盛夏西太平洋副热带高压对陕西降水的影响

利用1961-2008年陕西78个气象站7-8月降水资料、西太平洋副高逐月指数资料及500hPa位势高度场和700hPa风场月平均再分析资料,通过相关、回归分析、小波凝聚谱分析等方法探讨盛夏西太平洋副热带高压对陕西降水的影响及机制,为盛夏陕西降水的气候预测提供依据.结果表明,盛夏副高强度、脊线、西伸脊点指数与陕西降水关系密切,副高偏强偏西时陕西降水偏多,副高偏北时陕西北部降水偏多、南部偏少.8月副高3个指数与陕西降水的相关关系更为密切,通过显著性检验的站点明显增多.副高的强度和位置变化引起副热带和中高纬度大气环流的异常,进而影响陕西降水.8月副高偏强偏西时,巴尔喀什湖阻高增强,700hPa西南季风的水汽输送增强,陕西位于冷暖空气交汇区,降水偏多;副高偏南时,水汽辐合区位于陕南,陕西南部多雨、北部少雨;副高偏北时,水汽辐合区位于陕北,陕西北部多雨、南部少雨.8月副高强度指数与同月陕西降水的显著共振周期为7 ～8a,且副高强度变化超前于陕西降水变化1.26a,说明8月副高强度的年际变化是引起同月陕西降水年际变化的重要原因.     

我国东部冬季降水异常与ENSO事件相关性分析

利用1951—2012年NOAA扩展重建的月平均海面温度资料,确定了11个El Ni?o年和10个La Ni?a年。分别对El Ni?o年和La Ni?a年中国东部降水进行合成,分析了东部冬季降水异常的空间分布,以及与ENSO事件的可能联系。结果表明,El Ni?o年冬季我国东部大部分地方多雨,La Ni?a年冬季我国东部大部分地方少雨,且ENSO敏感区在东南和华南。分析El Ni?o年和La Ni?a年海温异常和大气环流异常及低层水汽输送特征,发现El Ni?o年东亚冬季风偏弱,La Ni?a年东亚冬季风偏强。     

东亚季风与西北地区干旱关系探究

运用中国西北站点资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究东亚夏季风对西北地区夏季干旱影响,分析西北地区夏季降水量时空分布特征和东亚夏季风演变及与干旱关系。结果表明:东亚夏季风对西北地区夏季干旱情况有明显影响,季风强弱不同年份将带来西北地区夏季干旱情况的差异,强季风指数年的东亚夏季风区低空西南夏季风气流和高层东风气流明显偏强,雨带偏北,江淮流域和长江中下游明显干旱。弱季风指数年的东亚夏季风强度偏弱,夏季降水主要集中江淮及长江中下游流域,降水以三类和二类雨带居多,西北区降水稀少,干旱少雨。     

西安市近55年来降水的多时间尺度分析

运用回归分析法、小波分析、M-K突变分析,对西安站近55a的降水变化进行了分析.结果表明: 近55a来,西安降水量呈波动变化过程.受大气环流的影响,西安地区的降水与西北地区东部的降水变化一致,春季、夏季、秋季降水量都在下降,冬季降水在波动中有明显增加趋势;秋季降水与El Nino、La Nina之间存在一定的关系,冬季降水量增加显著与西风势力增强和南来水汽增多有很大的关系;3a、6a左右时间尺度在55a中始终存在,且周期振荡稳定.突变分析表明西安的降水在20世纪60年代和90年代左右有显著的突变点存在,即发生了明显的两次突变,两次突变都是由多雨期到少雨期.     

