乌鲁木齐市近47年气温降水特征与突变分析

利用乌鲁木齐市的气温和降水资料,运用气候趋势系数、一元回归分析法和5年趋势滑动,进行了气候变化的趋势分析。结果表明:乌鲁木齐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;春季和夏季气温呈下降趋势,秋冬季呈上升趋势,冬季增温幅度最大;四季降水量呈增加趋势,冬季降水量增加趋势最明显。在此基础上,利用滑动T检验法、YAMAMOTO检验信噪比(SNR)、Cram er法和M ann-Kendall法进行气候突变分析,结果表明:气温突变比降水突变明显,气温在1962年发生突变。     

新疆奇台县近42a气候变化特征分析

根据新疆奇台县气象站的气温及降水资料,利用线性趋势函数及M ann-kendall突变检测法分析了该地区近42年的气候变化。结果表明:年平均气温与极端最低气温均呈上升趋势,而极端最高气温呈下降趋势;年降水量呈上升趋势。从季节变化来看,除夏季平均气温呈下降趋势,其它各季平均气温均呈上升趋势,其中以冬季增幅最大,秋季次之;各季降水均呈上升趋势,其中以夏季增幅最大,冬季次之。年平均气温未发生突变,而年降水量在1984年发生由少向多的突变。对气温和降水的异常分析得出,暖温年多发生在上世纪80年代后,冷温年多发生在上世纪60、70年代;多雨年主要在近20年,少雨年则多在上世纪60、70年代。此外,该县近42 a来增暖幅度小于全疆和北疆;增湿幅度大于全疆,小于北疆。     

新疆阿勒泰地区1963—2012年最大冻土深度的时空分布及其对气温变化的响应

利用阿勒泰地区1963—2012年7个气象站的最大冻土深度、平均气温,极端最低气温资料,采用回归分析、相关性检验、Mann-Kendall突变检测、Hurst提出的R/S分析等方法,对阿勒泰地区最大冻土深度的时间演变、空间分布及与气温的关系进行了分析。结果表明:吉木乃站的均方差和变差系数最大;阿勒泰地区最大冻土深度以0.574 cm·a^-1的速度显著减少;年最大冻土深度几乎出现在2—3月;阿勒泰地区的最大冻土深度的突变时间是在1986—1987年,发生了下降趋势的突变,福海和富蕴站没有发生突变;阿勒泰地区年极端最大值、最大值的平均值、平均最大值均出现在青河站;年最大冻土深度与平均气温和极端最低气温呈显著负相关,其相关系数分别为-0.508和-0.293。     

近50年来铜川市气候变化特征分析

基于铜川气象观测站的气象观测数据,利用线性倾向率、线性拟合方程Mann-Kendall非参数检验等数理统计方法,对铜川市1961~2008年间的气温和降水进行详细分析,结果表明:1)近50年来,铜川市气候增温显著,各季气温增幅不一,冬季增温最大,为0.282℃/10 a,春季次之,为0.279℃/10 a,秋季增幅最小,为0.125℃/10 a。1990年代以后增暖趋势表现最明显,21世纪初增幅最大。2)近50年来铜川市全年降水量呈下降趋势,变化倾向率为-11.348mm/10 a,其中:冬季和夏季降水量呈增加趋势,而春季和秋季呈缓慢减少趋势,但降水的减少趋势大于增大趋势,总体降水量减少。3)铜川市平均气温在1990年代后期发生了由低温到高温的突变,而降水没有发生突变,表现出在波动中减少的特点。     

近50年开都河流域下游降水和气温变化特征分析

采用开都河流域下游焉耆县、和静县、和硕县三个气象站1960-2009年气温和降水观测资料,以线性趋势函数,M-K突变检验等方法,分析开都河流域下游气温和降水的年际变化、季节变化特征。研究结果表明:(1)焉耆县、和静县与和硕县的年平均气温呈上升趋势,年平均气温线性拟合增长率分别为0.366℃·10a^-1、0.256℃·10a^-1、0.033℃·10a^-1。(2)和硕县月平均最低气温呈现下降趋势,而焉耆县与和静县平均最高气温、最低气温均呈上升趋势;从季节年际变化来看,三个县四季气温均有增加趋势,冬季增温明显,秋季平均气温的年际变化幅度与年平均气温的年际变化幅度相似。(3)三个县年降水量距平值呈下降-上升-下降特征,降水量有微弱增多趋势。(4)和静县与和硕县两站气温异常,焉耆县降水异常,气温突变均出现在20世纪90年代,而且突变发生较频繁。     

