青藏高原季风变化及其与鄂尔多斯高原夏季降水的关联

选用1958～2002年逐月600hPa2.5°×2.5°ECMWF再分析资料和1961～2000年鄂尔多斯高原夏季降水资料,计算了高原季风指数,分析了高原季风指数的年代际变化及其与鄂尔多斯高原夏季降水的关联.结果表明:近40年来,高原季风总体呈冬季风减弱、夏季风增强的趋势;高原季风的变化与鄂尔多斯高原夏季降水的多少密...     

近50年中国西北地区干湿演变的时空特征及其可能成因探讨

在全球大幅度变暖的背景下,西北地区的气候变化及其响应受到越来越多的关注。为了进一步探讨其气候变化过程与机理在时间与空间上变化的差异性,选取中国西北地区(80°E～115°E,32°N～50°N)1961-2004年140个气象台站逐日降水、日照、风速、水汽压、温度等资料,根据Penman公式计算了潜在蒸散量,并根据其与降水的关系建立了干燥度指数。采用自组织特征映射神经网络的方法,根据上述多种物理量进行西北地区内部的气候区划,寻找不同的区域异常中心。在此基础上,采用正交小波分解的方法,对各异常区域中心的干燥度序列进行分析。最后对北大西洋涛动指数对我国西北地区的区域气候变化的影响进行多时间尺度的相关分析,并从大气环流异常的角度解释其影响机制。     

近45年山西省降水变化特征

利用山西省108个地面气象站1961-2005年降水量资料,研究了近45年来山西省降水变化.结果表明:东亚季风对处于季风边缘带山西省年降水量空间分布的影响十分明显,进一步分析夏季降水,发现了更为精细的山西省季风边缘带;1964年和1965年仍然是山西省降水量最多和最少的年份;年降水量的下降趋势十分显著,下降最显著的地区出现在阳泉以西的喇叭型中部区域内;20世纪70年代末发生了降水突变,北太平洋海温导致东亚季风的年代际变化是山西降水突变的可能原因;降水存在准3年、准6～7年的年际和准11年、准16年的年代际周期振荡.     

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。     

过去近60 a黄河流域降水时空变化特征及未来30 a变化趋势

近60 a来,黄河流域的气候发生了明显的改变,对流域地表水文、生态等过程产生了显著影响。利用1961—2018年黄河流域气象站观测的降水资料,分析了近60 a黄河流域降水时空变化特征,在此基础上,利用CMIP6模式中SSP245情景下未来30 a（2018—2047年）的预估结果,结合基于周期叠加的统计预估方法,对未来30 a黄河流域降水的可能变化趋势进行了预估。结果表明：黄河流域降水存在明显的年内、年际和年代际变化特征,显著振荡周期为2～4 a。在整个流域上,年和季节降水在年际尺度上表现出同位相变化特征,而年际变化异常显著区域不同。黄河流域年降水量的变率受季节降水的调制,夏季的降水多而呈现出强烈的区域性,而冬季降水少且全流域变化差异较小;黄河源区的降水在年内和年际尺度上都具有很好的稳定性;流域内受夏季风活动影响区域内的降水减少,受冬季风影响区域内的降水增加。黄河源区过去60 a的年降水表现出20.96 mm·（10a）^-1的增加趋势;预计未来30 a,年降水将以11.53～17.62 mm·（10a）^-1的速率继续增加;河套地区的年降水在过...     

秦岭南北区域夏季极端降水与西太平洋副热带高压的关系

利用1960—2016年秦岭南北地区47个站点的逐日降水数据与同期西太平洋副热带高压的面积指数、强度指数、西伸脊点、脊线位置数据,统计分析了秦岭南北地区夏季极端降水指数与副高指数的相关关系。结果表明:①从整体上看,各极端降水指数与面积指数、强度指数总体成正相关;与西伸脊点总体上成负相关,但会出现一些异常年份和负相关年份;而各极端降水指数与脊线位置的关系呈现正负相关交替的现象。年代际分析和M-K检验表明,副高指数、极端降水指数在20世纪80年代发生了增强、增大的突变。②把秦岭南北划分为4个区域后,无论时间上还是空间上,当面积指数、强度指数偏大,脊线位置偏南,西伸脊点偏西,秦岭以北、秦岭以南和汉水流域中部趋于干旱,汉水流域东西部和巴巫谷地极端降水偏多;反之,相反。这样的极端降水格局应是秦岭等山脉对副高在气候上的响应结果。③秦岭南北地区夏季极端降水偏多年与面积指数偏大、强度指数偏强、脊线位置偏南、西伸脊点偏西相联系,反之,相反。副高西伸可能是秦岭南北地区极端降水增大的重要原因之一。     

中国西北地区伏期干旱指数及干旱分析

利用西北4省(区)137个气象站1971-2000年伏期(7～8月)总降水、蒸发资料,定义了干旱指数.分析了西北地区降水和蒸发的空间分布特征,以及定义的干旱指数确定的干旱分布状况,选取6个代表站典型湿润年份和特别干旱年份的干旱指数与Palmer指数的干湿等级进行比较.结果表明:伏期总降水量由西北向东南逐渐增加,最多是最少的66倍,蒸发量最大仅是最小的2～3倍,整个西北地区降水的变率比蒸发的变率大,定义的干旱指数反映了新疆南部、青海大部、甘肃河西走廊中部和甘南伏期干旱严重,干旱频率超过了80%,中旱出现最多,30年中各地适宜和湿润的年份不足1/3.6个代表站典型湿润和干旱年份的干旱指数与降水距平对应较好,湿润年份降水明显偏多,干旱年份降水明显偏少,与Palmer指数的干湿等级对干旱的状况描述接近.其中,干旱指数在对以庆阳为代表的西北地区东部的干旱状况反映更好.     

