近50年中国极端降水事件的观测研究

利用全国631（743）站1951～2004年逐日降水资料,由百分比阈值法定义出极端降水指数,并在极端降水年指数的基础上对我国极端降水事件频次的季节分布特征及极端降水雨量的年内分布趋势进行了探讨。结果显示：近50年我国强降水年指数总体呈上升趋势;1951—1971年和1972—2004年2个子时段间强降水年指数在新疆西部、东北北部、青藏高原东南侧、长江中下游地区以及华南大部呈显著增加;综合强降水年指数分布、强降水比率以及强降水季指数分布特征分析得出若干极端降水事件显著影响的区域。     

1976—2017年青海湖东北部地区极端降水事件变化特征分析

[目的] 为进一步了解高寒牧区气候变化,[方法]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]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。[结论]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。     

西北地区夏季极端高温异常特征及其成因

利用全国753站1961-2010年的夏季最高气温资料,根据百分位值法定义了不同台站逐日极端高温阈值,并统计了每年每站发生极端高温事件的频次以及极端高温的强度分布,然后对极端高温事件发生频次进行了时空特征的诊断分析在对西北地区夏季极端高温异常特征研究的基础上,分析了西北地区极端高温事件异常偏多时的大气环流异常特征结果表明：整体一致性异常分布是西北地区极端高温事件发生频次的主要空间模态．西北地区极端高温事件发生的频次呈增加趋势．而强度则表现为减弱的趋势．当极端高温频次发生偏多时,西北地区被一个高压脊所控制,副高偏北偏强,南亚高压偏北偏西;当极端高温频次发生偏少时,西北地区上空高压脊减弱,副高偏西偏南,南亚高压偏南偏东．     

朔州市近50年气候变化特征及农业气象灾害分析

通过对1956-2005年朔州市气象局气温、降水等资料的统计分析,结果表明：朔州气候趋向变暖,其中20世纪90年代后期气温显著上升,冬季增温的贡献最大;降水呈减少的趋势;分析还表明由于气候的变化,导致极端天气气候事件趋多趋强,农业气象灾害发生频次增多,使农作物受灾、成灾面积均有不断增加的趋势,并由此给农业生产带来更大的损失。     

枣庄近44年汛期极端降水指数突变特征分析

为了建立气象枣庄站近1971-2014年汛期极端降水事件各指数的年时间序列,以1971-2000年枣庄58 024站逐日降水资料为基础,通过定义95百分位点极端降水事件阈值,利用m-k和累积距平等方法对枣庄近44年汛期极端降水指数的突变特征进行分析。结果表明:枣庄汛期极端降水事件阈值为38.7mm,近44年枣庄汛期各极端降水指数具有不同的突变特点。日最大降水量在1997发生了增大性突变趋势,没有通过0.05显著性检验;极端降水日数没有发生突变;极端降水量与极端降水强度均发生了3次突变,21世纪以来极端降水量和极端降水强度均出现了增大趋势。日最大降水量、降水日数、降水强度的变化均可引起的极端降水量的变化,三者与降水量成较好的正相关,相关系数均达到了0.01的信度检验。     

四川盆地夏季区域性极端降水事件特征及其成因

利用四川盆地1981-2015年夏季102个气象台站逐日降水资料, NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了四川盆地区域性降水及极端降水事件的时空特征,对极端降水事件发生的环流场进行合成分析,讨论其环流异常特征.研究表明:近35年四川盆地总降水量及夏季降水量时空变化特征较为一致;盆地夏季区域性极端日降水量的99%分位阈值为40.5 mm/d, 2005年开始极端日降水事件明显增多,区域性极端降水事件多发于7月下旬以及8月中旬;极端日降水事件呈现低层辐合、高层辐散的环流结构;端日降水事件的形成与四川盆地的大气净加热以及周边大范围地区的净冷却形成的加热场异常梯度有关.     