低纬高原冬季与春季降水特征及其环流背景差异分析

利用经验正交函数分解(EOF)、相关分析、小波分析等方法对低纬高原地区148站的气象观测数据进行分析,以揭示该区域冬、春季的降水时空分布及其环流背景差异,了解低纬高原干旱的原因。结果表明：冬、春季降水时空分布特征差异显著,春季降水量较大幅度高于冬季,差异最大区域位于低纬高原的西部和南部,呈“L”型区域分布;冬季降水在1985-1990年和2005年以后存在4～6a的振荡周期,1990年以后存在准2a和10a左右的振荡周期;春季降水在1995年以前存在较明显的4～6a振荡周期,2001年以后存在准2a的振荡周期。导致冬、春季降水差异显著的环流背景主要为：与冬季相比,春季青藏高原北侧的东亚大槽较弱;但高原南侧的南支槽活跃;海洋上的西太平洋副热带高压偏强偏西,沿着高压外围的气流更容易到达低纬高原,从而水汽输送更强;副高与南亚高压的两高辐合区向北延伸的范围更大,有利于低纬高原降水。进一步研究表明,低纬高原冬季降水主要与青藏高原南侧孟加拉湾附近区域的热力作用密切相关,春季降水则与该地区的比湿关系显著。     

晋北地区春季降水异常的环流特征及其与海温的关系分析

利用美国国家环境预报中心(NCEP)再分析资料、ICOADS的SST格点资料以及晋北地区18个台站1960-2008年春季降水资料,采用合成分析等方法,对影响晋北地区春季降水异常的海-气因子进行分析.结果表明,晋北地区春季多雨年中高纬度500hPa呈现“东高西低”的分布特征,在乌拉尔山以东至贝加尔湖以西一带有低压槽加强,晋北地区处于低槽的东南侧,西北冷空气与东南暖湿气流多交汇于华北一带,因而造成春季多雨天气.与此相反,在少雨年冷、暖空气势力较弱,弱的辅合区位于蒙古中部,不利于晋北地区春季降水的产生.通过分析晋北春季降水与海温异常的相关关系得出,当前期ENSO暖位相时,晋北地区春季降水偏多;前期ENSO冷位相时,晋北地区春季降水偏少.研究结果有利于了解晋北地区旱涝异常成因,为短期气候预测提供理论依据.     

发展旱作节水农业 确保农业增产农民增收

1白城市概况 白城市,位于吉林省西北部,地处松辽平原腹地。气候特征属中温带大陆性季风气候,主要受季风影响,春季干旱多风少雨,夏季炎热多雨,秋季昼夜温差大,冬季干燥寒冷。     

华北地区降水蒸发差与西太平洋副热带高压的关系

为揭示华北地区当代水资源受大气内部运动规律制约和海气相互作用的影响,采用小波相关和交叉小波变换方法,分析了华北地区降水蒸发差与西太平洋副热带高压脊线和北界位置变化的时频相关。结果表明,2000年以来华北南部的水资源短缺问题有所缓解,但以北京为中心的华北东北部仍处于持续缺水期;华北地区降水蒸发差与副高脊线及北界位置变化相关密切,存在年际和年代际尺度的显著相关振荡,与副高脊线的年代际尺度相关凝聚性最强;时域中年际尺度相关存在局部化特征,年代际尺度相关具有阶段性。分析认为,2000年以来副高脊线和北界位置偏北并维持反气旋型环流,有利于水汽向华北输送,使得华北降水增多成为近年来华北南部降水蒸发差增大的主要原因;而华北东北部仍处于持续缺水期,与东亚季风减弱不利于西南气流的水汽输送以及蒙古高原显著增暖导致蒸发增大等因素有关。副高强度和位置异常影响东亚季风强度和西风带槽脊位置引起华北降水和气温变化发生异常,对华北地区降水蒸发差的年际和年代际变化具有重要作用。     

洞庭湖流域雨季极端降水事件的环流演变特征分析

基于洞庭湖流域85个气象站点1961—2016年日降水数据和美国NCEP再分析数据,分析了洞庭湖流域1961—2016年雨季(5—9月)极端降水事件环流演变特征,考虑到极端降水的空间差异性,先采用som-k方法对极端降水数据聚类,再分析不同类型极端降水事件的环流演变规律。结果表明:低对流层气旋性涡旋的发展、500 hPa低压槽的加强、洞庭湖流域东南侧辐合带增强是该区域极端降水发生的重要原因,辐合上升运动区明显增强北移。各类别极端降水异常水汽输送通道并不一致,但异常水汽都主要来源于孟加拉湾、南海、西太平洋,受西太平洋副热带高压西侧的异常水汽流影响。西太平洋副热带高压的季节变化配合大气环流形势差异,导致动力上升条件不同,造成了洞庭湖流域极端降水事件的时空差异:北部型分布在27°—30°N,集中在6月、7月;中部型分布在26°—27°N,集中在5月、6月;南部型分布在25°—26°N,集中在5月、6月。     

