1961-2010年东北地区寒潮活动的时空特征分析

利用东北地区90个气象站点1961-2010年逐日平均温度和最低温度数据,分析东北地区寒潮发生时空规律,包括寒潮、强寒潮、特强寒潮的空间分布、趋势分析、M-K检验和Morelet小波分析。结果表明:东北地区三种类型寒潮发生频次存在"高纬度和高海拔地区较大,低海拔和平原区较小"的特征;三种类型寒潮发生频次空间差异较大,从多到少依次是寒潮、强寒潮、特强寒潮;三种类型寒潮在上世纪70年代发生突变,在70年代后都呈现减弱的趋势,并在80年代中期达到0.05的显著水平;三种类型寒潮都呈现一个短周期特征,但特强寒潮中周期特征不明显;三种类型寒潮变化趋势空间差异明显,高海拔地区减弱趋势较大,但只有少数站点趋势明显。     

1961-2010年白龙江上游水文气象要素变化规律分析

以1961-2010年白龙江流域月均温、月降水和上游武都水文站月径流资料为基础,采用Mann-Kendall法、R/S分析法和Morlet小波分析法,研究了白龙江上游水文气象要素的变化特征,并采用多元线性回归分析法探讨了气候变化和人类活动对径流变化的影响.结果表明:近50年来白龙江上游气温显著上升,降水微弱减少,径流显著减少.在未来一段时段内气温仍将持续上升,降水微弱增加,径流持续减少.气温、降水、径流具有多时间尺度特性,年均温、年降水和年径流有6-7年、12-13年、20年准周期.1961-1990年径流变化主要受气候变化影响,人类活动影响较小.1991-2010年径流变化受气候变化和人类活动的综合影响,两者作用相当.     

准葛尔盆地南缘沙尘暴、大风气候特征分析

选取1953~2006年准葛尔盆地南缘石河子垦区3个地面观测站的资料,对比分析了沙尘暴、大风的时空分布特征,探讨沙尘暴和大风之间的关系及沙尘暴发生时的最多风向和最小风速指标。结果表明:准葛尔盆地南缘石河子垦区沙尘暴与大风的地理分布刚好相反,沙尘暴多的地方大风较少,北部莫索湾沙漠边缘一带为沙尘暴高发区;但有着基本一致的气候变化趋势。沙尘暴发生时的最多风向为西北风,引起沙尘暴的最小风速指标大于10m/s。     

南疆大风气候特征分析

使用南疆33个气象站1960-2010a大风日数资料,综合应用线性倾向估计、离散功率谱、Mannkendall和累计距平方法分析了南疆大风天气的变化趋势、周期及突变特征。结果发现:1)南疆大风总体呈线性递减的趋势,线性递减率为1.3d·(10a)-1,空间上大风集中分布在南疆西部的克州、喀什和南疆东部的哈密地区,平均大风日数在10d·a-1以上,淖毛湖和十三间房两个大风高值中心年均大风日数高达90d和123d,地区之间哈密地区大风最多,年均54d,和田地区最少,年均3.3d;2)年内南疆大风分布呈单峰型,主要在4~7月出现,占全年大风日数的62.0%,70年代大风最多,90年代最少,2000-2010年略有增加;3)南疆大风周期上有着3a、5~7a和10a的振荡周期,整个区域在1987a发生减少性突变。     

辽宁省彰武县1953-2010年气候变化特征分析

利用趋势分析、滑动平均和Mann-Kendall检验等统计方法对彰武县1953-2010年历年日平均气温、平均最低(高)气温、降水量、日照时数、风速等资料进行分析,结果显示:(1)58年来年及四季平均气温均呈上升趋势,尤以春季增温最明显;不同年代际中2000年代是最暖的时期。(2)月平均最高气温无变化,而月平均最低气温上升较明显。(3)年及夏、秋、冬季降水量呈减少趋势,而春季呈增加趋势;不同年代际中2000年代是降水量最少的10年。(4)年及四季日照时数呈减少(增大)趋势,而年平均风速呈增大趋势。气候变化对当地生态环境的改善、农业经济发展以及风能资源的利用都有影响,应引起我们的重视。     

天水市1961-2010年积温变化特征

运用天水市7个国家基本(一般)气象站1961-2010年温度资料,借助于气候变化率、Mann-kendall等方法,对该地近50年农业气候热量资源变化规律进行了分析。结果表明:1961-2010年,该地年平均气温、年平均最低气温呈明显上升趋势;≥0℃的积温及≥0℃的日数、≥5℃的积温及≥5℃的日数、≥10℃的积温及≥10℃日数均有明显增加趋势;<0℃的积温及<0℃的日数呈减少趋势。气温升高、正积温及其天数增加和负积温及其天数减少有利于农业生产。建议根据气候变化,科学调整种植结构,充分利用农业气候热量资源。     

