羊毛湾水库流域气温和降水变化特征分析

本文旨在通过对羊毛湾水库流域的气候变化特征进行研究,深入了解水库流域气候的长期演变规律,为水库后期建设规划、运营管理及水库的水源预报提供一定的理论基础和参考意义。利用流域内气象站1960—2017年气候资料,采用统计、距平分析及Morlet小波分析等,对水库流域近58年来气温及降水时间序列的季节变化和年际变化进行多尺度分析。结果表明：水库流域年平均气温以0.24℃/10a的倾向率呈上升趋势,尤其是10年代以来气温升高趋势最为显著;年降水量以1.6mm/10a的倾向率呈弱下降趋势,但夏季和冬季呈弱增加趋势;气温的小波分析表明流域内平均气温存在4年、10年、20年的变化周期,其中20年的强显著周期。降水存在4年、8年、22年的变化周期,强显著周期为22年;通过小波变换系数图可知,流域未来几年内气温仍呈现偏高趋势,降水则呈偏少趋势发展。     

辽宁省近56年气温变化研究

为了简单分析辽宁省气温变化的现状,根据辽宁省23个气象站点1958—2013年的年平均气温、平均最高气温、平均最低气温以及极端最高、极端最低气温等气象要素资料,通过气候倾向率、滑动平均、Mann-Kendall突变检验以及反距离权重插值法等方法,分析了辽宁省近56年来气温变化的特征。结果表明:辽宁省年均气温整体呈明显的上升的趋势,尤其是20世纪90年代后,年均气温的增加趋势更加显著。受纬度及海陆位置差异等因素的影响,辽宁省年均气温的空间分布整体上是由东北向西南方向逐渐增强。在整个时间域内年均气温波动存在1个突变点,即发生在1988年;并且主要存在3个主周期,第1主周期为12年,第2、3主周期为21~22年和8年,各主周期都有一定的年代际变化。     

张家口近48年气温变化特征分析

为了找出张家口近48年气温变化规律,为农业生产提供一定理论依据,利用张家口1962-2009年13个区县气温资料,运用一元线性回归、相关分析、小波分析周期等多种统计方法,对该地区气温变化规律进行了分析。结果表明：随着海拔高度的递减,张家口年平均气温自北向南逐渐增高,年较差从西北到东南呈递减趋势;夏季气温的标准差和离差系数小于其他季节,日较差也较小,是气温最稳定的季节,最适合农业生产;1962-1986年张家口处于冷期,1987年开始转入暖期,2007年是最热的一年;坝上年平均气温年代际变化存在准16年和23年周期,坝下有15年和22年周期,而年际变化都以8年和4年周期较为明显;近48年来,张家口气温呈上升趋势,增温率为0.4℃/10 a,最大增温时段出现在1985-1998年,此时段的倾向率达到了1.0℃/10 a;近48年来,张家口年平均气温未出现过异常偏冷年,异常偏暖年和显著偏暖年出现在最近12年。     

榆社县近50年气温变化特征分析

为了掌握榆社县近50 年气温变化规律,为生态农业扶贫开发项目开展提供理论依据,利用1961—2010 年榆社县气温资料,采用线性倾向估计、相关系数分析、滑动平均,Mann-Kendall 检验等方法,对气温变化的特征及变化趋势进行了分析。结果表明：近50 年来榆社县年平均气温呈升温趋势,气温倾向率0.08℃/10a。年平均最高气温、冬季平均气温、年极端最高气温、春季平均气温年际变化均呈升温趋势,气温倾向率分别为0.30℃/10a、0.28℃/10a、0.21℃/10a 和0.12℃/10a;而年极端最低气温、夏季平均气温、年平均最低气温、秋季平均气温却呈降温趋势,气温倾向率分别为-0.30℃/10a、-0.04℃/10a、-0.03℃/10a 和-0.02℃/10a。升温趋势显著时段主要出现在20 世纪90 年代,而降温最明显时段出现在20 世纪80 年代;年平均日较差变化呈增高趋势,90 年代达到最大值。榆社县气候变暖主要是白天增温明显,尤其体现在冬、春季,气温在20世纪80年代中后期至90年代后期有较明显的暖突变。     