东北地区作物生长季干旱时空分布特征及其环流背景

依据东北地区71个气象台站1961-2009年5-9月气温、降水资料,对帕默尔干旱指数(PDSI)评价实际干旱的能力进行验证,并对PDSI距平场展开经验正交函数(EOF)分析,同时利用NCEP/NCAR再分析资料对干旱年的环流背景做了初步探讨.结果表明,(1) PDSI对东北地区农作物生长季的实际干旱具有较高评估能力,但在个别年份容易高估干旱程度;(2)EOF前3个特征向量的累积方差贡献率达74.9％.其中,第1特征向量是主要的分布格局,为全区一致型,第2特征向量为南北相反型,第3特征向量为东西相反型;(3)近49a东北地区农作物生长季干旱以9a和23a的变化周期为主,未来几年内干旱趋势仍将持续增强;(4)在干旱年(PDSI≤-1),500hPa高度场上副高偏弱,东北地区处于槽后脊前,同时该地区为位势高度距平的正中心,受高压控制降水偏少.850hPa水汽通量场上,输送到东北地区的西南及东南暖气流的水汽明显较少,同时该地区不仅存在反气旋环流,而且其水汽通量散度大于0,不利于降水.     

近半个世纪以来四川盆地气温和降水的变化特征

为了了解全球变暖背景下四川盆地的气候变化规律及其演变趋势,该文利用四川盆地22个气象台站1961-2007年月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温、月降水资料,对四川盆地近半个世纪以来的气温、降水变化进行了分析。结果表明:近50a来四川盆地年平均气温呈上升趋势,但增温幅度明显低于全国平均水平,偏暖年份多发生在20世纪90年代以后,偏冷年份多出现在90年代中期以前,尤其集中在80年代;秋、冬季变暖的趋势大于春、夏季,夜间升温幅度大于白天。四川盆地年降水量呈下降趋势,少雨年多在70年代和90年代以后,多雨年多发生在60年代和80年代;除冬季外其余各季节的降水量均呈减少趋势,秋季减少最明显。     

洱海流域近59年水资源的多时间尺度分析

以分析洱海流域地区水资源的时序变化特征为研究目标,利用国家气象局整编的大理气象站气象资料(1951-2009年),用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量,分析了近59a来洱海流域地区降水和蒸散量的变化特征,并分析计算了相应的降蒸差及其演变特征。结果表明:(1)各年代降水量呈现了一个先减少后增加的变化规律,春季降水量有显著上升趋势,线性倾向值为13.6mm/10a,夏季各年代降水量呈现了一个先减后增加的变化规律,秋季降水量大体经历了"少-多-少"的变化过程,年降水量发生的两次突变都是由少雨期到多雨期,春季、夏季和冬季降水发生了明显的突变,春季和冬季突变后进入多雨期,而夏季进入少雨期;(2)年蒸散量在波动中有减少的趋势,达到7.8mm/10a,春季、夏季和冬季的蒸散量呈现波动变化特点,最近10a呈现显著减少的趋势,秋季的蒸散量呈现显著的减少趋势,达3.0mm/10a。年蒸散量和春季蒸散量存在明显的突变现象,但不是在同一时期发生,目前都处于低蒸散期;(3)年内降水量和降蒸差的逐月变化趋势基本相同,但月间分布不均衡,蒸散量逐月变化趋势呈现5月为最大值的近似单峰抛物线的线型分布;(4)未来本地区冬、春、秋季节干旱依然存在,影响作物尤其是坡耕地玉米和冬季大蒜的正常生长和发育。     

