黄河源区降水径流变化特征及响应分析

利用1961-2014年黄河源区周边气象站站点降水数据和唐乃亥以上流域水文观测数据,采用Mann-Kendall法、Spearman秩次检验、有序聚类法及累积距平法对源区降水量径流量变化特征分析,再结合相关性分析、格兰杰因果检验和双累积曲线法对降水径流的响应关系进行讨论.结果表明:黄河源区的年际降水量表现为非显著减少趋...     

南四湖流域1964-2008年汛期降水时空演变规律

以南四湖流域24个雨量站1964-2008年的降水量资料为基础,采用经验正交函数(EOF)分解和线性趋势估计分析了汛期降水的空间分布特征,并借助Spearman秩次相关法、小波分析和Mann-Kendall突变检验等方法,对流域汛期降水的多尺度时间演变规律进行了研究,初步预测了其未来变化特征,以期为南四湖流域的防洪决策调度提供参考。结果表明:南四湖流域不同地区的汛期降水具有较明显的空间分布特征,而时间演变趋势大致相同,整体呈线性递增的趋势,2008年以后汛期降水将处于偏丰状态。     

四川盆地降水量变化特征分析

基于四川盆地内8个雨量站1954—2010年的月降水资料,运用降水集度、线性回归分析、滑动平均法、距平百分率、Kendall秩次相关法、小波分析、Mann-Kendall检验法以及滑动t检验法,对四川盆地降水量年内分配情况、年和四季降水量变化趋势、周期及突变性进行了分析。结果表明,四川盆地降水量年内分配呈季节性变化;年及四季降水量均呈减少趋势,其中,年和秋季降水量减少趋势在95%置信区间内显著;年、秋季和冬季降水量变化周期较短,均小于10 a;春季和冬季降水量不存在明显的突变点,年和秋季降水量突变开始的时间分别为1985年和1997年,夏季存在2次突变,突变点分别为1979年和1997年。     

降水时空分布及变化特征分析——以安徽省为例

【目的】探究安徽省降水时空分布及其变化规律。【方法】基于1960—2019年安徽省24个气象站点的降水日值数据,采用趋势分析、突变检验等方法分析安徽省降水时空分布特征和变化趋势。【结果】降水量自北向南递增,夏季降水量约占全年降水量的40%;降水日呈“南频北稀”、“山区多,平原少”的空间分布格局,降水量和降水日的高值中心出现在皖南和大别山区域,低值中心位于淮北平原。年降水量呈上升趋势,增加的站点共22个。总降水日呈减少趋势,中、小降水日显著减少,大雨和暴雨的降水日呈增加趋势。安徽省共12个站点存在降水突变年,仅江淮平原和皖南山区的降水量存在潜在突变年。【结论】安徽省降水较为集中,极端降水和洪涝风险存在增长趋势,本研究可为安徽省水资源规划利用及旱涝灾害防控提供借鉴。     

鄱阳湖流域1951-2010年极值降水指数变化趋势分析

采用"STARDEX"项目的极值降水指数,借助MK趋势和突变检验、ARCGIS等方法,揭示1951-2010年鄱阳湖流域极值降水指数的变化趋势特征,以期为流域的洪涝灾害风险管理提供数据支持。结果表明:1各站的简单降水强度基本为上升趋势,主要贡献来自冬季和秋季;pn10mm指数在夏季多数站点上升,在春季则全部为下降趋势,造成多数站点年序列呈微弱下降趋势;各站pfl90指数基本为上升趋势;多数站点pnl90指数也为上升趋势,上升趋势主要来自夏季的贡献。2多数站点年最大1d、3d、5d、10d降水量的变化趋势均不显著;最大1d降水量多数站点上升,最大10d降水量则多数站点下降;流域内各站pq60~pq95指数存在比较一致的上升趋势,pf60~pf95指数则反之。     

甘肃省1961―2018年降水量时空分布与变化研究

[目的]研究甘肃省降水量时空分布与变化,获得在暖湿趋势下甘肃省降水量变化特征.[方法]选取甘肃省1961―2018年59个气象站降水量为基础数据,采用PCI指数、小波分析、M-K检验等方法对甘肃省降水时空分布特征、降水周期、突变年份及趋势变化进行分析.[结果]甘肃省年降水量在空间上自东向西呈现逐渐减少的规律,降水量年内...     