辽宁省近56年来气温变化研究

为了简单分析辽宁省气温变化的现状,根据辽宁省23 个气象站点1958—2013 年的年平均气温、平均最高气温、平均最低气温以及极端最高、极端最低气温等气象要素资料,通过气候倾向率、滑动平均、Mann-Kendall 突变检验以及反距离权重插值法等方法,分析了辽宁省近56 年来气温变化的特征。结果表明：辽宁省年均气温整体呈明显的上升的趋势,尤其是20世纪90年代后,年均气温的增加趋势更加显著。受纬度及海陆位置差异等因素的影响,辽宁省年均气温的空间分布整体上是由东北向西南方向逐渐增强。在整个时间域内年均气温波动存在1 个突变点,即发生在1988 年;并且主要存在3 个主周期,第1主周期为12年,第2、3主周期为21~22年和8年,各主周期都有一定的年代际变化。     

近40年重庆市霜冻变化特征分析

为了充分认识全球气候变暖背景下重庆霜冻气候特征,为优化农业种植结构提供更多参考信息,利用重庆城口地面观测资料,应用统计分析等方法,分析近40年重庆霜冻变化特征。结果表明：（1）近40年来,重庆初霜日和终霜日均为推后趋势,初霜日推后速率较终霜日大;无霜期呈缓慢延长趋势;21世纪以来,初终霜日推后的趋势均有所加大,而无霜期延长的趋势则明显减小。（2）霜冻强度变化较为平缓,但终霜冻重于初霜冻;21世纪以来,初终霜冻的强度均明显减弱。（3）近40年来,重庆初、终霜日和无霜期均存在明显的年代际变化和周期变化。初霜日存在约30年的大周期,终霜日存在约23年的大周期,初霜日偏离常年值的趋势为先减小后增加,21世纪以来,出现极端偏迟的几率在增大,而终霜日为持续减小趋势。（4）总体上,初霜日异常年份较终霜日多,21世纪以来,异常程度加重。因此,认识霜冻发生规律,适时改善农业种植结构,才能有效提高农业生产质量。     

1961—2010年普兰店市气温变化特征分析

为了得出近50年来普兰店市气温变化的特点及其规律,利用普兰店市1961—2010年的气温资料,并使用小波分析、线性趋势分析以及其他数据处理、分析等方法进行分析研究。结果表明:普兰店年、四季的气温分别存在每10年0.24℃、0.22℃、0.13℃、0.24℃和0.41℃的升温趋势。普兰店市年平均气温存在2~6年的震荡性周期变化特征,春、秋2季存在5~8年的震荡周期,夏、冬2季气温的震荡周期分别为2~4年和3~7年,其中3年、4年周期分别通过检验。     

近40年山西东南部地区气温变化特征分析

为了研究山西东南部地区气温变化特征趋势,笔者利用1971—2011 年山西东南部地区16 个气象站的气温资料,采用线性倾向估计法、滑动平均法及突变分析法等手段,分析了近40 年来山西东南部地区气温变化特征。时间分析结果表明：山西省东南部地区近40 年的年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、年极端最高气温、年极端最低气温均呈上升趋势,其气温倾向率分别为0.27℃/10 a、0.29℃/10 a、0.36℃/10 a、0.18℃/10 a、0.46℃/10 a,且发生突变时间为1989 年;空间分析结果表明：山西东南部地区中部及东南部地区的升温幅度高于北部及东北部地区,总体呈上升趋势。     

