河西走廊东部降水日数及强度的时空特征

利用1961～2007年河西走廊东部五站逐日降水资料, 分析了河西走廊东部不同降水日数及强度的时空演变特征.结果表明:近47年来,河西走廊东部降水量总体呈增加趋势;河西走廊东部总雨日、小雨日、中雨日和大雨日均呈增加趋势 ,小雨日数增长率最大;其中民勤、古浪、永昌、乌鞘岭雨日呈增多趋势,而凉州区为减少趋势.年降水强度也呈增强趋势,主要体现为小雨和大雨强度的增大,中雨强度有变小的趋势;其中民勤、凉州区、永昌、乌鞘岭降水强度一致为增加趋势,古浪降水强度为减弱的趋势.总雨日、小雨日、中雨日和大雨日数由南向北均呈减少趋势.河西走廊东部降水强度中心在南部山区的古浪,强度最弱的是中部凉州区,20世纪80年代河西走廊东部多小雨事件, 90年代、21世纪初的2001～2007年河西走廊东部多中雨和大雨事件;2001～2007年河西走廊东部小雨、大雨强度最强,而中雨强度最弱.     

甘肃不同强度降水日数变化对干旱灾害的影响

采用甘肃省60个地面气象站1961～2004年3～10月日降水量,统计了历年3～10月的降水量,小雨、中雨、大雨、暴雨日数和连阴雨次数;用相关分析方法研究了干旱气象灾害对不同强度降水日数变化的响应.结果表明,降雨量印小雨、中雨、大雨、暴雨日效和连阴雨次数都呈减少趋势;干旱面积和粮食减产量呈增加趋势;降水量、连阴雨次数、中雨日数与干旱面积和粮食减产量之间呈显著负相关,小雨和大雨次之;连阴雨次数和中雨日数减少,是造成干旱面积扩大、粮食大幅度减产的重要因素.     

河西走廊东部的降水特征

利用河西走廊东部武威市5个气象站近48年逐日降水资料,运用统计学的方法对降水量和降水日数的地理分布、出现频率、持续性和强度进行分析。结果表明:河西走廊东部年降水量和年降水日数由北向南逐渐增加,南部降水量是北部的3倍多,南部降水日数是北部的2倍多。年代降水量总体呈增加趋势,年代降水量日数总体呈减少趋势。年降水量(除古浪外)总体呈增加趋势,年降水量日数(除古浪外)总体呈减少趋势。降水主要以小雨为主,出现的几率92.6%～96.9%。各量级降水日数的变率较大,随着降水量级的增加降水日数迅速减少。持续1h的降水过程平均降水强度相对较小,随着持续时间增加降水强度呈增强趋势,最大降水强度的分布没有明显的地域性,且与降水过程持续时间关系不大。降水持续时间一般很短,持续1～3h的降水过程占绝大部分,且随着持续时间的增加,出现的频次迅速下降。年降水量的多少与发生强降水的场次关系很大,强降水场次20世纪90年代最多,80年代最少,强降水只出现在5～9月,8月最多,5月最少,共出现局地暴雨3次。本研究将为逐步建立该地区精细化的气象预报体系奠定基础。     

近51年河西走廊西部极端强降水事件变化研究

利用河西走廊西部8个气象站1960～2010年的逐日有效降水(日降水量≥0.1mm)资料,研究了河西走廊西部近51a极端降水事件变化的时空分布特征及变化趋势。结果表明:在河西走廊西部只要出现中～大雨或以上降水就算极端强降水;在空间分布上,河西走廊西部极端强降水阈值自西南向东北逐渐减小,极端降水总量分布与该区域年降水量的空间分布相似,极端降水指数倾向率空间分布很不均匀;在时间分布上近51年来河西走廊西部年极端降水总量和年极端降水强度均呈显著增加的趋势,极端降水频数增加趋势不明显,极端降水指数在3～5a和10～13a周期上反映明显,在60年代极端降水指数均发生了突变。     

