TRMM卫星降水数据在江苏省的适用性分析

为了验证TRMM降水数据在江苏省的适用性,本研究利用江苏省4个气象台站2000—2014年的降水数据,在不同时间尺度上分析TRMM多卫星降水数据3B43产品的精度。结果表明:TRMM在不同时间尺度的估测精度都较高,在月尺度上r2都在0.9左右,但TRMM估测的降水量普遍低于测站的降水量;在季节尺度上,降水比较集中的夏季估测精度最低,冬季的估测精度最高,在冬小麦整个生育期内TRMM的估测精度较好;从气象站分布看,位于苏北冬小麦主要产区的徐州站估测精度最好,赣榆的估测精度最低。因此,TRMM数据可以用来研究苏北地区冬小麦全生育期的降水量状况。     

TRMM降水数据在省级尺度的应用研究——以辽宁省为例

利用1998年1月~2010年12月空间连续分布的TRMM卫星3B43月降水量资料,借助气候倾向率指数和GIS空间分析技术,以辽宁省为例,对TRMM数据在省级尺度的适用性进行验证,并对辽宁省近13年来降水时空分布及其变化特征进行定量化分析。结果表明,TRMM降水数据与观测数据之间的线性相关性很高,数据具有较高的精度;辽宁省年降水量主要为425~1 082 mm,且总体上表现为由全区东南向西北依次递减的趋势;年内降水主要集中在5~9月,该时期的降水量占全年降水总量的70%以上,其中,7月份的降水量最大,为全年降水量的20%,而2月份最小,不足全年降水量的2%,季节性变化明显;近13年间,辽宁省平均年降水量总体上呈增加趋势,但在夏季降水量呈现减少的趋势,其中辽西区和辽中区尤为明显,说明近13年来这些地区春夏连旱的现象比较严重。     

湖南省近56年降水变化趋势及空间特征

为揭示季风气候区降水变化规律,基于湖南省87个气象站点1960-2015年逐月降水数据,利用线性回归、Mann-Kendall检验、 GIS空间分析等方法研究了区域年、季尺度降水的时空特征.结果表明:近56 a,湖南省年降水量增幅为0.833 4 mm/a,春、夏、秋、冬四季降水变化幅度分别为-0.971,1.393 7,-0.199 1,0.633 6 mm/a.湖南省年度及春季降水量空间变化大致呈自东南向西北递减趋势,夏季大致呈自东南、西北向中部递减趋势,秋季一定程度上呈自东南向西北递增趋势,冬季呈明显的自东南向西北递减趋势.年尺度Pa显示,湖南省2002年为中涝, 2011年为中旱,其余绝大部分为正常年;季尺度Pa表明,除了春季,其余季节均有中度及以上旱情或雨涝.湖南省降水未来趋势反持续性的区域比重略高于持续性的区域比重,且未来呈增加趋势的分布范围更大.     

务川县气候变化特征

利用务川县气温、降水和日照时数资料,分析了务川县气候变化趋势。结果表明:务川县年平均气温和季平均气温都呈现出逐年增加的趋势,其气候倾向率不尽相同;年平均降水量以及春、夏、冬3季的平均降水量呈现下降的趋势;年平均日照时数呈现逐年减少的趋势,春季和秋季的日照时数呈现减少的趋势,夏季和冬季的日照时数则呈现逐年增加的趋势。     

华北地区植被NDVI变化及与气候因子的关系

基于1982—2006年NOAA/AVHRR NDVI数据和华北地区56个气象站点温度和降水数据,从月、季节和生长季尺度上分析植被NDVI、温度和降水的年际变化及NDVI对温度和降水的响应。结果表明,从月尺度上来看,植被NDVI年变化以增加趋势为主,温度以增加为主,降水量以减少为主。从季节上讲,春季和秋季NDVI空间分布大体一致,与夏季呈相反趋势;春季和秋季时间序列NDVI呈上升趋势,夏季降低趋势较弱;春季升温最快,其次是夏季;夏季降水增加,春季和秋季降水减少。生长季NDVI呈增加趋势,温度每10 a增加0.48℃(P0.01),降水变化趋势不明显。3,4,11月NDVI变化主要受温度限制,植被季节(春、夏、秋季)和生长季NDVI与温度的相关性均大于NDVI与降水的相关性,NDVI与温度的相关系数从大到小顺序是:生长季春季秋季夏季,NDVI与降水的相关系数从大到小顺序是:春季生长季夏季秋季。     

