基于降水距平百分率的重庆市干旱特征分析

该文利用重庆市34个气象站点2003—2013年的逐月降水资料,采用降水距平百分率(Pa)从年、季度尺度分析重庆市的干旱时空特征。主要结论如下:(1)重庆全年降水丰富,夏秋降水最多,冬季降水最少;整体上降水由北、东、南三个方向向中部和西部逐渐减少;(2)重庆全年均有可能发生干旱,夏季干旱强度最大,干旱呈现上升趋势。(3)整个研究区都有干旱发生,其中西部地区干旱最严重,东南部部分区域受干旱影响相对较小。     

商丘云水资源分析及增雨效益评估

利用商丘市1960~2014年气象资料,采用气候统计方法,研究了商丘市干旱和降水气候特征,以及人工增雨潜力和效益评估。结果表明,干旱年份具有持续出现的特点,干旱年发生的频率为80%,四季均有不同程度的干旱发生,春旱发生的频率最高;年降水量有较大差异,降水变率大,各季降水量分布不均,夏季最多,降水日数为6~9 d,春、秋季次之,冬季最少;各月降水量呈单峰型分布,7月份降水量最大,降水日数最多为8~9 d;从月、季增雨条件来看,春、夏、秋季均可开展人工增雨作业,6月份可供作业日最多,相对增雨潜力最大,8月份最少,增雨潜力最小,人工增雨社会生态效益和经济效益显著。     

1980—2015年安徽省降水和干旱的时空变化特征

基于地面气象观测的逐日降水数据,采用降水距平百分率的干旱划分等级,分析了1980—2015年安徽省降水量和气象干旱发生频率、强度的时空变化特征,结果表明:安徽省降水的年际动态和空间差异均较大,秋季降水的变异系数最大,沿淮地区是降水变异系数最大的地区,降水的年际变异随着年代际的增长而增加;在研究时段内安徽省降水呈下降趋势,但趋势不显著,江淮中部降水量下降最多;安徽省气象干旱发生的频率和强度均是秋冬季高于春夏季,秋季和冬季的平均干旱频率分别达到0.36和0.31,春、夏季分别为0.26和0.25,而干旱强度在秋季和冬季分别达到了0.90和0.75;全省平均干旱频率和干旱强度均是在1980—1989年最低,1990—1999年是干旱频率和强度最大的10年;36年平均干旱频率和干旱强度均是从南至北逐渐增大,淮北地区是干旱频率最高的区域,而干旱强度在沿淮区域最大.该研究结果可为安徽省内不同区域的水资源利用策略制定、种植结构的优化与种植模式的调整等提供理论依据.     

饶平县降水变化特征分析

利用饶平气象站1956—2015年的降水资料,采用线性趋势分析、Morlet小波分析等方法,分析了饶平县降水的变化特征。分析结果表明,近60 a来,饶平县年代际降水在20世纪90年代有突变,且90年代年平均降水量最多,近6 a来年平均降水量最少,年降水量总体维持微弱增多的趋势;四季中,春、夏、秋季的降水量均呈增多趋势,冬季降水量则呈现减少趋势,且四季降水量变化特征为秋季冬季春季夏季;月平均降水量最多的是6月份,最少的是1月份,4—9月各月平均降水量高于年内月平均值,而1—3月和10—12月各月平均降水量则低于年内月平均值;通过对全年和季节降水量的周期分析发现,年降水量有6~8 a、10~12 a、准40 a周期,年降水量以中小尺度的年际周期为主,而四季降水量在大尺度的年代际周期上反而表现明显。     

1956—2010年辽阳市降水量变化趋势分析

为了准确预测降水,更好地指导农业生产,科学防灾减灾,本文选取1956—2010年辽阳市国家气象观测站逐月降水量资料,采用线性倾向估计、累积距平和山本法分析辽阳市降水量年、年际、月变化。结果表明,近55年辽阳市年降水量呈减少趋势,气候倾向率为-16.2 mm/10年;冬季、春季降水量呈上升趋势,夏季、秋季降水量呈下降趋势。20世纪60年代降水量最多,平均为763.4 mm;21世纪00年代降水量最少,平均为411.1 mm。辽阳市四季降水分布不均,夏季最多,冬季最少。年降水量及四季降水量均无明显突变。     