河西走廊西部近41年5—9月降水特征分析

利用位于河西走廊西部的酒泉市7个国家自动气象站1976—2016年5—9月逐日20:00—20:00降水资料,运用统计学方法,研究酒泉市降水雨日、雨量以及极端降水事件的时空分布特征和变化趋势。结果表明,酒泉市小雨雨日最多,占总雨日的82.1%,5—9月雨量将近1/3是由小雨提供的,2/3是由中雨以上的降水提供的。各级雨日(量)的空间分布特点是,最多的是肃北,最少的是敦煌,近41年酒泉极端降水事件绝对强度较小,相对强度较大,暴雨事件频次没有显著的线性趋势,稳定维持在0.1次/年左右,但其年际和年代际波动十分明显,无暴雨事件的时间分布较为分散,在每个年代都有出现,另外在2011—2016年8—9月没有极端降水事件的发生。     

武汉极端事件重现期计算及变化特征分析

利用武汉站1951~2011年常规气象观测资料,采用GPD方法分别计算了武汉汛期降水、盛夏高低温、冬季低温各重现期下极端事件的重现值,并利用M-K突变检验分析了武汉一年当中关键时期的极端事件变化特征。结果表明,武汉汛期1年一遇指标达92mm,30年一遇指标超过了250 mm特大暴雨量级;汛期极端降水频数从20世纪80年代前期开始出现增长趋势,特别是2005~2008年,增长趋势明显,突变发生在1978年前后。盛夏极端高温1年一遇指标达37.9℃,最低温度1年一遇指标达30.1℃;近10年是极端高温的一个频发时期,平均强度呈线性增长趋势,上升趋势为0.058℃/10a;从80年代末开始,夏季极端低温频数迅速增涨,平均强度也呈线性增长趋势,上升趋势为0.086℃/10a,频数突变发生在1991年,强度突变发生在1993年。冬季极端低温1年一遇指标为-7.5℃,50年一遇指标达-18.3℃;寒冬极端低温集中发生在50~70年代,80年代开始温度逐渐回暖,极端低温强度升高趋势为0.323℃/10a;强度突变发生在1984年,频数突变发生在1987年。     

宁夏近50年极端强降水事件的时空变化分析

[目的]研究近50年宁夏极端强降水事件的时空变化特征。[方法]根据宁夏20个站点1961～2010年的逐日降水资料,采用百分位的方法定义宁夏极端降水事件的阈值,选取极端降水事件的降水量、频率、强度等多个指标,并利用线性回归和M-K非参数统计检验法分析了宁夏极端降水事件的时空分布及变化趋势特征。[结果]采用百分位法确定的宁夏近50年平均极端降水阈值大致呈现从南到北逐渐减小的分布状况,阈值较大的区域主要位于宁夏海原以南的固原地区,较小的区域位于宁夏的同心、盐池以北的大部地区,与宁夏气候平均年降水量的分布极为相似;近50年宁夏大部分地区的极端降水频率、极端降水量以减少趋势为主,而极端降水强度呈增大趋势。对麻黄山、六盘山2个典型站的极端降水事件分析发现,麻黄山极端降水频率与极端降水量呈减少趋势,极端降水强度为增大趋势,六盘山极端降水频率、极端降水量与极端降水强度均呈减少趋势;麻黄山年极端降水频率在1994年之前呈减少趋势,1994年以后呈增加趋势,突变发生在2003年;年极端降水强度1984年以来为增加趋势,突变时间为1984年,六盘山从1978年至今为减小趋势。[结论]该研究为宁夏气候突变分析提供理论依据。     

1960～2010年宁夏降水和温度极端气候事件变化分析

利用1960～2010年宁夏9个观测站的日降水量、最高温度及最低温度资料,采用趋势分析方法分析了该地区的极端气候事件变化特征.结果表明,极端降水事件和暴雨日数的变化趋势表现为非均一性,主要以弱的减少趋势为主,具有明显的阶段性变化特征;20世纪80年代中期之后暴雨的主要爆发时间段较之前提前2侯;严重干燥（湿润）事件平均发生频次和持续日数均是由南向北逐渐递增（递减）,全区呈一致的增加（减少）趋势,90年代末之后降水趋向于极端性、不均衡性;全区高温（低温）日数呈一致的增加（减少）趋势,北部地区的变化速率相对较大,1998（1993）年发生突变,突变之后显著增加（减少）;全区极端高温（低温）事件呈一致的显著增加（减少）趋势,气温变暖在低温上的表现更加显著.     

