皖西大别山区近55年来最高最低气温突变和概率分布研究

六安市位于大别山脉北麓,其境内植被覆盖率高,人口稀疏,气温变化受城市化影响很小。利用六安市(皖西)6个气象站1958~2012年逐日平均、逐日最高、最低气温资料,分析气温变化的趋势、突变特征,以及夏季最高气温、冬季最低气温的概率分布与变化。结果表明,年均最低气温对年均温升高的贡献大于年均最高气温,并导致年均日较差呈减小趋势。年均气温、年均最高气温除夏季外,其余各季为升温趋势。四季平均最低气温的升高趋势中,冬季升温幅度最大。夏季日较差的减小趋势在各季中最突出。年均气温、年均最高、最低气温20世纪60~80年代为相对冷期,90年代以来持续升温。冬季平均气温、平均最低气温的暖突变早于其他季节,年均温、年均最高气温的增暖突变发生在1997年,年均最低气温先于两者在1988年发生暖突变。夏季最高气温、冬季最低气温发生突变前后,概率分布均发生明显变化。冬季极端气温(事件)的敏感率比夏季大,夏季最高气温超过33.5℃,冬季最低气温低于0℃的概率受标准差的影响大于均值的影响。     

1951—2014年淮河流域降水量时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月降水量数据为研究对象,运用线性趋势、累积距平、小波分析及空间分析等方法,分析了降水量时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年、春、夏和秋季降水量呈不显著减少趋势,冬季降水量则具有不显著增加趋势.(2)春、秋和冬季易发生旱涝灾害,夏季降水量变化控制年降水量变化.(3)年降水量具有准2a和6a振荡周期.(4)东南部年和四季降水量多于西北部,这与我国年和四季降水量分布模式一致.(5)空间上,年和四季降水量变率中,年和夏季最大,降水量减少区域呈半环状包围降水量增加区域;整个流域冬季降水量几乎没有变化.     

华南地区气候变化与旱涝灾害响应关系

根据华南地区80个气象站点1960—2013年的气象数据,利用标准化降水指数(SPI)、小波分析等方法对华南地区的气候变化特征进行分析,以探求全球变暖背景下该地区气候和旱涝灾害的变化趋势,以期为华南地区的旱涝灾害的预警提供依据.结果显示:(1)近54年华南地区年平均气温为19.95°C,以0.17°C/10a的速率上升;气温在1993年发生突变.(2)降水量呈上升趋势,倾向率为8.775 mm/10a.气温突变后,年平均气温和夏季气温上升的速率增加,降水量下降的速率减少;春季由冷湿化转为暖湿化;秋季由暖干化转为暖湿化;而冬季则由暖湿化转为暖干化.(3)该地区年均降水量空间分布大致分为两大区域:云南省区域的年均降水量大致沿纬度方向由北向南依次增加,呈现纬度地带性;广东省、广西省和海南省区域的年均降水量大致沿经度方向由东向西依次增加,呈现出经度地带性.(4)气温突变后雨涝增多,干旱减少.因此,近54年华南地区的气候呈现出暖湿化的趋势.     

1951-2014年河南省不同季节日照时数时空变化特征及突变分析

利用河南省1951-2014年间分布相对均匀的20个气象站的逐月日照时数资料,运用线性趋势分析、IDW插值法、气候倾向率及Mann-Kendall检测法,对河南省春、夏、秋、冬四季和年日照时数的空间分布、变化趋势和突变特征等进行了分析.研究结果表明:(1)受四季日照时数的综合影响,河南省各地年日照时数为1 727~2 260h,空间分布呈现"北部多,南部少,平原多,山地少"的特点.(2)1951-2014年,河南省四季和年日照时数均呈现减少的趋势,尤其是进入21世纪后,这种趋势更加明显.其中,春季日照时数以-5.054h·(10a)~(-1)的倾向率呈较显著的减少趋势;夏季、秋季、冬季和年日照时数分别以-39.14h·(10a)~(-1)、-22.73h·(10a)~(-1)、-22.16h·(10a)~(-1)和-91.44h·(10a)~(-1)的倾向率呈极显著的减少趋势.(3)河南省春、夏、秋、冬四季和年日照时数均存在突变性减少.春季日照时数于1975年发生突变;夏季日照时数于1987年发生突变;秋季发生突变的时间是1999年;冬季是1997年;年日照时数的突变时间为1986年.春季日照时数通过了90%的信度检验,UF(k)曲线突破了-1.96的临界值,而夏季、秋季、冬季和年日照时数均通过了99%的信度检验,UF(k)曲线突破了-2.58的临界值.     