基于相对湿润指数的重庆市气象干旱时空分布特征

以重庆市34个气象站点1960年-2008年的气温、降水、日照时数等气象因子为基础,利用相对湿润指数法对重庆市各区域干旱发生频率、干旱强度、干旱站点比以及不同等级干旱时空分布特点进行探讨,以揭示重庆市干旱时空分布规律.结果表明:1重庆市年及四季干旱发生频率在空间上由大到小依次为渝东北、渝西以及渝东南,四季中,冬夏季高于春秋季;2年及四季干旱发生强度在空间分布上有所不同,且冬夏季强度较大;3四季干旱站点比表现为冬季最高、夏春季次之,秋季最低;4重庆市各等级气象干旱发生次数在空间上差异显著,四季总体表现为冬夏季高于春秋季.     

影响六盘水市小麦产量的气候因子研究

利用1970—2008年六盘水市的日平均气温、降水资料以及小麦产量数据,分析了六盘水市小麦生长季的气候变化特征及气候因子对小麦产量的影响。结果表明。六盘水近39年小麦生长季气温呈上升趋势。降水呈下降趋势;小麦的相对气象产量变幅较大;2～4月的降水是小麦产量形成的关键因子;小麦减产的主要气象灾害是中等强度或重度倒春寒及冬春连旱。     

基于地统计分析的三峡库区农业发展的空间分布特征研究

为了探索三峡库区农业经济发展的空间分布特征,同时避免库区的贫困化,进而从经济地理维度来探寻农业经济发展的动力机制,找到科学决策的支撑点。采用地统计分析工具GEODA95i、ARGIS9.3,对三峡库区重庆段的22个区县2004—2012年农业发展状况进行了总体和局部的空间布局分析。结果表明:1)三峡库区总体空间布局。在东西方向上,农业GDP增加值的拟合值呈现的倒U型,即中部农业发展水平高,东部农业发展水平远远高于西部;在南北方向上,三峡库区北部的农业发展水平略高于南部。2)三峡库区局部空间布局。三峡库区高高集聚类型的区域主要位于三峡库区的中部,低低集聚类型的区域主要位于重庆主城的九龙坡区、沙坪坝等区域。低高区域与高低区域大部分分布在库区南部地区。     

合江县气温降水变化特征分析——以1957—2017年为例

选取1957—2017年合江站逐月、逐年的平均气温及降水量资料,运用线性倾向估计、滑动平均等方法研究了合江县气温和降水量序列的变化特征。结果表明:1957—2017年合江县年平均气温整体上呈增温趋势,特别是在20世纪80年代以后升温趋势更加显著。春、秋、冬3季的气温都有所增加,尤其以秋季增温更为明显。合江县年总降水量总体上呈减少趋势,年总降水量变幅大,旱涝交替出现的特征十分明显。夏、秋、冬3季的降水量都呈现下降趋势,其中变化最显著的是夏季。     

基于MUSLE模型的三峡库区重庆段农业非点源污染危险性评价

以三峡库区重庆段为实例,将地理信息系统(GIS)与修正的通用土壤流失方程(MUSLE)相结合,对三峡库区重庆段农业非点源污染危险性进行了评价.结果表明:三峡库区重庆段非点源污染危险性高的区域占总面积的2.16%,较高区域占1.55%,中等区域占6.76%;危险性高、较高和中等的区域主要位于库区腹心地带,如云阳、奉节、万州、巫溪、丰都、巫山等区县;同时该类区域主要分布在库区河流两岸,距河流越近,非点源污染危险性越高;且大部分为旱地,而林地上分布很少.相应地,今后三峡库区重庆段农业非点源污染控制应针对具有高、较高和中等危险性的区域.实践证明该方法是一种较好的大尺度农业非点源污染危险性评价方法,能识别农业非点源污染高风险区,并确定农业非点源污染防控与管理的优先区域和重点区域.该评价结果能为政府有效防控和管理三峡库区农业非点源污染提供决策依据.     