汉江上游近50a来降水变化与暴雨洪水发生规律

使用EOF分解、滑动平均和线性回归趋势分析,对汉江上游流域1960—2009年逐月及全年降水量变化进行时空分析。结果表明,汉江上游在近50a来,年降水量在总体上呈现出减少的趋势。各月份降水量变化以4月和9月降水量减幅最大,而6月和8月降水量则有所增加。1980—1988年是汉江上游流域气候转型期。由于大气环流形势发生变化,春季和秋季西南季风环流减弱,夏季东南季风环流增强。西南季风在6—7月中旬和9月通常会在汉江上游造成暴雨洪水,该阶段降水量的减少,可能会导致洪水发生几率减小。东南季风在7月下旬和8月会在汉江上游造成暴雨洪水,此期间季风的增强,可能会使该阶段暴雨洪水的发生几率增大。这些结果对于指导汉江上游水资源水能源开发和防洪减灾具有重要的意义。     

东北地区一次暴雨过程的诊断分析

利用MICAPS常规资料、NCEP分辨率1°×1°再分析资料等,对2013年8月15-17日东北地区一次暴雨过程进行诊断分析。结果表明:本次降水范围广、强度大,高空槽及东北冷涡是本次降水的大尺度环流背景;西南低空急流不断从渤海向东北地区输送水汽并在该地辐合,为本次降水提供了充足的水汽条件;散度的高低空配置表明,东北地区有强烈的上升运动,为暴雨提供了动力条件;假相当位温的高值区和较大的梯度表明,有较强的不稳定能量,利于对流性降雨的出现。本次暴雨的高低空和地面系统配合、动力、热力、水汽条件良好,均有利于暴雨的发生和发展。     

近50年福建省日照时数的变化特征及其影响因素

采用气候倾向率方法,对福建省64个站1961-2008年逐月日照时数以及对日照有影响的总云量、低云量、水汽压和相对湿度等资料进行了统计分析。结果表明：近50a福建省的年日照时数呈现出显著的减少趋势,平均减速为71.7h/10a,闽南地区减速最大。四季日照时数也表现出明显的减少趋势,减速为13.8～26.5h/10a,以夏季减速最大,秋季减速最小;最近30a夏季日照时数的减幅更大,春、秋季则呈增加趋势。从年代际变化看,20世纪60-70年代四季日照充足,均为正距平;80年代夏季偏多,其它三季为负距平;90年代春季正常,其它季节偏少。年日照时数异常偏多出现在1963、1971年,但从未出现过异常偏少年。年、季日照时数减少与低云量增加关系密切,而冬季日照时数的减少还与水汽压的增加有关。     

乌兰布和沙漠东北缘起沙风风况及输沙特征

输沙势(DP)是衡量区域风沙活动强度的重要指标,为探明乌兰布和沙漠东北缘风沙活动强度特征,评估区域风能状况,该论文基于"内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站"2013-2017年监测的风速、风向及输沙量数据,对乌兰布和沙漠东北缘的起沙风风况、输沙势及输沙率特征进行深入研究。研究结果如下:1)研究区年均起沙风风速为6.77 m/s,年均起沙风频率为19.74%,最大风速为20.76 m/s,三者均以春季最高,是主要的风沙活动期,秋季次之,夏季与秋季较为接近,冬季最小;2)研究区四季起沙风风向与全年起沙风风向一致,均以偏东风(NNE,NE,ENE,E)和偏西风(SW,WSW,W,WNW)为主;3)研究区年输沙势(DP)和年合成输沙势(RDP)分别为183.38和73.41 VU,属于低风能环境,年方向变率指数(RDP/DP)为0.40,属于中比率,年合成输沙势方向(RDD)111.15°,为ESE方向,表明乌兰布和沙漠东北缘沙物质主要朝东南偏东方向输移;年输沙势和年合成输沙势的季节变化特征和月变化特征均为春季显著高于其他季节;(4)16方位实测输沙率为35.11 kg/m·d,WNW方向的输沙率最大,春季输沙率显著高于其他季节。     