山东省近54年的气候变化特征及旱涝灾害响应分析

根据山东省33个气象站点1960—2013年的气温和降水资料,运用趋势线法、Mann—Kendall突变检验、Z指数法、马尔可夫模型等方法分析了山东省的气候时空变化及旱涝灾害响应特征。结果表明:(1)山东省的气温总体处于上升趋势,春、夏、秋、冬季都有增温趋势,冬季最为明显。20世纪90年代以来升温显著,气温突变点是1991年,1991年前为冷期,后为暖期。在空间上,年均温呈现出从东向西递增的变化规律,气温倾向率空间变化相反。(2)山东省的降水量总体呈现减少趋势。夏季降雨量减少幅度最大,春冬季有增湿现象。在空间上,年降水量呈现出从东南向西北递减的趋势,降水倾向率空间变化相反。(3)气温突变后,极端旱涝事件减少,正常和偏旱事件增加,山东省的状况由以涝灾为主转变为以正常和旱灾为主。旱灾在空间上由东南向西北加重,涝灾相反。运用马尔可夫模型预测,近时期2014—2022年,山东省的旱涝状况以正常状态概率最大,在较远的未来年份预测中,正常状态概率也大于旱灾和涝灾状态概率。     

多伦县近60年气候变化分析

利用多伦县气温、降水量、平均相对湿度、平均风速和日照时数资料,采用线性倾向估计、5年滑动平均等方法,分析了该地区近60年(1953-2012)的气候变化趋势。结果表明:年平均气温和季平均气温均呈上升趋势,年平均气温倾向率为0.39℃/10a,冬季增温对年增温贡献率最大,倾向率达0.57℃/10a;年降水量呈下降趋势,倾向率为-7.17mm/10a,夏季降水量对年降水量下降的贡献最大;平均相对湿度、平均风速和日照时数也均呈下降趋势,年倾向率分别为:-0.82%/10a、-0.11(m/s)/10a、-51.95h/10a,对年下降贡献最大的季节分别为冬季、冬季和春季;与全国、锡林郭勒盟及浑善达克沙地的气候变化趋势基本一致。     

1957—2015年叶尔羌河流域气候变化特征及其径流响应

根据流域内气象、水文站点的长期观测数据,利用线性趋势、相关系数、累积距平、Mann-kendall(M-K)突变检验等方法分析不同区域的干、湿季气候变化特征,并假定不同的气候情景组合,分析径流对气候变化的响应程度。结果表明:(1)1957-2015年4个单元气温和降水量呈增加趋势;除上游外,相对湿度、平均风速和大风日数呈减小趋势,流域径流量呈增加趋势。(2)气温在1996年发生突变;降水量未出现明显突变点;相对湿度在2005年左右发生突变;除下游外,平均风速在1983年发生突变;径流量于1993年发生突变,突变后径流量增加了9.08×10^8m^3。(3)相关性分析显示,流域径流量与湿季平均气温、平均最低(最高)气温呈极显著正相关,与湿季平均风速、大风日数和相对湿度呈负相关,除上游径流与干季降水量呈正相关外,其他区域与降水量呈负相关。(4)敏感性分析表明,当降水量不变,气温升高1℃,径流量增加9.06%;当气温不变,降水量增加10%,径流量减小1.67%,这主要与径流组成有关。流域77.4%的径流量来自雪冰融水补给,当降水量增加时,气温降低,减少了冰川积雪的融化,因而流域径流与气温呈正相关,与降水量呈负相关,且对气温变化更敏感。     

延安市近60年气温与降水趋势突变分析

利用延安市1951～2008年的气温和降水资料,采用Mann-Kendall方法对延安市近60年的平均气温、平均最高、最低气温和降水量的变化序列进行了突变分析。结果表明:延安市年平均气温、年平均最高、最低气温均呈上升趋势,年降水量的变化呈下降趋势,延安市年平均气温与年降水量的突变点均出现在1990年,平均最高、最低气温的突变时间为1997年与1987年。60年间,延安市气候变化的总趋势为暖干化。     

