1951—2015年北京极端降水变化研究

摘要：为了掌握北京极端降水事件的气候变化规律,基于1951—2015年北京日降水数据,利用主成分分析、相关分析、突变检测以及R/S分析等方法,对北京地区极端降水变化趋势进行研究。结果表明：1951—2015年北京持续湿期、暴雨日数、强降水量、1日最大降水量、降水强度、湿日降水量呈显著下降趋势。北京暴雨日数、强降水量、1日最大降水量、降水强度、湿日降水量具有相似的年代际变化,均在1950s偏强,在1960s—1990s呈波动减少趋势, 2000s均显著减少减弱。突变检测结果表明,北京1日最大降水量和降水强度分别于1968和1988年发生由强到弱的突变。除持续干期指数之外的其他极端降水指数之间存在显著的正相关,极端降水量指数、各等级降水日数、持续降水时间是导致北京极端降水变化的主导因子。R/S分析表明北京极端降水指数未来具有减小减弱的趋势。北京极端降水未来呈减少趋势将增大干旱灾害的风险,严重影响水资源供给,因此应加强调节控制,以保障北京社会经济尤其是农业的可持续发展。     

云南西北地区近54年极端降水分析

为了分析和揭示云南西北地区近54年极端降水的特点和规律,为其地区极端降水的研究与预防提供一些参考,笔者利用云南西北地区6个典型的气象站点1960—2013年的逐日降水数据,采用阈值检测方法计算出各站点极端降水阈值,并通过线性倾向、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验等研究了云南西北地区近54年极端降水的时空变化特征。结果表明:年极端降水量的范围在165.7~459.0 mm,自北向西南逐渐增大。云南西北地区的极端降水量趋势总体呈增加趋势,但并不显著。年极端降水量在20世纪80—90年代达最大。极端降水量主要有1个6~7年的短振荡周期,以及11~12年的中振荡周期和1个27~28年的长振荡周期。年极端降水量发生了2次突变,1966年由偏多转为偏少,1976年后极端降水量开始增加。     

烤烟西柏三烯二醇含量遗传效应分析

为提高中国烤烟香味质量、合理选配高CBT-diol含量育种亲本,本研究以10个烤烟品种为材料,按不完全双列杂交的方法配制杂交组合,利用超高效液相色谱对α-CBT-diol及β-CBT-diol含量进行检测,并对α-CBT-diol含量、β-CBT-diol含量、二者之和及其比值进行遗传效应分析。结果表明,α-CBT-diol、β-CBT-diol及二者之和含量加性及显性方差均达到显著水平,说明测试性状同时受到基因加性效应和显性效应的影响,但所占比例不同。α-CBT-diol/β-CBT-diol的加性方差及显性方差均没有达到显著水平。因此,不同亲本及组合间该性状差异不显著。遗传效应预测值结果表明,‘中烟102’具有显著正向加性效应,‘翠碧一号’和‘中烟86’具有显著负向加性效应,‘大白筋599’ב红花大金元’呈极显著正向显性效应,‘G80’ב金星6007’和‘NC89’ב金星6007’呈显著负向显性效应。α-CBT-diol、β-CBT-diol、二者之和及比值的狭义遗传力分别为0.4029、0.3889、0.3994、0.0648,其中α-CBT-diol/β-CBT-diol的狭义遗传力没有达到显著水平。另外,α-CBT-diol、β-CBT-diol与二者之和3个性状两两之间均存在显著正向相关,且表型、基因型、加性及显性相关系数均达到0.97以上。α-CBT-diol/β-CBT-diol与其余3个性状的相关性均未达到显著水平。研究结果可为烤烟香气品质育种亲本选择以及后代选育提供物质基础和理论依据。     

云南西北地区近54a极端降水分析

为了分析和揭示云南西北地区近54 年极端降水的特点和规律,为其地区极端降水的研究与预防提供一些参考,笔者利用云南西北地区6个典型的气象站点1960—2013年的逐日降水数据,采用阈值检测方法计算出各站点极端降水阈值,并通过线性倾向、Morlet 小波分析、Mann-Kendall 突变检验、滑动t检验等研究了云南西北地区近54 年极端降水的时空变化特征。结果表明：年极端降水量的范围在165.7~459.0 mm,自北向西南逐渐增大。云南西北地区的极端降水量趋势总体呈增加趋势,但并不显著。年极端降水量在20 世纪80—90 年代达最大。极端降水量主要有1 个6~7 年的短振荡周期,以及11~12 年的中振荡周期和1 个27~28 年的长振荡周期。年极端降水量发生了2 次突变,1966 年由偏多转为偏少,1976年后极端降水量开始增加。     

