广州汛期暴雨频数和强度统计及周期分析

[目的]分析广州汛期暴雨的频数和强度及周期变化。[方法]利用1951～2010年广州市逐日降水资料,采用线性回归分析、相关分析、小波分析等方法,对近60年来广州市汛期暴雨的年际与年代际变化特征进行了分析,并分析了汛期暴雨与年平均温度的关系。[结果]近60年来,广州汛期暴雨量和暴雨日分别以6.23 mm/10a和0.27 d/10a的线性趋势增长,日数（雨量）最多的年份均为2001年,为15 d（1 085.7 mm）,最少年份没有暴雨（1990年）;广州汛期暴雨量和日数的年际变化均在近20年明显增多;前后汛期暴雨年代和年际变化均存在差异,前汛期趋势增多,后汛期趋势有微弱减少。广州汛期暴雨日数与年平均温度的正相关关系显著,相关系数为0.22,通过α=0.02的显著性水平检验。广州市前汛期暴雨总日数主要存在4.2年左右的年际和52.9年左右的年代际周期变化,后汛期主要存在5.5年左右的年际和18.4年左右的年代际周期变化。[结论]该研究为汛期降水预报提供科学依据。     

华北地区作物生长期暴雨的时空特征

利用华北地区1961～2005年逐日降水数据资料,统计分析了华北地区作物生长期暴雨强度和暴雨过程发生的时空分布特征。结果表明,华北地区作物生长期暴雨强度和暴雨过程具有明显的年际波动和年代变化特征;华北地区虽然年年都发生暴雨和大暴雨,但年际变化较大,变异系数分别高达36.9%和53.1%;特大暴雨每4～5年发生1次,暴雨过程则平均11年一遇,特大暴雨和暴雨过程虽然只发生在较少的年份,但年际间波动更加明显;20世纪60年代是暴雨强度较大和暴雨过程多发期的峰值区,而1999年以后暴雨强度和暴雨过程则处于1961～2005年历史阶段的低值区;70～90年代则处于两者之间,期间不同强度暴雨发生并不同步。此外,华北地区年均暴雨日数空间分布呈现从西北向东南明显增加的趋势,暴雨日数变异系数则呈现自东南向西北逐渐增大的趋势。一般地,年均暴雨日数越多,变异系数越小,反之亦然。统计还表明,华北地区降水量与暴雨日数之间存在明显的正相关关系。     

鄂州市近60年高影响天气变化特征及其对农业的影响

基于鄂州市1959―2018年气候资料,应用线性趋势法、Mann-Kendall突变检验法、Morlet小波分析等方法,分析鄂州市近60年霜日数、积雪日数、低温日数、高温日数、雨日数和暴雨日数等6类高影响天气演变特征。结果表明,21世纪10年代以来鄂州市霜日数、积雪日数、低温日数、暴雨日数减少趋势十分明显,高温日数和雨日数增多趋势明显。近60年来霜日数和低温日呈现明显下降趋势;高温日数呈现明显增多趋势;积雪日数、雨日数和暴雨日数变化趋势总体平稳,略有增多。霜日数1月和12月最多;低温日数和积雪日数1月最多;高温日数7月最多;雨日数春季3―5月相对较多,秋季9―11月相对较少;暴雨日数6月最多。霜日数、积雪日数、低温日数、高温日数、雨日数、暴雨日数分别在2010、2001、1981、2005年,2000年和2015年之后,1968年发生突变。霜日数在整个时域上存在着准20年的年代际周期;积雪日数在1964―2014年存在着准20年的年代际周期;低温日数在整个时域上存在着18～22年的年代际周期;高温日数在整个时域上存在着准16年的年代际周期和4～6年的年际周期;雨日数在整个时域上存在着准...     

广东潮州暴雨的气候特征及成因分析

利用广东省潮州观测站1957-2008年52年出现暴雨的降水资料,分析了暴雨和大暴雨日数的年际变化。结果表明,潮州市暴雨日数的增加趋势不明显;使用MHF小波分析方法分析暴雨强度,发现暴雨强度存在2～4年尺度和13～15年尺度的周期振荡。造成潮州暴雨的主要天气系统,前汛期为锋面（冷峰、静止峰）、西南倒槽、低涡、急流、高空槽、切变线等,后汛期为热带气旋、ITCZ、东风波等。     

邢台市近40年不同时段暴雨日数的气候特征

利用1973～2012年邢台市17个测站逐日降水资料,分析了近40年邢台市不同时段暴雨日数时空分布特征和变化规律.结果表明,近40年邢台市发生暴雨的月份为4 ～ 10月份,主要集中在7～8月份,夜间段暴雨日数多于白天段暴雨日数;邢台市大部分测站暴雨日数随年代变化呈减少趋势,但趋势不明显,白天段暴雨日数和夜间段暴雨日数随年代推移没有变化;邢台市不同时段暴雨日数东南部多,北部、中部地区少;邢台市暴雨量的分布与暴雨日数的分布相当一致,呈现出明显的地域特征;邢台市东南部的临西、威县暴雨日数最多,年平均暴雨量也最多.     