近50a锡林河流域极端天气事件及其与气候变化的联系

利用锡林河流域气象站1964-2013年逐日最高气温、最低气温、日平均气温以及日降水量资料,运用线性倾向估计法、Danile检验法、Mann-Kendall突变检验法对选定的8种极端天气指数进行分析与研究,并分析了极端天气事件与气候变化的相关关系。结果表明:近50a锡林河流域TXID、TNID都呈上升趋势,分别达到0.70℃/10a和-0.78℃/10a。其他极端气温指标(ID、FD、SU)和极端降水指标(R95P、RXID、R95T)为下降趋势。极端气温指数变化趋势比较明显,而极端降水指数下降趋势并不显著。从时间转折上看,极端天气的各项指标均有突变发生,且突变年主要发生在20世纪80年代中后期。极端天气事件的出现频率与锡林河流域区域气候变暖之间具有很高的相关性。     

河北省冻土气候变化初探

本文利用河北省1961—2000年68个站点地面气象观测记录中的冻土资料,通过对河北省地面冻结日期、解冻日期、冻结日数及平均最大冻土深度的时空分布特征进行分析,以此来解释冻土对气候变化的响应。结果发现:近40a来,地面冻结日期呈现略微推迟的态势;地面解冻日期呈明显提前的趋势;地面冻结日数相应减少;累年平均最大冻土深度由北到南逐渐减小;全省历年平均最大冻土深度变化呈减小趋势,各分区的变化趋势与全省的变化趋势基本相同,冀北高原区变化幅度最大。     

甘肃河西冬季平均冻土深度对春小麦生育期的影响

利用甘肃河西分布较为均匀的11个站点冬季平均冻土资料,分析冻土的年际变化特征,并分析了冻土深度对春小麦生育期的影响效应.结果表明:近45年来,甘肃河西冬季冻土深度的变化呈现出波动中逐年减小的趋势,其减小速率为5.5 cm/10a;甘肃河西西部、中部和东部的春小麦生育期均有提前趋势,中部提前趋势最为明显;冬季冻土深度与东部和西部春小麦生育期相关性显著,与中部的酒泉站春小麦生育期相关性较差,仅与出苗和三叶期相关性较好;春小麦生育期随冻土深度的增加而推迟,西部的敦煌推迟速率为1.8～2.4 d/10cm,中部的酒泉推迟速率为1.9～2.1 d/10cm,东部的武威推迟速率为1.3～3.0 d/10cm,变化范围较大.     

冻融期膜下滴灌棉田土壤温度盐分迁移特征

采用大田试验与室内分析相结合的方式研究了冻融期气温、土壤温度及盐分间的相互作用关系。结果表明:外界气温对冻融期土壤温度的影响随深度的增加而减弱;土壤消融前,地温随深度呈现递增趋势,土壤消融后,地温呈现随深度增大而减小的趋势;冻融期相邻两土层间地温在0.01的置信水平下保持极显著相关性,其决定系数均在0.8以上,且随深度的增加,各土层地温的相关性减弱;试验区土壤冻融期长达120 d左右,最大冻土深度约为80 cm,至3月上旬土壤完全解冻;整个冻融期可分为冻结带发育阶段、稳定冻结阶段及消融三个阶段,且此三阶段地温与土层深度间关系均可用公式精确拟合;冻融期土壤剖面盐分呈现随深度增加先增大后减小的趋势;处于冻结带中的土壤盐分保持0.3%以内的较低水平,属于非盐化土;80~120 cm深度存在稳定积盐层,且其盐分值基本表现出中度及重度盐化土的特征。     

50年来靖远县气候变化趋势分析

根据靖远县气象站1951-2004年气温、降水观测资料,运用累积滤波器法和Kendall秩次相关法,对不同时间尺度的气温和降水量变化趋势进行分析.结果表明:靖远县年平均气温呈现显著升高趋势,降水量有微弱增加,但增加趋势很不明显;春季、秋季和冬季气温均呈增加趋势,冬季增温趋势显著,夏季气温有降低趋势;各个季节降水量变化趋势较为复杂,春季和夏季降水量呈微弱增加趋势,而秋季和冬季变化趋势相反;各时段气温和降水量也反映了同样的变化规律.     

