辽西北半干旱地区旱灾时空演变特征分析

中国辽西北半干旱地区多年来旱灾频发,已严重制约该地区的经济发展与人民生活水平的提高。为探索辽西北半干旱地区旱情特征及其发生规律,选取1965~2006年降雨量数据,采用标准化降水指数(standardized precipitation index,SPI)方法对辽西北半干旱地区历年干旱的频率、覆盖面积及强度特征进行计算,分析干旱的时间及空间分布特征,并利用Mann-Kendall趋势检验方法对干旱强度及干旱覆盖范围进行检验。结果表明:春季干旱发生频率位于30.95%~42.86%之间,整体上呈现北高南低及临海城市相对较低的分布趋势。夏旱频率略高于春旱频率位于30.95%~45.23%之间,但没有明显的地域分布特征。秋旱发生频率位于28.57%~45.28%之间,冬旱频率位于14.28%~30.95%之间,秋冬两季均体现沿海城市旱情略高于其他城市;春旱、夏旱及秋旱的覆盖范围有增强的趋势,而冬旱覆盖范围则有降低的趋势;强度分析表明,春旱及秋旱的强度均有增加趋势,而夏旱及冬旱强度则有下降趋势。     

1957～2007年桂林气象站降雨资料变化分析

[目的]研究1957～2007年桂林气象站降雨资料变化。[方法]利用桂林市区1957～2007年逐日降雨资料,采用趋势分析、小波分析、Mann-Kendall非参数统计检验法等方法,对51年来桂林市区降雨资料进行降雨趋势、降雨周期、降雨突变等分析。[结果]51年来桂林市区降雨量存在上升趋势,第1、第2、第3季度除个别年份变化稍大外,其余年份变化均大体相同,第4季度却有减少的趋势,且各年份变化较为明显,说明近些年的气候变化中,冬季的降雨量变化很不稳定,同时有越来越少的趋势;但整体来讲,桂林市区总降雨量变化不明显,但伴有上升趋势,说明51年来桂林市区气候变化不甚明显。小波分析表明,桂林市区降雨量变化以15年为一个周期、以2～3年为一个小周期。Mann-Kendall非参数统计检验表明,51年来桂林市区总降雨量的突变情况并不明显,但第2、第3季度的突变情况变化比较多,其中以近10年变化最为明显,可能是由于全球气候变化影响。[结论]该研究为桂林气候变化分析提供理论依据。     

近60年合肥市降雨特性分析

受城市化进度加快以及气候变化的影响,合肥市降雨特性在发生一系列的变化,根据1954 ～ 2013年合肥市气象观测站基础降雨资料,运用Mann-Kendall趋势分析法和Mann-Kendall突变检验法分析合肥市的降雨变化.结果表明,近60年来合肥市年降雨量变化较剧烈,从20世纪70年代初期开始,年降雨量呈现上升趋势,但上升趋势不明显;春季降雨呈下降趋势,夏季和冬季降雨均呈明显的上升趋势;秋季降雨也呈上升趋势,但不明显;在12个月份中,6、9、10月份降雨量变化最为剧烈,除4、5、9月份呈下降趋势以外,其他月份均呈上升趋势,其中1、2、6、8月份呈明显的上升趋势.     

基于Mann-Kendall分析的昆明降雨与气温变化趋势研究

根据昆明市1980~2005年的逐月气象资料,应用线性倾向估计法、距平值法分析了降雨量和气温的年内年际变化特征,并采用Mann-kendall方法对降雨量和气温变化趋势进行了检验分析。结果表明,1980~2005年昆明市降雨量呈上升趋势,但上升趋势不明显;平均气温呈明显的上升趋势;降雨量和平均气温年内变化呈两头小中间大的分布,季节分布明显。Mann-Kendall趋势检验表明,昆明市不同季节降雨量变化与年变化趋势不完全一致,春季、冬季和全年明显上升,秋季明显下降;不同季节平均气温变化与年变化趋势完全一致,均为明显上升趋势。     

气候因素对白洋淀上游主要河流径流的影响

采用Mann-Kendall(M-K)检验法、小波分析及R/S分析法,对白洋淀上游主要河流1986—2015年3个典型水文站点径流及降雨、气温的年际变化趋势、突变点、周期变化和持续性等演变规律进行分析,并探讨径流对降雨、气温的响应关系。结果表明:流域上游3个水文站点年径流均呈下降趋势,周期变化呈大-小-大趋势,且未来一段时间年径流仍将处于减少趋势。紫荆关站不存在突变点,倒马关站突变点发生在1994和2009年,阜平站突变点发生在2006年。流域上游年降雨量也呈下降趋势,但下降趋势不明显,其变化率为1.68/(mm·年~(-1));年均气温呈上升趋势,变化率为0.05℃/年。通过突变检验分析可知年降雨量没有明显的突变点,气温突变点发生在1993年。年降雨量和年均气温第一主周期分别为13年和14年。未来一段时间降雨、气温Hurst指数分别为0.69和0.75,流域会延续降雨量减小、气温升高的趋势,且持续性较强。通过演变规律分析得出气温变化影响径流量的大小,而降雨周期变化对径流周期影响更显著。     

