波分析等方法,选取金沙江流域39个气象站点1957-2016年的平均气温数据进行了研究分析。结果表明:金沙江流域年及四季平均气温均表现为上升的趋势,且均呈现显著的增加趋势;金沙江流域年及四季年代距平的最高值均出现在2010-2016年,年代距平最低值春季出现在1980s,年及夏秋冬季均出现在1970s;流域年及四季气温变化均存在多个特征时间尺度,其中年平均气温具有6 a,21 a和28 a左右的主周期,以28 a左右周期相位变化最为显著;随着上游向下游海拔的降低,金沙江流域气温呈现逐渐增加的趋势,其中五道梁站气温最低,元谋站气温最高;除夏季外,年及其余季节39个气象站中均有87%以上站点均呈显著性增加趋势。     

疏勒河流域最高、最低气温变化规律

为探讨流域极端气候事件的演变规律,基于疏勒河流域瓜州站、玉门站和敦煌站1951—2018年月气温极值数据,采用线性倾向、滑动平均等方法分析了疏勒河流域气温年、季极值变化特征、突变特征以及周期特征。结果表明:(1)年极值气温变化均呈上升趋势,年最高和最低气温分别以0.06℃/10 a和0.27℃/10 a的速率上升,但年最低气温上升趋势较年最高气温显著;(2)季最高气温变化均呈上升趋势,倾向率排序表现为冬季(0.36℃/10 a)>春季(0.23℃/10 a)>夏季(0.07℃/10 a)>秋季(0.01℃/10 a),且各季呈现不同波动变化趋势;(3)季最低气温均呈现上升变暖趋势,倾向率排序表现为秋季(0.53℃/10 a)>春季(0.39℃/10 a)>冬季(0.24℃/10 a)>夏季(0.19℃/10 a),且各季呈现不同的波动变化趋势;(4)流域年最高气温和年最低气温突变时间分别为2011年和1961年。(5)年最高气温和年最低气温的第一主周期均为58 a。总的来说,疏勒河流域的气温在未来几年还会持续升高。研究成果对于全面认识疏勒河流域气候变化特征、合理开发利用水资源具有一定的现实意义。     

天山北麓近50年气温和降水的变化特征

根据天山北麓8个气象站1961—2010年气温和降水资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验、Hurst指数等方法,分析了天山北麓气温和降水的变化特征。结果表明:（1）50 a来,天山北麓年平均气温和年降水量均呈增加趋势,其变化率分别为0.26 ℃/10 a、15.67 mm/10 a;冬季增温最为明显,升温幅度达0.49℃/10 a左右,降水倾向率表现为夏季最大,为5.44 mm/10 a;（2）年平均气温和年降水量的突变年份分别在1996年和1983年;未来两者整体上呈增加趋势;（3）极端高（低）温指数在近50 a呈现增加（减少）趋势;极端降水指数中零降水日数和最长连续无降水日数呈不同程度的递减趋势,1日最大降水量和极端强降水日数以1.36 mm/10 a和1.81 d/10 a的速率递增,各极端气候指数空间差异明显;极端气温指数与年平均气温、极端降水指数与年降水量均有很好的相关性。     

全球变化背景下新疆和田地区近半个世纪极端气温变化特征分析

对新疆和田地区1960—2013年的极端气温进行研究,以期为该区短期气候预测、生态环境安全以及灾害控制提供科学依据。通过累计距平法、滑动平均、一元线性回归趋势法、Mann-Kendall突变检验法及Morlet小波分析法,对该地区极端气温变化特征进行了分析,以探讨该地区气温变化的事实。结果表明:近54年来和田地区极端低温、极端高温分别以0.48℃/10a(p0.01)和0.19℃/10a(p0.01)的速率呈明显的上升趋势。极端低温自60年代以来呈现波动上升趋势;极端高温变化幅度较大,自60年代前期下降后波动上升,70年代后期至80年代初下降,之后波动上升,90年代末以来先下降后波动上升。极端低温、高温四季呈明显的上升趋势,均为秋季变化幅度最大,对年变化的贡献最大。年均极端高温在1997年发生突变,年均极端低温突变现象不明显。该区极端气温上升明显,向暖湿化方向发展。     

