1961—2018年呼伦贝尔市潜在蒸散时空变化特征及其气象因子的响应

本文旨在研究呼伦贝尔市1961—2018年潜在蒸散的时空变化,以期为当地气象生态研究提供基础的理论依据。基于呼伦贝尔1961—2018年16个气象站观测数据,采用趋势分析、M-K突变检验及偏相关系数等方法,从年、季节和年代际尺度分析了呼伦贝尔58年潜在蒸散量的时空变化特征及其原因。结果表明：（1）1961—2018年,呼伦贝尔年平均潜在蒸散量变化在320~771 mm,整体上呈现条带状自东北向西南、东南两个方向递增;夏季潜在蒸散量平均值最高,其次为春季和秋季,冬季最低;（2）年均潜在蒸散以2.3 mm/a的速率增加,并在1998年发生突变,之后增加趋势更加明显;（3）西南部呼伦贝尔草原区和岭东农业区增加趋势明显高于中部大兴安岭林区;（4）呼伦贝尔潜在蒸散的变化主要与风速、水汽压和相对湿度呈现负相关,和平均气温、气压呈现正相关;影响年潜在蒸散的主要因子为相对湿度和平均气温。结合潜在蒸散变化趋势,有针对性的合理规划水资源,对该地区生态环境评估及环境变化有重要的意义。     

昌吉地区作物生长季潜在蒸散量变化特征及影响因子

本文探究昌吉地区1963—2020年作物生长季蒸散量变化特征,为该地区水资源优化管理、作物合理布局、农业灌溉规划以及水资源开发利用提供依据。根据昌吉地区8个气象站点1963—2020年的气象数据,采用Thornthwaite法、气候倾向法、M-K检验法、小波分析法分析潜在蒸散量的时空变化特征,结合相关分析探讨气候因子对其影响。结果表明：（1）在时间尺度上,昌吉地区作物生长季潜在蒸散量增加趋势显著,变化率为2.3 mm/10 a,多年平均值为876 mm;8个气象站点潜在蒸散量都呈现增加趋势;（2）在空间尺度上,昌吉地区作物生长季内潜在蒸散量由西向东呈递减趋势。整体呈先减少后增加的变化趋势;（3）西部在2009年、中部在1994年、东部在2013年发生突变,昌吉地区突变发生在1997年,中部和昌吉地区突变早于西部和东部;周期变化显示,昌吉地区作物生长季潜在蒸散量有3.7~4.2年变化周期;（4）影响昌吉地区作物生长季潜在蒸散量主要因素是气温,其中最低气温逐年升高导致潜在蒸散量逐年增加的贡献最大,其他气候因子的变化对潜在蒸散量起着削弱作用。     

锡林郭勒地区降水时空分布特征及变化趋势

通过对锡林郭勒地区降水变化特征的探讨,为水资源的开发利用及防洪和流域治理规划提供理论依据。根据锡林郭勒地区15个气象站1960-2009年基本气象观测资料,运用一元线性回归、线性倾向估计、相关分析等数理统计方法,分析了近50年降水时空分布特征及变化趋势。结果表明,降水量整体分布不均匀,局地差异大,大体由东南部向西北部递减。变化趋势呈不明显的减少趋势,变化速率为-3.5 mm/10 a。降水日数有减少的趋势。四季降水量春冬季略有增加趋势,变化速率分别为1.1 mm/10 a、0.1 mm/10 a,夏秋季略有减少趋势,变化速率分别为-4.1 mm/10 a、-0.7 mm/10 a,夏季降水量的减少,会造成该地区旱灾频繁,对牧草及农作物生长和成熟十分不利。     

近36年藏东“三江”流域农业气候资源变化特征

为了解藏东"三江"流域农业气候资源的变化特征,为政府部门合理利用气候资源提供科学依据。利用藏东"三江"流域1980—2015年逐日气温、降水量、日照时数等资料,应用线性倾向估计、M-K突变检验等方法,分析近36年藏东"三江"流域热量、光照、降水资源的变化趋势及对农业生产的影响。结果表明:近36年,藏东"三江"流域年平均气温、日照时数、降水量呈增加趋势,气候倾向率分别为0.38℃/10 a、22.2 h/10 a、9.4 mm/10 a;流域内各站气温年、季变化趋势一致,日照时数与降水量年、季变化趋势差异较大;降水相对变率春季最大,夏季最小;≥0℃的初日提早、终日推迟,持续日数延长,积温增长。农业气候资源的变化将对藏东"三江"流域农业的发展产生巨大影响。     

