晋北地区降水量时空变化及突变分析

利用晋北地区18个台站1960—2008年的月降水资料,对其降水量的时空变化特征进行了分析。结果表明:年、夏季和秋季降水量总体上呈下降趋势;春季和冬季降水呈增加趋势。从空间分布特征来看,年和四季降水量由北向南逐渐增多。年降水量的线性趋势系数大部分台站表现为负值;而春季各站均为正值;夏季仅繁峙为正值;秋季西南部为负值,东北部为正值;冬季18个台站正负均等。采用M-K突变曲线、滑动t检验法、累积距平法三种气候突变检验方法对晋北地区降水的统计检验结果均表明,年降水在1979年发生了由多到少的一个跃变;春季在1964年附近和1991年发生由多到少的转折;夏季1996年是由多到少的一个明显转折点。     

甘肃省陇东地区夏季极端降水及典型年环流特征分析

本文采用陇东地区13个气象站的逐日降水和同期NCEP/NCAR再分析资料,基于5个极端降水指数,应用经验正交函数(EOF)、合成分析等方法,研究该地区1967—2015年夏季极端降水的时空特征及极端降水典型年的环流特征.结果表明:(1)夏季极端降水指数在陇东地区西北部较低,南部和东北部较高,整体呈上升趋势.(2)EOF...     

渭河流域极端降水时空演变规律及其对大气环流因子的响应

基于渭河流域内及其周边28个气象站点1961—2017年逐日降水量数据,选取PRCPTOT、SDII、Rx1day、Rx5day、R95P和R99P共6种极端降水指数,采用Mann-Kendall趋势检验和小波变换方法综合分析了渭河流域极端降水时空演变规律,并进一步探究流域极端降水指数与6种大气环流异常因子之间的相关关...     

关中平原极端降水时空变化及其与大气环流的关系

基于关中平原13个气象站1957-2019年逐日降水资料,运用一元线性回归、Pearson相关分析和小波相干分析等方法,计算各极端降水指数,分析其时空变化特征,探讨极端降水与大气环流的关系.结果 表明:(1)在时间上,除极端降水强度以0.007 mm·d-1·(10a)-1速率的上升外,其他极端降水指数均呈下降趋势,其...     

祁连山积雨云的时空分布及其环流特征

利用祁连山区29个测站1961-2001年1～12月云状资料,分析过去41年来祁连山区积雨云的时空分布特征及与大环流变化的关系。结果表明:①受地形动力抬升作用的影响,祁连山主区积雨云出现频次高于周边地区;②柴达木盆地积雨云有显著增多趋势,其他区域积雨云有减少趋势;③祁连山积雨云的年变化大致分为4个阶段:1961-1967年为明显上升阶段,1968-1970年为急剧下降阶段,1971-1988年为缓慢上升阶段,1989-2001年为明显下降阶段;④春季积雨云频率与降水的关系密切,积雨云发生次数越多,则降水量越多;⑤祁连山积雨云偏多年与偏少年差值最大的月份是7月和5月,偏多年和偏少年在亚洲500 hPa高度场上有较大的差异;⑥与积雨云频率显著相关的环流特征量主要有:副高北界、脊线、纬向环流和极涡强度、青藏高原高度场指数;⑦用前期环流特征量为因子,建立了祁连山主区积雨云频率的预测模型。     

近45年青海省夏季降水异常特征分析

利用青海省41个测站,1961~2005年6~8月降水量资料,采用REOF、小波分析及突变分析等方法,对青海省夏季降水量的空间异常特征和时间变化规律进行了诊断研究。结果表明:旋转后的前3个载荷向量可较好地代表青海夏季降水的3个主要异常敏感区:青海东部区、西部区和南部区。近45 a来,各区夏季降水趋势分别表现为无显著变化(东部区)、增加(西部区)和减少(南部区)。除具有4 a和10~12 a左右的振荡周期外,各异常区还具有各自不同的振荡周期。青海省夏季降水突变的时间约发生在1970和1999年。     

亚洲中部干旱区降水异常的大气环流特征

亚洲中部干旱区(中亚五国和新疆)是地中海气候与东亚季风气候的过渡带,区域天气气候与欧洲和东亚季风区迥异,具有世界独特的干旱区生态气候模式,即山地森林草原—盆地平原绿洲寓于荒漠,并与荒漠共存的生态气候地理格局。天气气候受高、中、低纬环流的共同影响,区域内部差异很大,形成多背景、多因子、多尺度影响下的极具代表性的气象灾害孕育和成灾环境。亚洲中部干旱区光热资源丰富、蒸发量大、气温变化剧烈,而降水稀少,且分布极不均匀,天山山脉的中西段是降水高值区,近百年来整体表现为增暖、增湿趋势。高、中、低纬系统和中亚低值系统的活跃,共同造就了中亚东部(新疆)降水年代际和年际异常增多。西亚西风急流是联系高、中、低纬环流系统相互作用的纽带。目前,该区域气象综合观测网建设不能满足应对气候变化的需求,同时对区域特有的环流系统、灾害性天气气候发生规律和形成机理、高分辨率区域数值模式、地—气相互作用对区域天气气候的影响、气候变化预估等方面的研究也较薄弱,开展上述研究对"丝绸之路经济带"可持续发展具有重要科学意义和战略价值。     