阿右旗近35a降水变化特征分析

本文利用阿右旗国家基本气象观测站1981～2015年降水观测资料,运用线性倾向估计方法对阿右旗站点降水变化特征进行分析,结果表明:1981～2015年阿右旗气象站年总降水量以4.1mm/10a的速率呈缓慢上升趋势,期间降水丰沛期、低谷期震荡波动大,没有明显的周期性特征。阿右旗主要的降水量集中在6～9月,可称为阿右旗的"雨季",降水量占全年降水77%;秋季降水呈现5.13mm/10a的增长趋势,其他三季以不同速率呈现微弱减少的趋势。     

青海湟水流域降水过程的持续性特征与干旱发生趋势

以湟水流域6个气象站点1959-2016年逐月降水量资料为基础,采用距平分析法、Mann-Kendall检验对流域内降水变化特征进行分析,结合重标极差法分析流域未来降水的变化趋势,并用游程理论和马尔柯夫链分析了流域内干旱特征和未来干旱趋势。结果表明:研究区降水年际变化较为明显,过去58 a间全年及4个季节降水量呈增加趋势,其中冬季增加趋势最为显著;多年平均降水量在空间分布不均匀,流域中部地区降水量最大,下游地区降水量最小,Cv空间分布特征与多年平均降水量相似。通过Hurst指数可知,在1 a时间尺度上,流域年降水量表现为较强的持续性特征,在5 a和10 a时间尺度上呈现极强的持续性特征,未来不同时间段内年降水量与4季降水量可能有所增加。从统计结果来看,流域发生连枯水的概率大于连丰水,说明更易发生连枯水现象。根据加权马尔柯夫预测结果可知,2017年湟水流域为平水年。     

1960―2019年山西右玉降水、气温及蒸发量变化特征分析

【目的】研究气候变化背景下右玉县降水、气温和蒸发量的变化规律,以合理利用气候资源。【方法】采用右玉县1960—2019年逐月降水量、气温、蒸发量数据,利用距平分析法、线性倾向估计法以及Mann-Kendall检验法,对该地区的降水量、气温和蒸发量进行了系统分析。【结果】右玉县降水量呈增多趋势,气温呈增高趋势,蒸发量呈减小趋势;通过Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验确定1994年为气温序列上升突变点,降水序列未发生突变,2002年为蒸发量序列的减少突变点。【结论】研究结果可为农业灌溉、生态环境质量改善等提供科学的参考。     

湖南省资水流域极端降水量时空变异特征及重现期极端降水量的推算北大核心CSCD

【目的】为了解湖南省资水流域各国家气象站1960-2016年年最大日降水量、年最大过程降水量的时空变异特征。【方法】利用经验正交函数(EOF)分解、空间自相关分析、线性倾向估计法、Mann-Kendall检验、复Morlet小波变换等方法,并基于数理统计方法推算了一定重现期各站点极端降水量值。【结果】①资水流域极端降水量空间上存在"北多南少、西多东少"的特征,地处迎风坡的站点极端降水量值较大,盆地、背风坡处的站点极端降水量较小,极端降水量EOF分解特征向量主要存在3种典型模态,南-北型、西北-东南型和全局型;20世纪80年代后年最大日降水量空间上存在一定的集聚倾向,尤其是2000年后集聚趋势十分显著,表现为明显的两极分化特征,年最大过程降水量则表现出一定的空间负相关性;②流域平均极端降水量呈增加趋势,年最大日降水量气候增长率为2.8 mm/10 a,20世纪80年代后期-20世纪90年代初期是极端降水量突变阶段,空间自相关性和变化趋势均存在显著变化;上游地区极端降水量存在准周期变化规律,准周期为10 a左右;③50 a以上重现期极端降水量分布与极端降水量EOF分解特征向量分布形态高度一致;极端降水量大的站点,其极端降水量随重现期显著增加,极端降水量小的站点,其极端降水量随重现期增加变化不明显。【结论】近年来频发的厄尔尼诺现象与资水流域极端降水量时空变异特征关系密切,其中的具体关联有待进一步研究。     

