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。     

基于干旱指数与主成分分析的干旱评价——以锡林河流域为例

利用锡林河流域逐月气象数据,分析了历年降水与气温的最值变化;计算了标准化降水指数(SPI)与综合气象干旱指数(CI)并用其对研究区干旱状况进行表征;利用主成分分析法对锡林河流域的干旱情况进行评价。结果表明:1981-2016年的最高气温变化呈微弱的升高趋势,最低气温的变化趋势基本持平。最大降水量的变化趋势是减小的,各月的最小降水量基本趋于0。CI指数表明,36 a中只出现过轻旱事件,且春季最多,其次为秋季,夏季发生的最少。SPI指数表明,36 a中出现了重涝、中涝、轻涝、重旱、中旱、轻旱事件,且事件的危害程度越高发生的概率相对越小,冬季发生的旱涝事件大多危害程度相对较高。主成分分析结果表明,研究区气象因素的第一主成分主要反映水分胁迫对干旱的影响,第二主成分主要反映日照对干旱的影响,第三主成分主要反映气温对干旱的影响;综合得分结果表明,各地的干旱情况排名为:扎鲁特>巴林左旗>翁牛特旗>多伦县>化德>西乌珠穆沁>锡林浩特>林西县>东乌珠穆沁>朱日和>阿巴嘎旗>二连浩特>苏尼特左旗。     

锡林郭勒盟春季沙尘暴成因的气象因子分析

本文选取了锡林郭勒地区沙尘暴高发季节春季(3~5月)的大风日数、气温、相对湿度等气象因子,通过对当地气象因子的调查,采用基于因子分析的主成分提取方法,将气象因子分为3个主成分,并分析了各主成分的意义,通过对沙尘暴成因的各种气象因素所作的定量和定性分析,在沙尘暴的预报和监测中具有重要的实际意义。     

甘肃省河东春小麦全生育期降水异常特征分析

利用甘肃省河东31个测站1958～2001年历年春小麦全生育期（3～7月）的总降水量资料，通过EOF、REOF及Mahat小波分析等方法，对甘肃河东主要雨养农业区春小麦全生育期降水异常的空间特征、时间变化进行了分析研究。结果表明，甘肃河东春小麦全生育期降水的主要空间异常型表现为一致的多雨或少雨型；降水异常区域大致可分为4个区，既甘肃中部区、陇东区、陇南区和甘肃南部区；降水主要表现为13～14年、3年左右和6～8年的周期振荡。     

山西省气候变化的多尺度诊断

利用山西省108个地面气象站1957-2003年逐月降水、平均气温以及蒸发量等气象要素资料,采用主成分分析和聚类分析法进行气候分区,选取10个代表站的降水和平均气温序列,运用Morlet小波分析方法,对山西省47年气候变化以及不同时间尺度降水和气温变化的空间差异进行了诊断分析.结果表明:①山西省降水和气温存在多层次结构,不同时间尺度,存在不同的周期振荡行为.②山西省降水和气温总的变化趋势是20世纪80年代中期以前变冷变湿,且变化剧烈,之后变暖变干,且变化趋于缓和;21世纪初降水有恢复性增加趋势,气温有回落迹象.③山西省降水的空间差异明显,而气温变化的空间差异则相对较小.④从季节分布来看,21世纪初,春季降水偏少,冬季偏多,夏秋季降水则为偏少趋势中有小幅增加阶段;春季气温仍为偏高趋势,秋季有回落迹象,冬夏季为偏高趋势中有小幅回落阶段.     

酒泉市夏季降水和气温变化与ENSO事件的相关分析

运用主成分分析法对1951-2000年酒泉市月平均降水和气温资料进行了分析,并用X2检验的方法,对近50 a酒泉市夏季降水和气温变化与ENSO事件的相关性进行了分析.结果表明:(1)酒泉市夏季(6～8月)降水和气温对当地年降水和年气温起到决定性作用.(2)酒泉市夏季总体气候未来几年仍然将处于干旱少雨时段,降水量减少,温度升高.(3)ENSO暖事件对酒泉市夏季降水影响显著,ENSO暖事件年酒泉降水偏少占优,次年容易发生大量降水;但其与气温的相关性不明显.(4)ENSO冷事件对酒泉市夏季气温的影响接近显著水平,ENSO冷事件年酒泉市气温以偏低为主;对降水的影响不明显.     