近40年湘潭市寒露风气候特征分析

通过湘潭市国家气象观测站1981-2020年9月逐日平均气温资料和湖南省气候影响定量化评估业务平台的寒露风指数,统计分析逐年寒露风初日、日数及强度的变化趋势和突变特征,以及气温变化对寒露风的影响程度,为晚稻生长发育趋利避害提供决策依据。结果表明：（1）湘潭地区出现寒露风的初日在9月15日左右,平均出现日数约7天,平均每年发生1.3次;（2）初日呈推迟趋势、寒露风日数呈减少趋势,总体对晚稻生产有利,其中1980s年代初日最早、1990s年代日数最多;（3）初日总体为推迟的趋势,寒露风日数以波动变化为主,在2015年以后有明显减少的突变趋势;（4）寒露风强度的平均变化为增强趋势,最强时期为1991-2000年,韶山寒露风强度最大;（5）湘潭地区寒露风初日和日数与9月平均气温具有显著的相关性,9月的平均气温每升高1℃,寒露风初日将推迟约4天,出现日数将减少约4天。     

盘锦市冬季降水时空变化特征分析

利用盘锦地区近50年（1961~2010年）气象观测资料,对盘锦冬季降水的气候变化趋势和变化特征进行了分析。结果表明,盘锦冬季降水量年际变化呈上升趋势,不同年代呈现几个明显多雨、少雨期,冬季各月降水年际变化趋势不同;含雪降水极值的地域分布存在南北差异。极值在15 mm以上降雪平均每3.6年出现一次,但年代际变化较大;近10年来盘锦地区冬季降水量呈增多趋势,多、少雨年存在2年左右的振荡周期,各类天气日数变化不同。     

基于小波分析的舒城县暴雨气候特征分析

以舒城县1961—2010年逐日降水、气温等资料为基础,采用线性趋势分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、相关性检验等方法,系统分析了近50年来舒城县暴雨气候特征及变化趋势。结果表明,(1)近50年舒城县暴雨日数存在明显的月变化特征,最为集中的月份为6—8月,这段时间出现的暴雨日数约占全年的69%;(2)近50年舒城县暴雨日数的年际变化很大,并以0.067 d/10年的速率缓慢增加;(3)Morlet小波分析表明,1961—1979年存在7年振荡的主周期和3年振荡的次周期,1980—2000年存在12年振荡的主周期和4年振荡的次周期,2000年以后存在6年振荡的主周期和2年振荡的次周期;年际变化最强信号出现在1991年,年代际变化最强信号出现在20世纪60年代至70年代初;(4)M-K突变检验表明,近50年舒城县年暴雨日数总体是逐渐增加的,这与线性趋势分析的结果一致;1988—1990年和1991—1997年增加趋势显著,2008年发生突变,由之前的减少再次转为增加;(5)年暴雨日数与年降水量之间存在显著正相关性,与年平均温度存在显著负相关性。     

近60年赣县暴雨日数变化特征分析

利用赣县1951-2010年暴雨观测资料,对赣县暴雨日数的年代际、年、季变化特征进行分析。结果表明,近60年赣县暴雨日数总体呈低、高波动循环状态;近60年赣县暴雨年代际变化明显,以20世纪80年代为最多,最少是20世纪50年代;四季中,主要集中在春季（3～5月）、夏季（6～8月）,以5,6月份出现次数最多,约占年总暴雨次数的43％,7～8月暴雨次数占总次数的22％左右;其次出现在秋季,约占暴雨总次数的13％;冬季暴雨次数最少,仅占年暴雨总数的5％,主要出现在2月。     

