中国干旱区气温变化对全球变暖的区域响应

选取中国干旱区77个气象站点1961-2007年的均一化气温资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall检验和Morlet小波分析等方法,研究了干旱区气温变化对全球变暖的区域响应。分析表明:①我国干旱区气温变化对全球变暖响应显著且具有鲜明的区域特色。1961-2007年,我国干旱区年平均气温呈明显上升趋势,约上升了1.8℃,平均气温升温速率为0.39℃/10a,增暖幅度与波动幅度高于同期全球以及中国区域平均。②我国干旱区气温变化季节与区域差异显著。各季平均气温均呈上升趋势,其中秋、冬两季增温明显,冬季气温线性变化率最大,为夏季增温的两倍有余。年均温与各季升温幅度区域差异较大,其中北疆、阿拉善高原升温幅度最大,南疆与河西走廊升温相对较慢。③年均温与各季气温的年距平序列突变主要发生在20世纪80年代中期以后。研究区各站点普遍存在着16～17年的年代际变化和6～7年的年际变化。综合我国干旱区年均温距平序列及其突变时间和振荡周期,可推断出干旱区气温将会持续以较高的变暖速率上升,至少最近10年这种趋势不会改变。④我国干旱区水热相互反馈作用错综复杂,气候变暖如何影响干旱区水热相互反馈作用机制,这将是进一步研究的重点。     

石河子地区年冻融指数的多尺度变化特征

基于石河子地区各气象站点1961─2013年的逐日平均气温数据,计算年冻融指数,并利用集合经验模态分解(EEMD)分析其多尺度变化特征。结果表明:在过去53 a,石河子地区冻结指数和融化指数的年际变化明显,其中冻结指数总体呈减少趋势,融化指数总体呈增加趋势,气候倾向率分别为-3.84℃·a-1和8.64℃·a-1。在年际变化上,冻结指数年际波动较大,其变幅为820~1 900.7℃;融化指数年际波动较小,变幅为3 518.8~4 577.9℃。在年代尺度上,冻结指数与气温呈明显的负相位,且两者的年际变化周期相同(3 a),年代尺度周期大致相当(10 a左右);融化指数与气温呈明显的正相位,且两者存在年际变化的同周期(3 a)。变化趋势特征表明,伴随着气温的增加,冻结指数呈非线性减少趋势,而融化指数呈非线性增加趋势。     

夏季北极涛动与亚洲中部干湿状况关系研究

利用NCEP/NCAR全球再分析资料和NOAA北极涛动指数资料,采用相关分析、谱分析、小波分析等,对北极涛动(AO)与亚洲中部干旱区(ACA)的干湿变化关系进行分析.研究认为:夏季北极涛动指数和ACA相对湿度场存在显著反相关,尤其表现在年代际尺度上;两者都于20世纪70年代初发生显著突变,2年准周期贯穿过去50年,但5年左右的周期在70年代中期以后表现显著.结果表明:AO突变前后,ACA海平面高度场、对流低层风场都具有显著变化,但ACA东半部和西半部受作用的亚系统并不一致,认为夏季ACA干湿状况突变及其周期特点转变的主要原因之一是AO突变引起环流场变化所致.     

1951-2008年中国主要城市风效指数的时空变化趋势

利用中国气象局提供的全国主要省会城市1951-2008年的逐日地面气象资料,分别计算历时58年的平均气温和风效指数(K)等,运用线性回归、Spearman秩相关和变化速率等分析气温和风效指数(K)的年代、季节以及空间分布的变化趋势。结果表明:1)1951-2008年全国主要省会城市的年平均气温呈上升趋势,变化速率为0.3℃/10a。2)历时58年,年平均风效指数(K)也呈上升趋势,变化速率为10.8/10a。3)不同季节风效指数(K)的波动范围不同,其中冬季变化幅度最大,夏季最小。其空间分布在四季当中总体呈现南高北低的态势。     

南疆和田地区气候变化特征分析——以北部绿洲区为例

应用和田地区六个代表气象站1960-2008年逐月平均气温、降水量和相对湿度资料,采用线性倾向估计、Mann-kendall、累计距平、Morlet小波等方法分析了49a来和田地区气温、降水、相对湿度三要素年及四季的时空变化、突变及周期特性,结果表明:(1)自西向东呈现出气温下降、降水减少、湿度减小的分布规律;(2)气温、降水、相对湿度呈线性增暖、增多、增大的变化趋势,尤以冬季气温增暖、相对湿度增大,夏季降水增多较为明显;(3)气温、降水、相对湿度均表现出明显的年代际和年际周期变化,年际周期尺度较年代际振荡复杂且时期性明显;(4)49a来气温、降水、相对湿度均有突变发生,各要素年、季突变点及突变性有差异;(5)三要素之间,气温与降水、气温与相对湿度成反相关关系,降水与相对湿度成正相关关系。     