艾比湖流域风沙土盐分特征分析

以艾比湖流域风沙土土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤总盐含量、可溶性离子等指标进行测定,通过相关性分析以及主成分分析,确定土壤盐分特征。结果表明：研究区不同植被覆盖下的风沙土土壤盐分含量较高,差异较大,总盐含量呈现强烈的空间变异特征;土壤中总盐含量与Cl-、K＋＋Na＋及SO42-含量之间存在极显著的正相关关系,总盐含量与HCO3-的相关性最弱;土壤中阴离子以Cl-,SO42-为主,阳离子以K＋＋Na＋为主,据主成分分析结果将其确定为盐渍化的特征因子。研究区风沙土盐渍化类型以氯化物-硫酸盐型和硫酸盐型为主,判断该区域风沙土的盐渍化类型为盐土。     

青南高原近30a雪灾的时空分布特征

本文选用青海南部高原13个气象站的1971-2000年的春季(3-5月)和冬季(10-2月)降水资料,进行经验正交函数(EOF)展开分析。结果发现对青南地区13站春季和冬季的降水资料经验正交函数(EOF)展开,春季所得的前三个模态和冬季的前两个模态都能很好地表示青南高原春冬季雪灾的空间分布特征;通过对春冬季第一模态的时间系数的分析,得出青南高原春冬季雪灾的主要周期:青南春季雪灾存在一个准4和准8年的主周期;青南冬季雪灾存在一个准2、5年和15年左右的主周期。从统计资料中可得出青南高原春季发生大雪灾的次数比冬季多。     

开都河水理化性质的空间分布特征

为了解开都河水理化性质的空间分布特征,沿河选取了15个采样点,对各采样点的水温、pH、电导率(EC)、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)、氯离子(Cl-)和五日生化需氧量(BOD5)等9项河水理化指标进行了测定,并运用主成分分析和聚类分析对测定结果进行了评估。结果表明:开都河水体整体水质较佳,自净能力较强,但仍有一定的差异;空间上,中上游水理化性质较好,但上游水体活力较差,因此,应加强上游水源的保护;黄水沟水文站与其他观测点相比水质较差,可能是因为汇入此处的各支流水质较差。主成分分析表明,pH、EC、DO、ORP、Cl-、NH_4~+-N和BOD5主要影响中上游河水理化性质,下游水质则主要受NO_3~--N的影响。聚类分析将河流分为中上游与下游2类,下游的高人口密度及污染物的不断积累,是造成下游水质差的主要原因。     

基于CRU格点数据集的近百年渭河流域降水变化

基于英国东安格利亚大学Climatic Research Unit(简称CRU)气象格点数据集CRU_TS3.24,分析得出1916~2015年渭河流域100年间年季降水的趋势、突变、周期等变化特征,也从侧面检验了CRU格点数据的应用效果。结果表明近百年来:(1)渭河流域夏季和全年降水呈现不显著减少趋势(-1.73mm/10a和-0.82mm/10a),时间上降水的减少主要发生在夏季,空间上降水的减少主要发生在流域西部;(2)春季降水2个突变点分别为1991年、2009年,夏季降水2个突变点分别为1933年、1961年,全年降水的两个突变点分别为1933年、1968年,秋冬两季各存在5个突变点;(3)夏季与全年降水序列突变点识别结果表明采用CRU格点数据对渭河流域降水变化进行分析更为全面;(4)秋季与冬季降水序列的周期性比其他时段更加明显,四季与全年降水序列的第1主周期分别为19年、3年、13年、5年和18年,第2主周期分别为6年、7年、42年、12年和24年。     

河西走廊降水及其干旱特征研究

根据河西走廊20个气象台站1971～2006年降水资料,基于Z指数干旱指标,应用EOF数理统计方法深入探讨4～9月、4月、5～6月3个关键期的干旱特征.研究表明:河西走廊降水普遍减少,但降水变化具有差异性.干旱特征高度一致,中西部对干旱变化响应敏感.3个关键期的旱灾区域分别集中在西部、中东部(尤其是张掖)、东西两端,并...     