山东省滨州市干热风气候特征及对小麦千粒重的影响分析

利用1961～2009年（5月15日～6月10日）滨州市7个台站逐日最高气温、14：00相对湿度、14：00风速及1980～2009年逐年小麦千粒重资料,采用周期方差外推法、回归分析等统计方法,对滨州市49年来干热风空间分布、年际变化和周期等特征进行分析;同时还就不同类型干热风对小麦千粒重的影响进行了初步分析。结果表明：干热风日数、干热风天气过程等级和干热风年型等级的年平均发生日数自北向南逐渐增加;年代际变化规律：20世纪60年代出现次数平均值最大,70、80年代有下降趋势,90年代发生次数最低,2000～2009年出现次数比90年代略有上升;干热风日数存在6、16年左右的周期;小麦千粒重与重干热风天气过程出现次数具有负相关关系。     

1974－2018年河北省夏季高温热浪的时空变化特征

为河北夏季高温热浪天气预防措施的制定提供科学依据,利用1974－2018年河北省142个气象站夏季逐日最高气温资料,采用非参数统计检验法进行高温热浪突变分析方法研究河北省高温热浪日数、频次和强度的时空分布特征。结果表明：河北省高温热浪日数、频次和强度的空间分布呈南多北少趋势,邢台中部任县处于极值中心,北部坝上地区未出现高温热浪;高温热浪日数、频次和强度年际变化均呈先减少后增加的波动性变化,整体呈增加趋势,1997年为突变年;高温热浪日数和频次的主周期为16 a,热浪强度的主周期为4 a和32 a。     

揭阳市近50年暴雨气候特征及天气气候条件

对1960～2009年揭阳市日降雨量≥50 mm的暴雨天气进行统计分析,得出了暴雨灾害天气的气候特征,并总结了造成揭阳市暴雨灾害天气的成因以及天气环流形势。结果表明,揭阳市暴雨天气具有明显的季节变化,暴雨集中出现在4～9月份,占总数的89.9%;近50年来揭阳市的暴雨日数存在着8～10年的震荡（变化）周期,20世纪90年代前存在有比较明显的20年左右的周期,揭阳市暴雨天气主要有锋面低槽型、热带系统型和局地暴雨群型3种类型。     

近31年三穗县暴雨气候特征及成因分析

利用1986—2016年三穗县地面气象观测站出现暴雨的降水资料,分析暴雨和大暴雨的年际变化和季节分布特征,结合运用小波分析三穗县暴雨强度的周期变化特征,并分析了三穗县暴雨的成因。结果表明,近31年三穗县暴雨总日数为67 d,年平均暴雨总日数为2.23 d;三穗县共出现暴雨日数64 d、大暴雨3 d。近31年三穗县暴雨日数出现了低→高→低→低的波动变化,20世纪90年代暴雨日数出现最多,20世纪80年代和2010年后暴雨日数持平。三穗县暴雨多出现在4—9月,约占总暴雨日数的92.5%,集中出现在5—8月,7月份出现次数最多,暴雨出现最少的为11月;三穗县出现大暴雨次数偏少,其中夏季出现频率较高。三穗县的特殊地理位置和地形特点有利于暴雨天气的形成和发展,影响暴雨天气的主要天气系统为高空槽、低涡、急流、中低空切变、地面冷锋等。     

1967—2015年浦北县暴雨特征分析

利用浦北县气象站1967—2015年的逐日降水观测资料,采用滑动平均、趋势分析、小波分析等方法,分析浦北县近49年来的暴雨变化特征。结果表明,浦北县暴雨日数和暴雨量均呈增加趋势,但趋势变化不明显,1993—1995年和2000—2002年是暴雨出现最频繁的时期。浦北县暴雨主要出现在4—10月,大暴雨主要出现在6—8月,7月的暴雨和大暴雨发生次数最多;11月的暴雨强度最强;连续暴雨过程主要在6—8月发生。浦北县暴雨日数变化和暴雨量变化具有明显的周期变化规律特征,都存在着4年、6年、8年、14年周期振荡信号,各周期信号分布的时间区域略有差异。     

基于复合极值模型的暴雨重现期研究--以川东北地区为例

利用川东北地区29个气象观测站1960—2010年的逐年暴雨日数和暴雨日降水量资料,根据复合极值理论,建立了泊松广义帕累托复合极值模型,利用该模型对暴雨的重现周期进行了分析。研究结果表明：1）该地区暴雨发生日数序列服从泊松分布,暴雨日降水量序列服从广义帕累托分布;2）复合极值模型不仅综合考虑了暴雨的多要素特征,而且拟合效果良好;3）在当前气候条件下,该地区50年一遇和100年一遇的暴雨日降水量空间分布特征基本一致,总体上呈现山地降水多,平地降水少的特点。     