近50年西峰气候变化特征分析

根据西峰1951~2001年51 a系列的降水和气温实测资料对气候变化进行了分析。分析表明,1976年以前,年降水量有增加趋势,1976年以后,年降水量呈下降趋势,年均气温和年最低气温呈线性升高趋势。利用年降水量和年均气温距平百分比累计分析表明,西峰气候变化可以分为凉干期、凉湿期、暖湿期和暖干期等四个阶段。不同月份逐年气候变化分析结果表明,冬季和初春降水量增加,7、8、9三个月的降水量呈下降趋势。各月平均气温和最低气温均呈增加趋势。从气温变化季节特征分析,冬季暖湿化趋势明显,在初春季节最高气温下降,在降水较多的夏秋季节,气候显示为暖干化趋势。     

近50年来喀什噶尔河流域气温、降水及径流的变化趋势

应用喀什噶尔河流域内7个气象站、3个水文站的观测资料,分析了全流域、平原区和帕米尔高原的气温、降水以及出山口控制站年径流量的变化特征.结果显示:①从20世纪90年代开始,喀什噶尔河全流域以及平原区和帕米尔高原的年以及冬、秋季明显增暖,近5年春季迅速增温.从90年代起,全流域与高原区的年降水量明显增加,近5年平原区也明显增加;自90年代起全流域的春季、夏季降水明显增加,而近5年秋、冬季增湿迅速;近5年平原区的秋、春季以及冬季降水增加明显,高原区却以夏、秋季增湿最明显.②喀什噶尔河全流域以及平原区和帕米尔高原的年气温与降水量都呈显著的线性增加趋势.平原区的秋、冬季气温显著上升,冬季最明显,夏季呈不显著的下降趋势;平原区的四季降水呈不显著的上升趋势.帕米尔高原的夏、秋、冬季气温呈显著的上升趋势,秋季最明显;帕米尔高原的四季降水呈上升趋势,只有夏季的增湿趋势较显著.③喀什噶尔河年径流量(3站合计)近47年来呈显著的线性上升趋势,以3.0%·(10 a)-1的速率增加.流域内3条河流情况有所不同,克孜河径流量的线性增加趋势最明显,而盖孜河呈不显著的下降趋势.     

黄河上游流域近49a气候变化特征和未来变化趋势分析

利用25个气象站近49a月气温、降水资料,运用气候线性趋势分析、滑动平均、距平和R/S分析等方法对黄河上游流域气候变化趋势进行了分析。结果表明:1)近49a黄河上游流域年、季均温呈现逐年上升趋势,其中20世纪90年代以来上升趋势更为明显,且以冬季增温最为突出;2)20世纪60年代降水量较多,之后逐渐减少,2000a以来又显著的增多,且四季变化趋势存在明显差异;3)在此基础上,进行了趋势预测,结果表明:气温、降水量表现出明显的Hurst现象,并且未来气候变化趋势与过去49a气候变化趋势相同。     

祁连山北麓春季冻土深度对气温变化的响应

利用1961-2004年祁连山北麓11个站点的春季季节性冻土资料和9个站点的月平均气温资料,分析祁连山北麓冻土深度的空间和时间变化规律,并分析冻土深度对气温变化的响应特征。结果表明:祁连山北麓春季冻土以祁连站为最大值,向高纬度和高经度方向逐渐减小,武威附近为春季冻土最小值,靠近东南方向的乌鞘岭站出现次大值区域,冻土的空间分布特征与海拔高度关系密切;春季多年平均冻土深度为53.5 cm,年际最大值与最小值深度差为73.2 cm,随年际变化总体呈明显的减小趋势,其变化倾向率为11.3 cm/10 a,年代际变化呈阶梯状逐渐减小,20世纪90年代比80年代减小近20 cm;春季冻土深度减小主要受1~2月和春季平均气温升高的影响,特别是2月份气温每升高1℃,冻土深度减小7.05 cm;冻土深度大的地区,对气温变化的响应越敏感;冻土深度小的地区,对气温变化的响应相对较小。     

季节性冻土区土体冻融过程及其对水热因子的响应

利用内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家野外观测研究站试验地的森林小气候观测塔,根据2015—2016年冻融期野外观测的气温、降水量、土壤温度和水分数据,对该区季节性冻土的冻融过程和特点进行分析,研究土壤冻结和解冻过程中各土壤层的垂直温度和水分的变化,以及对气温和降水量的响应。结果表明:①季节性冻土的土壤温度随着土层深度增加,土壤冻结和融化滞后天数也会增加,同时与气温的相关性也逐渐减小;②季节性冻土解冻的速度要快于冻结的速度;③在进入解冻期前,3月中旬到5月中旬,各层土壤温度始终保持在-1～1℃之间,不随气温波动;④降水量并不大的解冻期,土壤未冻水含量会迅速增加,说明冻融过程确实能够保存土壤水分,这将有利于植被应对春季干旱。