1957-2017年朔州气温变化特征分析

为研究朔州气温变化的区域性差异,合理开发区域气候资源,更好地改善农业生态环境,本文利用1957-2017年朔州年平均气温、平均最高最低气温、极端最高最低气温数据研究朔州气温变化的气候特征。结果表明：(1)朔州近61年年平均气温呈现上升趋势,增温速率为0.4℃/10a,明显高于全国的增温速率(0.25℃/10a)。4季平均气温也呈现上升趋势,其中,冬春季增温比较明显。(2)年平均最低气温和极端最低气温增温速率分别为0.47℃/10a和0.61℃/10a,远远高于年平均最高气温(0.3℃/10a)和极端最高气温(0.18℃/10a)的增温速率。(3)气候异常分析可知,4季均可发生异常,其中冬季发生异常的年份最多。(4)通过M-K突变分析可知,平均最低气温和极端最低气温突变与上世纪70年代,早于年平均气温的突变时间(上世纪90年代)。     

近58年本溪山区蒸发量和降水量的变化特征分析

为了进一步揭示本溪山区蒸发量和降水量变化特征,利用本溪市草河口气象站1953—2010年的气候资料,运用统计分析、山本检测、小波分析等方法,对蒸发量与降水量的年代际变化趋势、突变进行检测和周期分析。结果表明：年蒸发量呈显著的增加趋势变化,其线性倾向率为25.64 mm/10 a;四季蒸发量也呈增加趋势变化。降水为不显著减少趋势变化,其速率为-30.64 mm/10 a,春季为显著增加趋势,秋季为显著减少趋势,夏季和冬季为不显著减少趋势变化。蒸发量与降水量具有非常显著的相关性;降水量减少速度略大于蒸发量,加快了本溪山区气候变干的趋势。     

庆阳冬半年最低气温的变化特征分析

为了研究庆阳市冬半年最低气温变化特征,分析气候变化对农业生产的影响,根据庆阳有代表性的3个站的冬半年平均最低气温资料,使用统计检验方法,分析了1960年以来庆阳冬半年最低气温的时空变化规律及最低气温突变事实。结果表明：庆阳在55 年以来,冬半年最低气温在波动中呈上升趋势,以南部塬区最为显著。在资料分析期内,最低气温均发生显著突变,进入异常增暖时期。因此,庆阳各地的冬半年最低气温的波动升高,农耕期延长,热量资源增加,为当地的特色农业及农业产业结构调整带来新的发展空间,但由此带来的病虫害流行蔓延风险增大,应引起重视。     

近35年柴达木盆地气温变化特征

为了进一步研究分析柴达木盆地藜麦种植的气候适应性分析及气候区划,笔者利用1981—2015年盆地11个观测站逐月平均气温资料,采用气候统计诊断分析方法计算气温的年、季、月平均值以及气候倾向率,研究其相关系数、突变特点及变化周期。结果表明：近35年来盆地气温经历了2个时期,1981—1997年为相对偏冷期,1998—2015年是相对偏暖期;年平均气温、最高气温、最低气温增温趋势分别为0.50℃/10 a、0.49℃/10 a和0.62℃/10 a;春季最高气温增温显著,其他季节最低气温增温显著,四季平均气温增温显著;在逐月变化中12月、1月增温不显著;在空间分布上,天峻为气温的低值中心,格尔木和诺木洪为气温的高值中心,气温升幅分别以西部的冷湖和东部的都兰为低值中心,而中部偏高。通过累积距平以及Mann-Kendall进一步检验确定,平均气温、最高气温和最低气温的气候突变年份分别为1996年、1993年和1998年;用Morlet小波变换对盆地气温变化周期分析发现,平均气温与最高气温在不同时段的对应关系均较好。     

