近50年黄土高原气候变化特征分析

利用黄土高原地区55个气象台站1951-2000年50年的气温和降水逐日资料,分析了黄土高原地区气温和降水的地理分布特征和气候变化特征;把黄土高原地区分成4个小区,利用小波分析的方法研究了各个小区气温和降水的多时间尺度特征。结果表明:黄土高原多年平均年降水量的地理分布总趋势是南多北少,东多西少,由东南向西北递减,近50年来的降水是逐渐减少的;气温的地理分布特点也是南高北低,东高西低,由东南向西北递减,近50年来的气温是在逐渐上升的;各区降水主要存在准3a周期、8-12a和准22a周期,年平均气温的准3年周期在少数时段通过了显著性检验。     

基于Z指数的陇东黄土高原干旱特征分析

选取甘肃陇东地区10个代表站1961～2008年48年逐月降水量资料,根据计算出的Z指数按旱涝等级划分标准,把Z指数划分成7个等级,确认陇东干旱强度,研究发现在过去48 a中,陇东年Z指数有显著的下降趋势,即陇东地区近48 a来总的趋势是向干旱发展的,20世纪90年代干旱强度明显增强.春秋干旱严重,总趋势为增多,夏冬干旱较轻,总趋势为减少.分片干旱特征显示48 a中的Z指数变化有显著的下降趋势,年干旱具有连续性,综合分析春、夏、秋冬四季最严重的干旱都发生在90年代,1997年春夏秋冬四旱相连,对农业的危害最重.     

黄河上游流域近49a气候变化特征和未来变化趋势分析

利用25个气象站近49a月气温、降水资料,运用气候线性趋势分析、滑动平均、距平和R/S分析等方法对黄河上游流域气候变化趋势进行了分析。结果表明:1)近49a黄河上游流域年、季均温呈现逐年上升趋势,其中20世纪90年代以来上升趋势更为明显,且以冬季增温最为突出;2)20世纪60年代降水量较多,之后逐渐减少,2000a以来又显著的增多,且四季变化趋势存在明显差异;3)在此基础上,进行了趋势预测,结果表明:气温、降水量表现出明显的Hurst现象,并且未来气候变化趋势与过去49a气候变化趋势相同。     

陇东黄土高原土地利用、覆盖变化及驱动力分析

从土地利用和土地覆被的角度出发，利用RS和GIS技术，分析了20世纪最后15a该区土地利用和土地覆被变化在数量、结构和类型上的特点，并进一步分析了该区土地利用／土地覆被变化的驱动力，得出以下结论。15a间除建设用地和草地面积增加外，其他土地利用类型都呈现出不同程度减少。其中耕地减少了20691hm^2，主要转变为建设用地，且减少的耕地多为位置相对优越。产量较高的优质良田；林地减少了12269hm^2，主要转变为草地、早地和建设用地；草地的面积增加了33488hm^2，主要源自干林地和耕地的变化；交通建设用地高速增长，15a间增加了9278．8hm^2。该区土地利用和土地覆被变化的驱动力主要为自然因素、人口压力、经济因素及宏观政策等。     

近50 a中国降水变化的准周期性特征及未来的变化趋势

通过分区分析了1961-2006年近50 a中国降水周期分量的年际变化特征,并对未来20 a（2006-2026年）降水的可能变化趋势做了预测。结果表明：就年际变化而言,大部分气候区的降水年际变化存在着显著的周期变化,并以高频（准3～4 a）变化为主,且具有相对的稳定性。过去的50 a,各气候区的降水呈现出下降趋势。周期叠加外推的结果表明,未来20 a,除西部干旱（半干旱）区的降水会出现少许的增多外,其余各气候区的降水量会出现弱的减少趋势。     

陇东主要农作物旱灾综合评估指数的多时间尺度分析

综合考虑水分亏缺量,持续时间、作物水分敏感度等几个因素,建立陇东农业旱灾综合评估指数.应用小波分析方法,进一步分析该区冬小麦、玉米等主要作物生育期不同时段旱灾指数的多时间尺度特征,在此基础上对该区农业旱灾的演变趋势做了初步的探讨和评估.     