1958—2007年秦岭南北气候变化的差异性分析

基于1958—2007年关中与陕南地区气温、降水实测数据,分析了50 a来秦岭南北气候变化的差异,研究表明:近50 a来,关中和陕南地区气候总体呈"暖干化"趋势,年均气温明显升高,而年降水量普遍减少;关中地区年均温在1990年发生突变,降水突变年为1985—1986年,秋季均温、降水突变年分别为2000年、1976年,冬季均温在1993年发生突变,降水突变不明显;陕南地区年均温突变年为1998年与2003年,1990—1991年降水突变,秋季均温、降水突变年份分别为2000年和1985—1986年,冬季均温突变年为1995—1997年,降水突变发生于2000年.由此得出:关中气候突变年份早于陕南,全球气候变化与区域人类活动为可能诱发因素;秦岭南北降水突变年份大多早于气温突变年份,相关机理仍待进一步研究.     

长江三角洲地区气候变化趋势及突变分析

对上海、杭州和南京3个气象站1951～2001气温与降水器测资料，利用Mann-Kendall法对3站年均气温及年降水量序列作突变分析．同时利用滑动t检验以及Yamamoto法(子序列n=10年)对突变研究结果作进一步验证，结果表明，该区年均气温有显著升高趋势，且在20世纪90年代初期发生明显突变，而年降水量变化不显著．该区四季气温和降水变化趋势存在明显差异，其中春、秋季和冬季气温均显著上升，而夏季增温趋势不明显；夏季降水量明显增多，而秋季降水量则呈明显减少趋势．这些结果对进一步研究长江三角洲地区气候及其未来预测有重要的意义，同时也为研究全国甚至全球气候变化提供了重要依据．     

基于Mann-Kendall的济南市气温变化趋势及突变分析

基于Mann - Kendall检验方法,通过对1951 -2007年济南市气温数据的分析,发现济南市年均气温存在十分明显的上升趋势,线性增温速率为0.24℃/10 a,其中50、80年代年均气温增温迅速,60、70年代呈相对稳定的波状起伏,1983年之后升温趋势十分显著,2000年之后升温趋稳并呈微小下降态势.研究时段内年均气温存在两次突变,分别发生在1975年和1984年.对于四季气温,春季和冬季增温趋势十分显著,两季的升温速率分别为0.31℃/10 a和0.43C/10 a;秋季气温增温显著,夏季气温随时间变化而增暖的趋势不明显,两季的升温增速分别为0.156℃/10 a和0.055 °C/10 a.四季气温随时间变化特征表现为:春季和秋季整体呈现缓慢波状上升,而夏季和冬季则起伏较大.分析表明,1969年的夏季和1986年冬季是季温发生突变的节点.     

1951—2014年淮河流域典型等值线变化特征

利用1951—2014年淮河流域29个站点月平均气温和月降水量数据,运用线性倾向估计、累积距平、Mann-Kendall检验及空间分析等方法,分析了1月均温和年降水量的时空变化特征.结果表明:过去64 a,1月均温呈显著升高趋势,升高速率为0.3℃/10a,1986年以后升温趋势显著,并于1973年发生升温突变;年代际方面,20世纪50年代均温最低,20世纪90年代均温最高.年降水量呈不显著减少趋势,减少速率为5.9 mm/10a;年代际降水量波动幅度不大,其中21世纪00年代平均降水量最高,21世纪10年代平均降水量最少.相较于淮河流域年均温变化,1月均温发生暖化突变时间早于年均温,说明1月均温在响应全球变暖方面更加敏感.过去64 a,1月0℃等温线和800 mm等降水量线与秦岭—淮河一线不重合,其主要原因是全球变暖导致的自然带显著北移.     

2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山地表温度时空变化特征

为了揭示高寒地区气候变化特征及时空差异性，基于MODIS地表温度(LST)产品，利用气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验等多种方法研究了2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山地表温度的时空变化特征及其与海拔和纬度的关系，主要结论如下.(1)2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山LST呈极显著上升趋势，速率为0.32℃/10a(P<0.001),表明该区域对全球变化响应敏感，其中夏季(0.5℃/10a)增温最显著，秋、冬季次之，而春季(-0.096℃/10a)呈降温趋势.(2)空间上，东帕米尔高原以及阿里喀喇昆仑山和西昆仑山东部高海拔区域升温较快；季节上，春、秋两季具有相似性，均呈中部降温、东西两侧升温的空间变化特征，但升温或降温趋势并不显著，夏季，低海拔区(Ⅰ)和高海拔区(Ⅲ)以升温为主，中海拔区(Ⅱ)以降温为主，而冬季呈现与夏季相反的态势.(3)年均地表温度与海拔的偏相关系数为-0.870,呈现出极显著的负相关关系；与纬度的偏相关系数-0.513,呈现出较为显著的负相关关系，说明LST与海拔的关系更为密切.     