三门峡地区近30a降水雷暴及趋势分析

利用线性系数法和气候趋势法,显著性检验等气候方法,通过对三门峡地区1981-2010年降水和雷暴的分析,结果表明：三门峡降水量年内、年际、年代际分布不均匀,降水和雷暴均呈减少的趋势。降水主要集中在夏季,占年总降水量的63．6％,7月是降水量最多的月份,占年总降水量的20．3％;其次是秋季,占年总降水量的23．3％;春季为17．6％,冬季最少。80年代降水最多,90年代最少。三门峡降水不均匀系数CL在0．24～10．34之间。暴雨出现最多频率为6．67％～13．3％。雷暴出现频繁的月份是6～8月,占最多日数的62．2％,雷暴最多月份出现在7月。     

全球主要干旱区气候变化研究综述

利用美国气候中心的NCEP再分析资料以及降水资料,系统性地将中亚干旱区以及澳大利亚干旱区的温度和降水进行了详细的对比分析。主要的研究结论如下：澳大利亚干旱区的降水主要集中在夏季,而中亚干旱区的降水主要集中在冬季;中亚干旱区受到西风环流和北大西洋涛动的影响,降水特征为以冬季、春季为主的西风区降水特征;中亚干旱区年均温度和冬夏季平均温度都呈上升趋势;澳大利亚干旱区年总降水量和夏季总降水量都呈上升趋势,但冬季呈下降趋势;澳大利亚干旱区年均温度和冬夏季平均温度都呈上升趋势,且冬季平均温度上升速率大于夏季。     

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。     

北半球冬季旱区降水变化趋势分析

将北半球旱区分为极端干旱区、干旱区、半干旱区、湿润偏干区4种旱地类型,结合曲线拟合、Mann-Kendall检验和小波分析等方法,分析了1948—2008年北半球旱区冬季降水的分布及变化趋势。结果表明,近61年来北半球冬季年降水量整体为减少趋势,降水量最少的区域为极端干旱区,降水量最多的区域为湿润偏干区;北半球陆地降水量减少幅度为3.77 mm/10 a,湿润偏干区变化率最大,而极端干旱区降水量变化最小;北半球冬季陆地平均降水量在20世纪70年代初期存在一个突变年份,湿润偏干区的降水量在80年代中期发生突变;北半球极端干旱区、干旱区、半干旱区冬季降水量均存在30年的准周期。     

1960—2011年博州地区降水演变特征分析

利用近52年(1960—2011年)新疆博尔塔拉蒙古自治州4个气象观测站逐月、季、年降水量资料,应用数理统计方法分析了博尔塔拉蒙古自治州降水的气候统计特征及其变化特征,结果表明:四季降水呈单峰型分布,各站夏季降水最多,春季次之,秋季居第3位,冬季降水最少。年均降水以温泉站最多,达232.8 mm,其次为博乐站,阿拉山口和精河站年均降水量较接近。年降水线性倾向率均为正值,即表现为显著增多趋势,其中温泉站增速最快,其次为博乐站、阿拉山口站,精河站增速最小。四季降水均表现为增多趋势,但各站增幅各不相同,冬季博乐站增速最大,其次为温泉、阿拉山口,最少为精河站,秋季仅精河站以3.3 mm/10 a的速率显著增多,春季4站均未通过显著性水平检验。降水年代际分布4站除温泉站外均以21世纪初最多,20世纪80、90年代次之,20世纪70年代或60年代最少。     

气候变化对伊春林区森林火灾的影响

利用黑龙江省伊春林区1961~2003年逐日气象资料、火灾资料,采用气候统计分析方法,分析伊春林区近43年来气候及森林火灾变化趋势,探讨了气候变化对伊春林区森林火灾的影响。结果表明:近43年来,伊春林区气温呈增高趋势,年降水量呈减少趋势,各季节气温和降水量变化幅度不同;年与各季森林火灾次数总体呈减少趋势,年际变化有明显的阶段性。气温升高、年降水量减少、年平均风速与年降水量反位相配置导致的森林可燃物积累增多和干燥易燃等因素是伊春林区森林火险和火警呈增高趋势的主要气候原因。气候变化对伊春林区森林火灾有潜在增加的趋势,林区森林防火工作将更加严峻。     