太原市降水变化特征分析及对农业生产的影响

为了寻找太原市降雨变化特征和变化周期,分析旱涝灾害的影响因素,为太原市的农业生产提供一定的理论参考。从中国气象数据网收集了太原市气象站近70年（1951—2020年）的最新降雨量,并采用线性趋势法和滑动平均法对多年降雨情况进行了年际分析,采用Mann-Kendall法和累积距平法确定多年的年际降雨量突变年份,采用小波分析法得出该地区降雨序列的多时间尺度变化。结果表明：太原市多年的年际降雨量变化呈上升和下降交替波动的变化趋势;多年的年际降雨量的突变年份为2016年,多年的年际降雨量变化幅度波动较大;主要存在时间尺度为40～46年、6～12年、2～5年的3个周期变化规律,在40～46年时间尺度的周期变化最为明显,能量最强;降雨量对太原市主要农作物的影响极大,应结合灌溉或采取一些措施以保证该地区农业的可持续发展。     

1961—2004年广西降水的变化特征分析

为了减轻干旱、洪涝等自然灾害对农业产生的不利影响和为农业产业结构调整提供气候依据,需要对广西近年来的降水时空变化特征做进一步研究;本文以广西91个气象站1961～2004年降雨资料为基础,运用Mann-Kendall非参数检验法,系统分析了近44年来广西降水变化的特征;结果表明：1961-2004年广西年平均降雨量总体呈上升趋势,但上升趋势不显著。广西年降雨量有3个时间突变点,分别是1967、1984和1994年。全区大部分站点年降水日数呈明显下降趋势。夏季和冬季的极端强降水事件呈上升趋势变化。在空间变化方面,年降雨量呈明显上升趋势的有6个站点.年降雨日数全区大部分站点呈显著下降的趋势。     

鄱阳湖流域次降雨等级及其对降雨侵蚀力的贡献

【目的】降雨等级的划分有助于正确认识不同量级降雨对土壤侵蚀的影响,为水土流失防治决策提供科学依据。【方法】基于鄱阳湖流域16个气象站点1991—2020年的降雨数据,在日降雨等级划分标准的基础上,从土壤侵蚀动力角度出发,采用最小偏差法,分析次降雨与日降雨之间的对应关系,以确定次降雨等级。同时,利用时间序列分析方法(变差系数、倾向率、Mann-Kendall趋势检验)对各等级降雨进行年内、年际变化特征研究,分析该流域各等级次降雨对降雨侵蚀力的贡献。【结果】(1)次降雨中雨、大雨、暴雨的理论上限值分别为31.3 mm、64.6 mm、150.9 mm。(2)30年来鄱阳湖流域总降雨、非侵蚀性降雨和侵蚀性降雨的降雨场次均呈增加趋势,降雨总量和侵蚀性降雨量亦呈增长趋势,但非侵蚀性降雨量呈下降趋势。(3)各等级降雨在年内均呈现年初开始上升、至3—6月出现高值,随后呈总体下降趋势。(4)总降雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨等级次降雨侵蚀力密度随时间变化的倾向率分别为0.34、0.04、0.31、0.32和1.25 MJ/(hm²·h·10a),均为正值。(5)中雨、大雨、暴雨、大...     

河南省许昌市降雨侵蚀力演变特征研究

利用许昌市13个降雨量观测点1956—2014年的月降雨量数据,结合线性回归、Mann-Kendall秩相关检验、滑动t检验、Morlet小波分析以及克里金空间插值等方法,研究许昌市多时间尺度降雨侵蚀力的演变特征。结果表明,近60年来许昌市降雨侵蚀力在全年、年内时间尺度上的变化趋势均不显著,全年、汛期、春季和夏季时间尺度上呈减少趋势,其余时间尺度上呈增加趋势;全年、汛期降雨侵蚀力的空间分布均呈现由东南向西北递减的趋势,非汛期降雨侵蚀力呈现由西南向东北递减的趋势;许昌市全年、春、夏、秋和冬季降雨侵蚀力分别在1964、1998、1999、1969和1962年发生了突变;许昌市年降雨侵蚀力存在14、22、3年的第1、第2、第3主周期变化,季降雨侵蚀力也同样存在多个时间尺度的周期变化规律。     