大沙河流域降水变化与输沙关系的研究

对皖西南大沙河流域1954～1999年的降水记录和该流域1970年以来的逐月径流和输沙量资料分别进行了趋势分析和关联分析，发现46年来，地处皖西南大别山区的大沙河流域降水的季节和年际变化异常显著，且降水有下降趋势，流域春季、夏季和全年的降水变化率分别为-7．4mm／10a，-13．06mm／10a和-4．6mm／10a。通过对同期降雨、径流和输沙量各因子相互间的灰色关联分析发现大沙河流域输沙量与日雨量大于100mm和50～100mm的暴雨次数关联最密切，其关联系数分别达到0．98和0．90，说明皖西南大别山地区降雨强度特别是大于100mm的特大暴雨和50～100mm的暴雨对地表侵蚀最为严重，是造成本地区水土流失的主要因素；此外，人类活动特别是人口和耕地面积的增加也是导致本地区水土流失的重要原因。     

近51 a长江中下游与黄河中下游地区夏季降水变化对比

[目的]对比分析长江中下游和黄河中下游地区夏季降水变化特征。[方法]利用长江中下游48个站点和黄河中下游地区的45个站点1960—2010年51a的夏季逐月降水资料,采用M—K检验和小波分析等方法,对其降水的年代际变化、降水序列变化的周期和突变点进行了对比分析,并对降水格局变化的原因进行了分析。[结果]1960—2010年,长江中下游地区的夏季降水呈增加趋势,黄河中下游地区呈减少趋势,整体上表现为南涝北旱;从年代际角度来看,20世纪60年代和70年代,长江中下游地区为少雨期,黄河中下游地区为多雨期;80年代,长江中下游地区降水量较70年代增多,而黄河中下游地区降水量减少;90年代,长江中下游地区的降水明显增加,而黄河中下游地区的降水持续减少;21世纪,长江中下游地区降水有所减少,而黄河中下游地区降水略有增加。小波分析结果表明,两个地区降水变化主周期都约为10~12a,但正负相位时段相反。两个地区的夏季降水格局的变化反映了东亚夏季风的强弱变化,东亚夏季风的强弱变化是造成这种降水格局的主要原因。[结论]在未来的10~12a内,东亚夏季风可能有增强趋势,需要注意未来中国夏季降水可能出现的南旱北涝变化格局。     

海南岛参考作物蒸散量时空变化特征及成因分析

根据海南岛18个气象站1971–2010年逐日气象资料和Penman–Monteith模型计算各站ET0,利用线性回归和ArcGIS空间插值技术分析年和四季ET0的时空变化特征,并采用敏感系数和气象因子的相对变化率相结合的方法对年和四季ET0变化成因进行分析。结果表明：海南岛18个市（县）年ET0均值为1191.4mm,其空间分布,除夏季外,年和其余各季ET0大致呈由东北向西南递增的趋势。近40a海南岛18个市（县）年ET0的气候倾向率均值为-5.0mm×10a-1,其中13市（县）为负值,5市（县）为正值。春、夏、秋、冬四季ET0的气候倾向率分别为-3.1、1.8、-0.7和-2.8mm×10a-1。总体来看,年ET0减少的区域主要是由于春季ET0减少所致,年ET0增加的区域主要是因夏季ET0增加之故。引起海南岛大部分地区年和春、夏、秋季ET0减少的主要原因是平均风速减小和日照时数的减少,冬季ET0减少除与平均风速减小、日照时数减少有关外,水汽压增加也是主要成因之一。年和四季ET0增加的区域主要是平均最高和平均最低气温升高。     

2007/2008年度冬季气候对农业生产的影响

2007／2008年度冬季（2007年12月-2008年2月）,全国大部地区平均气温偏低,阶段性变化明显,总体呈现前冬（2007年12月上旬-2008年1月上旬）偏暖、降水明显偏少,后冬（1月中旬-2月15日）持续偏冷、降水大部显著偏多的特点。1月中旬-2月初,出现了大范围历史罕见的低温雨雪冰冻灾害,设施农业、露天蔬菜、经济林果、油菜等越冬作物、养殖业受到严重影响,但低温雨雪天气利于杀灭病菌和虫卵,增加土壤和水利设施蓄水,为春季农业生产奠定较好基础;江南、华南以及贵州等地9月下旬-12月中旬持续少雨,严重秋冬连早,造成水库蓄水严重不足;云南和海南大部秋早持续至1月下旬,造成冬小麦、油菜、荔枝等长势偏差;东北地区大部和内蒙古东部1、2月份降水偏少5成以上,旱情持续发展。