近52年西北干旱区极端温度事件季节性时空分析

利用西北干旱区83个气象站点1961—2012年逐日最低（高）气温资料,对其极端温度事件季节性时空变化规律进行分析与预测,以期更好地为其生态保护和农业生产服务。结果表明：(1)时间趋势上,日极端低（高）温均值呈上升趋势,尤其是1981年后升幅明显增加,冬秋季升温最显著;日极端低（高）温极低（高）值有增多趋势,其中暖昼（夜）日数有增加趋势,夜（昼）指数变化最快的季节为夏秋季;1979—1986年,上述指数变化趋势发生突变（冬季先开始）;除夏季日极端低温极低值外,其他指数在2013—2020年季节变化与1961—2012年的增减趋势一致。(2)空间分布上,暖昼（夜）日数最大值、冷昼（夜）日数最小值均在北疆分区,而内蒙-宁夏分区的增减速率变化最快;2013—2020年,新疆全境春季冷昼、冷夜日数急剧减少,内蒙-宁夏分区、南疆分区夏季日最低（高）气温极值急剧降低（上升）。     

近50年山西极端冷热事件变化特征

极端天气气候事件频发,对自然生态和社会系统造成的影响越来越严重,为了进一步研究随着全球变暖,山西省极端气候事件变化趋势及其影响程度,选取山西省31个气象观测站近50年的极端气温资料,运用线性趋势、5点滑动平均、距平分析的方法,结合山西省相对极端事件来综合分析极端气温变化趋势。结果表明,在全球变暖背景下,山西省极端高温呈升高趋势,极端低温发生日数呈减少趋势。极端最高气温大于35℃和30℃日数均呈增多趋势,而极端最低气温小于0℃和-10℃日数呈减少趋势,以0℃变化趋势较为显著。通过较全面地分析山西省局地气候变化特点,得出极端高温升温明显主要是因为大于30℃增加趋势显著。     

开鲁县55年降水变化分析

摘要：利用开鲁基准气候站1953~2007年历年逐月逐日降水量资料,运用线性变化,累积距平、信噪比、F检验等方法进行分析。结果表明：（1）开鲁县降水量为减少趋势,年降水量倾向率为-11.1mm/10a,55年累计每年减少61.0mm,减少季节为夏、秋季;阶段性明显,目前正处于少水阶段,是降水量最少时期。（2）开鲁县中雨以上降水日数,降水量及其占总降水量的百分率均为减少趋势,分别在0.10和0.05信度水平以上;最大降水过程累计量亦呈减少趋势,因而开鲁县干旱化程度加剧。     

甘肃黄土高原近52年四季极端降水变化特征

为了客观分析并揭示甘肃黄土高原近52年各季极端降水过程的气候变化事实,利用甘肃黄土高原地区1960—2011年12个站点及周边4个站点的逐日降水观测资料,用阈值检测方法计算出甘肃黄土高原地区极端降水的阈值,并运用气候线性趋势、多项式拟合、反距离加权法、Morlet小波、Mann-Kendall检验、R/S方法分析了近52年甘肃黄土高原四季的极端降水特征。结果表明：（1）甘肃黄土高原地区近52年极端降水主要发生在夏季;（2）四季极端降水都呈下降趋势,其中秋季下降趋势最为显著;（3）夏季和秋季极端降水量和年极端降水量的相关性最好,对年极端降水量有很好的响应;（4）在空间分布上,四季极端降水在北部增加显著,减小区主要集中在中部;（5）四季极端降水在不同的时间序列存在长短不同的周期震荡,以25年左右的震荡周期最为明显;（6）只有夏季极端降水发生了突变;（7）R/S分析表明,夏季极端降水未来的变化趋势和过去相反,其他3个季节极端降水未来的变化趋势都和过去一致。关键词：极端降水;四季;变化特征;甘肃黄土高原     

1965—2015年庆阳塬区气温和降水极端事件研究分析

为了研究庆阳塬区气温和降水极端事件变化的特点及规律,提供防灾减灾科学依据,利用1965—2015年庆阳塬区西峰站的平均气温、日最高气温、日最低气温、降水等观测资料,应用多种方法和指标进行分析。结果表明：（1）庆阳塬区年平均降水量539 mm,极端降水阈值22.7 mm,极端降水日数4.8天,极端降水强度36.6 mm/d,暴雨32次。（2）年平均气温9.0℃,极端最高气温29.2~36.4℃,极端最低气温-22.6~-11.3℃,夏天日数65.1天,低温日数125.7天,高温31次。（3）年降水量、极端降水量、极端降水日数及强度均呈减少趋势,年最大日降水量呈不显著上升趋势,暴雨变化趋势比较平稳。（4）年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、夏天日数均呈上升趋势,低温日数减少趋势与年平均气温、极端最低气温出现增温相对应。（5）年降水量与极端降水量之间,极端降水量与极端降水日数和强度之间均呈线性正相关,极端最低气温的升高、低温日数的减少对平均气温的升高贡献最为显著。     