陇东黄土高原冬季积温对冬小麦生育期的影响

采用陇东15个气象站1965～2005年冬季积温和1981～2005年环县、西峰、平凉代表站小麦发育期的资料,分析了冬小麦发育期的变化规律,探讨了冬季积温对冬小麦发育期的影响.结果表明,陇东冬季积温2000年以来持续为正距平,1965～2005年积温增加率为4.5℃·d/a,陇东冬小麦发育期1994年以后基本持续变早.3个代表站的冬季积温与冬小麦各发育期呈负相关,西峰的相关性明显,最显著的是返青期,其次是抽穗期,再是起身期.冬小麦平均发育期冬季积温典型偏高年份比典型偏低年份均早,环县最明显的是全生育期提前了17 d,其次是开花期提前了15 d, 再是起身期提前了12 d,西峰最明显的是全生育期提前了21 d,其次是起身期提前了19 d,再是返青期提前了17 d,平凉最明显的是开花、乳熟期均提前了7 d,其次是起身期提前了6 d,再是孕穗、抽穗期提前了5 d.     

松嫩平原近50年来生长季降水资源特征分析

松嫩平原是东北三大平原之一,是国家最为重要的商品粮豆基地。文章选择松嫩平原地区45个气象站自建站以来5~9月份月降水资料,将5~9月作为生长季。分析了松嫩平原地区降水的时间序列特征,并利用Mann-Kendall趋势检验法和R/S分析法,研究了松嫩平原地区降水资源的趋势性特征和持续性特征。结果表明,整个松嫩平原地区生长季降水量呈现出减少趋势,减少量为0.88mm/a。降水资源的变化趋势与过去51年的变化趋势一致,即将来降水资源仍然表现为减少趋势。     

陇东黄土高原冬春季人工增雪效果分析

利用1996-2005年平凉市冬春季人工增雪外场试验资料,通过最终作业效果降水变化的研究,提出选择作业区和影响区降水资料作为统计变量,进行人工增雪效果评估符合人工增雪实际.结果表明:陇东冬春季人工增雪在"区域对比试验"、"序列试验"中,增雪效果均显著.对比分析得出,以抗旱保墒为目的的人工增雪试验的效果检验,以"区域对比试验"较为客观实用,全市7县(区)9年共增加雪量145.1 mm,累计增加水量7 798.8×104 m3 ,平均增雪率33.1%,显著性水平0.05.     

黄土高原近50年降水量时空变化特征分析

为了揭示黄土高原近年来降水量的时间变化和空间分布特征,以黄土高原区域及周边72个气象基准站1961—2012年52 a逐日降水资料为基础,通过泰森多边形法将各雨量站的降水量展布到整个区域,采用M-K趋势检验法分析年降水的年际、年内时空变化特征。结果显示:(1)黄土高原年降水量时间变化呈缓慢下降趋势,UFK曲线小于0且没有超出置信线。空间上整体呈下降趋势,出现阳泉、榆社站两个显著减少中心,β值分别为-3.3 mm·10a-1和-2.1 mm·10a-1。(2)黄土高原春季多年平均降水量整体呈不明显下降趋势,1961—1963年与1966—1987年降水量呈减少趋势,1963—1966年与1987—2012年呈增加趋势。空间上西部、北部地区大部分呈增加趋势,五台山增加幅度最大,β值为2 mm·10a-1。(3)夏季多年平均降水量呈明显下降趋势,2008年左右为突变点,2008年以后降水量下降显著。空间上整体呈下降趋势,较明显的减少中心有环县、延安、西峰镇、平凉和临汾,β值分别为-0.9、-0.9、-0.8、-0.8 mm·10a-1和-0.8 mm·10a-1。(4)秋季多年平均降水下降趋势显著,空间变化与夏季类似,减少中心依然是环县、延安、西峰镇、平凉和临汾,β值均为-0.8 mm·10a-1。(5)冬季多年平均降水量整体呈明显上升趋势,空间上降水变化呈缓慢上升趋势,最大上升中心华山,β值仅为0.95 mm·10a-1。     

