辽宁西部地区地面温度变化特征分析

为了辽宁西部山区小流域综合治理和农业生产工程服务,掌握近地面层气候变化规律,利用1953—2012年辽宁西部7个观测站逐月地面温度资料,采用气候统计诊断分析方法,对近60年辽宁西部年、季、月地面平均温度、平均最高温度和平均最低温度的气候变化特征和气候突变进行研究。结果表明：地面平均温度、平均最高温度和平均最低温度存在不同的升温趋势和变化特征。地面平均温度年均值气候倾向率为0.403℃/10 a,气候突变在1987年,大部分月份升温明显,各个季节不存在气候突变;地面平均最高温度年均值气候倾向率为0.331℃/10 a,不存在气候突变,仅有1—4月呈现升温,其他各月变化平稳;地面平均最低温度年均值气候倾向率为0.590℃/10 a,气候突变在1993年,各月、季升温显著。地面温度的上升趋势主要取决于地面最低温度的升高。研究结果对气候资源利用和开发,农作物种群的调整和布局,农业气象风险性决策具有参考价值。     

吉林省地表温度时空变化及影响因素研究

为了掌握吉林省地表温度的时空变化规律及其影响因素,利用吉林省46个气象站的气象数据,采用气候统计和诊断方法,分析了1961—2015年吉林省地表温度的时空变化及其影响因素。结果表明:1961—2015年吉林省地表温度平均值空间分布呈由西向东逐渐降低的趋势,气候倾向率由西向东先升高后降低。地表温度高的站点升温幅度小于地表温度低的站点。地表温度多年平均值的季节排序为夏季>春季>秋季>冬季。地表温度在1月最低,7月最高。1961—2015年吉林省地表温度以0.70℃/10 a的气候倾向率显著上升,春季、夏季、秋季和冬季气候倾向率分别为0.44、0.36、0.51、1.50℃/10 a。冬季和年平均地表温度分别在2001年和1993年发生突变。地表温度绝大多数异常气候年份为异常偏暖年,多在2010年之后。未来季节和年地表温度均呈上升趋势。海拔是影响地表温度的主要地理因子,气温是主要的气候因子。夏季降水量对地表温度为负效应,冬季降水量以正效应为主。     

气候变暖特征分析及对深层地温和冻土的影响

为了研究区域性气候变暖特征及其对深层地温和冻土的影响,运用气候倾向率分析方法,分析了辽宁西部地区1961—2010年不同时间尺度的气温变化、深层地温和冻土深度变化趋势。结果表明：辽西地区气候变暖明显,年平均气温倾向率为0.371℃/10 a,变暖区间主要出现在9月至翌年2月间,冬季是气候变暖的主体,倾向率高达0.778℃/10 a。气候变暖对深层地温和最大冻土深度的影响达到极显著水平(P＜0.01),年平均气温升高1℃,深层平均地温随之升高0.5℃;秋冬季气温升高1℃,冻土深度变浅5.8 cm;深层地温倾向率为0.258℃/10 a,最大冻土深度倾向率为-4.095 cm/10 a。研究结果可为辽宁西部地区工农业可持续发展及气候资源开发利用提供依据。     

1980—2015年柴达木盆地地表温度变化特征

为分析柴达木盆地经济作物藜麦的种植区划,本研究运用气候统计方法,对柴达木盆地1981—2015年11个观测站地表(0cm)温度进行统计分析。结果表明：近35年整个盆地、西部、东部两分区年平均地表温度分别为6.9、7.8、5.8℃;气候倾向率分别为0.70℃/10 a、0.71℃/10 a、0.69℃/10a,均通过0.001以上水平的显著检验。整个盆地、西部、东部地表年平均最高温度分别为34.0、36.3、31.3℃,气候倾向率分别为0.63℃/10 a、0.85℃/10 a、0.36℃/10 a,西部为东部的2.36倍;地表年平均最低温度值基本相等。大柴旦和天峻为西部和东部两分区的低值区,分别为-8.4、-9.7℃。地表平均温度的增温幅度在整个盆地表现为春季最大,冬季最小;西部的夏季最大,冬季最小;东部的春季最大,夏季最小。虽各区的增温幅度不同,但均通过0.05水平的显著性检验。盆地及分区的地表温度变化呈单峰型,7月达到最高值,1月为全年最低值。地表温度的变化与气温呈明显的正相关关系,与其他因子的相关性较小或呈负相关,故盆地地表温度的显著升高在很大程度受气温的明显影响。     