湖南省资水流域极端降水量时空变异特征及重现期极端降水量的推算

【目的】为了解湖南省资水流域各国家气象站1960—2016年年最大日降水量、年最大过程降水量的时空变异特征。【方法】利用经验正交函数(EOF)分解、空间自相关分析、线性倾向估计法、Mann-Kendall检验、复Morlet小波变换等方法,并基于数理统计方法推算了一定重现期各站点极端降水量值。【结果】①资水流域极端降水量空间上存在"北多南少、西多东少"的特征,地处迎风坡的站点极端降水量值较大,盆地、背风坡处的站点极端降水量较小,极端降水量EOF分解特征向量主要存在3种典型模态,南—北型、西北—东南型和全局型;20世纪80年代后年最大日降水量空间上存在一定的集聚倾向,尤其是2000年后集聚趋势十分显著,表现为明显的两极分化特征,年最大过程降水量则表现出一定的空间负相关性;②流域平均极端降水量呈增加趋势,年最大日降水量气候增长率为2.8 mm/10 a,20世纪80年代后期—20世纪90年代初期是极端降水量突变阶段,空间自相关性和变化趋势均存在显著变化;上游地区极端降水量存在准周期变化规律,准周期为10 a左右;③50 a以上重现期极端降水量分布与极端降水量EOF分解特征向量分布形态高度一致;极端降水量大的站点,其极端降水量随重现期显著增加,极端降水量小的站点,其极端降水量随重现期增加变化不明显。【结论】近年来频发的厄尔尼诺现象与资水流域极端降水量时空变异特征关系密切,其中的具体关联有待进一步研究。     

锡林河下游河谷平原区降水时序演变规律研究

锡林河下游河谷平原区属典型草原区,生态系统脆弱,对降水时序变化十分敏感,分析和研究该区域降水时序演变规律意义重大。基于四个站点1958-2013年逐日降水资料,分别采用趋势分析法、Mann-Kendall检验法、Morlet小波分析法对锡林河下游河谷平原区降水量年尺度和季尺度时间序列变化进行了丰枯对比和多周期分析。研究表明:1958年以来锡林河下游河谷平原区年降水量以4.5 mm/10 a的速度递减,该区域降水量在不同时间尺度上发生了不同程度的偏丰-偏枯的循环交替过程,发生震荡变化的周期主要为3、5、8、19 a;在季尺度上,呈春季微增-夏季强减-秋季微减-冬季微增的特点,其中夏季降水量与年降水量存在高度一致性。     

舞水河流域降水变化特征及趋势分析

基于舞水河流域内部及周边三个气象站1958-2013年的逐日降水资料,采用非参数检验法(Mann-Kendall)对流域的年降水量、月降水量、最大连续降水量及不同量级降水天数进了趋势检验,并采用Sen氏斜率方法计算了各降水要素的气候倾向率。研究结果表明近56年来,舞水河流域的年降水量呈现不显著的下降趋势;月降水量在1、3、6月份呈现上升趋势,在4、5、8、10、11、12月份呈现下降趋势,2、7、9月份几乎无趋势性;连续1~7d和10d最大降水量呈现增大趋势,但只有铜仁站1日最大降水量显著增大;发生降水的天数呈现显著下降趋势,主要是由于发生小雨天数的显著下降。     

江西省锦江流域降水变化特征研究

为研究江西省锦江流域的多年降水特征,以流域的9个雨量站1957-2013年逐日降水资料为基础,对锦江流域不同地区的降水序列分别采用线性趋势、5 a滑动平均、Mann-Kendall趋势检验法,Pettitt突变检验法,累积距平,Morlet小波分析等分析方法进行研究。结果表明:①流域面上多年平均年降水量为1617.5 mm,空间分布为从上游到下游递减的特征,且每10 a以9.59 mm的趋势上升,其上升趋势主要受到中、下游的影响;20世纪90年代是锦江流域降水较多的年代,年降水量在统计年限内呈现出“偏少-偏多-偏少”的变化趋势。②季节降水量的空间分布与年降水量相同,各区域的降水量主要集中在春季,其次是夏季、冬季,秋季降水量最小;夏、秋、冬3个季节的降水量呈现上升趋势,春季降水呈现下降趋势,其中上游流域的春季、中游流域的春、夏两季的降水量的趋势变化均具有显著性,逐月降水量主要集中在4-6月,占年降水量的45.72%左右,6月降水量最大,而9-12月的降水量所占比例较小,各地区各月份所占降水百分比与流域面上相差不大。③在Pettitt检验中,各区域的春季、夏季、秋季的突变较为一致,分别为春季(1984年)、夏季(1991年)、秋季(1980年),其中中游流域的夏季突变还通过0.1显著性水平。年降水量及冬季降水量在不同区域的突变值较为分散;而从累积距平分析,年降水量其各区域较为明显的同一突变点为1991年,冬季降水为1986年。④锦江流域不同地区的年降水量主周期较为明显,均为31 a;次周期在13 a左右,但不明显。     