基于Mann-Kendall法和小波分析中小尺度多年气候变化特征研究——以甘肃省白银市近50年气候变化为例

基于甘肃省白银市近50年来气温、降水资料,运用Mann-Kendall法和小波分析进行研究。研究结果表明:白银市气温总体呈升高趋势,降水量呈现波动变化。白银市气温1987年后增长迅速,作物生长期内平均气温的变化和年均气温变化基本一致,但其对年平均气温增加贡献不大。白银市降水量进入20世纪90年代略有增加趋势,但增加趋势并不明显,作物生长期内降水量与年降水量变化极为相似,这与白银市降水量偏少且相对集中有关。白银市气温变化存在2~5年,9~11年和约20年的周期变化;降水变化存在2~6年,9~10年和20年左右的周期变化;其中气温和降水变化周期中均以20年左右的年代际变化为主。     

呼和浩特市区1951-2010年气温变化特征的研究

为进一步揭示中国北方地区气候变化特征、基于不同尺度开展气象灾害分析预测,文中利用呼和浩特市赛罕区国家一般气象站1951-2010年日平均气温、平均日最高气温、平均日最低气温数据资料,详细分析了60年来呼和浩特市区气温随时间的变化趋势特征、不同季节的气温变化规律,并采用t检验法对这期间的气温突变状况进行了定性分析。结果表明:1951-2010年呼和浩特市区气温呈明显上升趋势,且平均日最低气温的增温态势比日平均气温和平均日最高气温更加显著;冬季增温幅度大于其它季节;20世纪80年代中后期呼和浩特市区气温出现了显著的变暖突变,冬季发生变暖突变早于其它季节;近60年来呼和浩特市区的变暖时间与华北及东北地区同步,早于中国及全球平均水平,且升温态势更为剧烈。     

50年来辽宁省地温变化规律及播种期地温预报研究

利用辽宁省38个站1961 ～2010年50a的0cm地温、5cm地温和平均气温资料,采用数理统计、气候倾向率、累积积温距平和信噪比方法,分析了0cm地温和气温、地-气温差的年际、年代际和季节变化特征,建立了春播期5cm地温预测模型.结果表明:0cm地温与气温在年际尺度上具有较好的线性相关关系;50a来,辽宁省年均0cm地温和气温均呈增温趋势,地温增温速率(0.39℃/10a)高于气温(0.30℃/10a);0cm地温和气温的季节变化以升温为主,冬季升温速率最为明显,夏季升温速率最慢,辽宁0cm地温对气候变暖的响应比气温敏感;年均地-气温差为1.4℃ ～2.6℃,温差没有明显升高趋势;年平均气温、冬季0cm地温、0cm地-气温差在1987年、2000、2003年发生了气候突变;春播期5cm地温预测精度平均绝对误差为1.2℃～2.8℃,可用于春播期地温预报服务.     

新疆克里雅河径流量变化的气候响应

基于1957—2013年克里雅河源流区兰干水文站径流、气温、降水观测数据,运用小波分析、M-K突变等方法,以时间序列进行非线性、多尺度响应分析。结果表明:(1)克里雅河径流量和气温呈非线性显著上升,降水量和蒸发量略有上升。(2)在年际尺度上,源流区径流存在8 a周期,气温、降水存在12 a周期;在年代际尺度上,径流存在22 a周期,气温、降水、蒸发量存在28 a周期,同时蒸发量还存有22 a周期。(3)在年际尺度上,径流与降水成正相关,而与气温、蒸发量成负相关;在年代际尺度上,径流与气温相关性更高,受气温影响更显著。(4)在周期振荡上,气温与蒸发量具有一致性;在对气候变化响应上,径流对气温、降水、蒸发变化呈交错滞后响应,该模式对克里雅河径流有削丰补枯的调节作用。(5)与乌鲁木齐河相比,克里雅河径流较乌鲁木齐河在突变时间上存在近10 a滞后,20世纪90年代克里雅河流域气温的异常偏低是引起突变滞后的主要原因。     

近50年开都河流域下游降水和气温变化特征分析

采用开都河流域下游焉耆县、和静县、和硕县三个气象站1960-2009年气温和降水观测资料,以线性趋势函数,M-K突变检验等方法,分析开都河流域下游气温和降水的年际变化、季节变化特征。研究结果表明:(1)焉耆县、和静县与和硕县的年平均气温呈上升趋势,年平均气温线性拟合增长率分别为0.366℃·10a^-1、0.256℃·10a^-1、0.033℃·10a^-1。(2)和硕县月平均最低气温呈现下降趋势,而焉耆县与和静县平均最高气温、最低气温均呈上升趋势;从季节年际变化来看,三个县四季气温均有增加趋势,冬季增温明显,秋季平均气温的年际变化幅度与年平均气温的年际变化幅度相似。(3)三个县年降水量距平值呈下降-上升-下降特征,降水量有微弱增多趋势。(4)和静县与和硕县两站气温异常,焉耆县降水异常,气温突变均出现在20世纪90年代,而且突变发生较频繁。