山东省济宁市年降雨量演变与预测分析

济宁市人均占有水资源量不足全国平均水平的1/4,且水资源的时空分布受降水、地形地貌及人类活动影响较大,研究年降雨量的演变趋势和预测年降雨量是区域水资源规划中急需的工作。本文在对降雨序列的趋势和周期分析的基础上,通过加权马尔科夫链结合模糊集理论的方法,预测了该市的年降雨量。结果表明,尽管气温发生着变化,但降雨并无明显变化;经对2006~2009年4年的年降雨量进行预测检验,证明该预测方法有较高的准确性,预测2010年降雨量为660.39 mm,与周期分析结果一致。可以为当地水利部门的防洪抗旱工作及制定相应的政策措施提供决策支持。     

昕水河流域“水文法”基准期降水输沙相关关系统计方法研究

  目的  基于昕水河流域日尺度降雨和输沙数据,分析1958—2015年昕水河流域降水与输沙变化趋势及相关关系,比较年降雨量、汛期降雨量、侵蚀性降雨量、轻度产沙降雨量、中度产沙降雨量、强度产沙降雨量等6种统计标准和降水空间分布对“水文法”基准期分析降水输沙相关关系的影响,筛选最佳的降水输沙相关关系统计方法,提高“水文法”的计算精度。  方法  利用Mann-Kendall非参数检验方法分析降水量与输沙量变化趋势,双累积曲线法判定“水文法”基准期,Pearson相关分析法比较水沙关系相关性结果。  结果  昕水河流域年降水量无显著变化趋势,年输沙量呈显著下降趋势;6种统计标准下的水沙关系相关性由高至低依次为:强度产沙降雨量、年降雨量、侵蚀性降雨量、中度产沙降雨量、轻度产沙降雨量、汛期降雨量;低降雨强度但高降雨量降雨事件对研究区产沙贡献小,剔除产沙无效降雨能提高水沙关系相关性;午城、黄土、蒲县雨量站水沙关系相关性较好,大宁、桑峨雨量站水沙关系相关性较差。  结论  昕水河流域年输沙量变化与三北防护林及淤地坝建设等地表人类活动变化直接相关;研究区的产沙主要发生在夏秋季的强降雨事件中,强度产沙降雨量用于降水输沙相关关系研究结果最优,汛期降雨量不适用于降水输沙相关关系研究,产沙无效降雨会增加水沙关系研究的偏差,在缺乏降雨强度准确数据时,应选择降雨历时短、降雨量大的产沙有效降雨进行水沙关系分析;在流域尺度,降水空间分布对降水输沙相关关系有影响,距流域出口站距离较近雨量站降水数据的水沙相关关系较好。      

基于mann-kendall方法对张家口地区进行气温及降水趋势分析

采用张家口地区1981～2000年间气象资料,应用基本统计量分析方法对降水量的年际变化特征、月际变化特征及趋势进行分析,并应用Mann-Kendall检验方法进行突变性检验。结果表明:近20a张家口地区降水量变化趋势突变点是1984年,气温变化趋势突变点是1981年、1984年和1987年。     

1961～2010年海南兴隆气候变化趋势与突变分析

利用趋势分析和Mann-kendall检验统计方法对海南省万宁市兴隆旅游经济区近50年(1961~2010年)降水量、气温和相对湿度等气象因子进行趋势分析和突变分析.结果表明:兴隆地区年平均温度呈明显上升趋势,变化倾向率约0.288℃/(10 a);年降水量变化整体变化呈下降趋势,但未能通过显著性检验;年平均相对湿度的变化整体上表现出下降趋势,变化倾向率为-1.052%/(10 a);兴隆地区年平均气温的自20世纪70年代起开始呈现升高趋势,到1990年左右发生了突变,但年降水量、相对湿度未发现突变点.综上所述,兴隆地区近50年来气候变化趋势与全国范围基本一致,增温幅度略高于全岛水平;而降水量变化趋势与海南岛相反,呈现出微弱的线性下降趋势.     