基于SPEI干旱指数的西北地区干旱时空分布

基于中国西北地区145个国家基本气象站1960—2017年逐月降水量数据和逐月平均气温数据,通过计算不同时间尺度下的逐月标准化降水蒸散发指数(SPEI),分析了不同时间尺度下的西北地区的不同季节、年际以及年代际下的干旱时空分布,并采用Mann-Kendall检验、小波分析以及样条函数空间插值等方法对西北地区57a的干旱时空变化特点进行了探讨。结果发现,从年际变化来看,西北地区整体SPEI呈下降趋势,表明该地区干旱情况逐渐加重。从季节变化来看,西北地区四季极度干旱和重度干旱频率均随时间尺度的增加而有所增加,但随着时间尺度的增加,中度干旱频率除秋季干旱频率一直增加外,春、夏、冬3季干旱频率均呈现先下降后增加的趋势。由小波分析可知,西北地区在年际上存在着3～8a的周期的小尺度信号,在年代际上存在着12～15a和28～30a的大尺度信号,而7a和14a这2个周期在西北地区过去57a的干旱变化中起了主要作用。由Mann-Kendall检验法可知,西北地区SPEI值在1995年发生突然减小的变异点,说明西北地区在1995年后由湿润转变为干旱,西北地区SPEI值下降趋势在2000年附近达到0.05显著水平,表明西北地区在2000年后干旱化加重趋势明显。与历史资料对比发现SPEI干旱指数在表征西北地区干旱状况有较好的适用性。     

1961-2010年中国主要麦区冬春气象干旱趋势及其可能影响

【目的】近年来,连续发生的冬春连旱事件已经严重威胁到冬小麦的安全生产和粮食增产,本研究以中国主要麦区为研究对象,分析1961-2010年中国北方主要麦区冬春季降水、无降水日数和极端干旱频率的变化趋势及其对当地冬小麦生产的可能影响,揭示冬春干旱在当前气候背景下的演变趋势,为科学应对冬春干旱提供依据。【方法】采用线性倾向估计与Robust F线性显著性检验分析1961-2010年中国北方各站点冬春季降水、冬春季无降雨日数的线性倾向与显著性,揭示冬季、春季和冬春季的降水和无降雨日数的年代际变化趋势;根据气象干旱等级的国家标准GB/T 20481-2006将干旱5个等级中的重旱和特旱定义为极端干旱,基于降水距平的滑动平均,计算1961-2010年各年冬春季极端干旱频次的线性倾向,分析极端干旱发生频次的年际变化趋势和干旱风险剧增区降水的时间变化,揭示干旱时间动态趋势。【结果】(1)1961-2010年,华北为中心的冬麦区冬春气象干旱呈加剧趋势,其中心区域山西、河北和山东西北部冬春两季极端干旱的频次呈现增加趋势,陕西东部和湖北西北部春极端干旱的频次也呈增加趋势;(2)1961-2010年华北冬麦区的冬季降水呈减少趋势,且无降水日数呈增加趋势,即冬季气象干旱呈加剧趋势,其他区域的冬季降水呈增加趋势,无降水日数呈减少趋势;(3)1961-2010年华北冬麦区、黄淮冬麦区中南部和西北春麦区南部的春季降水均呈减少趋势,且无降水日数呈增加趋势,其他区域春季降水呈增加趋势,无降水日数呈显著减少趋势;(4)从重点区域降水的时间动态看,近20来华北地区的冬季和春季降水呈急剧下降趋势,无降水日数呈显著增加趋势,冬春气象干旱风险呈剧增趋势;近50年来黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区的冬季降水呈增加趋势,而春季降水呈下降趋势,无降水日数呈增加趋势,长江中下游麦区20世纪70年代中期以后春季降水呈持续下降趋势。【结论】华北地区冬春季降水呈急剧下降趋势,无降水日数呈增加趋势,华北冬小麦冬、春干旱势必由于地下水位的持续下降和抗旱成本的增加而导致干旱风险加大;黄淮冬麦区南部和长江中下游冬麦区的春季降水尽管也呈下降趋势,由于该区域春季平均降水量对小麦来说以偏多为主,降水减少还不会影响到小麦生长,该区域降水的减少可能对冬小麦生长有利;气候干旱区东北和内蒙春麦区、西北春麦区西部50年来的冬春季降水呈增加趋势,有利于春小麦生产。     