1961～2003年伊春林区气候变化趋势对林区生态环境质量的影响

以1961-2003年伊春林区逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水量、平均气压、平均相对湿度、平均风速和平均辐射量为气象资料,探讨了气温、降水量、日平均辐射量等表征气候特征的指标及湿润指数(K)、植被覆盖指数(VCI)、灾害指数(DI)等表征生态环境质量的指标43年来的变化趋势,并对林区气候变化与生态环境质量变化的关系进行了分析。结果表明,伊春林区43年来平均气温呈增高趋势,年降水量、日平均辐射量均呈减少趋势。气温、降水量、日平均辐射量等气候因子的变化趋势存在季节性差异,其中冬、春两季气温升幅高于夏、秋季节;降水量在冬、春两季增多,而在夏、秋两季减少;日平均辐射量在冬季增高,而在其他三季下降。VCI在1984年前呈下降趋势,而在1984年后呈上升趋势;DI值在1961-1972年和1985-2003年较低,而在1973-1984年较高;K值总体呈小幅下降趋势,与生态环境质量综合指数(EEQ II)变化趋势相似。EEQ II值基本介于55%-70%,属于生态环境质量良好状态。对伊春林区气候条件与生态环境质量各指标进行相关性分析可知,气温、降水量、日平均辐射量等气候因子的变化趋势对生态环境质量具有显著影响,其中气温、降水量的影响较大,日平均辐射量的影响相对较小。     

1975-2009年宁夏平罗县气候的变化特征

为探明宁夏平罗县气候变化特征,为区域农业生产应对气候变化提供理论依据,采用线性趋势分析法和距平法对宁夏平罗县1975—2009年的气温和降水资料进行分析研究。结果表明:近35年平罗县年平均气温总体呈上升趋势,其变化倾向率为0.079℃/a,且最高气温增温更突出;春季增暖最显著,冬季与夏季次之,秋季最小。平罗县年平均降水量在波动中略有减少,其变化倾向率为-0.388mm/a,并且降水集中于夏季;除夏季降水量减少外,其余各季略有增加,但增幅很小,年降水量的变化趋势基本与夏季一致。     

西藏地区40年来气候变化动态分析

对西藏地区26个基本站点和基准站点从1961~2001年的日均温、日最高最低温、降雨量和日照时数进行统计。利用趋势回归方法对西藏地区气象因子变化进行距平分析,得到≥10℃的有效积温、有效积温起始及结束日、有效积温持续期、日最高最低温、降雨量和日照时数都存在上升的变化趋势。利用小波分析对其变化趋势做周期性分析,得到积温存在10年尺度的周期变化,降雨量存在3年的小周期性波动,而日照变化周期性则不明显。     

邢台市近57年来气候变化趋势分析

[目的]研究近57年邢台市气候变化趋势。[方法]选取邢台市1954～2010年的降水量、气温、日照、相对湿度、地温等气候资料,利用折线图、趋势图、气候变率等方法,对近57年来邢台市气候变化趋势进行了分析,探讨其具体变化趋势特征。[结果]近57年来邢台市年降水量呈较明显的减少趋势,以20.952 mm/10 a的速率减少;年平均气温、年平均最高、最低气温均呈增温趋势,其中最低气温增温速度最快,平均气温次之,最高气温增温速率最慢;年相对湿度以1.460%/10 a的速率减少;0 cm地温呈上升趋势,但5～20 cm浅层地温均呈现出下降趋势,0.8、1.6 m深层地温均呈微弱的下降趋势,3.2 m地温则呈较明显的上升趋势;年总云量以1.673成/10 a的速率增加,年日照时数以100.600 h/10 a的速率减少;年平均气压和年最低气压均呈现出下降趋势,年最低气压下降趋势很明显,而年最高气压呈现出较明显的上升趋势。[结论]该研究为邢台市农业生产资源的开发和利用提供理论依据。     

近48年来邢台地区降水量变化趋势分析

[目的]分析近48年来邢台地区降水量变化趋势。[方法]根据河北省邢台、南宫、沙河、内丘1963～2010年的逐年及季降水量资料,采用年际变化降水量折线图、趋势图以及气候变率等方法,对近48年来邢台地区的降水量变化趋势进行分析。[结果]1963～2010年邢台地区年降水量呈逐年减少趋势,减少速率为18.0 mm/10a,邢台、南宫、沙河、内丘4站的年降水量大体呈现出相同趋势,均呈线性减少趋势。近48年邢台地区除春季降水量有所增加外,夏、秋、冬季降水量均呈线性减少的趋势,夏季降水量减少速率最大,夏季降水量的减少对全年降水量的减少起着决定性的作用;冬季降水量减少趋势不如秋季降水量减少趋势显著。[结论]该研究为气候变暖背景下邢台地区的气候变化特征提供理论依据。     