Vegetation dynamics and its response to climate change in Central Asia

The plant ecosystems are particularly sensitive to climate change in arid and semi-arid regions. However, the responses of vegetation dynamics to climate change in Central Asia are still unclear. In this study, we used the normalized difference vegetation index(NDVI) data to analyze the spatial-temporal changes of vegetation and the correlation of vegetation and climatic variables over the period of 1982–2012 in Central Asia by using the empirical orthogonal function and least square methods. The results showed that the annual NDVI in Central Asia experienced a weak increasing trend overall during the study period. Specifically, the annual NDVI showed a significant increasing trend between1982 and 1994, and exhibited a decreasing trend since 1994. The regions where the annual NDVI decreased were mainly distributed in western Central Asia, which may be caused by the decreased precipitation. The NDVI exhibited a larger increasing trend in spring than in the other three seasons. In mountainous areas, the NDVI had a significant increasing trend at the annual and seasonal scales; further, the largest increasing trend of NDVI mainly appeared in the middle mountain belt(1,700–2,650 m asl). The annual NDVI was positively correlated with annual precipitation in Central Asia, and there was a weak negative correlation between annual NDVI and temperature. Moreover, a one-month time lag was found in the response of NDVI to temperature from June to September in Central Asia during 1982–2012.     

泛中亚干旱区气候变化特征分析

利用Climatic Research Unit(CRU)1949—2018年最新0.5°×0.5°网格点月均数据集,主要从EOF分解、小波分析的角度,讨论了泛中亚干旱区近70 a的气候变化特征.结果表明:(1)泛中亚干旱区近70 a降水以1.393 mm·(10a)-1的速率呈增加趋势,夏季降水呈减少趋势,其余三季为...     

张掖地区近35年来气温和降水的变化

利用张掖地区6个气象站1970~2004年月平均气温、月平均最高、最低气温、月降水资料,采用气候倾向率、滑动平均、Mann-Kendall、小波分析等方法对张掖地区近35年的气候变化特征进行分析。结果表明:(1)1970~2004年张掖地区的气温呈现出明显的上升趋势,其中民乐站增幅最高,临泽站增幅最低,平均气温倾向率为0.491℃/10a,且冬季气温增长更为显著;(2)近35年张掖地区的变暖与西北地区同步,但明显早于中国及全球,且升温幅度更大;(3)近35年张掖地区的降水总体呈微弱下降趋势,但显著性不高,对比分析1970~1986年和1987~2004年两个时期降水量,后一个时期夏、秋季降水量减少,而,冬、春季降水量增加其中春季增幅较大;(4)分析认为,张掖地区目前仍处于气温上升,降水量减少的暖干条件,即气候的未转型区。     

Identifying water vapor sources of precipitation in forest and grassland in the north slope of the Tianshan Mountains,Central Asia

Identifying water vapor sources in the natural vegetation of the Tianshan Mountains is of significant importance for obtaining greater knowledge about the water cycle, forecasting water resource changes, and dealing with the adverse effects of climate change. In this study, we identified water vapor sources of precipitation and evaluated their effects on precipitation stable isotopes in the north slope of the Tianshan Mountains, China. By utilizing the temporal and spatial distributions of preci...     

汾河流域降水及旱涝时空结构特征

利用汾河流域39个测站1956-2000年各月降水资料,采用经验正交函数(EOF)分解技术分析年降水的空间结构特征与变化.结果表明:汾河流域年降水主要有3种典型分布类型,即"全体一致型"、"南北反相型"、"上下游与中游反相型".其中,第1种分布型占主导作用,其相应的时间序列和年均降水序列形状基本相似,趋势皆减少.此外,采用Z指数旱涝指标划分了汛期旱涝状况和等级,结果显示,汛期异常旱涝主要发生在8月和6月.     

从气候标准的改变分析西北地区的气候变化

利用中国西北地区122个气象站旬降水量和平均气温资料,比较了1960-1990年与1970-2000年气候标准的差异,并由此分析了西北地区气候变化的地域特征。说明西北地区在气温显著升高的同时,西部降水增加,由暖干向暖湿转型的事实,但是西北地区东部干旱的形势比前期更加严峻。西北地区30a气候标准的差异,主要是由于20世纪60年代与90年代气候状态的显著差异造成的。新气候标准的应用对于气候统计分析、评价和预报产生重要影响。     

近50年来石羊河流域气候变化趋势分析

采用Mann-Kendall及Meyer小波分析法,对石羊河流域乌鞘岭、武威、永昌、民勤气象站近50年来气温、降水逐月观测资料进行了分析.结果表明,石羊河流域气温总体呈上升趋势,尤其1987年以后,气温升幅显著;受全球气候变化的影响,流域中游武威、永昌地区近年来一直处于降水偏多时期,在20世纪90年代以后波动上升更为突出.石羊河流域各站点年平均气温和年降水量的变化周期基本一致,其中年平均气温普遍存在约28年、24～26年、19～20年和14年以及9～11年的中长周期以及7年左右和2～3年的短周期;而年降水量存在约28年、25年和22年的中长周期以及10年左右的较短周期,并且还存在4～6年和2～4年的短周期.