1971—2014 年广西河池市区气候变化特征分析

利用河池气象站气温、降水量、日照时数观测数据，文章分析了44 年来河池市区气候变化的趋势和特征，并对未来的变化趋势作了预测. 44 年来河池市区气候变化的趋势主要有：年、夏季和秋季均温上升趋势显著，春、冬季均温呈上升趋势；年降水量和春、夏、秋季降水量呈减少趋势，冬季降水量呈增加趋势；年、夏季、冬季日照时数呈减少趋势，春、秋季日照时数呈增加趋势. 气候变化存在周期性特征：年、春季、夏季、秋季和冬季气温均存在23 年的变化主周期，年、春季、夏季、秋季和冬季降水量变化主周期分别为23 年、21 年、21 年、26 年和23 年，年、春季、夏季、秋季和冬季日照时数存在22～23 年的变化主周期. 过去44 年期间，气候变化的突变特征是：年、春季、夏季、秋季和冬季气温均发生显著的突变增加；年和夏季降水量未发生明显突变，春、秋、冬季降水量发生显著的突变减少；年、夏季、秋季和冬季日照时数未发生明显突变，春季日照时数发生显著的突变增加. 通过R/S 分析，对未来的气候变化趋势作出预测：年、春季、夏季、秋季和冬季气温和降水量未来变化趋势与过去44 年变化趋势一致；年、春季、夏季和秋季日照时数未来变化趋势与过去44 年变化趋势一致，而冬季则相反.     

山东省1960—2009年气温变化特征分析

笔者利用多种方法对山东省1960—2009年的年平均气温、季节平均气温进行了特征分析以及突变检验．分析结果表明：近50年来,山东省年平均气温呈现波动上升趋势,增温速率为0．27℃／10a,并在1997年发生增温突变．增暖趋势的显著性为：冬季〉春季〉秋季〉夏季．春季平均气温增温速率为0．35℃／10a;夏季增温缓慢,以0．08℃／10a的速率增加;秋季增温略低于春季,增温速率为0．23℃／10a;冬季增温趋势最为明显,为0．45℃／10a．季节突变分析表明：春季平均气温在2000年发生突变,秋季均温在2004年发生突变,冬季均温在1986年发生突变．     

额尔齐斯河流域气候特征及变化趋势分析

选取额尔齐斯河流域斋桑泊、塞米巴拉金斯克、鄂木斯克、托博尔斯克4个代表站1948~1995年实测逐月降水与气温资料,利用距平分析法、5年滑动平均法、坎德尔秩次相关检验法及相关水文统计方法对流域内气候特征及变化趋势进行了分析.结果表明:额尔齐斯河流域年均降水量在200~500mm之间,主要集中于夏、秋两季,下游降水较上游丰富,但年际变化下游小于上游;年及四季降水量在1948~1995年期间整体呈上升趋势;流域年均气温自上游到下游逐渐降低,但年际变化逐渐增大,流域年均气温多年来总体呈上升趋势.     

开封市近60年温度和降水年际变化分析

研究基于开封市1951—2010年逐日气温和降水量资料,采用滑动平均、趋势分析和Yamamoto检验法,探讨了开封近60年的气候变化特征.结果表明:研究时段内开封市年及四季平均气温均呈上升的趋势,年平均气温在1993年发生了一次突变,其后气温达到一个更显著的增暖时期,21世纪头10年是开封市近60年以来的最高温期.开封市年及各季降水量除秋季外均呈上升趋势,以夏季降水增多最为明显,研究时段内无明显的突变过程.开封市未来几年气候存在着向暖湿变化的可能性.     

安徽省近50年降水时空变化分析

利用安徽省17个气象站1957-2012年逐日逐月降水资料,选用克里金插值法、MannKendall突变检验和小波分析、重标极差法等方法,探究安徽省年季降雨特征及时空变化.结果表明:(1)在时间上,近56年来,安徽省全年降水量总体呈现增加趋势,降水的年代际变化特征较为明显;(2)在空间上,全省降水总体呈现由东南向西北递减的趋势,区域差异明显;(3)安徽省季节平均降雨的突变检验发现,春季降雨没有发生突变,夏季降雨变化在1975年到1990年的区间内存在多个突变点,秋季平均降雨于1990年前后发生少雨突变,冬季平均降水突变以1996年最为明显,2010年达到显著性水平;(4)从小波变换系数实部等值线图和小波方差分析法可得13a和28a是安徽省年平均降水的主周期;(5)全省各站点年均Hurst值均大于0.5,具有长期相关性,但各站点差异较大,各地区降水增加趋势不均衡,多数站点夏季Hurst值在长时间尺度上具有较强的相关性特征.     

