青岛市强降水极端气候阈值及其分布特征

根据青岛市2006-2017年4-10月小时降水资料,采用5种计算阈值的方法比较分析得到适用于青岛地区强降水的阈值确定方法。研究结果表明,Z指数变换法有最好的效果。计算青岛地区95%、98%和99%分位小时极端降水阈值,发现在青岛平度北部和南部、莱西北部、崂山山前、黄岛南部沿海存在大值区,结合小时历史降雨量极值分布图,综合分析得到青岛地区3处强降水重点关注区域。     

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.     

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。     

安徽省夏季降水变化及其对旱涝的影响研究

[目的]探讨安徽省夏季降水变化对旱涝灾害的影响。[方法]通过对降水时间序列线性趋势分析、距平计算和小波变换来研究降水变化规律;采用旱涝Z指数计算气候旱涝指数。[结果]结果表明:夏季降水强度增强趋势明显,极端降水事件增多,以淮北显著;夏季淮北准2年和准8年周期振荡较明显,沿江江南准16年周期较明显;全省平均入梅日期6月16日,出梅为7月10日,梅雨量年际变幅大。[结论]安徽省极端降水事件有增加的趋势,气候旱涝灾害频繁现象从20世纪90年代起越来越明显。     

丽江极端气候指数的长期变化特征分析

利用丽江气象站的1960—2014年逐日降水和气温资料,计算出13个极端气候指数,采用线性趋势估计法、累积距平法、M-K检验法和Pettitt等方法来对极端气候指数的趋势和突变进行分析,结果表明:气温类极端气候指数中热持续天数、夏日日数、暖夜和暖日指数存在显著增加趋势、霜冻日数存在显著减少(α=0. 05),近54a来增温明显。极端降水指数中,连续湿润日数、湿天降水总量显著减少,大雨天数和干旱日数显著增加,降水趋于集中,干旱风险增加。除热持续日数、冷持续数、降水强度和干旱日数外,其余极端气候指数均通过了显著性突变检验,突变期主要集中于2003—2008年时段,而极端降水指数突变期则集中于1974—1984年时段。总体来看,极端气候指数在一定程度上揭示了丽江地区暖干化变化趋势。     

1991—2020年甘南州主要极端气候指数变化趋势

利用1991—2020年甘南藏族自治州8个国家级气象站逐日气温和降水资料,计算极端气候指数,并运用趋势分析法、Morlet复小波分析法对相关指数的变化特征进行分析。结果表明：在甘南州7个极端气温指数中,暖昼等暖指数呈上升趋势,冷夜等冷指数趋于下降,且冷夜下降趋势比暖昼上升趋势更显著,3个降水指数均呈增加趋势,说明甘南州有明显的变湿、变暖倾向,且极端降水事件频次增加。极端气温指数大多在20世纪90年代中后期出现突变。极端降水指数周期特征明显,存在着10年和6年附近的周期。     

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。     

赣江流域近59年极端降水时空特征分析

基于1959—2017年赣江流域13个站点逐日降水量数据,采用线性趋势分析、Morlet小波分析、克里金插值法等方法,分析了赣江流域7个极端降水指数的时间和空间变化特征.结果表明:在时间上,大雨日数(R25)均呈下降趋势,暴雨日数(R50)、日最大降水量(Rx1day)、极端降水量(P95)、极端强降水量(P99)、极端降水强度(I95)、极端降水强度(I99)均呈上升趋势.说明近59年来赣江流域虽然大雨发生的频率逐渐减少,但极端降水的强度逐渐增加;赣江流域极端降水事件含有16年和3年2个主振荡周期,且连续性较强;在空间上,赣江流域自西向东,自南向北,极端降水发生的频率在逐渐增加,但其降水强度逐渐减小.     

