基于GIS的新乡市春季气候变化特征分析

基于新乡市1971—2014 年8 个气象站点3—5 月逐日温度、降水量和日照时数观测数据,采用线性倾向估计法、累积距平法和Mann-Kendall 检验法,结合GIS 技术,探讨和分析新乡市春季气候的变化趋势和时空分布特征,以期为当地防灾减灾和气候变化研究工作提供科学参考。结果表明：新乡市春季气温呈上升趋势,平均增幅为0.035℃/a,并且在1998 年发生显著增温突变,北部地区增温幅度高于南部地区;春季降水呈现微弱增多趋势,平均增幅为0.220 mm/a,变化不明显且年际间波动性较大,降水增幅整体上呈“北多南少”趋势;春季日照时数以平均1.216 h/a 的速率呈减少趋势,并且在1984 年发生显著递减突变,北部地区日照时数的减幅明显高于其他地区。全球变暖已造成本地区气候变异性明显增大。     

湖南省降水量时空分布特点及其动态趋势分析

利用湖南省97个气象台观测站点34 a(1980~2013年)的逐日降水量数据,结合克里金插值法分析湖南省降水量时空分布,并通过线性回归法计算气候倾向率研究湖南省降水量变化趋势的空间分布特征。结果表明:(1)年均降水量空间变化大致为东部、南部向西部、北部呈半环状递减,降水量丰富带呈"人"字形,始于雪峰山北端,沿幕阜山、九岭山、罗霄山、南岭伸展;(2)年内降水主要分布在春季和夏季,春季降水集中在湘东南,而夏季集中在湘东北。秋季和冬季降水量普遍较少;(3)湖南省年降水量总体上呈下降趋势,四季中除夏季以外降水量均为下降的趋势。春季湘西北地区和洞庭湖平原呈增加趋势,夏季湘东南以及湘中部分地区降水增加显著,其他地区为降水减少区。而秋季和冬季大部分地区均为下降趋势。     

基于地理信息的河南省3—4月降水时空分布及变化

基于地理信息系统和河南省1971～2000年30年的气候资料,分析河南全省3～4月降水的时空分布及变化趋势。结果表明,河南省春季降水分布按纬度由南向北逐渐减少。河南全省3～4月总的降水量为减少趋势,其中,豫南减少最为严重,豫中次之,豫北最少。河南全省3月的降水量大部分地区处于历史平衡范围,只在豫南的少部分地区存在3月降水偏多的趋势。河南全省4月的降水量趋势分布变化较大,豫北部分地区基本维持在历史常年范围之内,豫中的大部分地区降水处于减少趋势,豫南的部分地区4月份降水严重减少。     

湘潭臭氧时空变化特征及其与降水的关系

臭氧的研究一直是大气科学重点研究领域,其含量及其分布与气候变化息息相关,降水作为气候研究的重要元素,与臭氧之间有着一定的关系。本文通过欧洲中心的臭氧再分析资料和湘潭地区国家站降水资料,研究了该地近10a臭氧的时空变化特征及其与降水的相关性,为本地降水研究提供了一定的依据。研究发现该地近10a臭氧总量在时间变化上为波动增长的态势、在空间分布上表现为"北多南少"的特征;在不同季节含量表现为"夏春秋冬",年际变化上冬季最大、夏季最小,其中冬春季分布特征相似、空间差异大,夏秋季分布特征相似、空间差异小;臭氧月均值年际变化不尽相同,表现为在1—2月逐年增长显著;该地区降水与臭氧总量有着显著的正相关关系,相关性在湘潭东南部比西北部明显,自西北向东南递增。     

山西省土地资源人口承载力多尺度时空差异分析

以人粮关系为基础,利用土地资源人口承载力(LCC)和土地资源人口承载力指数模型(LCCI),从全省、分区、分县3个空间尺度定量评价山西省2003~2012年土地资源人口承载力的时空变化。结果表明:(1)2003~2012年全省人口承载力呈增加趋势,其中2009年以后LCCI逐年降低,但人粮关系仍处于超载状态。(2)分区格局:人口承载力晋南晋北晋中,晋南人粮关系处于平衡有余状态,发展潜力较大,而晋中地区一直处于严重超载状态,人粮关系紧张;十年间各区LCC均呈增加趋势,但增加幅度晋南晋中晋北。(3)分县格局:人口超载区主要分布在晋中大部分县域,粮食盈余区主要分布在晋东南地区及晋北部分县域,但2008~2012年比2003~2007年盈余的县域增加了18个,人粮关系有所改善。     