太白山保护区气温变化及其空间差异性分析

根据太白山保护区周边15个气象站1959-2013年以及保护区内11个高山气象站2012-2014年的数据,采用Kriging插值法、一元线性回归分析法、Mann-Kendall突变检验法等,结合ArcGIS分析太白山保护区的气温变化趋势和突变特征,并对比保护区南北坡和高海拔区域（海拔≥2800m）与保护区整体的气温变化差异。结果表明：(1)1959-2013年太白山保护区的气温呈波动上升趋势,线性倾向率为0.329℃·10a-1（P＜0.05）。气温变化空间差异明显,东南部和西部地区气温上升趋势显著（P＜0.05或P＜0.01）,最高达0.383℃·10a-1;四季气温均呈上升趋势,冬季升温最快,春季最慢。(2)M-K检验表明,1998年前后保护区整体气温发生增温突变。突变后气温上升加快,上升趋势达显著水平的区域为86.76%。(3)空间差异分析显示,55a来太白山保护区北坡年平均气温和升温速率明显低于南坡,北坡和南坡年平均气温线性倾向率分别为0.247和0.291℃·10a-1。高海拔区域的年平均气温线性倾向率为0.244℃·10a-1,低于保护区整体,其气温突变发生在2001年,突变前东南部升温最快,突变后西部升温速率降低,中部地区升温明显加快。     

滇黔桂岩溶区ET时空特征及气候因子驱动

基于滇黔桂岩溶区2000—2014年MOD16 ET产品和同期72个气象站点数据,运用趋势分析法、Hurst指数、偏相关分析法和复相关分析法,探究地表蒸散发时空变化特征及其气候因子驱动。结果表明:(1)年际ET呈不显著增加趋势(p>0.05),距平相对变化率年际差异较大; 年内ET呈单峰变化趋势,7月份达到最大值; 不同生态地理区ET具有差异性。(2)ET多年均值总体呈西北部低、东南部高的空间分布格局; 季节ET均值差异显著,夏季ET最强,冬季最弱。(3)年际ET变化趋势以不显著变化为主,呈增加趋势的区域面积略大于呈减少趋势的区域面积; Hurst指数大于0.5的持续性区域占比91.41%,ET变化趋势以持续性为主导; 不同植被类型ET均值及变化趋势具有差异性。(4)不同生态地理区ET与降水和温度的偏相关系数波动较大,温度对ET的影响大于降水; ET与降水和气温的复相关系数总体呈不显著正相关,复相关系数值在空间上呈西北高、东南低的分布格局; ET受气候因子驱动的地区主要表现为气温驱动。综上,揭示了滇黔桂岩溶区ET时空变化特征,明确了ET变化的主要气候驱动类型。     

近56年安徽省极端气温变化及其与气候指数的关系

为了研究安徽地区对全球变暖的响应,基于1960-2016年安徽省78个气象站的月值极端气温数据,采用数理统计和GIS空间分析方法,研究多时间尺度下的极端气温时空变化特征,并探讨了极端气温与气候指数的相互关系。结果表明:(1)近56 a安徽省年极端最高、最低气温总体上均呈现上升趋势,极端最低气温的增温幅度(0.37℃/10 a)大于极端最高气温(0.12℃/10 a);(2)年极端最高气温的突变时间为2001年,比极端最低气温(1986年)晚了15 a。年极端最高、最低气温的Hurst指数都大于0.5,存在显著的Hurst现象,持续以往的升温趋势;(3)极端气温区域平均值总体呈上升趋势,但在不同地区气温变化的幅度和趋势存在一定差异;(4)极端气温与3个气候指数存在着多时间尺度的相关性,极端最高气温与ENSO,PDO,AO分别存在2.5~6 a,3~6 a,7.5~11 a的共振周期。极端最低气温与ENSO,PDO,AO分别在3~6 a,4.5~5.5 a,1~3.5 a的时间尺度上有着强凝聚性共振周期。总之,研究期间安徽省极端最低温度的上升对整个区域的变暖趋势起着重要作用,极端温度与3个气候指标具有多时间尺度遥相关现象。     

