全球变化背景下甘肃近半个世纪气温时空变化特征

利用1956-2012年甘肃省境内28个气象站点的日平均气温资料,运用一元线性回归分析、Mann Kendall非参数检验、小波分析等气候数理统计方法,分析甘肃省不同空间尺度的气温变化特征。结论如下：近57 a甘肃省、河西及河东地区均表现出明显的暖化趋势,三者气温年际变化基本符合3个阶段：20世纪50年代末至70年代中期缓慢下降,70年代中期至2005年持续升高,2005年之后呈下降趋势;甘肃省及河东地区气温突变年份为1993年,河西地区在1994年发生气温突变;甘肃省气温空间分布呈中部低,两头高,西部低,东部高的特点;气温突变前后甘肃省气温空间变化符合全球变化规律,主要是受到自然因素和人为因素共同作用的结果。     

中国西北近46a夏季气温的时空变化特征分析

为了整体分析中国西北干旱半干旱区夏季(6~8月)气温的时空变化特征,利用该区137个测站1961-2006年历年夏季平均地面气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、滑动t-检验、子波分析和功率谱分析等方法,分析该区夏季气温异常的空间分布、时间演变特征及对气候变暖的响应。结果表明:1)中国西北干旱半干旱区夏季近46a平均气温19.5℃,且年际变化较小。2)在20世纪70年代中期发生由降温到升温的转变,1994年以后变暖趋势更加明显,并在1996发生了增温的突变。全区温度变化存在7a和4a左右的周期,目前,气温仍处于偏高周期。3)根据EOF分析,夏季气温异常可分为全区一致型、准东西向差异型、准南北差异型。经REOF分析,进一步突出局地特征细分为6个区:高原区、蒙陕甘宁区、北疆区、南疆区、蒙新甘区、东部区。4)全区夏季46a增温率为0.24℃/10a,近10a变暖趋势更加明显,其中高原区、蒙陕甘宁区、蒙新甘区对全区夏季增温贡献最大。南、北疆区和东部区增温较小,局地有下降趋势,表明大部分区域增温显著,同步响应全球变暖。     

近52 a山西气温变化特征

依据山西省1961-2012年17个气象站的逐日气温数据,运用Mann Kendall突变检验法、EOF、线性趋势分析法,对52 a来山西气温异常的时空变化特征进行了分析。结果显示：① 研究时段内山西气温呈波动上升趋势,在1994年发生暖性气温突变;② 山西省气温变化分布场具有明显的空间分异特征,主要表现为全区升温趋势整体一致。受地形影响,气温变化各自形成中心,呈地形影响型以及因受季风、纬度等不同因素影响的南北分布型;③ 山西省极端最低气温与极端最高气温均呈上升趋势,极端最低气温的上升速率高于极端最高气温,说明山西省极端最低气温的上升在全区的气温上升趋势中起主要作用。     

西藏高原近50年气温和降水时空变化特征研究

利用西藏高原38个气象站点1961-2010年逐月气象资料,通过累积距平曲线和M-K检验可以看出,西藏地区平均气温和年降水均呈现1990年前后由偏低期到偏高期的转变,采用气候倾向率及GIS空间插值方法,对比分析了1990年前后两个时段平均气温和降水的时空变化特征。结果表明:近50年来,西藏呈现出温度升高、降水增多趋势,气温的高值区不断北扩、西伸,且西部地区增温速率最大,降水量的高值区有向西延伸趋势。20世纪90年代以来,除藏东高山深谷区气候由冷湿型向暖干型方向发展外,西藏大部分地区气候向暖湿方向发展。     

近54 a来甘肃省河东地区气候时空变化特征

用甘肃省河东及其周围地区近54 a来26个观测站气温、降水量资料,分析气温和降水的时空变化特征及其突变情况。结果表明：近54 a来甘肃河东地区气温呈明显的上升趋势,年平均气温倾向率为0.26 ℃/10 a,特别是20世纪90年代以来气温明显升高;空间分布上,年平均气温变化总体上呈增加趋势,以陇东高原中北部和陇中高原北部地区升温幅度最为明显;季节上气温均呈升高趋势,其中以冬季气温升高最为显著。近54 a来全区年平均降水量呈减少趋势,平均每10 a减少12.01 mm,其东南部地区减少的幅度高于西北部。此外,甘肃河东地区气温在1997年发生了由冷到暖的突变,而降水量突变不明显。进而讨论了气温升高和降水减少对该地区农业生产的影响。     