近46年重庆地区降水资源的变化特征分析

利用重庆地区30个台站近46 a的月降水量资料,对重庆降水资源变化的时空特征进行了统计分析.结果表明:1961-2006年期间,除夏季和冬季降水整体呈小幅度的增加趋势外,重庆地区平均的春季、秋季和年降水整体都呈减少趋势,尤其是秋季降水的减少趋势明显,通过了0.01的显著性水平检验.小波分析表明重庆降水主要存在着准15年的周期振荡.在空间变化趋势上,春季和年降水都表现在除重庆的西北部地区外其它大部分地区呈减少趋势.而夏季和冬季降水都表现在除重庆西部小范围地区外其它大部分地区呈增加趋势.秋季降水量在重庆佥区表现为一致的减少趋势,尤其是南部地区的减少趋势通过了0.05的显著性水平检验.     

山西县域农产品区位比较优势与空间分布

运用区位商值法测量山西96个县级行政区域(剔除23个市辖区)农产品区位优势,结合空间地理数据绘制优势作物分布图,在山西粮食作物及经济作物传统种植的基础上,为山西"一县一业"、"一村一品"的建设提供实证分析。研究表明,县域优势农产品综合比较优势在不同农产品作物上体现出不同的特征,山西的小麦产区主要分布在临汾盆地、运城盆地、太原盆地;玉米种植以太行山区及晋南、晋中、大同、忻定四大盆地为主;杂粮生产以忻定盆地、太行山地区为主;蔬菜种植以晋南、晋中、忻定、上党和大同五大盆地为主。油料作物中油菜籽主要集中在山西省南部冬油菜产区,向日葵在忻州市黄河及其支流西北流域内集中分布,花生在山西境内汾河、沁河等盆地流域有分布,胡麻以晋西北种植为主。     

1981—2020年气温与降水变化特征分析——以济南为例

随着全球气候变化的不断加剧,气候条件分布不均,不同地区对气候变化的响应不同。基于济南地区的气温和降水数据资料,运用Manner-Kendall趋势及突变检验法、滑动平均法、线性回归等方法分析了济南地区1981—2020年气温和降水的变化特征。结果显示：研究期内济南地区的平均气温为14.6℃,总体呈波动上升趋势,1982年、2003年和2017年为年平均气温突变点,2002—2020年四季气温均呈波动上升趋势,且与年平均气温变化趋势相符。近40年来,济南地区年平均降水量为696.5 mm,总体呈波动上升趋势,1983年为年平均降水量升高的突变点。2002—2020年春、秋两季平均降水量均呈现波动减少趋势,春季降水减少趋势不显著,秋季降水量下降速率较快,而夏、冬季的降水量均为增多的趋势,夏季上升速度较快,冬季降水增加趋势不显著。     

晋中近48a连阴雨的气候特征分析

利用晋中11个气象站1960—2008年的逐日降水资料,分析了连阴雨的时空分布特征。结果表明,近48 a来,晋中平均年及夏、秋季降水日数以及降水量均呈减少趋势,降水量和降水日数的变化将导致连阴雨气候发生改变;年连阴雨次数的空间分布与年降水日数的分布相似,东部山区多于平川,发生连阴雨最多的区域为东山北部。连阴雨的月季特征表明,夏季连阴雨过程最多,秋季次之,春季最少;秋季连阴雨相对而言强度大,春季连阴雨强度小。晋中连阴雨的年代际变化非常明显,20世纪60—90年代连阴雨有明显减少的趋势,其中,60—70年代连阴雨最多,80年代开始减少,90年代连阴雨出现次数最少。2000年开始明显增多。     