宁夏近60 a寒潮变化特征及其环流异常

利用1961—2020年宁夏逐日最低气温观测资料及同期位势高度、海平面气压场和风场逐月再分析资料,分析近60 a宁夏24 h、48 h、72 h不同历时寒潮、强寒潮、超强寒潮的时空演变特征,并进一步揭示寒潮变化的大气环流异常特征。结果表明：（1）宁夏近60 a不同强度、不同历时寒潮一致表现为“东多西少、北多南少”的分布特征,这与冷空气路径及宁夏地形有关。（2）全区寒潮、强寒潮、超强寒潮频次分别占全年总寒潮频次的71.7%、22.6%和5.7%,寒潮以24 h和48 h为主,而强寒潮及超强寒潮不同历时的频次比例相当;各类寒潮存在1—4月递减、10—12月递增的逐月变化特征。（3）宁夏近60 a寒潮、强寒潮、超强寒潮分别以4.5站次·（10a）-1、2.8站次·（10a）-1及0.18站次·（10a）-1的速率减少,其中24 h及48 h短历时频次减少,但72 h长历时增多;且1960s最多,之后波动减少,1990s达到最少,2000s以来波动增多,20世纪80年代后期寒潮及强寒潮发生突变。（4）宁夏寒潮突变前后的大气环流呈现出完全相反的分布特征,之前环流形势利于极地冷空气活跃南下,之后则...     

1956～2008辽宁省近53年的降水量变化

利用国家气候中心提供的辽宁省8市8个气象观测站近53年(1956～2008年)的逐月降水时间序列,分别计算了平均降水量、汛期降水量和距平,运用气候倾向率、累积距平法和Mann-Kendall非参数检验法,分析了近54年辽宁省的降水变化特征与趋势,结果表明:1)近53年来,辽宁省的平均降水量呈现下降的趋势,降水日数和汛期降水量也同样表现减少的趋势。2)年代际变化的整体波动不大,从20世纪60年代到2000年以后,辽宁省降水量大致经历了:多-多-少-多-少的过程。3)辽宁省降水量的季节分配很不均匀,除春季降水量呈增加的趋势外,夏、秋、冬三个季节都略下降。其中夏季和秋季存在明显的振荡周期。     

宁夏近44年水汽时空分布及环流差异特征分析

利用NCEP/NCAR(1961-2004年)月平均再分析资料,对宁夏水汽含量(通量)的年际、年代际演变特征及不同区域和不同季节的分布特征进行分析;同时,结合同期宁夏24个气象站降水实况资料,通过对夏季水汽输送偏多年和偏少年环流差异特征的合成对比诊断分析,结果表明:1961年以来,宁夏水汽含量呈明显减小趋势,2001年后有所增加,中部干旱带水汽含量最小,固原市水汽含量最大;从60年代到70年代中期,不同区域纬向水汽通量总体为增加趋势,之后,均在波动中减少;引黄灌区和固原市60年代到70年代经向水汽通量有所增加,之后显著减小,中部干旱带近40多年经向水汽通量为逐渐减少趋势。同时,水汽输送偏多年,宁夏处于东高西低的环流背景下,河套地区受纬向西风控制,南风偏强,且从太平洋到孟加拉湾上有较大的水汽由南向北输送;水汽输送偏少年,河套地区处于平直气流里,东风气流较强,水汽输送较偏多年显著偏弱。     

山西夏季降水与四种东亚夏季风指数的关联

利用山西省1961-2006年夏季降水量资料和四种东亚夏季风指数,采用相关分析和距平分析法,对比分析了山西夏季降水与四种东亚季风指数的关联性。结果表明:山西夏季降水与四种东亚夏季风指数的相关性有好有坏,与郭其蕴GI和王斌WI指数的相关性均比与黄刚HI指数和李建平LI指数表现的好,但夏季降水与GI指数为正相关而与WI指数为负相关,其中高相关区分布在南部和中部;GI和WI指数距平符号对山西夏季降水异常有较好表征意义,尤其在干旱年份,而HI和LI指数几乎没有表征能力;GI和WI高指数年和低指数年降水差异明显,在南部和中部尤为显著,而HI和LI指数差异较小,且空间分布上有正有负。     