重庆市沙坪坝区35年来降雨特征分析

基于35年的降雨资料,运用SPSS和Excel软件对重庆市沙坪坝区35年来降雨空间分布特征、年降雨的变化趋势及周期进行探讨。结果表明,研究区35年来年降雨量呈正态分布,根据年降雨量变化的线性趋势分析及降雨的趋势系数r指标的计算结果,可得出35年来研究区年降雨量有增加的趋势。从研究区的年降雨量距平序列来看,正距平的变化幅度均要比负距平的变化幅度大,年降雨变化具有明显的阶段性。气候偏干阶段和偏湿阶段与降雨丰枯趋势相一致,存在明显的年际变化。     

陇东地区降雨侵蚀力时空变化特征分析

【目的】对陇东地区降雨侵蚀力的时空变化特征进行研究,为认知该区域水土流失规律和指导水土保持工作提供参考。【方法】以陇东地区正宁、宁县、西峰、镇原、合水、庆城、华池和环县等8个区县气象站2001-2011年日降雨量资料为基础,采用日降雨量侵蚀力模型计算各站点降雨侵蚀力值,探讨分析了该区域降雨侵蚀力的年际变化和年内分布特征,并结合GIS软件分析了陇东地区年降雨侵蚀力的空间分布规律。【结果】陇东地区各区县气象站点年均降雨侵蚀力为1 144.8~2 048.5 MJ·mm/(hm2·h),且东南部明显高于西北部;中南部地势低洼的宁县和合水县由于侵蚀性降雨集中,其降雨侵蚀力值大于东南部年降雨量和侵蚀性降雨量最大、侵蚀性降雨天数最多的正宁县。区域降雨侵蚀力年内高度集中,各区县气象站点6-9月降雨侵蚀力占全年的84.4%~88.8%,呈显著的单峰型分布。区内降雨侵蚀力年际波动较大,各站点年际变率为29.09%~56.55%。趋势分析表明,陇东8个区县的年降雨侵蚀力总体呈减小趋势,其中华池和环县降雨侵蚀力减小显著(P0.05)。【结论】陇东地区年内80%以上的降雨侵蚀力集中在6-9月,空间上则由东南向西北递减,从时间上看,近年来该地区降雨侵蚀力呈减小趋势。     

基于Mann-kendall云南降雨与气温年际变化特征分析

根据曲靖、宣威、沾益、陆良四个站点30～40年的逐日气象资料,首先应用了线性倾向估计方法分析了降雨量和气温的年内变化特征;并使用了距平值法对气候变化特征进行了阶段分析;最后采用了mann-kendall方法对降雨量和气温变化趋势进行了检验分析。结果表明:降雨量除陆良站呈现明显下降趋势外,其他站点变化不明显;平均气温均呈现明显的上升趋势。     

成都市温度和降雨变化趋势及其对农业的影响

利用成都市1951～2009年共59年的地面气象观测资料,分析了多年平均温度、总降雨量及多年季平均温度、降雨量的时间变化序列。结果表明,成都的温度变化趋势与全球变暖趋势相同,年降雨量呈明显的下降趋势;温度明显上升主要发生在春季,盛夏降雨下降迅速。通过M—K检验发现,春季温度突变发生在1968年,盛夏降雨突变发生在1977年。春季气温上升,积温增加,有利于春季农作物的栽种和生长;盛夏降雨逐年减少,伏旱会越来越多,应加强农业水利设施建设。     

1951—2010年沈阳地区降水变化趋势分析

利用1951—2010年沈阳地区年平均降水量资料,采用滑动平均法、非参数检验法(Mann-Kendall突变检测法),分析了近60年来沈阳地区降水变化的总体特征及趋势。结果表明:1951—2010年沈阳市平均降水量总体呈下降趋势,通过Mann-Kendall检验,也表明沈阳市年平均降水总体上呈减少趋势,并在1958年和1960年有不明显突变。     

近50年淮河下游流域气候要素变化特征分析

运用Mann-Kendall统计检验、线性估计等方法对淮河下游临沂流域气侯要素的长期变化趋势及周期性进行了分析。研究表明,临沂流域气温有明显升高的趋势,且冬季增温幅度较大;临沂流域降雨量在夏季和秋季有下降的趋势,而春季和冬季则有增大的趋势,蒸发量则有下降的趋势;临沂流域中部,蒙阴、费县等区域,夏季降雨量减少较多,因此这一区域变干趋势会更加严重,从而导致未来气候变化情景下水源补给不足。     

江西省石城县降雨径流对森林质量的响应

  目的  分析江西省石城县域降雨径流和森林质量年代变化特征及规律,研究降雨-径流-森林之间的关系,为定量监测和科学评价南方红壤丘陵区水土流失与生态环境状况提供依据。  方法  根据石城县域1989?2018年的天然降雨、径流序列数据以及不同年代遥感影像图,采用小波分析、遥感监督解译及森林质量等级判定等方法。  结果  ①石城县域降雨径流随着年际变化表现出缓慢下降趋势,但下降趋势不显著;②森林质量指数随着解析年份的增加整体呈上升?下降?上升趋势;③森林质量提升具有显著滞洪作用;④建立石城县域小波模型,径流深与降雨量呈正相关,与森林质量指数呈负相关。  结论  森林质量的提升会加强森林涵养水源能力和森林滞洪作用。图4表5参27