佳木斯市春季旱涝灾害统计特征及旱涝发生趋势预测

【目的】研究全球气候变化背景条件下佳木斯市旱涝灾害演变规律。【方法】以1951年以来佳木斯市春季逐日降水资料及国家气候中心74项环流指数实时资料为依据,用降水距平百分率Ri和Z指数法分析佳木斯市春季旱涝类型、出现频率及时空分布特点并建立春季降水预报方程。【结果】1961—2015年,佳木斯市所属县(市)出现大涝和大旱的频率在72%～96%,1996年以前出现大旱频率较高,而1996年以后出现大涝的概率更大;佳木斯市在年降水量减少的同时,春季3—5月降水变化呈上升趋势,在55年的线性变化趋势中,每10年增加约9.6%;从地域分布看,佳木斯西部地区比东部更易发生旱涝且转换更加频繁;佳木斯春季旱涝趋势主要受前一年春冬季大气环流的影响,以Minitab 16筛选的环流特征量为因子,建立春季降水量预报方程,其预测春季旱涝类型准确率为63.6%。【结论】研究结果可为佳木斯市春季旱涝灾害的短期气候预测提供参考依据。     

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。     

江苏海涂气候研究

利用江苏海涂区域22个代表站1971～2006年年平均降水资料和年平均气温资料,用EOF展开分析时空变化的差异;再用方差分析、气候趋势系数和线性回归等方法,得到海涂区域降水和温度空间分布的主要形态和特征。结果表明：整个海涂区域年平均气温周期性明显,36年来气温有明显的上升趋势;整个区域降水呈东南向西北递增的分布,高荷载主要位于连云港到盐城的北部区域;一致增加的分布类型的次数增加对海涂区域年平均气温的升高贡献较大,是气温持续上升的主要原因。此外,海涂区域降水和温度在纬向和经向之间也存在分布差异。     

最近46年山西省夏季极端降水事件特征分析

分析近46a 山西省极端降水事件的时空分布和变化趋势特征,结果表明:山西省极端降 水事件在空间上存在明显的地域差异。     

1961～2006年福建省降水时空分布特征研究

利用福建省气象局67个站点1961~2006年逐月降水数据,对46年来福建省降水时空分布特征进行分析。结果表明,近半个世纪福建省年降水量呈增加趋势;增大最明显的是夏季,其次为春季和冬季,秋季降水量却呈减少趋势;特别是2000年之后的降水量变化幅度非常大,说明近几年发生极端天气的概率会大大加强。46年来福建省沿海地带降水量总体上呈增加趋势,增加最明显的地带是在福建省南部泉州地区,其次为东北宁德地区,西北山地及西南地区也略显增加,而在福建省中部三明盆地的永安、大田、九仙山地区降水量则表现出明显的降低。     

基于标准化降水指数的鲁西地区旱涝时空特征分析

利用鲁西地区8个台站1962—2015年逐月降水资料,计算了鲁西地区各月的标准化降水指数(SPI),在此基础上分析了全年及各季节的标准化降水指数,应用M-K突变检验、小波分析和Arc GIS空间插值方法分析了旱涝的时空分布特征。结果表明,春季SPI呈现增加趋势,其余各季节及全年SPI均呈减少趋势。空间分布,年尺度干旱分布中东部县干旱次数高于西部县;雨涝呈现南北分布,南部县次数高于北部县。季节旱涝分布,春夏干旱多发生在东部及南部县,秋冬干旱集中在西北部县;季节雨涝次数较多发生在南部及东部县。     