北方枣区果实成熟期连阴雨致灾因子的时空变化特征

北方枣区是我国枣果主产区，果实成熟期连阴雨是枣树生育期影响产量品质最主要的气象灾害。利用北方枣区53个站点1971-2019年果实成熟期逐日气象资料，运用线性倾向分析法和ArcGIS空间分析技术，分析北方枣区果实成熟期连阴雨累积次数、连阴雨累积日数、连阴雨累积降水量和连阴雨平均相对湿度四个致灾因子的时空变化特征，为北方枣区枣果生产区划提供依据。结果表明：1)在研究时段内，北方枣区果实成熟期连阴雨站次比年际间变化很大，总体上呈上升趋势。2)北方枣区果实成熟期的年连阴雨累积次数、年连阴雨累积日数、年连阴雨累积降水量和年连阴雨期间平均相对湿度年际间变化很大，总体上呈轻微上升趋势；北方枣区枣果成熟期连阴雨各致灾因子年代际变化整体上在20世纪70年代到90年代呈明显降低的趋势，20世纪90年代到21世纪10年代呈显著增加的趋势。3)在空间分布上，北方枣区果实成熟期连阴雨累积次数、连阴雨累积日数、连阴雨累积降水量和连阴雨期间平均相对湿度值以新疆枣区最小，甘肃中西部枣区和宁夏枣区次之；在其东部，从北到南大体呈现逐渐增大的趋势。     

乌鲁木齐市近40多年降水演变特征

通过分析1960-2004年乌鲁木齐市各年代际的年平均降水、各季降水、大降水(中量以上)日数以及5～9月短时强降水的演变特点和变化趋势.结果表明:乌鲁木齐市平均年降水量20世纪60年代最少,70年代开始递增,80年代以后增幅明显且呈偏多趋势,90年代平均降水量各年份差异较大,气候异常加重;冬季增减幅度最大, 80年代以后平均冬季增幅最大;近几年大雨(雪)日及暴雨日呈迅速增多趋势;各年代5～9月短时强降水变化,60年代天气最少,以后逐渐增多,80-90年代迅速增多,近几年来短时强降水呈频发趋势.揭示和认识气候变化趋势,对提高预防城市内涝、局地洪水能力和应急建设具有一定的指导意义.     

新疆北部夏季强降水分析

基于1961-2007年新疆104站的逐日降水资料,分析了新疆北部夏季强降水量、强降水日、强降水比和强降水强度等特征量的气候条件和时间变化.结果表明:新疆北部夏季的强降水各特征量分布存在明显的区域差异.各特征量随地形增高而增多或增强,可能在海拔2 000 m左右存在最大降水带.局地强降水频繁,平均3～4 d就发生一次.北疆夏季强降水事件呈增多、增强趋势,天山山区和伊犁河谷尤为显著.同时,强降水各特征量存在明显的年代际变化,强降水量、强降水日和强降水比自20世纪90年代中后期以来,处在高值期,而强降水强度自1990年后,就处在相对高值期.用Mann-Kendall法对强降水各特征量进行突变检验发现,强降水量、强降水日和强降水比在1995年左右发生了由少到多的气候突变,而强降水强度在1990年和2000年后这种变化趋势表现显著.     

气候变暖情景下的青海湖水位变化

采用1960-2010年青海湖及周边地区的常规气象观测资料,分析青海湖流域极端天气气候的变化,并讨论此类变化对青海湖水位的可能影响。结果表明：青海湖流域年平均气温和极端气温呈增暖趋势,流域上游地区大风日数减少;流域年降水量有弱增加趋势,但降水日数减少,上游刚察站极端强降水发生频数增加且强度增强,出现降水集中;当年青海湖水位变化量与上年不同强度降水的累积量皆呈显著正相关关系,说明湖水水位受降水量的滞后影响。近年在降水集中化的作用下,水位变幅由负值转为正值,体现青海湖流域气候变化逐渐由“暖干”向“暖湿”化的方向发展。2004年以来湖水水位逐渐上升,为该地区水土保持、防风固沙和生态恢复起到积极作用。     

河西走廊东部沙尘暴特征及地面气象因素影响机制

利用1961—2015年河西走廊东部民勤、凉州和永昌逐小时沙尘暴资料以及代表站民勤逐日气温、地温、降水、最大冻土深度、积雪日数、积雪深度、平均风速、平均大风日数和近10 a逐小时气温、地温和风速资料,运用常规的气候统计方法,对河西走廊东部沙尘暴特征进行研究,并采用相关系数(Pearson)法进一步分析沙尘暴的影响因素。结果表明:河西走廊东部沙尘暴频次下午到傍晚出现最多,凌晨最少,沙尘暴频次春季上午开始增多,秋、冬季中午开始增多,夏季下午开始增多。河西走廊东部持续60～180 min沙尘暴频次最多,夏季持续1～30 min频次最多,长持续时间的沙尘暴上午开始增多,而短时间的沙尘暴基本出现在下午到晚上。沙尘暴频次月、季变化4月和春季出现最多,9月和秋季最少;近55 a沙尘暴频次呈减少趋势,主要是由大风日数减少、风速减小,地温、气温升高、降水增多、下垫面生态环境改善等因素造成。     