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。     

近50年中国不同强度降水日数时空变化特征

利用1957-2006年全国679个测站逐日降水资料,针对不同年降水量的站点,定义了新的降水等级,分析了我国近50年不同强度降水的时空变化特征。结果表明:①不同等级降水占总降水量比重的分布,自西北向东南小雨量在总降水量中的分量逐渐下降,但小雨日数在总降水日数中依然是最主要的;中雨对年降水量的贡献在20%～38%;大到暴雨雨量和日数比重逐渐增加。②年降雨量及不同等级雨日数趋势表现为,在我国西部地区年降雨量及小雨、中雨日数呈正趋势,即在西部小雨、中雨雨日数增加的同时,西部年降水量亦在增加;而大-暴雨区主要集中在南方,华北、东北大-暴雨有不同程度的减少。③各气候区的突变检验结果为,甘新和青藏两个气候区年平均中雨日数增加趋势十分显著,而内蒙气候区在减少;华南区的年平均暴雨日数增加趋势明显。     

近50 a中国西北地区东部降水特征

利用我国西北地区东部54个气象站1960-2009年的降水资料,采用M-K检验和小波分析方法,对该地区的降水特征进行了分析。结果表明：① 西北地区东部降水量呈微弱下降趋势,1990年后降水减少趋势更为明显,Ⅱ区降水变化趋势较Ⅰ区更加显著;② 该地区降水频次以弱降水和中等强度降水为主,占降水总天数的70%以上,弱降水频次减少趋势显著;③ 中等强度降水和强降水的降水量占全年降水的75%以上,中等降水的降水量呈减少趋势,是造成年降水量减少的主要原因;④ 小波分析结果显示,年降水、中等降水和强降水序列均存在显著的3 a和5 a短周期,其中Ⅰ区和Ⅱ区的中等降水和强降水小波周期在20世纪70年代之后完全不同,中等降水的减少与70年代周期的变长密切相关。     

54年来中国西北地区降水量的变化

利用国家气候中心提供的743个站的逐日降水资料,选取西北5省(区)资料年代长度大于30年的166个站的逐日降水资料.通过计算分析西北地区年和各季节的降水量距平百分率、年降水日数、年降水强度.发现近54年来,我国西北5省(区)总降水量呈下降趋势,距平为正和负值的年份大致相当,年际间振幅较大,降水日数明显减少,降水强度有弱的增强趋势.     

近45年来甘肃省雨养农业区气候变化的时空特征

为了探索影响雨养农业区农业生产的关键气象要素——气温和降水的变化特征,以甘肃省雨养农业区55个气象站1971—2015年气温和降水实测资料为基础,采用线性倾向率法、空间插值及Mann-Kendall法对研究区气温和降水量的时空变化特征及突变进行了分析.结果表明:近45年来,甘肃省雨养农业区气温呈明显的上升趋势,以0.3...     

近60 a来内蒙古极端降水时空变化及其影响

基于内蒙古地区41个气象站点1958-2017年的逐日降水数据,采用世界气象组织等推荐的9个极端降水指数,运用线性趋势分析、克里金插值法、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和主成分分析等方法研究了内蒙古地区近60a来极端降水时空变化、周期规律和气象灾害效应。结果表明:内蒙古地区近60a来出现了干燥化趋势,即伴随着降水量的减少,各极端降水指数出现不同程度的下降趋势,以20世纪60年代和21世纪初下降最为明显。各极端降水指数倾向率在空间上大体呈现出从东西部向中部递减的规律,大都以集宁、呼和浩特、通辽和新巴尔虎右旗为低值中心。各极端降水指数的最大概率突变年为1995年,此后出现了不显著下降的趋势。各极端降水指数均存在3~5 a、14~17 a、20 a左右的周期变化。除连续无雨日数外,各极端降水指数与年降水量之间均存在较好的相关性。内蒙古极端降水变化导致该区旱灾与风灾增多加重,草原沙漠化加强,洪灾与低温冻害减少减轻,应有针对性地采取措施加强旱灾与风灾预防。     