辽宁极端降水事件的时空特征分析

选用辽宁省35个代表站1961～2005年逐日降水量,研究极端降水事件的时空分布特征,采用EOF、REOF、均方差等方法,分析不同地域极端降水的变化和分布情况。结果表明,辽宁省年极端降水量可分成3个区,分别是辽宁西部山区和北部部分地区、辽东山区、辽河平原的近沿海地区;在降水量相对较多的地区,极端降水阈值也较大,反之亦然;发生频率较低的极端降水事件对总降水量有较大贡献;辽宁省极端降水量、总降水量以及总雨日变化在夏季最大,冬季最小;极端降水日数在各个季节内变化都不大,在长期变化上也不明显。     

近48年海南省极端降水时空变化趋势

利用海南省16个地面观测站近48年的逐日降水资料,采用线性倾向估计和M-K方法,分析了海南省极端强降水事件的气候特征和变化趋势。结果表明,海南省区域平均的极端强降水日数的年变化为单峰型,8～10月为集中期。海南省极端强降水事件的持续时间以1d为主,最长持续时间达6d。近48年海南省区域平均的极端强降水量、极端强降水日数和强度均呈弱的增加或增强趋势,未发生突变。但极端强降水事件变化具有空间上的不一致,大部分地区表现为不同程度的增多趋势,局部地区增多趋势显著,并在80年代发生了突变。8和10月海南省极端降水量和降水强度的增多、增强使该时期区域性暴雨洪涝事件增多。     

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。     

夏季河套地区北部极端降水事件统计分析

利用我国河套地区北部1960～2004年夏季(6～8月)20个台站逐日降水资料,用百分位阈值方法定义了不同台站的极端降水阈值,分析了河套地区北部近45年夏季极端降水的时空分布特征以及极端降水的区域性和连续性特征。结果表明,河套地区北部夏季极端降水阈值自西北向东南逐渐增大,夏季极端降水事件45年间呈弱的上升趋势,20世纪80年代以前极端降水事件存在2.5～3.0和8～10年的周期振荡,80年代～90年代中期以年际变化为主,河套地区北部极端降水的持续性和区域性均较低。     

1981-2014年南四湖流域极端降水阈值及极端降水日数变化特征*

为研究南四湖流域的极端降水特征,本研究利用1981—2014年南四湖流域9个气象站的逐日降水资料,研究分析了该流域降水阈值、极端降水日数等变化特征.结果表明:(1)对于第90、95和99百分位的极端降水事件,平均降水阈值分别为24.7、40.0、80.2 mm;(2)南四湖地区北部降水阈值较南部偏大,东部较西部偏大,极端强降水阈值的空间分布与年降水量的分布相似;(3)南四湖地区年平均极端降水量东北部以及北部较强,南部和西南部较小,这种分布和南四湖流域的降水气候平均态分布较为类似,反映了极端降水对于降水的贡献非常大;(4)南四湖地区极端降水日数平均为每年3.08~3.56天,表现出极端降水阀值大的站点,其极端降水日数较少,其相关系数达-0.893;(5)南四湖地区极端降水量对总降水量的贡献为34.2%~37.7%,且多年平均年极端降水强度分布与极端降水阈值分布相似,说明阈值大的地方,其降水强度也大,形成灾害的风险也大;(6)南四湖地区极端降水多年平均日数为23.5天,且以4.5 d/10 a的速率上升;(7)南四湖地区20世纪80年代中后期年总极端降水日数发生突变,且存在2年和16年左右的振荡周期.     

Climate extremes: observations, modeling, and impacts

One of the major concerns with a potential change in climate is that an increase in extreme events will occur. Results of observational studies suggest that in many areas that have been analyzed, changes in total precipitation are amplified at the tails, and changes in some temperature extremes have been observed. Model output has been analyzed that shows changes in extreme events for future climates, such as increases in extreme high temperatures, decreases in extreme low temperatures, and increases in intense precipitation events. In addition, the societal infrastructure is becoming more sensitive to weather and climate extremes, which would be exacerbated by climate change. In wild plants and animals, climate-induced extinctions, distributional and phenological changes, and species' range shifts are being documented at an increasing rate. Several apparently gradual biological changes are linked to responses to extreme weather and climate events.