近58年河西走廊地区气温变化及突变分析

根据河西走廊地区敦煌、瓜州、酒泉、张掖、武威及乌鞘岭6个地面气象站1951-2008年的逐月平均气温、月平均最高、月平均最低气温资料,运用线性拟合、滑动平均和Mann-Kendall方法进行趋势和突变分析。研究表明:近58年来河西走廊地区年平均气温、最高气温、最低气温均呈上升趋势,其中最低气温的增温趋势明显大于平均气温和最高气温的上升趋势。年平均气温和最高气温暖突变均出现在20世纪90年代中后期,最低气温暖突变出现在1994年,气温年较差呈减小趋势。就各季而言,冬季气温的递增率最大,暖突变出现在80年代中后期,早于其他各季,说明河西走廊地区的增暖首先是从冬季开始的。     

河西走廊东部人工增雨试验效果评估

采用非随机试验,运用序列试验法、区域对比试验法、区域双比试验法和区域回归试验法,分析了1997-2004年5～9月份在河西走廊东部进行的人工增雨作业.试验发现,实施人工增雨作业后,8年平均累计增加降雨量131.5 mm,平均相对增雨率为26%.说明河西走廊东部进行的人工增雨效果是明显的,进行人工增雨是可行的.人工增雨为河西走廊东部开发利用空中水资源、改善环境、增加水库蓄水开辟了新的途径.     

河西走廊荒漠-绿洲区气候环境演变特征

根据河西走廊荒漠-绿洲交错区敦煌、金塔及民勤3站1960-2007年气温、降水、蒸发量等观测资料,利用距平时间序列和多阶自回归序列分析方法,探讨荒漠-绿洲交错区的年际气候演变特征。结果表明:在1960-2007年荒漠-绿洲交错区年均气温分为两个主时段,即1967-1986年为一低温时段,1987年开始转为一个相对较长的偏暖时段。目前,年均气温正处在历史的波峰状态,年均蒸发量显著增加。利用荒漠-绿洲交错区1980-2007年灌溉面积、地下水开采状况等资料,分析其历史演变特征,说明了在气候变暖的背景下,人类活动与环境的不相适应,大量扩耕、超采地下水是导致荒漠-绿洲交错区气候环境退化的主要原因之一。     

1958-2006年河西走廊极端天气气候事件变化特征

利用1958-2006年甘肃河西走廊18个观测站大雨、干旱、≥35℃高温、≤-20℃低温、霜冻、大风、沙尘暴、雷暴、冰雹等极端天气气候事件的年发生日数资料,采用多项式法、线性倾向、M ann-Kendall法、滑动t检验及Morlet小波等统计学方法诊断分析其变化特征。结果表明:近49年来,河西走廊大风、沙尘暴、低温、霜冻、雷暴和冰雹呈显著减少趋势,高温呈显著增多趋势,其中大风、沙尘暴、高温和霜冻分别于1996,1989,1996年和1998年前后发生突变;大雨和干旱频数总体变化不显著。20世纪90年代初,低温和霜冻由多趋少,高温、大雨和干旱由少趋多,与河西走廊突变增暖时间基本吻合。干旱和高温存在长期性变化周期,沙尘暴、雷暴存在阶段性变化周期,其余极端天气周期变化不明显。     

河西走廊中部一次强降水过程的多普勒雷达资料分析

利用张掖C INRAD/CC多普勒雷达资料,结合自动站逐时雨量、DEM和常规气象观测资料,对2005年6月30日~7月2日发生在河西走廊的一次地形强降水过程进行分析。结果表明:这次强降水是一次积层混合云降水,具有典型地形影响降水的回波特征;积状云主要由祁连山地形影响产生对流泡发展而成,降水主要集中在祁连山北坡和龙首山脉的西南侧;速度场上反映出低层冷平流、中高层暖平流的流场,致使这次降水持续发展,回波处于稳定;中低层负速度区面积增大,正速度区面积缩小,气流场为大尺度的辐合与暖平流叠加而成,为后期降水的水汽输送和加强提供了动力和热力条件;风廓线产品(VWP)上可以确定垂直风切变、冷暖平流及回波高度,进而推断降水的强度及生消;特殊的口袋状地形是造成局地强降水机理的主要原因。     