江西近55年秋季降水时空分布及异常环流特征分析

为了研究江西近55年秋季(9—11月)降水的时间空分布及其异常环流形势特征,利用1961—2015年共55年86个气象站逐日降水资料及NCEP/NCAR月平均再分析资料,采用EOF、REOF分析、Morlet小波分析、趋势分析、M-K突变检验和合成分析等方法,研究江西近55年秋季降水的时间变化规律、空间分布特征及旱涝年的环流特征。结果表明:近55年来江西秋季降水呈弱增长趋势,在1981年、1984年和1987年发生突变,存在12~14年和2~4年的周期。空间场可分为全省一致型,南—北相反型和南北—中部相反型,其中全省一致型为主要空间分布形式。江西秋季降水可分为5个区域:一区(赣北中西部)、三区(赣中西部)和五区(赣中中东部)秋季降水呈增多趋势,二区(赣南)秋季降水呈减少趋势;四区(赣东北)秋季降水变化趋势较为稳定。5个区域秋季降水都存在2~4年左右的周期变化,还有多个区域都存在4~6年左右的周期变化,最长周期为14年左右。此外,江西秋季旱年,欧洲东部500 h Pa的大槽加强,江西850 h Pa处东北风距平中,降水偏少;反之,降水偏多。     

青海省汛期极端强降水特征及影响

为了研究青海省极端强降水在全球变暖背景下的变化及影响,利用青海省1961—2014 年汛期（5—9 月）40 个台站的逐日降水资料,分析了汛期极端强降水事件的变化趋势及非均匀性分布特征,并对极端强降水事件的可能影响进行探讨,以期为抗汛减灾提供决策参考。结果表明：近54 年青海省汛期极端强降水对汛期降水量的贡献呈增长趋势,极端强降水发生的频次增加、强度加重;7 月中旬至8 月中旬是全省极端强降水的多发期,在东部农业区中东部及青南地区东部等极端强降水多发地,应重点关注洪水、滑坡及泥石流等地质灾害。     

西藏近50年极值降水变化趋势

为进一步揭示西藏极端降水变化趋势及特征,为防灾减灾提供参考依据。利用西藏1961—2010年18个有连续气象观测记录站点的逐日降水资料,分析了7个序列降水统计量的变化趋势。发现近50年,西藏平均年降水日数为弱的增多趋势,最长连续降水日数为弱的减少趋势,最长连续降水总量变化趋势不明显,1日和3日最大降水量为弱的增大趋势,年降水量、平均降水强度、强降水日数均为显著增加趋势;平均降水强度显著增大和强降水日数显著增多,是西藏平均年降水量显著增大的最主要原因;西藏的西部和沿江上游地区年降水量减少且趋于集中,干日增多,干期增长,干旱化趋势更加严重。其他大部分地区年降水量增多,平均降水强度增大,强降水日数增多,短时强降水引发的洪涝等灾害可能趋于增多。     

1976—2017年青海湖东北部地区极端降水事件变化特征分析

为进一步了解高寒牧区气候变化,依据1976—2017年青海湖东北部海晏站逐日降水资料,采用百分位法确定冬、夏半年极端降雨（雪）阈值并统计极端降水事件,运用线性趋势、R/S和小波分析法分析极端降水事件变化特征、未来演变趋势及周期。结果表明：青海湖东北部地区冬、夏半年极端降水日数和极端降水量呈不显著增加趋势;冬半年极端降水强度和日最大降水量不显著增加,而夏半年不显著减小;极端降水对年降水的贡献率均以不同的速率增加,其中夏半年的极端降水对年降水的影响较大;冬半年降水日数不显著减小,而降水量显著增加,表明冬半年发生短时强降水的几率增大,夏半年的降水日数和降水量增加不明显;未来,冬半年极端降水日数增加趋势将发生转变,极端降水量与之前的变化趋势无关将继续呈现震荡性,其他各要素将持续前期的变化趋势;冬（夏）半年极端降水日数和降水量分别存在明显的周期变化特征。高寒牧区的极端降水研究对于预防短时强降水带来的雪灾、洪涝事件的发生意义重大。     