莫索湾垦区荒漠化土地物理特性研究

荒漠化是通过一种或多种营力过程造成的土地退化过程。本文选取莫索湾垦区风力作用和物理作用所造成的沙质荒漠化,泥质荒漠化和碱化土地为样品,通过土壤的机械组成分析,土壤饱和含水率,容重和田间持水量,以及入渗率的测试,定量地研究了土壤在荒漠化过程中物理性质的变化。     

柴达木盆地平均风速与大风日数的变化特征

利用1971-2O10年柴达木盆地8个气象站观测资料,采用气候统计诊断分析方法,对柴达木盆地平均风速和大风日数的变化趋势及突变特点进行研究。结果表明:近40a柴达木盆地平均风速、大风日数的年、季、年代际变化均呈下降趋势。年平均风速下降幅度为-0.28m·s-1/10a(P0.01),四季平均风速减小幅度表现为夏季春季秋季冬季的气候特征;年平均大风日数减少幅度为-5.8d/10a(P0.05),以夏季减幅最明显,秋、冬季减幅最小;大风天气最多的季节是春季,占年大风日数的44.2%,春季大风日数最多且风速较大,秋季大风日数最少且风速较小,主要与大气环流系统的活动有关;年、季平均风速的异常年份出现在20世纪70年代,这与20世纪70年代荒漠化程度比较严重有一定的关系;气温、降水量与大风日数呈明显的负相关,这在很大程度上解释了大风呈减少趋势的原因,而降水的显著增加是主要原因之一。     

1961-2010年北方半干旱区极端降水时空变化

采用49个气象站点1961--2010年逐日降水量资料,运用Mann-Kendall非参数检验、滑动T检验和R/S等方法,分析了近50 a来北方半干旱区极端降水事件的时空变化特征.结果表明:近50 a北方半干旱区极端降水指数最大5日降水量(RX5day)、强降水量(R95p)、降水强度(SDII)、连续湿日数(CWD)、连续干旱日数(CDD)、大雨日数(R20)和年总降水量(PRCPTOT)都表现出减少趋势.其中,RX5day和R95p减少趋势通过了0.1以上的显著性水平检验.Hurst指数分析表明,研究区各极端降水指数未来都呈现出减少趋势,其中CWD表现得尤为明显.近50 a来北方半干旱区CDD在1985年和1995年发生突变,而其他极端降水指数在1999-2000年出现了减少的突变.研究区各极端降水指数多年平均值的空间分布格局较为一致,除CDD外其他极端降水指数基本呈现出从西北向东南逐渐减少的趋势.各极端降水指数变化趋势在空间上表现出一定的区域差异性,研究区极端降水指数在东部地区以减少趋势为主,而中部局部地区表现出增加趋势.近50 a来北方半干旱区各极端降水指数(除CDD外)与年总降水量呈极显著正相关关系,极端降水指数对年降水量具有很好的指示作用.     

乌鲁木齐市近43年风速气候特征分析

利用乌鲁木齐市1961-2003年逐日平均风速资料,分析了乌鲁木齐市近43年风速的基本气候特征、变化趋势和年际、年代际变化等。其主要结果是:乌鲁木齐市年平均风速为2.47m.s-1。一年四季中夏季的平均风速最大为3.08m.s-1,冬季最小为1.52m.s-1,春季和秋季则分别为2.94m.s-1和2.31m.s-1。近43年乌鲁木齐市春季、夏季、秋季、以及年风速呈下降趋势,而冬季呈上升趋势。Morlet小波分析表明乌鲁木齐市风速变化具有准6、8年的年际尺度和准13、21年的年代际尺度周期变化,其中准13年周期振荡最为强烈。乌鲁木齐市风速变化是不同尺度周期振荡综合作用的结果。     

东疆兰新铁路沿线大风特征及风压研究

选取东疆兰新铁路沿线及周边8个气象站的大风资料,分析了东疆兰新铁路沿线近50a(1961-2010)大风日数的空间分布及其年、季分布特征,计算了50a一遇和100a一遇的最大风速和风压。结果表明:大风日数中心集中在"三十里风区"的达坂城地区和"百里风区"的十三间房地区,年、季变化明显;铁路沿线50a、100a一遇和实测最大风速与风压出现在十三间房地区。此外,还对东疆兰新铁路沿线的防风问题给予了一定的建议。     