1961—2017年周口夏玉米气候生产潜力时空变化特征

选取周口10个气象站点1961—2017年的逐日气象资料,应用气候线性倾向率法、相关分析法、ArcGIS空间插值等,分析周口气候生产潜力时空变化特征。结果表明,1961—2017年周口夏玉米光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力年际变化均呈显著下降趋势,且年际波动较大;光合生产潜力空间分布呈现一定的带状分布,光温生产潜力空间分布特征不明显,气候生产潜力呈辐散型分布。     

1966—2010年辽宁省降水量时空演变特征分析

利用辽宁省52个观测站1966—2010年降水数据,采用空间分析和时间序列分析相结合的方法,对辽宁省年降水和四季降水以及不同年代的降水界限变化进行了时空演变特征分析,结果表明:近45年辽宁省降水呈弱的下降趋势,但总趋势不显著。不同降水界限范围具有明显的年际变化特征。经分析得出,20世纪60年代后期以来,辽宁省半干旱区在增加,半湿润区在缩小,而湿润区范围基本无变化。从时间分布上看,春季与冬季变化趋势相似,都呈增加趋势,但冬季的增加趋势很弱;夏季和秋季的变化趋势相似,都呈减少趋势。从空间分布上看,四季降水均呈现自西向东增多的趋势,四季降水的大值区都出现在辽宁省东部,夏、冬季东部与西部降水的差别较大。     

天祝县近60年气候变化分析

根据天祝县乌鞘岭气象站1951 ～2010年的气温、降水资料,分析天祝县气温、降水的年际变化、季节变化,并对其进行异常性分析.研究表明,近60年天祝县年平均气温呈上升趋势,增温速率达0.17℃/10a;四季气温、年最高和最低气温均呈上升趋势,且冬季平均气温、年平均最低气温的增温对天祝县气候变暖起了关键作用;年平均降水量呈减少趋势,变化率为-1.4％/10a;四季中春、夏、冬3季降水呈减少趋势,秋季降水呈增加趋势;进入90年代后,秋、冬季降水均明显持续增加,而夏季降水的持续减少对年降水量减少贡献最大.综合各要素的突变特征和对气温与降水的异常分析,天祝气候向暖干化发展.     

1961～2008年惠民县降水和温度变化特征分析

利用惠民国家基准站1961～2008年的气象资料,统计分析了惠民县近50年来降水和温度的变化特征。结果表明：1961～2008年惠民县各季节的降水量分配不均匀,降水、温度均以夏季最多（高）,雨热同季;洪涝灾害呈明显减少趋势,而旱灾呈加重趋势。1961～2008年,惠民县降水呈明显减少趋势,每10年减少约26.2mm;除春季降水有所增加外,夏秋两季降水量都呈减少趋势,冬季降水量则变化不明显;年降水量的减少主要源于夏季降雨的减少;除冬春两季5、10mm以上降水日数呈增加趋势外,其他均呈下降趋势,冬春两季降水呈增加趋势为降水强度加强所致。1961～2008年,惠民县年、季平均气温、最低气温均呈明显增温趋势,尤其以冬春季增温更为明显;最高气温除夏季有微弱的降温趋势外,总体呈现为增温,以秋、冬季增温明显。所以,这一地区的气候变暖,以夜间增温、冬季增温为主。     