新疆农八师垦区不同年际降水趋势变化

为了掌握新疆农八师垦区大气降水演变规律,并为高效农业用水提供参考,采用1960—2012年降水资料,运用现代气候诊断分析手段,研究其不同年际降水变化趋势和特征。结果表明：农八师垦区年降水量增加趋势明显,不同年际变化平均降水和倾向率不同。在近53年中,1972—2007年降水增加最明显,气候倾向率为19.285 mm/10 a,截止1960—2012年气候倾向率为13.412 mm/10 a,增加降水量约71.1 mm。年降水在1987年突变性增多,突变前后降水量平均增加42.2 mm。年降水变化过程存在5~7年的周期。该研究结果可为地方农业生产和农业工程建设在掌握降水资源特征中提供理论支持和参考。     

近58年本溪山区蒸发量和降水量的变化特征分析

为了进一步揭示本溪山区蒸发量和降水量变化特征,利用本溪市草河口气象站1953—2010年的气候资料,运用统计分析、山本检测、小波分析等方法,对蒸发量与降水量的年代际变化趋势、突变进行检测和周期分析。结果表明：年蒸发量呈显著的增加趋势变化,其线性倾向率为25.64 mm/10 a;四季蒸发量也呈增加趋势变化。降水为不显著减少趋势变化,其速率为-30.64 mm/10 a,春季为显著增加趋势,秋季为显著减少趋势,夏季和冬季为不显著减少趋势变化。蒸发量与降水量具有非常显著的相关性;降水量减少速度略大于蒸发量,加快了本溪山区气候变干的趋势。     

原阳县近40年气温、蒸发量变化和突变分析

为了掌握在气候变暖背景下原阳县气温及蒸发量近年的变化情况,利用原阳县气象局1971—2009年的逐月20 cm蒸发皿蒸发量、月平均气温的实测资料,分析原阳县蒸发量和气温的时间变化特征。结果表明：（1）气温整体呈上升趋势,1971—2009年近40年间平均气温上升了约0.4℃。20世纪70年代缓慢上升,80年代转为下降趋势,90年代以后升温趋势加快。季节上,春季、秋季和冬季的气温变化倾向率都为正值,分别为0.51℃/10 a、0.10℃/10 a、0.34℃/10 a。冬季增温最为明显,春季次之,但是夏季的变化倾向率为负值(-0.09℃/10 a)。（2）年蒸发量呈下降趋势,气候变化倾向率为-153.4 mm/10 a。其中,20世纪70年代缓慢下降,80年代下降趋势明显,90年代以后呈波动上升,自2001年又呈现出下降趋势。分析季节变化可以看出：以春季和夏季下降趋势最为显著,气候倾向率分别为53.9 mm/10 a和56.7 mm/10 a,秋季、冬季不太明显。采用累积距平对年平均气温和年蒸发量进行突变分析,发现1983年、1993年为气温突变年。其中,1993年突变最为显著,有偏冷期转为偏暖期。1986年为蒸发量突变年份,蒸发量由偏多期转为偏少期。     

辽宁省 1981—2010年潜在蒸散量的变化及生态需水分析

为了能够实时了解辽宁各地区的土壤水分盈亏量,建立辽宁生态需水分析系统,从而科学指导人工增雨作业,利用辽宁省55个站1981-2010年逐日的降水量、风速、气温、气压、相对湿度、日照时数、最低气温、最高气温等气象资料,采用Penman-Monteith模型计算了潜在蒸散量,分析了辽宁地区潜在蒸散量的时空变化趋势和特征。结果表明：近30年来,辽宁省各站点潜在蒸散量的年际变化整体呈下降趋势;四季变化中,夏季潜在蒸散量最大,春季和夏季相差不大或略大于夏季,秋冬季较小;空间分布特征表现为自西向东递减。     

青海湖流域水位和农牧业特征对气候暖湿化特征的响应研究

为揭示青海湖水位变化及农牧业特征对气候暖湿化的响应,通过分析流域气象、水位以及草地NDVI变化、建立水位评估模型,计算各因素贡献率,定量评估各要素对湖水位和农牧业的影响。结果表明:流域气候呈显著暖湿化趋势,降水量总体呈弱的增加态势,但2001—2015年增加显著并在2003发生突变;流域内平均气温、最低气温和最高气温均呈显著的升高趋势(P0.01);湖水位从1961年开始,下降趋势显著,速率为-0.5 m/10 a(P0.01);2004—2015年连续上升,上升速率达1.44 m/10 a(P0.01)并在2004年发生了突变;前一年降水量、流量及蒸发量对水位影响大,贡献率大小依次为流量、降水量和蒸发量。因此,2001—2015年的15年里降水量增加及其导致的河流径流量增加可能是水位上涨的主要原因。     

