北石窟寺降雨与洞窟相对湿度变化规律研究

为了研究降雨对北石窟寺渗水病害的影响,通过2002~2008年每日三次的人工监测,对北石窟寺165窟、222窟、240窟的相对湿度变化及大气降雨进行记录,对降雨量与洞窟相对湿度变化规律进行分析。结果表明:2002~2007年,洞窟年平均相对湿度与年降雨总量变化趋势一致,2007年后由于人为活动的影响,变化趋势关联度很低;洞窟月相对湿度与月降雨总量变化趋势相同;一次降雨的直接影响在降雨1d前发生,降雨前和降雨后的两天为气压降低引起的毛细水上升高度增加引起的湿度增加;裂隙水和渗流补给在3 d后开始发挥作用,洞窟湿度增加,影响时间约14 d;降雨对洞窟相对湿度更大的作用表现为变化频率及幅度的增加;洞窟湿度常年稳定在55%以上,说明洞窟存在稳定的补给源,最有可能为赋存在窟前平台的基岩裂隙水。     

半世纪来济宁市水文情势变化研究

运用Mann-Kendall、Spearman秩次相关检验法、小波分析、持续性分析及多种统计学方法对半世纪来济宁市降雨序列、年平均气温序列及泗河年径流序列的变化趋势、周期及相关性进行了分析。结果表明,济宁市在气温升高的趋势下,年降雨量没有变化趋势而泗河年实测径流量序列呈显著减小趋势;年平均气温和年降雨分别存在18年和9年左右的变化主周期;年平均气温、年平均径流序列的持续性较好而年降雨量序列的持续性较差,且济宁市的气温变化特点与华北地区的气温变化特点相同;年降雨与径流有着较好的同步性,人类的水事活动及土地利用形式的变化对径流造成影响;年降雨量受年平均气温的影响,其变化滞后于气温变化约15年左右。     

黄柏河流域近40年极端降水变化特性分析

本文基于黄柏河流域1978～2016年逐日降水量资料,计算多年极端降水指数,采用滑动平均法、Sen's斜率估计和Kendall秩次相关检验法对极端降水指数进行趋势性分析检验,借助Pettitt法和Mann-Kendall法对极端降水指数进行突变性检验,研究黄柏河流域极端降水事件变化规律.结果表明:黄柏河流域多年来降水年内分布逐渐均匀,极端降水指数在空间上变化不大.异常降水总量的变化引起了年降水量的变化,两者变化趋势相同.大部分极端降水指数近年来发生突变.黄柏河流域降水年内分布逐渐均匀、年降水强度的下降将降低发生洪涝灾害的风险,但同时也应进一步防范突发极端降水事件,加强水资源调节控制,充分利用总量逐年降低的水资源,以保障黄柏河流域社会经济尤其是农业的可持续发展.     

漳河水库流域降雨变化趋势分析

采用Mann-Kendall参数秩次相关检验法和R/S分析方法对漳河水库流域未来降雨变化趋势进行了分析,结果表明：未来一段时间内,漳河水库流域降雨量呈下降趋势;流域未来1月和7月的降雨量变化趋势的随机性成分可能很大,应采取必要对策和措施,以应对可能出现的干旱或暴雨洪涝等自然灾害;粗放式的经济发展方式导致了漳河水库流域生态环境破坏,使得流域下垫面条件发生了较大的变化,进而对流域降雨量变化产生较大影响.     

近56年来中国四季降雨事件演变特征的空间差异分析

全球气候变化背景下不同季节降雨及其贡献率的空间分异特征是学界关注的焦点问题之一。本文采用535个站点的日值降水数据分析了1961-2016年中国四季降雨的空间差异性。结果表明：①中国四季降雨雨量和雨日具有明显的“东南高-西北低”的空间分异特征,而中国四季降雨雨量和雨日贡献率的空间格局相比前者差异较大。②在变化趋势上,中国四季降雨雨量和雨日及其贡献率在冬季增加趋势最明显,夏季减少趋势最明显。在波动特征上,中国四季降雨雨量和雨日及其贡献率波动特征在冬季最大,夏季最小。③不同季节降雨雨量和雨日的差异表明季风边缘区是中国四降雨的重要分界线。四季降雨雨量和雨日贡献率的差异特征与前者相比差异较大。降雨贡献率有助于深化认识全球气候变暖背景下的降雨变化特征。     

黑河上游坡面尺度土壤贮水量的时间稳定性

利用土壤水分速测仪,获得黑河上游天老池流域2014年5-9月祁连圆柏林、灌木林、青海云杉林3个坡面0~60 cm土壤深度坡面土壤贮水量,通过时间稳定性分析,研究该区域坡面尺度的时间稳定性特征.结果表明:土壤贮水量的季节变化趋势与降雨动态基本一致,坡向和植被类型共同影响着土壤水分的空间分布.累积概率分析认为祁连圆柏林的时间稳定性最高.通过平均相对偏差、平均相对偏差的标准差、时间稳定性指数、平均绝对偏差误差确定了坡面土壤水分平均状态的代表性测点.3个坡面土壤贮水量的Spearman秩相关系数基本都在P0.01的水平上显著,具有强烈的时间稳定性,Spearman秩相关系数为分析区域土壤贮水量的时间稳定性分析提供了便捷途径.     