近50年宁夏沙坡头区降水变化特征分析

[目的]对宁夏沙坡头区中心气象站1961～2010年降水资料进行分析,以期找到该区降水变化的历史演变规律,为中长期降水趋势预测提供依据。[方法]采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法,分析了沙坡头区1961～2010年的降水资料。[结果]1961～2010年宁夏沙坡头区年降水序列有下降趋势,但变化趋势不显著;季降水序列中春季降水与年降水变化基本一致;夏季降水在1978年以前呈微弱下降趋势,1978年以后呈明显下降趋势;秋季降水变化趋势在1978年以前呈下降趋势,1978年以后呈上升趋势,但是变化趋势不显著;冬季降水变化趋势在1978年以前呈明显上升趋势,1978年以后呈上升趋势,但是变化趋势不显著。年降水和季降水序列均具有明显的周期变化规律。[结论]该研究结果有助于了解宁夏沙坡头区年降水序列变化总体趋势及其季节分布特征和变化规律,为该地区未来水情预报提供可靠依据,为中长期降水变化趋势估报提供参考。     

近50年宁夏中卫市降水变化特征分析

[目的]对宁夏中卫市中心气象站1961～2010年降水资料进行分析,以期找到该地区降水变化的历史演变规律,为中长期降水趋势预测提供依据。[方法]采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法,分析了中卫市1961～2010年的降水资料。[结果]1961～2010年宁夏中卫市年降水序列有下降趋势,但变化趋势不显著;季降水序列中春季降水与年降水变化基本一致;夏季降水在1978年以前呈微弱下降趋势,1978年以后呈明显下降趋势;秋季降水变化趋势在1978年以前呈下降趋势,1978年以后呈上升趋势,但是变化趋势不显著;冬季降水变化趋势在1978年以前呈明显上升趋势,1978年以后呈上升趋势,但是变化趋势不显著。年降水和季降水序列均具有明显的周期变化规律。[结论]该研究结果有助于了解宁夏中卫市年降水序列变化总体趋势及其季节分布特征和变化规律,为该地区未来水情预报提供可靠依据,为中长期降水变化趋势估报提供参考。     

GIS技术在农业气候资源分析中的应用

本文利用GIS技术对泰安市气候资源即日照时数、年平均气温、≥0℃积温、≥10℃积温、温度年较差、年降水量和春、夏、秋、冬四季降水量等气象资料进行了分析研究,得到了气候资源分布图,直观的体现了泰安气候资源的空间分布特征:泰安气温总体分布南部高于北部,西部高于东部,山区气温偏低。降水总体呈从西向东递增趋势,四季降水极不均匀,主要降水集中在夏季。年日照时数总体分布北高南低。     

1971-2017年湖南省热浪和寒潮的时空变化特征

基于1971-2017年湖南省29个气象站点的逐日温度数据,结合线性趋势分析方法和空间插值法,研究湖南省热浪和寒潮的时空分布和变化趋势.结果表明,1971-2017年湖南省一共经历了248个热浪和114个寒潮.热浪频次和天数呈现上升趋势,寒潮频次和天数呈现下降趋势.受气候变暖的影响,在1986年以后热浪天数以94.76 d/10 a的速度显著增加.由于大气环流和地形地势的影响,热浪的影响程度呈现以湘东湘南为高值中心向湘西和湘北逐渐扩散减弱的空间格局,寒潮的影响程度呈现从西北向东南逐渐增强的空间格局.热浪和寒潮的变化趋势具有明显的空间差异.热浪在全省绝大部分地区呈现增加趋势,尤以省会长沙市附近台站最为突出和显著;寒潮的频次和天数在包括湘北、湘西和湘中的大部分地区呈现减小趋势,在湘南地区呈现增加趋势,但是所有站点的寒潮频次和天数变化趋势都不显著.