河南商丘市近57年汛期和非汛期降水量差异性分析

利用线性回归、Mann-Kendall等方法,对商丘站1954～2010年的年、汛期、非汛期降水量资料进行趋势分析、突变检验。结果表明：年、汛期和非汛期降水量线性变化趋势均不显著,年、汛期降水量总体分别以6.74 mm/10 a和12.3 mm/10 a的速度在增加,非汛期降水量以5.57 mm/10 a的速度在减少。从年代上看,年、汛期降水量21世纪以来最多,年降水量20世纪80年代最少,汛期降水量90年代最少,年代平均降水量最多与最少分别相差122.9 mm和119.9 mm,非汛期降水量50年代和70年代均较多,80年代最少,年代平均降水量最多与最少相差32.0 mm。年、汛期和非汛期降水量存在不明显的突变,年、汛期降水量突变的时间基本一致在2003年前后,非汛期降水量在1970年和2004年前后。     

保定市暴雨天气气候特征分析

选取保定国家基本气象站1981-2018年近38年降水观测资料,对保定市暴雨天气气候特征进行分析。结果表明,近38年保定市年平均暴雨日数为1.3 d,随时间变化呈略下降趋势,气候倾向率为-0.113 d/10年,暴雨最早出现在5月,最晚出现在9月,集中出现在7-8月,以7月最多;年平均大暴雨日为0.2 d,近38年大暴雨日数也趋于略减少;日极端最大降雨量平均为68.6 mm,近38年呈减少趋势,气候倾向率为-1.798 mm/10年。暴雨日数、极端降水量均趋于减少,说明保定市气候趋于暖干化发展,应加强生态保护积极应对气候变化。     

气候变化对沧州地区冬小麦产量潜力的影响

本研究利用DSSAT V4.5模型模拟近50年来沧州地区冬小麦光温生产潜力、气候生产潜力及其在实际水肥条件下可获得产量的变化情况,分析沧州地区近50年的气候变化特征及气候变化对冬小麦产量潜力的影响,旨在为分析气候变化对黄淮海平原冬小麦生产系统的影响提供方法和思路。结果表明:1)近50年来沧州地区冬小麦生育期内平均温度呈极显著上升趋势,平均日照时数和太阳辐射呈减少趋势,平均降雨量呈不显著减少趋势,但降雨分布发生了季节性转移。2)冬小麦的光温生产潜力近50年呈减少趋势,平均每年减少17.94kg/hm2;气候生产潜力和可获得产量均呈增长趋势,平均每年分别增长31.02和3.62kg/hm2;实际产量呈极显著增长趋势,平均每年增长100.85kg/hm2。3)光温生产潜力和气候生产潜力之间的产量差呈不显著减少趋势,气候生产潜力和可获得产量之间的产量差呈不显著增长趋势,可获得产量和实际产量之间的产量差呈极显著减少趋势。4)气候因素的变化对冬小麦的生长和产量产生了明显影响,其中温度增加对冬小麦生长影响较为复杂,不同时期温度变化对冬小麦生长影响不同,总体呈负面影响;平均日照时数和太阳辐射的减少是冬小麦产量潜力降低的主要原因;平均降雨量的变化对冬小麦生长有利,气候变化的综合影响使冬小麦的生育期极显著缩短,开花期和成熟期极显著提前。因此,气候变化对沧州地区冬小麦的生产和产量潜力影响具有一定的复杂性,可以通过优化水肥管理措施来抵消气候变化产生的负效应。     

商丘市气候变化对小麦生长发育及产量的影响

利用商丘市1964—2010年气象资料和1985—2010年商丘市农林科学院区试记录,确定各年型适宜播种期、气象学越冬期、生产越冬期、返青期、拔节期、抽穗期和成熟期,依据1985—2010年的小麦产量统计结果,利用多元回归分析方法,分析了小麦气候产量和光、温、水与小麦产量的相关性。结果表明,随着气温的升高,日照时数的减少,该区小麦播种期、越冬期、成熟期呈推迟趋势,返青期、拔节期和抽穗期呈提前趋势,致使小麦全生育期和越冬期缩短、灌浆期延长,产量受气候的影响逐渐加重。小麦实际产量与生育期活动积温呈极显著正相关,与日照时数、降水量呈负相关,其中与日照时数相关性显著;高温和干旱胁迫均抑制了籽粒灌浆速率,使最大灌浆速率出现时间提前,灌浆持续期缩短,导致籽粒干物质积累量下降,粒重降低;其中积温是影响小麦产量的主导因子。