1961—2016年柴达木盆地东南部气温变化趋势分析

为了研究柴达木盆地东南部气候变化趋势,笔者利用柴达木盆地东南部都兰县气象局观测的1961—2016年气温资料,使用线性倾向估计、滑动平均、M-K突变分析等方法,分析了都兰县1961—2016年气温的变化特征。结果表明：1961—2016年都兰县年平均最高气温、年平均气温、年平均最低气温均呈极显著升高趋势,其气候倾向率分别为0.33 ℃/10a、0.28 ℃/10a、0.24℃/10a。年极端最高气温以0.23℃/10a的气候倾向率呈显著升高趋势,年极端最低气温以0.17℃/10a的气候倾向率呈不显著升高趋势。突变分析表明,年极端最低气温、年平均最低气温、年平均气温和年极端最高气温、年平均最高气温分别在1966年、1979年、1985年和1990年发生了由低到高的突变。     

新疆石河子地区热量资源变化特征分析

为了农牧业生产结构调整,充分掌握利用当地热量资源,做好气象为农牧业服务工作。选用1954—2015年气温资料,运用气候诊断分析方法,对石河子地区气候变暖及热量资源分析。结果表明:石河子地区年平均气温升高趋势明显,气候倾向率为0.39℃/10 a,说明石河子地区气候变暖明显;年平均气温在1988年、1989年发生气候突变,突变前后年平均气温升高了1.3℃;≥0℃、≥10℃积温增加趋势明显,气候倾向率分别为96.86℃·d/10 a、119.20℃·d/10 a,并在1985年和1986年出现突变,突变后热量资源平均增加306℃·d、364℃·d。石河子地区气温升高气候变暖热量资源增加,对农业经济发展,尤其对棉花丰产丰收具有较大的帮助。     

气候变化对陇东塬区冬小麦生长的影响分析

为了研究气候变化对冬小麦生长的影响,利用陇东塬区1981—2013连续33年冬小麦生育期观测资料及气候因子资料,采用线性回归、多项式函数、气候倾向率等方法,分析气候变化对冬小麦的影响。结果表明,33年来,冬小麦生育期内,平均气温显著增加,气候倾向率为0.75℃/10 a;有效积温上升,气候倾向率为45.79℃/10 a;降水总量下降,气候倾向率为-29.17 mm/10 a;日照时数增加,气候倾向率为25.75 h/10 a。气候变化引起陇东塬区冬小麦播种期和越冬开始期推迟,返青、拔节、抽穗、成熟期提前,冬小麦全生育期显著缩短,倾向率为-6.69 d/10 a;植株生长高度下降;植株密度,三叶期增加,其余发育期减少;分蘖数和大蘖数减少;越冬死亡率下降;不孕小穗率减少,籽粒数、千粒重、亩成穗率增加。1981—2013年陇东塬区冬小麦气候产量呈上升趋势,气候产量与生育期内平均气温呈负相关,与降水量、有效积温和日照时数呈正相关,水资源短缺是陇东塬区冬小麦生长的制约因素,温度是影响冬小麦产量的关键因子。     

新疆农八师垦区热量资源变化对农业的影响

为掌握新疆农八师垦区气温和热量资源变化规律,利用1955—2012年气候资料,采用气候倾向率、标准偏差及信噪比等气候统计诊断技术,研究热量资源变化特征。结果表明：年平均气温、≥0℃积温、≥10℃积温升高趋势明显,气候倾向率分别为0.364℃/10 a、89.981℃·d/10 a和111.23℃·d/10 a。年平均气温在1989年突变性升高,突变前后平均升高1.2℃;≥0℃积温在1989年突变性增加,突变后增加254℃·d;≥10℃积温在1994年突变性增加,突变后增加377℃·d。新疆农八师垦区20世纪90年代初气候明显变暖,热量资源增加,对于农业来说利弊共存,应扬长避短,趋利避害是开发利用热量资源首要准则。本研究结果可为当地农业建设、作物调整提供农业气候资源依据。     

气候变暖对霜期农业生产期温度和冻土的影响

以建昌县气候监测站1961—2012年逐日气温、地面温度及冻土深度资料为基础,运用现代气候统计诊断技术,分析了该地区霜期设施农业生产期气温、地面温度、最大冻土深度变化趋势和突变特征及对设施农业的影响。结果表明：自1961年以来,建昌县霜期设施农业生产期平均气温、平均地面温度明显升高,倾向率分别为0.32℃/10 a、0.29℃/10 a,气温在1982年突变性升高,突变之后气温平均升高1.2℃;地面温度在1989年突变性升高,平均升高1.1℃;最大冻土深度明显变浅,倾向率为-4.63 cm/10 a,1985年突变性变浅,突变后冻土最大深度平均变浅18.3 cm。当气温每升高1℃,冻土最大深度将变浅9.6 cm。霜期温度升高等于热量资源的增加,有利于设施农业的发展,冻土深度变浅可减少大棚内植物冻害。研究结果可为大力发展设施农业日光温室提供气候依据。     