近45 a来中国西北汛期降水极值的变化分析

本文利用中国西北五省(区)1960-2004年125个台站汛期(5-9月)逐日降水资料,首先定义了不同台站的极端降水阈值,然后统计出了不同台站近45a来逐年汛期发生极端降水的频次、干日数、极端干期长度、湿日数及极端湿期长度,并对它们的长期变化趋势作了分析,结果表明:近45a来西北西部汛期极端降水发生频次、湿日数和极端湿期长度表现出增多和增长趋势,干日数和极端干期长度表现出减少和变短趋势;西北东部汛期极端降水发生频次、湿日数和极端湿期长度表现出减少和变短趋势,干日数和极端干期长度表现出增多和变长趋势;从整个西北来说,近45a来极端降水发生频次和湿日数表现出了增多趋势,极端干期长度表现为变短趋势,而干日数同极端湿期长度表现出周期波动状变化,另外干日数同极端湿期长度的变化趋势恰恰相反,而湿日数却与极端干期长度的变化趋势恰恰相反;自上世纪80年代以来降水极值变率较过去有所变大。     

近55 a内蒙古极端降水指数时空变化特征

基于内蒙古100个气象站点1960-2014年日降水数据,选取气候变化监测与指数专家组(ETCCDI)推荐的9个极端降水指数,采用Sen’s斜率法和Mann-Kendall非参数统计检验方法以及空间地统计方法,研究了极端降水指数时空演变特征。结果表明:研究区区域平均的全部极端降水指数均呈不同程度的下降趋势,且年际波动显著;分区的年际趋势有所差异,即东部地区潮湿日数(NW)呈增加趋势,其余极端降水指数均呈减少趋势,其中持续干燥指数(CDD)呈显著下降趋势(P<0.05);中部地区所有极端降水指数均呈减少趋势,其中年总降水量(PRCPTOT)减少趋势较明显;西部地区持续湿润指数(CWD)、强降水量(R95)、单日最大降水量(Rx1day)、5日最大降水量(Rx5day)呈减少趋势,其余指数均呈增加趋势。从极端降水指数变化趋势的空间分布特征来看,区域差异显著,总体上呈下降趋势的站点主要分布于内蒙古东部和中部地区,而呈上升趋势的站点主要分布于内蒙古东北部和西部地区。     

近50a西北干旱区气温分区及其变化趋势研究

近年来,在全球变暖的背景下,生态脆弱的西北干旱区的气候变化受到人们重视。本文选取了西北干旱区21个代表站点1951-2000年逐月平均气温数据,分析气温季节变化特征和分区及其各分区各季节气候变化趋势。研究结果表明,近50a来西北干旱区气候变暖显著,其中冬季增暖幅度最大。按西北干旱区的年平均气温分为四个区。它们各季节气温变化趋势都有所不同,其增加幅度和数目最多的是柴达木盆地,随后是新疆北部和东部,新疆南部、河西走廊地区,新疆西部。     

近54a中国北方严寒期时空变化特征及其影响因素

利用中国北方269个气象站点1960—2014年逐日平均气温数据,以候均温为统计数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall(M-K)检验、累积距平、Morlet小波功率谱及相关分析等方法,探讨了中国北方严寒期的时空变化特征及其影响因素。结果表明:近54 a来,中国北方各区域严寒期起始候推迟,终止候提前,候数缩短,其中,西北地区起始候推迟最显著,华北地区终止候提前最突出,华北地区候数缩短最长。严寒期空间差异显著,表现为:自南向北,起始候提前、终止候推迟、严寒期延长的趋势更突出;且严寒期变短地区多于变长地区。突变和小波分析表明,北方严寒期在1980s末到1990s初发生了突变,东北、华北和西北地区的严寒期分别存在4.00 a、7.09 a和3.19 a的优势周期。此外,纬度每增大1°,严寒期延长1.30 p;北半球极涡面积指数和亚洲区极涡面积指数是中国北方严寒期变化的重要因素。     

酒泉市最近54a气温和降水特征分析

利用最近54 a地面观测资料,统计分析了酒泉测站年平均气温及降水的变化趋势,并用Morlet子波变换对年气温和降水资料进行小波分析.结果表明:酒泉市气温和降水的变化趋势基本与西北地区气候变化趋势一致;小波系数可以显示不同时间尺度上的演变特征及气候的年际以及年代际变化周期.     

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。