基于SPOT-VGT数据的湖南省植被变化及其对气候变化的响应

目的本文旨在研究湖南省植被变化及其对气候变化的响应,以期为湖南省生态保护提供科学指导依据。方法利用2000—2015年SPOT-VGT NDVI、植被类型以及气象数据,辅以最小二乘趋势分析和相关性分析,探讨了湖南省植被生长变化特征并从年和月变化尺度分析了不同类型植被对气候变化的响应。结果(1) 近16年湖南省大部分地区植被NDVI呈增加趋势,但空间分布差异较大,NDVI高值区在湘西北和湘西南,而湘中及湘北植被覆盖较差;(2)2000—2015年湖南省植被NDVI增幅为0.004 5/a,灌丛NDVI增加趋势最大,达0.005 1/a,而沼泽最小,仅为0.002 6/a;(3)湖南省植被NDVI与气温、降水正负相关共存,与气温的相关性较好。从不同类型植被来看,各类型植被NDVI与气温呈正相关的面积占绝大部分,灌丛和针叶林NDVI与降水呈正相关的面积较大,而草丛、草甸和沼泽NDVI与降水呈负相关的面积较大,阔叶林和栽培植被与降水呈正负相关的面积约各占一半;(4)时滞性分析表明,植被对降水的响应存在2个月滞后,且7月NDVI与6月降水、9月NDVI与同期降水的相关性显著,但逐月NDVI与前0~3个月气温的相关性均不显著。结论近16年湖南省植被覆盖呈增加态势,但空间分布差异较大;不同类型植被对气候要素变化响应也各异。      

1951—2010年湖南省降水气候特征分析

利用湖南省97个地面台站1951—2010年各月降水资料分析了湖南省年降水的气候特征,得出:从降水距平的量值来看,夏季量值最大,冬季量值最小,春季和秋季相当。春季、秋季降水量呈减少的趋势,夏季、冬季降水量呈增加的趋势。     

本溪地区气温降水空间分布特征分析

利用本溪地区2006～2007年区域自动气象站气温及降水资料,从年、季平均气温、平均最高气温、平均最低气温及降水量对其空间分布进行了较为全面的分析。结果表明:气温空间分布特征总体为西部地区呈自西向东递减,东部地区呈自南向北递减的分布规律。春、冬季平均气温和年平均最低气温大体与年平均气温分布一致,夏、秋季平均气温略有差异,年平均最高气温分布不太明显。降水空间分布特征总体上呈由东南向西北方向递减趋势,东部地区降水明显多于西部地区。     

基于 Mann-kendall法的嘉陵江流域降水量时空分布规律

选取嘉陵江流域11个气象站点经过处理的1961-2015年月降水量数据资料,以Mann-kendall非参数检验方法为主,分析嘉陵江流域降水量时空分布特征,为其水资源检测、评估和防治提供一定理论依据和基础.结果表明:(1)嘉陵江流域近55年年均降水量为977.7mm,整体上呈现出下降的趋势(Z=-0.56),且存在多个突变点;(2)降水量在春季和秋季均呈减小幅度,秋季最为明显(Z=-1.35),且主要集中在夏季,约占全年降水量的48.3%;(3)年均降水量空间分布总体表现为自东南向西北地区逐渐减少.遂宁地区降水量春季减小幅度最大(Z=-1.86),夏季上升最为明显(Z=2.49),秋季除武都地区增加(Z=0.21),其余地区均呈减小趋势,冬季巴中地区降水量上升幅度最大(Z=1.00).研究降水量的变化,预测和防治流域内旱涝和泥石流等气象灾害的发生,并在一定程度上预测未来气候变化趋势具有重要的意义.     

近45a山西冬季0cm地温时空分布及气候分区

利用1965—2009年山西省59个气象站冬季逐月0 cm地温资料,应用多种统计方法,对近45 a山西冬季0 cm地温时空分布及其次区域特征进行研究。结果表明:(1)近45 a来,山西区域冬季平均0 cm地温为显著升温趋势,升温幅度达0.52℃/10 a;从其年代际变化看,20世纪60年代中期到70年代初略呈下降趋势,70年代中期以后呈现明显上升趋势,并在1993年发生突变,进入温度偏高期。从各站点看,全省大部分地区冬季0 cm地温升温趋势显著。(2)山西冬季0 cm地温的空间分布主要表现为全省一致偏高或偏低,其次是北部和南部盆地偏高、南部山区偏低或相反的分布。(3)山西冬季0 cm地温可分为北部、西南部、东南部3个气候区;近45 a来,各区均为显著升温趋势,东南部、西南部、北部分别在1989,1993,1994年发生突变,突变后各区进入0 cm地温偏高期。