山西省春季降水异常时空特征研究

采用主成分分析(EOF)、旋转主成分分析(REOF)、小波分析方法,对山西省1960~2004年春季降水标准化距平场进行分区,并对春季降水异常的空间分布特征、时间变化规律进行分析。结果表明:山西省春季降水的主要空间异常型表现为全省一致的多雨或少雨型,这是山西省春季降水异常的主要特征。降水异常区域大致可划分为3个区,即北部区、中部区、南部区。各异常区春季降水都存在10 a以上长周期和3~10 a短周期振荡,但其显著周期及其年代变化差异较大。     

西安地区降水时空分布及变化规律分析

运用非参数检验法(Mann-Kendall)对西安地区7个县区的降水数据(1961-2005年)做了计算分析,探讨了降水时空分布规律。在时间上,从年、季、月三个角度进行了研究,在空间上,分析了整个区域年降水和春、夏、秋、冬四季降水的分布规律,并检验了其变化趋势。结果表明:1961年以来西安地区降水时空分布不均匀,降水主要集中在夏秋季节,5-10月份的降水可占全年降水量的79%,并且年降水有减少的趋势,其中春、秋季节降水减少,尤其以春季最为显著,变化率为-1.98mm/a,夏、冬季降水有增加的趋势。     

陕西夏季旱涝环流特征及预测方法

对陕西省76站夏季降水量作EOF展开,分解出夏季降水的前2个模态：全省一致型、西北-东南反相,细分可分为全省一致多,全省一致少,降水西北多、东南向少,降水西北少、东南向多4种分布特征。由于1月的环流型对于夏季降水有很好的指示意义,建立了相似预测模型,用每年1月北半球500 hPa月平均环流与上述4种环流型计算相关系数,相关系数最大所对应的雨型即当年夏季降水趋势预测。对1961—2010年50年的回报效果分析,平均距平符号一致率为57%,其中全省一致多一致率为70.4%,一致少为71.3%,降水西北多、东南向少为58.5%,降水西北少、东南向多为44.9%,对于降水有一定的预测能力,其中对于全省一致旱涝有很好的预测能力。     

新疆石河子地区降水量变化特征分析

根据石河子地区4个区域(石河子市,莫索湾垦区,下野地垦区,安集海垦区)1959-2006年的年均降水量资料,利用Mann-Kendall秩次相关检验和时间序列的线性趋势检验得到:石河子地区的年际降水量总体呈上升趋势,但该趋势在0.05水平上不显著;通过Morlet小波变换对石河子地区降水量进行了多时间尺度的周期性变化分析和趋势预测,结果表明:石河子市,安集海,下野地,莫索湾垦区分别在15a,16a,14a,16a的中心时间尺度上存在约4个主周期,6a,5a,6a,6a的时间尺度上存在约9个次周期;2006年后的一段时间内石河子地区降水量可能呈下降趋势,经过2a左右以后该区将进入降水量的偏少期,并将有5年左右的持续时间。     

黄河流域夏季降水与亚州季风的关系

利用1951-2009年600、850hPa 2.5°×2.5°NCEP/NCAR再分析资料和中国气象局整编的160站的降水资料,计算和分析了反映亚洲地区各个季风特征的指数序列及年代际变化。结果表明:夏季黄河流域降水与印度季风和高原季风关系密切,而与西北太平洋季风的关系不显著;印度季风偏强的年份,黄河流域降水偏多,而在印度季风偏弱的年份,黄河流域降水偏少;近59年来,印度季风指数与黄河流域降水同样具有2～3年、9～10年和21～22年的周期变化。     

辽宁夏季干旱环流特征分析

利用辽宁省54站1963—2015年夏季月平均降水量资料及NCEP/NCAR月平均环流场再分析资料,对辽宁夏季降水变化特征及异常年环流特征进行了分析,结合2014和2015年夏季环流场与异常年环流场的对比分析,揭示辽宁夏季干旱环流特征及造成2014、2015年辽宁夏季干旱的环流场因素。研究发现:东亚地区对流层各层大尺度环流系统相互配合是造成辽宁夏季降水异常的主要原因。2014和2015年辽宁夏季干旱的环流场特征均与辽宁夏季异常干旱年情况类似:西太平洋副热带高压脊线位置偏南,且副高西北侧为负的位势高度距平,不利于副高西伸北进;由于副高偏南,辽宁地区西南水汽输送不充足;副热带西风急流轴位于辽宁以南地区上空,且辽宁以南上空200 h Pa纬向风距平为正,以北为负。这种不同高度层大尺度环流配置是造成2014和2015年辽宁夏季干旱的主要环流原因。