临汾市37年蒸发皿蒸发量变化特征及影响因素

利用山西省临汾市17个气象观测站1977—2013年37年蒸发皿蒸发量及其相关气象要素资料,采用线性倾向估计、累积距平和完全相关系数法,初步分析了临汾市蒸发皿蒸发量气候变化特征及影响因素。结果表明:夏季和春季蒸发量较大,分别约占全年39.3%和34.0%,其次为秋季和冬季,冬季蒸发量最少。37年年蒸发量呈波动下降变化趋势。四季蒸发量中,春季、夏季、秋季、冬季均呈现下降趋势,其中夏季蒸发量下降趋势最明显,其变化率为-26.30 mm/10 a;其次为秋季,为-16.47 mm/10 a;春季和冬季分别为-10.47 mm/10 a和-7.91 mm/10 a。从年代际特征来看,临汾市年蒸发量年代际变化整体呈现出"增加—减少"趋势。从年代际变化季节特征来看,临汾市春季呈现出"减少—增加"趋势,夏季和秋季呈现出"增加—减小"趋势,冬季呈现出一致减小趋势。临汾市蒸发皿蒸发量与日较差、气温、日照时数呈正相关,与降水、水汽压、相对湿度呈负相关。日照时数与气温是影响临汾市蒸发量减少的主要因素。     

石羊河流域负积温的时空演变特征

利用1960—2017年石羊河流域5个气象站逐日平均气温资料,计算各地年负积温,并运用线性趋势系数法、方差分析周期法、累计距平和信噪比法以及相关系数法,分析了石羊河流域负积温的时空分布特征及负积温与气温和冻土的关系。结果表明：受海拔高度、地形地貌、植被覆盖和天气系统的影响,石羊河流域负积温具有明显地域特征,负积温平均和极值为绿洲平原区高于荒漠区,荒漠区高于山区。负积温正常年份最多,概率在60%以上,依次向两端迅速递减。年、年代负积温总体呈升高趋势,古浪升高趋势最明显。年负积温的时间序列存在7~9年的准周期变化,古浪负积温在1986年发生了气候突变,其他各地没有发生气候突变。各地负积温初日、终日、负积温期有一定的差异,最早负积温初日(1972-9-2)和最迟负积温终日(1969-6-9)均出现在天祝,负积温期最长258天（1972年）在天祝,最短100天（2001年）在民勤。石羊河流域年负积温与年气温呈极显著正相关,负积温的升高与年气温上升具有较好的同步性。石羊河流域冻土的变化对负积温的响应敏感,负积温每升高100℃,冻土日数减少约6.2天,平均冻土深度减小约4.5 cm,最大冻土深度减小约6.9 cm。     

1981-2016年庆阳市地表湿润状况时空变化特征分析

根据甘肃省庆阳市8个气象站1981-2016年降水量、温度、日照等观测资料,利用改进后的Thornthwaite公式计算潜在蒸散量,从而得出庆阳市地表湿润指数,并利用地表湿润指数对庆阳市地表湿润状况的时空变化特征进行分析,得出：近36年庆阳市干湿状况的总体特征与各个时间段的空间分布特征均为北干南湿,湿润度从西北向东南递增;平均地表湿润指数随年代变化具有波动减小的趋势,其变化倾向率为0.05/10a,表示庆阳市具有越来越干的趋势;80年代为最湿润时期,该时期庆阳市整体湿润水平较高,90年代最干,各地地表湿润指数均低于30年平均值,2000年以后庆阳市略变湿润,但干湿分布呈现出两极化的特征,西北部与东南部干湿差异增大;降水量与潜在蒸散量随时间变化呈现出相反的特征,降水量随时间递增而减小,而潜在蒸散量随时间递增而增大;地表湿润指数与降水量和潜在蒸散量有极强的相关性,其次是日照,与气温相关性最弱。     

湖北中稻抽穗开花期高温热害风险分析及区划

为探究湖北中稻抽穗开花期高温热害发生风险变化特征,基于湖北18个农业气象站中稻生育期观测资料和1960—2019年气象资料以及2016—2017年荆州大田高温控制试验资料,采用数理统计、相关分析等方法,从产量致灾角度探究中稻花期高温热害指标,分析中稻高温热害年际变化、空间分布特征并对其风险进行区划,结果表明：（1）≥35℃高温危害积温与关键产量构成因素（结实率）的（负）相关性较高温日数更好。（2）1960—2019年湖北中稻花期高温热害强度呈先降后升的年代变化,尤其自21世纪初以来,高温热害呈现频率增高、强度加大、范围更广的特点,在空间上以鄂东地区的强度、频率增幅最大,其次是江汉平原和鄂西南,鄂西北增幅较小。（3）高风险区为鄂西北部、长江三峡河谷以及鄂东一带,低风险区为鄂西南中高山及江汉平原大部地区,其余为中风险区,1990—2019年较1960—1989年高温热害风险明显增强。     