阳山近54年降水特征分析

利用阳山1957～2010年降水资料,分析阳山降水分布和年际、季节变化趋势,结果表明:阳山年降水量有双峰分布特征,峰值分别出现在1600～1860㎜和2000～2200㎜;54年来年降水量变化趋势不明显,年降水量有阶段性年际变化大、年际变化小和阶段性偏多、偏少的特征;年内雨量变化明显,少雨—多雨(多雨—少雨)季节转换的初期和末期,存在降水跳跃性增多(减少)的现象。降水日数有减少的趋势,降水日数减少主要表现在小雨降水日数减少,暴雨及以上量级降水日数反而有增加的趋势。     

山东博山50年暴雨变化特征分析

利用博山区1964 ～2013年的降水观测资料,采用统计和回归方法对博山区50年来暴雨变化特征进行了分析.结果表明,50年来博山区共有115个暴雨日,年平均暴雨日数为2.3d,暴雨日数年际变化较大,总体呈现增多的趋势,暴雨日数随时间的变化与年降水量随时间的变化有很好的相关性,总体呈现增多的趋势,且线性变化趋势基本一致;暴雨春季出现次数少,夏季最多,秋季次之、多于春季,冬季没有出现,7～8月份是暴雨高峰期,6、9月是暴雨多发期;4、5、10、11月是暴雨少发期;暴雨具有明显的日变化特征,即暴雨发生在夜间(20:00～次日08:00)的频次和雨量均高于白天时段;暴雨初、终日期及初终间日数的年际间振荡幅度较小,且随着年代的增加,暴雨初、终日期呈现延后的趋势,初终间日数呈现缓慢增多的趋势,即暴雨期逐渐延长,这与全球气候变暖的趋势有关.     

礼泉县秋季降水变化特征分析

选取陕西省礼泉国家气象观测站1960—2021年的降水资料,根据当地气候特征,对应具体月份,认为9—11月为秋季。对礼泉县秋季降水变化特征进行分析,结果表明：礼泉县秋季降水量占年平均降水量的32.3%,对年降水的贡献较大,仅次于夏季。秋季降水量总体为减少趋势,但趋势不明显,且降水量波动较大。9月降水对秋季降水贡献最大,11月最小。秋季降水日数呈减少趋势,其中小雨日数、中雨日数、大雨日数均呈减少趋势,暴雨日数在21世纪10年代后出现频次较多,占秋季暴雨总日数出现频率的40%。运用小波分析法研究礼泉秋季降水周期变化特征,降水周期序列存在3～7 a、8～11 a、12～18 a、22～32 a共5个时间尺度,14 a时间尺度为第一主周期。     

襄阳地区降水多年变化特征及趋势分析

利用襄阳地区7个观测站1960—2012年共53年的降水资料分析降水多年变化特征及趋势,结果表明:1襄阳地区年平均降水量为881.6 mm,最大值为1 247.5 mm,最小值为553.9 mm。降水随时间具有阶段性的增加、减少变化,但持续变化不超过4年。总体呈下降趋势。2各月平均降水量图呈两边少中间多分布,最大降水出现在7月,最小降水出现在12月;夏季降水最多,冬季最少。春、秋2季降水总体呈减少趋势,冬、夏2季降水总体呈增多趋势。3汛期降水波动较大,出现3个较明显峰值、2个较明显谷值。年际间降水总体呈上升趋势。4年平均暴雨日数2 d左右,每年的暴雨日数较少,最大每年8场暴雨,80%以上的年份都有暴雨天气出现。年平均大暴雨日数不足1d,最大的大暴雨日数每年只有3场,且大暴雨出现的年份大部分都在20%以下。     

通辽市暴雨特征分析及区域性暴雨定量评估方法

基于通辽市 1960—2020 年的日降水量资料,分析暴雨站次及区域性暴雨过程时空变化特征,并利用国家标准 GB-T 42075-2022 对区域性暴雨过程进行定量评估。结果表明:(1)暴雨极值呈明显的南部地区大于北部,暴雨站次分布整体上北部和中西部少,南部和中东部多。年平均暴雨日数 0.8 d。7～8月为发生暴雨主要月份。(2)区域性暴雨过程共45次,年平均 0.7 d,年际变化呈减少趋势。单日区域性暴雨占78%。主要出现在7月下旬达11次。(3)利用国家标准定量评估,得出有 3 次特强区域性暴雨过程,依次为 2017 年 8月3日、1994年7月12～14日、1984年8月10～11日。结合本地情况,定义综合强度Z值在100以上为特强区域性暴雨,Z值在40以上为强区域性暴雨,Z值在30以上为较强区域性暴雨。区域性暴雨等级评估方法适用性较好,利于区域性暴雨过程强度的划分。