渭河流域多尺度干旱时空特征分析

基于渭河流域23个气象站1959—2014年的实测资料,对比分析了标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)在渭河流域的适用性,得出SPEI的稳定性更佳。继而采用标准化降水蒸散指数(SPEI)研究该流域干旱发生频率与干旱强度,分析了近55年渭河流域不同时间尺度干旱的时空变化特征。结果表明:尺度越大,SPEI波动的幅度越小。渭河流域SPEI在1991年发生突变,1991年后干旱加剧,干旱的发生存在14 a和7 a左右周期变化。年尺度干旱的发生频率呈东高西低的分布,中度以上干旱频率最高的地区为西吉、武功和天水周边,频率分别为14.28%、14.28%、12.5%;季尺度上整体的秋旱相比其它季节的干旱发生频率高,中度以上春、秋、冬三季干旱发生的频率天水盆地均最高,频率分别为21.4%、19.6%和8.9%,中度以上夏季干旱发生频率最高的是平凉,其频率为16.1%;月尺度上干旱强度的分布总体上是由东向西减小,其中干旱强度最大的是南部佛坪地区,干旱强度为30%,天水和海源地区近55年发生连续干旱过程的次数最多,可达22 a,该过程中连续干旱的月数大多为3~4个月,而吴旗站存在一次长达9个月的持续干旱过程。     

基于SPEI的四川省盆地区季节性干旱时空变化特征分析

基于四川省盆地区1961-2012年57个台站逐月气温和降水数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)对盆地区近52 a季节性干旱的时空分布特征及变化趋势进行分析。结论表明,(1)在季节性增暖和少雨趋势协同作用下,盆地农区春夏秋冬四季干旱化加剧,其中秋季增温率达0.154℃·10 a~(-1),且降水以15.22 mm·10 a~(-1)的速率减少,干旱化趋势在四季中最为显著。(2)对比不同等级的干旱,秋季中旱站次的增加趋势最为突出;从1990 s后期开始春夏秋冬四季重旱和特旱站次大体上呈增加趋势,极端干旱灾害影响扩大。(3)四季盆地区域干湿分布特征和变化趋势均存在显著的空间差异,其中盆西平丘区、盆中丘陵区和部分盆南缓丘区是季节性干旱化倾向较为明显、干旱影响面积较大的地区,需要加强防灾减灾措施,以规避干旱事件增多带来的不利影响。     

基于标准化降水指数的河南省近45年干旱时空特征分析

依据河南省45个气象站近45年逐月降水资料,以标准化降水指数作为干旱指标,详细分析河南省范围内干旱强度、影响范围、发生频率的时空演变规律.结果表明:(1)在过去45 a中河南省干旱具有明显的周期性且近年来有增强的趋势;从干旱发生站次比上来看,年尺度干旱站次比呈阶段性先增后减的变化趋势,且在全省范围内多发全域性、局域性干...     

基于SPI指数与R/S分析的曲靖市干旱特征研究

利用云南省曲靖市典型水文站1960—2009年的月平均降水量数据资料,计算多时间尺度标准化降水指数(SPI)值,分析了曲靖市近50 a的干旱分布和干旱等级的时空变化特点。在此基础上,利用重标极差分析法(R/S分析法)计算Hurst指数,对曲靖市发生干旱灾害的规律进行研究。研究表明,曲靖市是干旱频发地区,全年平均至少有1/3的月份会发生不同程度的干旱灾害,不同时间尺度SPI指数的H值均大于0.5,说明曲靖市干旱灾害具有长期记忆性,且时间尺度越大,这种长期记忆性越强。因此,曲靖市干旱未来的总体趋势将与过去特征相关,具有自相似性并且发生干旱灾害的周期在15~17 a之间,这与曲靖市的实际情况基本一致。     