辽宁西部热量资源及霜期变化特征

为了充分利用热量资源,预防霜冻灾害,更好地服务于农业生产结构调整。采用1953—2012年气候资料,运用气候诊断分析方法分析辽西地区热量资源和霜期变化。结果表明：辽西地区年平均气温、夏半年平均气温、冬半年平均气温变化速率分别为0.311℃/10 a、235℃/10 a、219℃/10 a;年平均最低气温、年平均气温、年平均最高气温在1986—1988年出现暖突变;暖突变之后使得近20年（1993—2012年）≥0℃、≥10℃活动积温增加256℃·d、233℃·d,初霜冻日期后推8天。热量资源虽然增加,而终霜日期并未提前结束,故大田播种期也不能提前;初霜日期明显后推,可考虑成熟期也后推的原则,如果播种期退后8~10天可减少95%终霜冻的威胁。辽西地区气温升高、积温增加和无霜期延长,对区域农业经济发展具有促进作用。     

气候变暖对辽宁西部地区冻土的影响

为了给工农业生产及冻土研究提供依据,利用辽宁西部1960/1961—2009/2010年冬季的气候资料,分析辽西半干旱区冻土持续期、冻土最大深度变化特征以及对气候变暖的响应。结果表明：辽宁西部地区冻土持续期变暖明显,气温倾向率为0.787℃/10 a,近10年比20世纪60年代升高3.2℃。在气候变暖环境下,冻土封冻始期变化平缓;冻土层化通日期存在提前趋势,近10年比20世纪60年代提前7天;冻土持续期存在缩短趋势,但不明显;冻土最大深度明显变浅,倾向率为-4.120 cm/10 a,近10年比20世纪60年代变浅12 cm。气温、地面温度及降水量对冻土最大深度影响显著,与气温存在线性关系,当气温每升高1℃,冻土最大深度将变浅5.74 cm。冻土层变浅有利于工农业生产,同时也有利于病虫越冬和界限北移,对防虫防疫不利。     

山西东南部气候变暖与某些灾害天气的演变特征分析

为了深入研究山西东南部地区气候变暖背景下某些灾害天气的变化规律,笔者应用1971-2010年山西东南部11个气象观测站年平均温度资料,对年际变化特征分析得出气候变暖的存在事实,年平均气温的上升速率为0.3℃/10年。利用年、季及年代平均气温与干旱事件、寒潮、高温日数的趋势演变对比分析,得出结论：气候变暖是灾害天气发生异变的主要原因。随着年代平均气温的升高,干旱事件次数增加;随年际温度趋势的上升,寒潮次数减少,其减少速率为4.8次/10年;秋季气温的升高使得寒潮开始期推后,秋季气温的上升速率为0.23℃/10年,寒潮的推迟速率为15天/10年;春季气温的升高使得寒潮结束期提前,春季气温的上升速率为0.3℃/10年,寒潮的提前速率为10天/10年;高温日数与夏季年代气温的变化趋势一致,从80年代起,随着年代气温的升高,高温日数明显增多。     

锡林郭勒地区近50年气候变化分析

为了解锡林郭勒地区对全球气候变化的响应程度,并为生态资源的开发利用提供可靠的基础依据。根据锡林郭勒地区15个气象站1960-2009年基本气象观测资料,运用一元线性回归、线性倾向估计、相关分析等数理统计方法,分析锡林郭勒地区近50年气候变化特征。结果表明,气温变化呈显著上升趋势,增温速率为0.43℃/10年,地表平均气温上升约1.6℃,气候生长期平均增加了7.1天。与全球、北半球、中国变化趋势基本一致,气温变化幅度大于全球。四季平均气温均呈上升趋势,其中冬季和春季上升趋势最为明显,秋季次之,夏季变化最小。地面风速呈显著减小趋势,变化速率为-0.28 (m/s)/10年。降水量、日照时数、蒸发量无显著变化趋势。锡林郭勒地区近50年的气候变暖趋势明显,全球变暖的大背景是影响该地区气温变化的主要因素,个别气象要素的变化趋势和速率具有区域性差异。     