本溪山区极端降水指数的变化特征分析

为了进一步探讨降水及洪涝灾害发生规律,合理开发利用本溪山区水资源,利用本溪草河口气象站1953—2012年逐日降水资料,分析了本溪山区6个极端降水指数的变化趋势。结果表明：本溪山区年降水量年际差异较大,年降水量无显著的变化趋势;四季降水量也无明显的变化趋势。年降水日数呈明显的减少趋势,从1974年本溪山区降水日数开始减少;除春季降水日数变化趋势不明显外,其他各季均呈显著的减少趋势变化;夏季在1976年,秋季在1987年发生突变。降水强度无明显的变化趋势;最大5日降水量趋势变化不明显,但年际间差异较大;年极端降水事件无显著的变化趋势,20世纪50、60、80年代为偏多时期。     

辽河出海口64年降水特性分析

为加大最大连续降水量和最长连续降水日数对地区降水极端事件产生重要影响的认识,以辽河出海口1951—2014年5—9各月的最大连续降水量及最长连续降水日数作为辽河出海口降水特性分析对象,采用一元线性趋势估计和小波分析。结果表明:5—9月最大连续降水总量减少并存在7~8年左右的时间尺度周期;5—9月最长连续降水日总数随时间的推移下降,存在11年左右时间尺度周期;5—9月营口站64年最大连续降水量的波动和最长连续降水日数的减少是产生辽河出海口降水量减少的主要原因之一,而降水的"极端天气气候事件"的发生受7、8、9月最大连续降水量的影响。     

临汾市极端气候事件的分析与研究

为了研究临汾市极端天气气候事件发生的频率、强度对气候变化的响应,以及极端天气气候事件对农业生产的影响,对今后政府制定相应的决策,促进当地经济的可持续发展以及建立和谐社会具有特别重要的意义。利用数理统计方法,对1954—2013年临汾市地面气象观测站的平均气温、日最高气温、日最低气温、降水、蒸发、日照等观测资料,进行统计分析。结果显示：极端日最高气温呈上升趋势,其增加率为0.06℃/10 a,极端日最低气温呈上升趋势,其增加率为1.4℃/10 a,这与气温的变化趋势基本一致;临汾市暴雨日数和大暴雨日数有明显的年际及年代际变化特征。总体方向呈下降趋势;1954—2013年日照时数、蒸发呈下降趋势。     

安庆市近60年降水变化特征分析

为了研究安庆市近60年降水以及四季降水变化特征,并预测短期内安庆市降水趋势,为区内农业生产和防汛抗旱提供科学依据和指导,利用Morlet小波对安庆市近60年降水数据进行分析。结果表明,安庆市降水集中在春、夏2季,年降水量呈微弱递增趋势,经历6次丰枯循环,2010年后将进入新的丰水期。四季降水变化趋势各不相同,春季和秋季呈下降趋势,夏季和冬季呈上升趋势。安庆市近60年间小尺度周期震荡显著,周期性强,年际间降水变化幅度大,降水丰枯交替频繁,易出现洪涝灾害和干旱,但是出现严重干旱的概率较小。春、夏季节时期,安庆地区受季风环流影响,大气环流年际变化频繁,降水变率大,丰枯交替频繁,小尺度周期震荡显著,年际间降水变化幅度大,突变点多,旱涝灾害频发。而秋、冬季节受西风带影响,盛行偏北气流,气流较春夏季节偏干燥,降水变率小,年际间降水变化幅度相对较小,旱涝交替较春夏季节缓慢,小尺度周期震荡不显著。     

本溪市区近59年极端气温气候特征及其变化分析

为了分析在全球气候变暖的背景下,中国东北部平原和山地交界处极端气温事件的变化特征,根据本溪市国家基本气象站的逐日最高、最低气温资料,采用相关系数法和对比分析法,分析了1955—2013 年59 年间本溪市区极端最高气温和极端最低气温的气候特征及其气候变化。结果表明：本溪市区年极端最高气温为37.5℃,极端最低气温为-34.5℃;极端气温年较差最大为70.6℃,最小为51.6℃;年极端最高气温出现在5—9 月,8 月最多,占35.6%;极端最低气温出现在12—2 月,1 月最多,占69.5%。日极端最低气温多出现在4—7时,日极端最高气温多出现在14—16时。总体来看,本溪市区成变暖趋势,极端最高气温无明显变化,极端最低气温呈上升趋势,气温年较差在缩小,但这种变化并不显著。