铜仁市夏季干旱指数适应性研究

基于铜仁市10个县区气象台站的降水和气温资料,计算出了1961 ～2011年铜仁市夏季Z指数、降水距平百分率Pa、气象干旱综合指数CI、相对湿润指数MI以及标准化降水指数SPI,并与干旱实况进行了详细对比,得出5种干旱指数在铜仁的适应性.结果表明,5种干旱指数中Z指数在夏季运用的总体效果最好,铜仁市10个台站中,Z指数除了对德江的旱情反映较差外,其余9站中运用效果在5种干旱指数中均是最好;其次为降水距平百分率Pa,Pa在铜仁市的东南部运用效果好于西北部;而修正后的非等权的CI指数在西北部的运用效果较好;在强度分布上,Z指数的效果比Pa指数在中旱以上量级更为精准,在此基础上,运用EOF方法对铜仁市夏季Z指数场进行展开,得出前5个特征向量的方差贡献达91.3％,其中第1特征向量占67.0％,第1特征向量为清一色的正值,说明整个铜仁市的夏季旱涝在变化趋势上具有相当好的一致性,此外还有南北反向和西北—东南反向2种空间型.     

浅析长江中下游夏季极端降水分布特征

本文利用长江中下游地区1961—2010年88个测站夏季(6—8月)的逐日降水资料,NOAA延伸再建的海表面温度资料和NCEP/NCAR再分析500h Pa高度场资料。通过第95百分位法统计出极端降水序列,采用EOF、REOF分解、线性倾向估计以及M-K突变性检验等方法对我国长江中下游地区夏季极端降水时空分布特征进行了分析,结果显示:长江中下游夏季极端降水阈值空间分布差异较大,大致呈现东高西低,南多北少的分布形势。其中阈值高值区位于赣鄂皖3省的交界处,高低值相差达40mm/d;夏季极端降水在一致性异常特征的基础上,存在着南北反向差异;并可以再划分为6种主要的空间型:分别为运河流域型、入海型、两湖平原型、南部型、北方型和沿海型。6种主要空间型的夏季极端降水年际变化特征并不完全一致,但从长期变化趋势来看,除了湘北、赣北及长江中下游地区东北部,这3块小区域的极端降水表现为减少外,其余区域均表现为增加趋势;进入20世纪90年代,长江中下游地区整体夏季极端降水偏多。     

基于阈值分析法的江淮流域汛期极端强降水变化特征分析

利用1951～2004年江淮流域91个测站汛期(5～9月)的逐日降水资料,采用阈值分析方法来确定强降水的阈值,对强降水阈值和日数的空间分布特征进行分析。结果表明,江淮流域中西部地区强降水阈值总体呈南高北低的分布特征,东部地区呈南高-中低-北高的分布特征;54年间江淮流域有4个年际变化突出的区域;强降水日数总体上呈南高北低的趋势,且54年的年际变化不明显。     

近50年延安市汛期极端降水事件变化研究

利用1961～2010年延安市的降水日值资料,对延安市的汛期极端降水事件变化进行统计分析。结果表明,延安市汛期(5～9月)降水量对当地年降水起决定性作用。延安市汛期极端强降水日阈值为32.6 mm,极端强降水量以10.65 mm/10a的趋势下降;延安汛期相对阈值(R95p和R90p)表现出相近的变化,呈弱减小趋势;绝对阈值(R25mm和R50mm)两者的变化与R95p和R90p相近。进入21世纪后,汛期降水量有所回升,极端强降水量、极端降水强度呈弱增加趋势,但极端降水日数、暴雨日数趋于减少,表明在气候变暖的背景下,延安市汛期降水越来越集中,旱涝灾害有增加趋势。     

近37年周村区旱涝特征分析及对农业的影响

利用周村区1979—2015年降水资料,采用降水变率、线性趋势、滑动t检验等现代气候学诊断方法,分析了近37年来周村区降水量的月、季、年际分布特征及变化趋势,运用Z指标分析了周村区旱涝特征及其对农业的影响。结果表明,1979—2015年周村区降水量呈不显著的增加趋势,春、夏、秋季降水量均呈增加趋势,冬季降水量呈略微减少趋势。周村区年降水量主要集中在4—10月,占全年降水量的90%,7月份降水量最多,1月份降水量最少。近37年来周村区偏旱、偏涝年份各11年,正常年份15年。     