辽宁西部半干旱区近50年降水趋势及周期变化

为了研究掌握辽西地区的降水趋势演变和周期变化规律,以充分利用降水资源进行抗旱减灾,根据典型代表性气象站逐年降水观测资料,采用数理统计方法、Mann-Kendall非参数相关检验、线性趋势拟合、距平累积和有序聚类分析法,分析辽西年降水和汛期降水的变化特征。结果表明：辽宁西部年降水量、汛期降水量年际间波动较大,近50年存在较明显的逐渐减少趋势。其中,年降水气候倾向率为-10.073 mm/10 a,趋势减少50.2 mm;气候倾向率-17.388 mm/10 a,趋势减少86.9 mm。年降水存在7年、20年周期;汛期降水存在8年、15~17年、20~22年周期。年降水突变点在1980年,突变前后年降水量下降9.4%;汛期降水突变点在1981年,突变前后降水量下降13.1%。辽宁西部降水逐渐减少,加剧了农业干旱,严重影响了地方农业经济的发展。     

气候变暖背景下秦岭地区≥10℃热量的时空变化

在全球气候变暖背景下,秦岭地区农业热量的时空变化研究对调整农业种植结构,优化农业产业布局和实现农业的可持续发展具有重要意义。依据1961—2010年秦岭南北71个气象台站的资料,应用气候倾向率、Mann-kendall 突变检验、Moralt 小波分析和ArcGIS 空间插值法,对秦岭南北近50 年来≥10℃的积温、初日、终日和持续日数的变化特征进行分析。结果显示：（1）秦岭南北≥10℃的积温和持续日数均呈增加趋势,初日为提前趋势,终日为推迟趋势;秦岭北部≥10℃初日变化速率低于秦岭南部,秦岭北部≥10℃积温、持续日数和终日的变化速率高于秦岭南部。（2）秦岭北部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为1995 年、2003 年、1973 年和2000 年,秦岭南部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为2004 年、1995 年、1974 年和1977 年。秦岭南北部≥10℃积温具有明显的20~30年和7~10年的振荡周期。（3）空间上,秦岭地区≥10℃积温的空间变化相似,整体呈增加趋势。     

朝阳地区近 50年生长季小麦有效积温变化特征分析

为了研究气候变化对朝阳小麦生长季有效积温的影响,合理应对气候变化,为区域气候变暖对农业生产影响评估及农业防灾减灾体系建设和完善提供基础依据。利用朝阳和建平1961—2011年共51年3—7月逐日平均气温资料,通过采用气候统计分析方法,分析了朝阳干旱地区生长季小麦有效积温变化规律和特征。结果表明：建平和朝阳有效积温气候均值均表现为增大趋势,朝阳春季、夏季和年有效积温气候均值都大于建平,增大变率高于建平;1970—1979年热量条件最差,2001年前后热量条件最好;朝阳和建平夏季和年有效积温增暖趋势基本一致,1996—1997年为突变点;建平1980—1989年增暖最大,朝阳2000—2009年增暖最大,增暖幅度大于建平;年有效积温增加趋势朝阳比建平明显,夏季有效积温增加趋势建平比朝阳显著。     

近54a新疆地区水资源的气候特征分布

为了探究气候变化背景下新疆地区水资源的气候特征,利用新疆地区50 个站点1961—2014 年的气象数据,通过陆面蒸发经验公式估算蒸发量及相应的降蒸差,并结合Mann-Kendall 非参数检验方法分析探讨近54 年新疆地区水资源的气候变化特征及时空分布。结果显示：（1）近54 年来新疆地区降水量、平均气温、蒸发量自发生突变以来呈显著上升趋势;（2）北疆的降水量最高,东疆降水量最低并且未通过显著性检验;（3）新疆各区域年平均气温变化趋势均以0.03℃/a 持续增加;（4）北疆降蒸差量接近全疆水平,南疆大部分地区与东疆区域降蒸差均小于0,表明该地区水资源严重不足,常年处于干旱;（5）降水量、蒸发量和降蒸差空间分布主要表现在由北至南,由西至东呈减少的趋势,平均气温呈增加的趋势。     

植物生长季热量资源趋势变化与气候突变

为了调整沈阳市植物结构,对低温冷害进行监测研究,保障粮食生产安全提供依据,采用气候统计诊断分析方法,对近60年沈阳市植物生长季热量资源变化趋势及突变进行研究。结果表明：近60年沈阳市植物生长季平均气温和≥10℃活动积温均呈显著上升趋势,气候倾向率分别为0.164℃/10 a和51.52℃·d/10 a。近30年植物生长季平均气温升高0.6℃;≥10℃活动积温增加180℃·d。应用信噪比诊断1951—2010年长序列气候突变不明显。经滑动平均和年际逐渐延长,植物生长季平均气温和≥10℃活动积温保持持续上升的正相关。研究结果对合理利用热量资源,调整农植物种植结构,合理安排农业生产工程具有参考价值。