1958—2018年广西早稻高温热害时空变化规律

为了掌握广西水稻高温热害的变化规律特征,为水稻生产制定防灾减灾对策提供决策依据,本研究利用广西89个气象观测站1958—2018年观测资料及地理信息数据,采用GIS技术、M-K突变分析和Morlet小波周期分析等方法,探究广西早稻高温热害发生的时间变化规律和空间分布等特征。结果表明：（1）1958—2018年广西早稻高温热害呈增长趋势,20世纪90年代为发生低谷期,21世纪10年代为高发期;（2）高温热害发生次数在2009年发生增多突变,除重度高温热害外,轻、中度高温热害次数变化均有突变发生;（3）高温热害发生频次存在18、32年左右的显著周期变化,预计2018年之后广西早稻高温热害仍处于高发期;（4）高温热害高发区位于左、右江河谷,桂中盆地和西江—浔江—郁江等流域区域,沿海地区发生频次少于内陆。以上研究结论对实现水稻丰产稳产优产具有重要的现实意义。     

西南地区1960—2013年参考作物蒸散量时空变化特征及成因分析

基于西南地区108个气象站点1960—2013年逐日气温、降水、风速、日照时数、太阳总辐射和相对湿度数据,应用Penman-Monteith模型和ArcGIS反距离加权插值法,分析其参考作物蒸散量时空变化及影响因素。结果表明：近54年来,西南地区参考作物蒸散量在波动中呈降低趋势,其变化倾向率为 -4.509 mm/10 a,其中降低幅度以20世纪90年代最大,距平值为-19.526 mm,增幅却以70年代最显著,为12.744 mm,特别是在20世纪70年代至21世纪初,参考作物蒸散量大幅下降,最低值出现在2000年,为628.264 mm;从季节变化看,春夏季呈降低、秋冬季却有上升的趋势。参考作物蒸散量存在明显的空间差异,表现为：以云贵高原西部为高值中心,向四周递减,且低值区分布面积远大于高值区,高值区位于云南高原和广西丘陵部分地区,低值区分布在四川盆地、贵州高原、松潘高原和滇西北高海拔地区。影响西南地区参考作物蒸散量的因子主要以日照时数、风速和相对湿度为主,但各区所受主控因子却不尽相同。     

辽宁西部干旱区蒸发量变化特征分析

为了给水资源的合理开发利用提供科学依据和气候变化背景,利用辽宁西部地区近58年气象资料,采用线性变化率及相关分析方法,研究蒸发量变化特征和影响蒸发量的主要气候因子。结果表明：蒸发量的变化表现为明显的下降趋势。其中,年蒸发量气候变化率为-110.54 mm/10 a,在58年间蒸发量趋势减少641 mm;春季、夏季和秋季蒸发量气候变化率分别为-45.92 mm/10 a、-47.98 mm/10 a、-14.76 mm/10 a,近58年蒸发量趋势减少为266 mm、278 mm、86 mm;冬季呈微弱的下降趋势。蒸发量变化受多因素的影响,日照时数、气温日较差、风速、相对湿度、水汽压、最低气温相关显著,而日照时数的变化则是影响辽西地区蒸发减少的最主要气候因子。     

近51年来广西不同等级降水的变化特征

基于广西省20个气象站点1961-2011年的逐日降水资料,采用一元线性倾向估计法、小波分析、M-K突变检测和R/S等方法分析了广西省不同等级降水的时空变化特征,并探讨了降水量的变化趋势。结果表明：(1)不同等级降水量的年际变化趋势有所不同,微雨和小雨呈非常显著的减小趋势,中雨呈明显的减小趋势,大雨呈不明显的减小趋势,暴雨呈不明显的增大趋势;(2)在0.05的置信度下不同等级降水量的突变表现出差异性,尤其小雨具有显著的突变现象;(3)在空间分布上,不同等级降水量既表现出东西差异,也表现出南北差异,微雨、小雨、中雨以及大雨均存在下降趋势,暴雨略有增加趋势,各站点的降水也存在空间差异性,这与年际变化趋势相一致;(4)从周期变化来看,受不同因素的影响,广西各等级降水量存在长短不同的周期振荡;(5)R/S分析表明,不同等级降水未来的变化趋势和过去一致。