基于气象资料的辽阳市旱涝特征分析

利用辽阳气象站近50年的气象资料,分析出降水量年际变化较大,降水量变化有逐渐减少的趋势,有出现旱灾的趋势;运用Z指数法对辽阳市的旱涝等级进行评定。利用湿润系数分析得出该区夏季气候较湿润,春季大气比较旱;各季降水量分配不均、蒸发量大、温度高是造成辽阳市旱涝灾害的主要原因。     

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。     

中国东南沿海大雨、暴雨时空变化特征

基于东南沿海93个气象站点1960—2014年逐日降水资料,运用Morlet小波分析、IDW(Inverse Distance Weighted)空间插值等方法,分析近55年来东南沿海地区强降水时空变化特征。研究表明:1)近55年来东南沿海年降水量整体呈缓慢增加趋势,其中夏春两季降水量最多,且大雨、暴雨为该地区主要降水类型,而年降水日数呈现明显的下降趋势。2)大雨降水量、暴雨降水量与大雨日数、暴雨日数在时间变化上具有明显的一致性,即降水量随降水日数的增多而增多。3)大雨降水量与大雨强度,暴雨降水量与暴雨强度在空间变化上都呈现出自南向北递减的变化规律。大雨降水量与大雨日数,暴雨降水量与暴雨日数在空间分布上大体一致,其中海南省、广西壮族自治区、广东省南部沿海地区大雨降水量、暴雨降水量较多,且大雨强度、暴雨强度较大。4)大雨降水量在空间变化上以正值变化为主,且以福建省与浙江省交界处自南向北递减,而暴雨强度变化率与暴雨降水量变化率在空间分布上具有明显的一致性。     

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。     

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。     

青海省海东市不同等级降水和旱涝关系研究

利用1961～2015年青海省海东市5气象站逐日降水资料,根据中国气象局降水等级划分标准和旱涝Z指数的计算方法,分别统计海东市夏、冬半年不同等级雨量和雨日及计算Z指数,利用线性回归法分析海东市55年来不同等级雨日和雨量和Z指数的变化趋势,并采用偏相关系数、相对贡献率和合成分析等方法研究不同等级雨日和雨量对旱涝的影响。得出以下结论：①海东市夏(冬)半年降水以小雨(雪)和中雨(雪)为主,雨日和雨量及占年比例均呈现自南向北递增的空间分布。②夏半年小雨和大到暴雨的雨量及雨日呈减小趋势,中雨雨量和雨日呈增加趋势,冬半年小雪、中雪和大到暴雪的雨量及雨日均呈减小趋势。③夏、冬半年Z指数均表现为不显著的减小趋势。④夏、冬半年不同等级雨量和雨日与Z指数偏相关系数和相对贡献率分析,夏半年中雨和大到暴雨的雨量及雨日对Z指数有显著的影响,冬半年小雪的雨量和雨日对Z指数变化影响最大。⑤采用合成分析法的标准化值,无论是夏半年还是冬半年,在偏涝年,不同等级降水雨日和雨量基本都为正值,在偏旱年,不同等级降水雨日和雨量基本都为负值。在偏涝年,不同等级降水雨日和雨量差异夏半年主要表现在大到暴雨和中雨雨日及雨量,小雨雨日及雨量差异较小,而冬半年主要表现在小雪雨日及雨量,中雪次之,大到暴雪最小;在偏旱年,不同等级降水雨日和雨量差异夏半年主要表现在中雨雨日及雨量,大到暴雨次之,小雨最小,冬半年主要表现在小雪和中雪雨日及雨量,大到暴雪差异较小。     

西北地区极端降水事件及环流特征分析

选取我国西北地区99个气象站1959～2008年的逐日降水资料,定义了不同台站的极端降水阈值,据此分析了极端降雨日数时空分布特征,并分析了极端降水日数偏多年、偏少年的环流特征。结果表明,空间上,西北地区极端降水阈值、极端降水日数和极端降雨量均是自北向南逐渐增大;时间上,极端降水日数和极端降雨量除西北东南部呈减少趋势,其他地区均表现为增加趋势,且存在明显的年际变化特征;在西北地区极端降水日数偏多年和偏少年,其环流特征存在明显的差异。