近55年来河西地区干旱时空演变特征及其与ENSO事件的关系

根据河西地区14个气象站点1961-2015年的逐月气象观测资料,基于SPEI指数采用Mann-Kendall趋势检验法、反距离加权插值(IDW)等方法分析了近55年来河西地区年代际、四季干旱及空间变化特征,并探讨了ENSO 事件与该区干旱的关系。结果表明：在年代际变化上,自20世纪90年代以来河西地区干旱次数增多、干旱程度加重。季节时间变化上,河西地区春、夏、秋季均呈干旱化趋势,春季干旱化趋势最为突出,夏季次之,冬季略呈变湿趋势。空间变化上,整个河西地区春季均呈干旱化趋势,而且大部分地区的春旱趋势极为显著,其中春旱趋势最显著的地方是金塔;冬季整个研究区趋于湿润化。各季节干旱高频区分别集中在：春季在金塔、民勤地区,夏季在河西西北部,秋季在河西中东部及西部的安西—玉门一线,冬季在101°E以西的河西地区。河西地区秋季SPEI与SSTA指数的相关性最为显著,春季次之,夏季最弱。ENSO事件发生强度与河西地区SPEI影响因子的多项式拟合关系表明,ENSO事件强度对温度的影响高于降水;其中在ENSO暖事件(厄尔尼诺事件)发生年份,气温有明显的上升趋势;在ENSO冷事件(拉尼娜事件)发生年份,少数年份降水有所增加,对气温的影响较弱。     

内蒙古西部地区气候变化特征及影响因子分析

利用内蒙古西部地区8个台站的逐月气温、降水资料,采用线性趋势和Mann-Kendall突变检验等方法,结合大气环流指数、涛动和季风等影响因子,研究了内蒙古西部地区1961-2009年温度和降水的变化特征,探讨了区域气候变化与影响因子的关系。研究表明:1961年以来,内蒙古西部地区气温呈显著增加趋势,增加趋势为0.42℃/10a,冬季对气候变暖的贡献最大;21世纪以来增加最显著,在1990年发生突变。降水量也呈现出明显的增加趋势,冬季的增加趋势最显著,但没有表现出明显的突变特征。内蒙古西部地区气温变化与青藏高原指数、北极涛动指数和西风环流指数有明显的正相关关系,而东亚夏季风的进退以及所携带的水汽是影响该区域降水量变化的主要因素之一。     

甘肃河东春季透雨日期与海温的相关分析

利用甘肃河东和宁夏回族自治区中南部1971～2000年67个站的春季第一场透雨日期资料,用EOF和REOF方法对其做了分解,进行了透雨日期的气候分区,分析了春季第一场透雨日期的时空分布特征,并计算了其与北太平洋海温的相关关系。结果表明,北部透雨平均日期与南部透雨平均日期具有相反的趋势,北部最迟在5月下旬,南部最早在4月中旬;20世纪70年代透雨日期偏迟,80年代透雨日期偏早,90年代偏迟。透雨早的年份,春季降水偏多,透雨迟的年份,春季降水偏少;透雨日期与北太平洋海温呈显著的负相关,当北太平洋地区的海温偏高时,甘肃河东春季透雨日期偏早。当北太平洋地区的海温偏低时,甘肃河东春季透雨日期偏迟。     

2010年夏季内蒙古干旱高温成因分析

2010年夏季内蒙古降水为1961年以来最少,气温为1961年以来最高,异常的高温少雨使得干旱加重。文中利用数理统计方法,分析造成其原因主要有以下几个方面:850hPa中低纬度偏南气流极弱,不利于南支水汽向北输送;500hPa中高纬度高压脊控制着内蒙古地区,不利于降水而利于高温;在太平洋上,30°N-45°N海表温度偏高,使其上空500hPa太平洋中部大槽偏弱,影响日本海高压的建立和稳定,不利于内蒙古降水;南海夏季风极弱,且8月下旬夏季风北边缘才到达华北,形成整个夏季内蒙古降水少的严重形势。     

黄河上中游流域夏季降水预测的概念模型

选取黄河上中游流域43站1961-2006年夏季降水量作为研究对象,应用线性相关分析、EOF分析等方法,分析了流域内夏季降水与北半球100hPa、500hPa、海平面气压、海表温度、地面射出长波辐射(OLR)、青藏高原和西北干旱区地面气温以及74项环流特征量等资料前期至同期的关系,建立了该区域夏季降水气候预测的概念模型。     