甘肃省近43年降水资源变化对农业的影响

选取甘肃省63个地面测站降水量资料,利用对比分析方法,研究了甘肃省降水资源变化特征及其对农业的影响.结果表明:年降水量,越冬作物生育期、春小麦生育期和秋作物生育期的降水量1987-2003年与1961-1986年相比,时空分布发生了明显变化,河西中东部为增多趋势,河东为减少趋势,分界线与黄河走向基本一致;河东年降水量减少的幅度和速率比河西增加的幅度和速率都大,河东气候向暖干化发展的趋势加快;旱作区降水量减少,极端干旱事件频繁发生,可利用降水资源更加紧缺,对农业可持续发展的负面影响明显增大.     

河西走廊中部近53年降水变化及未来趋势预测

利用位于河西走廊中部的6个气象站1957-2009年的降水资料,分析近53年降水量年际年代际变化、季节变化、空间变化、各月变化.在分析降水量历史演变的基础上,利用均生函数方法建立了河西走廊中部降水量的预测模型.结果表明:近53年该地区降水量以4.75 mm/10 a的速度在递增,20世纪80-90年代前期降水量出现下降...     

1961-2013年新疆雪雨比变化

基于中国国家气象信息中心发布的1961-2013年全国0.5°×0.5°逐日降水量和逐日平均气温数据集以及气象站点日降水量和气温实测资料,评估了该套格点降水资料在新疆地区的可信度,并利用格点降水资料研究了新疆地区降雪量、降雨量以及雪雨比的时空变化和突变信息.结果表明:内插到气象站点的格点降水数据和气象站点实测降水数据之间的偏差普遍较小,偏差在0.2 ～1.0 mm的站点个数占总站点数的72.55％,在绝大多数区域二者之间的相关系数均在0.80以上;1961-2013年,新疆降雪量呈微弱的增加趋势,增加幅度为0.11 mm·a-1,但没有通过0.05的显著性水平检验.降雨量以0.63 mm·a-1的速率呈明显的增加趋势(P ＜0.000 1),突变出现在1992年左右.雪雨比呈下降趋势,幅度为0.01 a-1 (P ＜0.05),突变出现在1991年左右;降雪量、降雨量及雪雨比表现出一定的空间分布差异,降雪量和降雨量在全区普遍呈增加趋势,而雪雨比在天山山地以北呈增加趋势,在天山山地以及天山山地以南主要呈减少趋势.在新疆冰川分布区域,降雪量倾向率在新疆北部呈增加趋势,而在新疆东南部呈减少趋势;降雨量倾向率呈增加趋势,且新疆东南部降雨量倾向率大于北部;雪雨比倾向率呈现出与降雪量倾向率相似的变化趋势.     

ENSO事件对河西走廊气候与气候灾害的影响

通过对河西走廊敦煌、酒泉、张掖、武威4个城市58 a来气温和降水资料的搜集和整理,分析该区域气温和降水的变化、ENSO事件对该区气候以及旱涝灾害的影响。结果表明：1952年以来,该区年均气温总体呈波动上升趋势,气温增长率约0.3 ℃/10 a;年均降水量略有增加,增长率约2.3 mm/10 a。在58 a内该区发生旱涝灾害的频率为50%。小波分析显示,该区域轻度旱涝灾害周期为4~5 a,中度旱涝灾害周期为13~14 a,大的旱涝灾害周期为18~19 a,重的旱涝灾害周期为26~27 a。ENSO事件对该区平均气温的影响比平均降水量的影响明显,厄尔尼诺年气温明显升高,降水量略有增加;拉尼娜年气温明显降低,但年均降水量增加了10.5 mm。ENSO事件与该区旱涝灾害关系显著,该区域的旱灾和涝灾主要发生在ENSO事件年或前后年,并且旱涝灾害多发生在连续性的ENSO事件年。