基于SPEI的1981-2017年中国北方 地区干旱时空分布特征

基于逐日降水量实测数据以及根据Penman-Monteith公式获取的潜在蒸散发量,计算了中国北方地区1981-2017年的标准化降水蒸散指数（SPEI）,并采用Mann-Kendall检验及旋转经验正交矩阵（REOF）等方法,探讨了近37年来北方地区干旱时空分布特征。结果表明：（1）1981-2017年北方地区约有74%的区域SPEI呈减小趋势,其中显著减小（P<0.05）的区域占总面积的43%,区域平均SPEI趋势率为-0.015·a^-1（P<0.01）,1994年为其突变年;（2）近37年来,北方地区轻度干旱（-1.2相似文献   

景泰县近50年来气温、降水变化特征分析

采用线性趋势分析、Mann-Kendall、子波分析和功率谱分析等方法,分析了景泰县近50年年气温、降水的演变特征及对气候变暖的响应。结果表明:景泰年平均气温在1970年代中期发生了由降温到增温的转型,增温趋势明显,年平均气温增温率为0.32℃/10a。平均最低气温增温率高于最高气温,年平均日较差呈明显下降趋势,说明夜间增温高于白天增温。四季气温均呈上升趋势,但增温趋势表现出明显的季节非对称性,冬季增温最为显著,平均气温增温率达0.63℃/10a,为四季最高,秋季平均气温增温率为0.33℃/10a,春季为0.20℃/10a,夏季增温最小。降水量无明显的增减,但年际变化波动性较大。气温在1990年代中期发生增温的突变,降水没有突变现象发生。近50年来,景泰县气温的变化以8～10a、2～4a的周期振荡较强,年降水量变化的周期振荡以25a、9a、6a为主,在显著周期9a尺度上,两者为反位相变化结构,在5a时间尺度上自1990年代初期之后,降水与气温大致呈同位相变化。     

延安市近50年来降水特征及趋势变化的小波分析研究

利用Morlet小波对延安1952~2003年52年间的降水量进行了多时间尺度分析,结果表明,延安降水在3~6 a和25~32 a的时间尺度上变化较强,存在近22 a和3 a的降水周期,其中22 a的周期变化最为强烈。根据降水周期,延安年降水在2003年后的5~8 a内相对偏多,2007~2009年左右达到最大值,然后降水量开始减少,从2013年左右开始进入一个约10 a的少雨阶段。基于1952~1990年降水量资料,建立小波变换的最近邻抽样回归模型,用1990~2003年13 a的年降水量变化作为校验,13年中有11年的预测结果相对误差小于30%,说明小波分析和最近邻抽样回归模型结合可以较好地预测降水量的年际变化。     

Tree ring based drought variability in Northwest Tajikistan since 1895 AD

Determining the mechanisms controlling the changes of wet and dry conditions will improve our understanding of climate change over the past hundred years, which is of great significance to the study of climate and environmental changes in the arid regions of Central Asia. Forest trees are ecologically significant in the local environment, and therefore the tree ring analysis can provide a clear record of regional historical climate. This study analyzed the correlation between the tree ring width chronology of Juniperus turkestanica Komarov and the standardized precipitation evapotranspiration index(SPEI) in Northwest Tajikistan, based on 56 tree ring samples collected from Shahristan in the Pamir region. Climate data including precipitation, temperature and the SPEI were downloaded from the Climate Research Unit(CRU) TS 4.00. The COFECHA program was used for cross-dating, and the ARSTAN program was used to remove the growth trend of the tree itself and the influence of non-climatic factors on the growth of the trees. A significant correlation was found between the radial growth of J. turkestanica trees and the monthly mean SPEI of February–April. The monthly mean SPEI sequence of February–April during the period of 1895–2016 was reconstructed, and the reconstruction equation explained 42.5% of the variance. During the past 122 a(1895–2016), the study area has experienced three wetter periods(precipitation above average): 1901–1919, 1945–1983 and 1995–2010, and four drier periods(precipitation below average): 1895–1900, 1920–1944, 1984–1994 and 2011–2016. The spatial correlation analysis revealed that the monthly mean SPEI reconstruction sequence of February–April could be used to characterize the large-scale dry-wet variations in Northwest Tajikistan during the period of 1895–2016. This study could provide comparative data for validating the projections of climate models and scientific basis for managing water resources in Tajikistan in the context of climate change.