山东可利用降水量时空分布特征及其对气候变暖的响应

利用山东省31个气象观测站1961—2008年的月平均气温和月降水量资料,依据高桥浩一郎的路面蒸散发经验公式和水量平衡关系计算得到山东可利用降水量,分析了山东可利用降水量的时空分布特征及其对气候变暖的响应．结果表明：1）近48年来,山东年及四季可利用降水量总体上均呈减少的趋势,特别地,年可利用降水量减少显著．2）山东可利用降水量除冬季年代际变化不明显,年际变化明显外,其余季节和年可利用降水量都存在明显的年代际及年际变化．3）从区域分布来看,山东年及四季平均可利用降水量基本上呈现由西北向东南逐渐增加的分布趋势;全省大部地区年及四季可利用降水量呈减少趋势,特别地,鲁西北和半岛部分地区年和夏季可利用降水量减少显著．4）在全球气候偏冷期,山东四季及年可利用降水量均偏多;在全球气候偏暖期,除冬季略偏多外,其他季节和年可利用降水量均偏少．     

渭河流域近50年来气候变化趋势及突变分析

基于渭河流域1958—2008年的主要气象数据,采用Mann-Kendall和R/S方法,对渭河流域降水和气温2个要素的时间序列进行趋势分析,在此基础上采用Mann-Kendall法对其突变点进行检验.结果显示:1)渭河流域年均气温在时间上呈现出明显上升的趋势,其中春季、秋季、冬季的上升趋势非常显著;在空间上则表现为中游地区气温最高;从整个流域Hurst指数分析看,未来渭河流域年平均气温仍将持续升高,但变异程度不显著.2)渭河流域的年降水量在时间上呈现出一定的减少趋势,其中春季和秋季降水显著减少,冬季降水量增加;在空间上表现为从上游到下游逐渐增加;从Hurst指数看,渭河流域的降雨序列处于弱变异状态,未来的降水变异不显著.3)对渭河流域近50a的气温和降水进行突变分析,大部分站点气温突变出现在20世纪90年代,之后显著变暖,与突变前相比较有明显差异;降水量突变点较多,每个年代都有不同程度上的突变,20世纪60年代和90年代尤为显著.     

韩江流域参考作物蒸散量时空变化及其影响因素

基于韩江流域12个气象站点1961—2013年的逐日气象数据,应用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量(ET0),并利用Mann-Kendall检验、Kring插值、Pearson相关分析和敏感性系数等方法分析了韩江流域ET0的时空变化特征及其影响因素. 结果表明:(1)近53年来,韩江流域多年平均ET0为1 121.96 mm,整体呈下降趋势,速率为0.39 mm/a,在1967年左右发生突变. 全流域ET0的年内变化较为明显,夏季的贡献最大,占到全年的37%;年均ET0以广东最多,江西最少. (2)空间上,韩江流域ET0呈现“自东南向西北逐渐递减”、“三高一低”的分布格局,即韩江上游梅江源头地区、韩江三角洲以及梅潭河流域为明显的高值区,而汀江上游地区的值相对较低;四季ET0的空间分布与年高低值的分布格局基本一致. (3)韩江流域ET0对相对湿度呈负敏感性,对平均气温、日照时数和平均风速呈正敏感性,对相对湿度最为敏感,其次是平均温度,对日照时数和平均风速的敏感性相对较小. (4)风速的下降是该流域ET0减少的主要原因,其次是相对湿度. 本文为山区流域水循环研究奠定了一定的基础,可为区域水资源评价与管理提供参考依据.     

黄河孟—兰段南北两岸降水变化对比分析

利用1971-2008年黄河孟兰段南北两岸10个气象站的月降水气象资料,对38年来两岸年、季平均降水进行时空分析,结果表明:①两岸年平均降水量都呈增多趋势,但存在南北差异,南岸降水明显多于北岸,但北岸较南岸增多幅度明显.②两岸春、冬季降水都呈增多趋势,北岸较南岸增多幅度明显.③两岸夏季降水呈增多趋势,南岸增多幅度明显高...