Characteristics of daily extreme wind gusts on the Qinghai-Tibet Plateau,China

Severe wind is a major natural hazard and a main driver of desertification on the Qinghai-Tibet Plateau. Generally, studies of Qinghai-Tibet Plateau's wind climatology focus on mean wind speeds and its gust speeds have been seldom investigated. Here, we used observed daily maximum gust speeds from a 95-station network over a 5-year period(2008–2012) to analyze the characteristics of extreme wind speeds and directions by fitting Weibull and Gumbel distributions. The results indicated the spatial distribution of extreme wind speeds and their direction on the Qinghai-Tibet Plateau is highly variable, with its western portion prone to greater mean speeds of extreme wind gusts than its eastern portion. Maximum extreme wind speeds of 30.9, 33.0, and 32.2 m/s were recorded at three stations along the Qinghai Tibet Railway. Severe winds occurred mostly from November to April, caused primarily by the westerly jet stream. Terrain greatly enhances the wind speeds. Our spatial analysis of wind speed data showed that the wind speeds increased exponentially with an increasing altitude. We also assessed the local wind hazard by calculating the return periods of maximum wind gusts from the observational data based on the statistical extreme value distributions of these wind speeds. Further attention should be given to those stations where the yearly maximum daily extreme wind speed increased at a rate greater than that of mean value of daily extreme wind speeds. Severe extreme wind events in these regions of the plateau are likely to become more frequent. Consequently, building structural designers working in these areas should use updated extreme wind data rather than relying on past data alone.     

风沙防治中覆网床面风沙流特性的风洞模拟

在风沙防治中,根据气流与沙物质地表作用的机理来看,主要有三种途径。一是降低床面风速,二是减少沙源,第三就是阻截运动气流与床面的相互作用。借助风洞模拟实验,对覆网床面风沙流特性研究发现:覆网床面沙面稳定性主要受覆网形状参数的影响,通过对覆网床面风速廓线、风沙流结构观测,主要探讨孔隙度、孔径等覆网参数对沙面稳定性的影响机理。另外,覆网床面蚀积状态还受进口风速的影响,在风速较小时,床面表现为积沙,风速较大时,床面开始风蚀。     

海河流域1961～2010年干旱化特征及其变化趋势分析

利用1961～2010年海河流域内及其周边51个站的降水、气温、相对湿度、风速、日照时数等气候因子日数据,采用相对湿润度指数方法揭示了流域50年不同等级干旱的时空演变规律,并剖析干旱与气候变化的关系;再利用小波分析法研究流域相对湿润度指数距平的周期变化规律,预测海河流域未来的干旱化趋势。结果表明:时间上,流域轻旱频率最高,年代际变化上总体趋向干旱化;空间上,东北部为轻旱频发区;西北部的中旱频率较高;重旱主要集中于张家口、忻州、邢台等周边地区;流域降水量和蒸发量的年代/年代际变化呈双降趋势,且后者减小速率相对较小,区域整体干旱化有减弱趋势。流域相对湿润度指数距平的时间序列存在10年尺度的显著变化周期,预计到2017年间海河流域总体仍处于干旱化阶段。     

塔克拉玛干沙漠腹地沙尘天气特征

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站2007—2011年的地面(10 m)风速、风向和沙尘天气等气象要素,分析沙漠腹地的沙尘天气特征。结果表明:1塔克拉玛干沙漠腹地沙尘频率和强风频率年、月分布具有较好的一致性,沙尘天气具有明显的季节性,春、夏季占全部沙尘频次的88.3%,冬季仅占总数的2.3%。2春、夏季沙尘天气的高发时段为12:00—00:00;20:00发生频次最多,分别占春、夏季沙尘频次的12.7%和10.8%,秋季和冬季沙尘天气高发时段为14:00—21:00。3出现沙尘天气时,风向主要集中在E、ENE、N和NNE 4个方向。4沙漠腹地临界起沙风速ut5%为4~5 m·s-1,一般地表的临界起沙风速ut50%为5~6 m·s-1;5从NfDO分布来看,春、夏两季要明显高于秋冬季节,其中4月最大,为0.284。因此,沙漠腹地春、夏季易发生沙尘天气。     

河北省浓雾、强浓雾的气候特征及年代际变化

利用1965年～2006年河北省16个代表站的气象观测资料,采用EOF以及Mann-Kendall等统计方法,详细分析了浓雾、强浓雾的时空特征、日变化规律及年代际变化。结果发现：浓雾、强浓雾年均日数分别为5d、1d,平原站浓雾、强浓雾日数明显较多,秋、冬季是它们的多发季节,12月是多发月;浓雾、强浓雾发生的峰值时间都在...     

中国天山山区风速变化特征

利用天山山区27个气象站1960～2009年日平均风速、日平均气温、日最高和日最低气温等资料,运用一元回归分析法、IDW空间插值法、Mann-Kendall突变检验法和Matlab7.0软件,对天山山区风速的时空变化,突变年份和周期变化进行分析。结果表明:天山山区风速年际变化倾向率为-0.013m.s-1a-1,表明该区的风速呈明显减小趋势,比全国风速的减小更显著;四季的风速减小变化趋势也都比较显著;年风速自60年代逐渐减少,2000年以来减小幅度略有下降。风速突变检验显著,年及夏、秋季检验一致,在1980年发生突变;年风速距平序列在11年左右的振荡最为明显,其次是3年,由于时间序列较短,风速变化还可能存在更长的周期变化。