东北地区冬季气温变化特征研究

利用1961—2014年站点观测月平均资料,选取东北27站,利用EOF分解方法分析中国东北地区冬季（12、1、2月）2 m气温时空变化特征,并通过相关分析得到东北地区2 m气温时空变化与太平洋海温及大气环流的关系。研究结果表明：EOF分解第一模态显示为全区一致的升温趋势,尤其表现在吉林省和黑龙江省;EOF分解第二模态为东北南部与东北北部的反位相关系,表现出显著的年际变化特征。与海温的相关关系研究表明：东北地区整体的升温趋势与赤道印度洋海温密切相关。从环流特征来看,对流层上层极涡强度偏强,并收缩在极地,东北地区为异常高压脊控制,抑制极地冷空气向南扩散;东北地区气温的南北振荡与赤道太平洋海温密切相关,前期及同期赤道东太平洋海温异常偏暖,对应东北气温南高北低的形势,从环流形势来看,大陆冷高压偏弱,贝加尔湖到雅库茨克为显著低压槽,值得注意的是与中纬度太平洋位势高度显著正相关,与东北到北太平洋位势高度显著负相关,与对流层上层赤道东太平洋位势高度显著正相关。     

近51年山东临沂市冷暖冬气候特征及其成因分析

为了掌握临沂市冬季气候特征及其冷暖冬的成因,减少冷暖冬对农业生产的不利影响,以便更有效利用冬季气候资源服务于临沂地区农业生产,利用临沂市1961—2011 年12—2 月气温观测资料,采用统计方法进行气候诊断研究,分析了临沂市近51 年冬季平均气温的变化趋势,在此基础上,依据中国国家标准《暖冬等级》,参照单站、区域暖冬等级标准,确定了单站和区域冷冬等级,统计分析了1961—2011 年临沂10 个站冷、暖冬事件的气候变化特征。结果表明：近51 年临沂各地冬季平均气温呈明显升高趋势,尤其是在20 世纪90 年代以后表现更为明显。临沂单站和区域暖冬指数均呈显著上升趋势,51年区域暖冬事件共发生10 次,强暖冬3 次,主要出现在20 世纪90 年代以后。各站冷冬事件发生频率为47%~59%,强冷冬频率为20%~31%。区域冷冬指数呈-17.7%/10 a 的显著下降趋势,区域冷冬事件共发生27 次,其中强冷冬14 次,主要出现在20 世纪80 年代以前,20 世纪90 年代以后显著减少,与暖冬成相反的变化趋势。冷暖冬的成因主要归咎于温室效应、东亚冬季风、西太平洋副热带高压、ESNO等因素,其中最重要、最直接的原因取决于南下冷空气的强度和频率,冷空气强且频,其冬必冷,冷空气强度小、频率低,则易出现暖冬。     

气候变化背景下江苏省冬小麦发育期对冬季积温的响应

利用江苏省35 个气象台站1960—2010 年的冬季积温资料和9 个农业气象观测站的冬小麦主要发育期资料,利用曼-肯德尔(Mann-Kendall)法、线性倾向估计和相关分析等数理统计方法,分析江苏省冬季积温的时空分规律、冬小麦主要发育期的基本特征和变化趋势及冬季积温对冬小麦各主要发育期的影响。结果表明：气候变暖背景下,（1）淮北地区自20世纪90年代初、淮河以南地区自20世纪90年代中期起的冬季积温呈显著增加的趋势;（2）从主要发育期特征来看,淮河以南地区播种—拔节期及以后各发育期长度较淮北地区更短;冬小麦播种—拔节期长度的各地差距最大,播种—孕穗、抽穗、开花、乳熟和成熟期长度的差别逐渐缩小,且淮河以南地区各站点播种—孕穗、抽穗、开花、乳熟和成熟期长度的差距较淮北地区小;（3）从主要发育期长度的年际变化趋势来看,近30 年来,播种—拔节期长度明显缩短,拔节—成熟期长度则显著延长,且产量形成的关键期——开花—乳熟期长度随时间也明显延长;（4）随着冬季积温的增加,播种—越冬、拔节—成熟、开花—乳熟期长度显著延长,越冬—拔节、播种—拔节期的长度与冬季积温线性负相关。分析冬季积温对冬小麦各发育期的影响,为进一步掌握其发育期变化的规律提供依据,对更好地指导冬小麦的生产管理具有重要的指导意义。     