近50年来河南省气温和降水时空变化特征分析

在全球变暖大背景下,对河南省近50年来气温和降雨的时空变化与突变特征进行了分析研究。基于河南省17个气象站1965—2014年的日平均气温和逐日降水资料,采用气候倾向率法、累积距平法、Mann-Kendall秩相关检验、Morlet小波分析、Kriging空间插值等方法,分析研究了河南省近50年来的气温和降水量时空变化特征。河南省近50年来平均气温总体呈增暖趋势,气候倾向率为0.19℃/10a(p0.01),春季升温最快,秋冬次之,夏季气温趋势反而略有下降,年均气温在80—90年代有短暂下降,90年代后开始变暖;河南省降水量整体略呈增加趋势,但变化趋势不明显,气候倾向率为2.8mm/10a(p0.05),夏季降水量增加较快,春秋降雨量略有减少。近50a来年降雨量经历了增—减—增—减的变化,60年代到80年代增加,80年代到90年代中旬减少,90年代到21世纪初再次增加,2003年至今持续减少。河南省气温存在27年的强显著周期,此外还有15a的周期变化;而降水量则存在12a的显著周期,此外还有5a和30a的周期。空间分布上,气温有东南高西北低的特点,且中部升温更快;降水量则南多北少,南部有减少趋势,中部、东部有增多趋势。     

1970-2014年云南省气温日较差变化特征及影响因子

利用1970—2014年云南省30个气象站最高、最低气温、年平均气温、降雨量、平均风速、日照时数、相对湿度等逐日观测资料,通过M-K趋势法和小波分析法研究了云南省各区气温日较差的时空变化特征,并探讨了气温日较差（Diurnal temperature range,即DTR）的影响因子。结果表明:1970—2014年云南省年平均、春季、夏季和冬季DTR整体呈减少趋势,其中滇中减少幅度均是最大,分别减小了0.153 0,0.374 3,0.146 2,0.294 7℃/10 a,秋季DTR整体呈上升趋势,滇西北上升幅度最大,为0.188 0℃/10 a,同时云南各区DTR普遍存在28 a左右的强震荡周期。DTR高值区主要集中在河谷地区,DTR低值区主要集中在东南部和西部;年平均、春季、秋季和冬季DTR减小幅度较大的地区主要集中在中南部和西部,上升幅度较大的地区主要集中在西北部和滇中北部,夏季DTR减少幅度较大的地区主要集中在西北部,上升幅度较大的地区主要集中在中部。云南省中东部DTR主要受平均气温和ET₀影响,西部DTR则主要受降雨量和ET₀影响。     

黄芩分布区主要气候要素变化趋势时空特征分析

基于国内黄芩主要分布区确定的研究区内94个气象站点的气象观测数据,运用非参数统计检验Mann-Kendall、R/S等分析方法,分析了研究区1957-2007年气温、降水量和日照时数变化趋势的时空特征。结果表明：近50a来,研究区气温表现出显著的上升趋势,降水量、日照时数呈现出减少趋势,日照时数的变化趋势通过了0.01水平的显著性检验;Hurst指数分析表明,研究区未来气温、日照时数都表现出很强的持续性,即与过去近50a的变化趋势基本保持一致,降水量在东北段的减少持续性很强,华北段和西北段变化的持续性相对较弱;研究区气温、降水量、日照时数的变化趋势在空间分布上存在着一定的区域差异。