中国热带和南亚热带地区草地贪夜蛾春夏两季迁飞轨迹的分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E. Smith)2019年1月入侵云南西部地区后,已在中国热带和南亚热带地区形成了虫源基地。本文利用历史气象数据分析了中国春、夏两季925 hPa夜间平均风温场,并模拟预测了热带和南亚热带地区草地贪夜蛾的迁飞轨迹以及主要降落和波及地区。结果表明:由于中国东部地区春季与夏季盛行偏南风或西南季风,热带和南亚热带地区的草地贪夜蛾主要向东北方向迁移,长江以南是其北进的必经之地和主要的降落地区。如果连续迁飞2个夜晚,便可入侵长江以北至黄河以南地区。在夏季6-7月东部西南季风最强时期,草地贪夜蛾连续迁飞3个夜晚可以到达黄河以北至内蒙古与东北南部的广大区域。本文的研究结果为对中国热带与南亚热带地区草地贪夜蛾迁出虫源的监测预警工作提供了依据。     

汉江上游与黄河晋陕峡谷历史大洪水对比研究

对汉江上游与黄河中游晋陕峡谷公元1800a以来发生的大洪水事件进行统计与对比分析。结果表明:1)历史时期汉江上游大洪水发生频率高于晋陕峡谷。1920a以后,随着全球气候变暖,汉江上游和黄河中游大洪水都有发生频率增大、间隔年份缩短的趋势。2)受副高边缘到达时间差异的影响,汉江上游大洪水时间过程呈"M"型;晋陕峡谷大洪水时间过程呈"A"型。3)影响两地降水的环流形式相似,但水汽的主要来源有所不同。在汉江上游,水汽来源既有东南季风也有西南季风带来的暖湿气流;在黄河中游,东南季风带来的水汽是降水的主要来源。两地降水多少及大洪水的发生时间、强度与频次,受到东南季风、西南季风强弱及其组合情况的共同影响与控制。     

过去3000年季风降水变化与突变事件的洞穴石笋记录对比

基于辽宁省暖和洞2支石笋6个230Th年龄与190个δ18O数据,建立了晚全新世3500～200a B.P.东亚季风降水序列。3个百年尺度的弱季风事件已被证实:2800-2600、1500-1200和400-200a B.P.,其与北大西洋冰漂碎屑事件在发生时间上具有较好的一致性。与内陆高精度、高分辨率石笋δ18O记录对比结果显示:1)轨道-千年尺度季风降水长期趋势变化相一致;2)百年-数十年尺度上季风降水具有明显的区域性,如距今1200-500 a B.P.,东北地区降水逐渐增加,西部干旱-半干旱地区降水逐渐减少,长江中下游以及南方地区降水变化趋势不明显。太阳活动与北大西洋气候波动可能对百年尺度东亚夏季风的强弱变化施加了重要影响。     

和田河流域半世纪来气温、降水突变分析

利用和田河流域和田市气象站1954-2007年逐月气温及降水资料,采用Mann-Kendall、滑动t和Yamamoto法联合检测半世纪来和田河流域气温、降水年及四季突变事实,结果发现:半世纪来,和田河流域气温发生了以变暖为主的显著突变,春、夏、秋三季和年突变点在90年代中期1996～1997年,冬季在1984～1985年;除秋季外,年和春、夏、冬三季都有降水突变,年、春、夏季以突变增加为主,年、春季突变点在1986、2001～2002年,夏季在1985年,冬季以突变减少为主,出现在1978、1994年;气温、降水突变互有影响,1996年春、夏季出现的显著暖突变直接导致同年年气温的显著暖突变,1986年春季降水的突变增加直接导致同年降水的突变增加,1996年气温的显著暖突变引起同年年降水的显著减少突变;不同突变检测方法灵敏性不同,应将多种方法结合使用,以增加突变检测点的可信度和确定性。     

甘肃省近43年降水资源变化对农业的影响

选取甘肃省63个地面测站降水量资料,利用对比分析方法,研究了甘肃省降水资源变化特征及其对农业的影响.结果表明:年降水量,越冬作物生育期、春小麦生育期和秋作物生育期的降水量1987-2003年与1961-1986年相比,时空分布发生了明显变化,河西中东部为增多趋势,河东为减少趋势,分界线与黄河走向基本一致;河东年降水量减少的幅度和速率比河西增加的幅度和速率都大,河东气候向暖干化发展的趋势加快;旱作区降水量减少,极端干旱事件频繁发生,可利用降水资源更加紧缺,对农业可持续发展的负面影响明显增大.     

1960—2019年黄河源区气候变化时空规律研究

黄河源区是气候变化敏感区及生态环境脆弱区,也是黄河的主要产流区,其气候变化问题备受关注.利用黄河源区均一化气温和降水观测数据,系统分析了近60 a黄河源区平均气候与极端气候事件的变化特征.结果表明:1960—2019年黄河源区年平均气温、平均最高及最低气温表现出增温趋势的一致性,且源区东部增温幅度高于西部;黄河源区年均...