基于EEMD的南京市降水特征分析

论文采用EEMD分解方法分析了南京气象站1951~2009年降水序列的多时间尺度,发现南京市年降水序列存在2年、6~7年、14~15年和20年的准周期变化,降水在70年代之前较小,70年代之后降水较大,整个时间尺度上呈现先减小后升高的平均变化趋势。综合运用Hurst指数及降水距平分析降水的趋势变化结果与EEMD分析结论基本吻合,未来南京市降水可能呈现减少趋势。另外用小波分析对EEMD提取的周期进行验证,小波分析表明南京市降水序列包含2年、7~9年和15~16年的准周期,与EEMD的结果基本一致,说明EEMD的结果具有一定的可信度,可以为该地区的降水预测提供依据。     

艾比湖绿洲地区降水变化规律及突变分析

为了研究艾比湖绿洲地区降水变化特征,利用4个气象观测站1960-2013年的逐月降水资料,运用趋势分析法、Mann-Kendall突变检验、T检验、小波分析和GIS空间分析等方法,对艾比湖绿洲地区近54年降水的趋势性、突变性和周期性进行综合分析。结果表明:近54年来,艾比湖绿洲地区年降水量呈7.95 mm/10 a速率增加,四季降水量变化与年降水量变化趋势基本相同,呈春秋微增,夏冬强增的特点;通过M-K检验发现,艾比湖绿洲地区年降水量在1986年发生了增加突变,但未发生显著趋势性变化;小波分析结果表明艾比湖绿洲降雨在长时间序列中呈多时间尺度特征,变化较大。通过以上分析,近54年艾比湖绿洲地区总体气候呈湿润化趋势。     

雅砻江流域降水时空变化特征分析

为研究雅砻江流域降水的季节和年变化趋势及周期的时空分布特征,利用1960—2018年雅砻江流域9个气象站点的年季平均降水量,采用Mann-Kendall(M-K)检验和小波分析对降水时间序列进行分析.结果表明:流域降水年、季空间分布不均匀,总体呈现出从西北向东南递增的趋势;1960—2018年流域年降水量呈增长趋势,春...     

济南岩溶泉域地下水位与降水的趋势性与持续性

基于1959—2011年济南岩溶泉域地下水位动态及降水监测资料,采用Mann-Kendall趋势检验、突变检验、Hurst指数分析方法对地下水位及降水序列的趋势性、突变年份及持续性进行了分析,并对比分析了相关文献研究结果,讨论了Hurst指数应用中存在问题。结果表明:1人为影响下,济南泉域年值地下水位具有-0.694m/10a的显著下降趋势;降水具有23.941mm/10a的不显著上升趋势,而春季降水有9.430mm/10a的显著上升趋势。2地下水位突变年份为1967年,2004年以前水位持续下降,之后快速上升;降水在1961、1999年发生突变。3水位与降水均具有强的正持续性,但考虑人为因素,认为水位未来趋势应与降水保持一致,呈上升趋势。     

区域降水时序特征变化综合分析

降水是水循环过程中的关键要素，选用合适的降水时序特征分析方法，才能更好地从计算结果中准确找出目标地区降水量的变化趋势、突变年份及循环周期。对降水时序特征分析中常用的计算方法进行分类总结，通过分析不同方法的特点及适用条件，阐述了将数理统计方法引入降水分析的合理性，并以武汉市1951-2017年的逐日降水资料为分析基础，选取了Mann-Kendall检验法、线性回归法、5 a滑动平均、累积距平法、Morlet小波分析、经验模态分解等分析方法进行计算。通过对计算结果深入分析，找出了武汉市降水的变化趋势、降水量发生突变的时段和降水量的变化周期。结果表明：武汉市多年降水量呈显著的上升趋势；受气候变化、人类活动等多种因素影响，降水量在1954年、1980年、1998年、2010年前后多个时间段均发生明显突变；近67 a降水序列中出现了50 a和10 a两个降水量变化的主周期。分析产生降水变化的原因，考虑到西太平洋副热带高压的影响，武汉市降水集中在夏季且降水量的年际变化较为剧烈；同时认为城市化进程也在很大程度上干预了武汉市的降水情况，使区域降水总量及降水强度有所提升；预计未来武汉市降水量将继续保持稳...     

气象卫星降水数据在时间尺度上的精度检验

利用相关系数法及散点斜率法研究气象卫星降水数据在时间尺度上的精度检验。以黑河流域为研究区,利用25个水文站点的实测降水量在年尺度、月尺度和日尺度上验证了气象卫星降水数据的精度。结果表明:在整体上,气象卫星年降水数据和月降水数据与站点实测降水数据相关性很好,在月尺度上相关系数可以到达0.962,数据精度较高,数值上比站点实测降水量偏低,偏差相对较小。气象卫星日降水数据与站点实测降水数据相关性很差,数据精度较低,偏差相对较大。就单个站点而言,大部分站点相关系数较高,但偏差较大。