近40年黄土高原丘陵红枣主产区气温变化特征及其影响分析

为进一步了解气候变化背景下黄土高原丘陵红枣种植区气温变化特征及其影响,为红枣产业发展提供科学依据。利用红枣种植区1971—2010年气温资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendal法、滑动T检验和Morlet小波分析等方法,研究了该区域年、季平均气温以及年极端最高最低气温的演变特征。结果显示：近40年红枣种植区年平均气温和年极端最高气温显著上升,年极端最低气温下降;四季中冬季增温最明显,其次是春季、夏季、秋季。气温在20世纪80—90年代发生突变,冬季气温突变出现最早,其次为年、春季、夏季气温,年极端最高气温。气温主要存在31年左右的周期。空间分布上具有南高北低、西高东低的特征。气温升高对红枣物候期、产量、病虫害等方面均产生一定影响。     

什邡市近52年日照时数变化特征及原因分析

为充分利用什邡农业气候资源、合理安排农业生产提供科学依据,笔者利用什邡1961—2012年逐月、逐年日照时数及相关要素等资料,采用统计学、Mann-Kendall法等方法,研究分析什邡近52年日照时数变化特征及其原因。结果表明：（1）年日照时数整体呈明显减少趋势,气候倾向率达-47.3 h/10 a;从21世纪初开始有显著减少趋势;夏季减少趋势最显著,气候倾向率达-27.9 h/10 a;月日照时数变化呈单峰特征。（2）年、夏、冬季日照时数检测到突变点,均呈显著减少趋势。（3）年日照时数与晴天日数、降水量呈正相关,与平均气温呈负相关;日出、日落时段日照时数明显减少与日出、日落方向障碍物增多、仰角增大有关。     

1961—2014年南充市气温周期变化和突变特征分析

在全球气温变暖日趋加剧背景下,探索和研究过去数十年间南充市气温的变化特征,可以为当地经济社会可持续发展提供一定的理论参考依据。利用南充市所辖7个气象观测站1961—2014年的逐日观测资料,计算得出南充市近54年逐年及四季平均气温;同时,利用功率谱分析、Mann-Kendall突变检验和滑动T检验方法对气温的周期变化和突变特征进行分析和讨论。结果表明：近54年来的南充市气温存在显著周期性变化;年平均气温和春、夏季平均气温出现突变,其中年平均气温和春季平均气温出现了由冷到暖的突变,突变点为2006年,秋、冬季平均气温未出现突变。2006年的南充市气温异常偏高,为历史第2高位,多项气象记录突破历史极值,这与研究得出的近54年南充市年平均气温突变点为2006年这一结论相符。     

1953—2010年安康市气温变化特征分析

气温变化特征是全球气候变化研究中的一个至关重要的课题, 其研究对生态环境建设与保护、农业生产以及气象灾害的防灾减灾等具有重要意义。笔者以安康市为研究对象, 采用 1953—2010年逐日及年平均气温数据作为基础资料, 运用气候倾向率、 滑动平均法、 M-K趋势检验和突变分析方法对安康市年均气温和各季节气温的变化特征进行分析。结果表明：（1） 安康市近 60年来年平均气温呈上升趋势, 气温倾向率为 0.05℃/10 a, 并经历 “暖-冷-暖” 3个时期, 20世纪 60年代中期之前为偏暖期, 60年代中期到 90年代中期为偏冷期, 之后为偏暖期;（2） 年平均气温的年代际变化表现出 “缓慢上升-显著下降-显著上升” 的特征, 20世纪 80年代为低温期, 但未出现明显的突变点;（3） 安康市冬、 春、 秋 3个季节呈增温趋势, 20世纪90年代后为偏暖期, 且冬春2季增温明显, 秋季次之; 夏季呈降温趋势, 20世纪70年代中期以后降温趋势明显, 进入偏冷期;（4） 夏冬2季平均气温在近60年间存在明显的突变点, 突变时间分别为 1974年和 1991年, 但春秋 2季气温没有出现明显的突变。总体而言, 安康市近 60年来冬春 2季增温明显, 夏季呈降温趋势, 表现出 “冬春变暖、 夏季变凉” 的特征。