紫荆关流域降雨径流变化趋势的分析

为了探讨紫荆关流域降雨与径流变化的规律,采用Mann-Kendall秩次相关检验法对紫荆关流域1956~2005年长系列降雨、径流资料进行了分析,并给出了降雨变化对径流变化贡献程度的定量描述方法。结果表明:紫荆关流域年径流量有明显的下降趋势,年降雨量有下降的趋势,但不显著;年降雨量与年径流量有一致的变化趋势,且二者变化过程关系密切,降雨是影响径流变化的主要因素,其贡献程度达到了39.68%;由于受到非降雨因素的影响,二者的相关性随着年代的推移呈减弱的趋势变化。     

四川绵竹清平乡"8·13"走马岭特大泥石流灾害特征

2010年8月13日四川省绵竹市清平乡着降暴雨导致走马岭沟暴发泥石流,主沟及支沟内的大量松散堆积物一起冲出,导致绵运河改道.为了探讨强震区泥石流灾害的形成原因及成灾机理,利用野外现场调查资料和航空图像解译成果对马岭泥石流的流域特征,特别是地震条件下的泥石流物源特征,进行了分析.结果表明走马岭特大泥石流受降雨影响显著,流速为7.19m/s,最大洪峰流量为866.35m3/s,一次泥石流过流总量为121.64×104 m3,显示了强震区泥石流暴发的特点,认为震后绵运河区域进入了泥石流的高发期,降雨是强震区诱发泥石流的主要动力因素,泥石流暴发主要受前期累积雨量和当次激发雨量共同作用.     

中国不同月份和持续时间降雨的变化趋势与波动特征的空间格局对比研究(1961—2015)

采用1961—2015年中国535个站点日值降水数据,利用线性变化趋势和变异系数的方法,分析了中国不同月份和不同持续时间降水的空间变化格局.结果表明:(1)在变化趋势上,1961—2015年中国年际雨量变化趋势从东南沿海到西北内陆依次呈"增—减—增"的空间分异格局,而年际雨日变化趋势则呈"北部增加—南部减少"的空间分异格局.冬半年雨日呈增加趋势的地区明显多于夏半年,且增加幅度也较大,夏半年东部地区降水格局随月份变化明显,且增减趋势变化幅度相差较大.(2)在波动特征上,1961—2015年中国年际雨量和雨日的波动特征呈"北方高—南方低"的空间分异格局,且西北波动整体高于东北地区.(3)在不同持续时间上,持续2、3和4天以上的雨量和雨日变化趋势从东南沿海到西北内陆依次呈现出"增—减—增"的空间分异格局,而持续5、6和7天以上的雨量和雨日变化趋势以黑龙江黑河至云南腾冲一线为界呈现为"东南减少—西北增加"趋势.降雨持续天数越长,波动越大,且北方波动整体大于南方地区.研究发现中国降水随时间表现出的空间差异性在加剧.     

内蒙古草原优势种群种间关联特征分析

物种间的相互关系是群落的重要数量和结构特征之一,对于认识群落的组成和动态具有重要的指导意义.在内蒙古草原194个野外调查样地的基础上,基于2×2列联表及物种重要值,通过方差比率法分析、χ~2检验,Pearson相关分析和Spearman秩相关分析,探讨了重要值较高的15个优势种群、105个种对间的关联性.结果表明:(1)与χ~2检验、Pearson相关分析相比,Spearman秩相关具有更高的灵敏度,推断其更适合大尺度种间关系的分析;(2)方差比率法分析显示15个优势种群的总体种间关联性呈显著正关联,群落整体上处于较稳定的阶段;(3)χ~2检验、Pearson相关分析及Spearman秩相关分析三种方法的正负关联比分别为0.78、0.44、0.67,种间负关联为主是环境需求的不相似性与种间竞争共同作用的结果;(4)依据Spearman秩相关结果,划分为3个生态种组,主要体现了对水分需求的差异.     

近40年云南省极端降水时空变化特征分析

为了研究云南省降水及极端降水变化趋势,基于1979—2019年云南省气象站点日降水数据及十种极端降水指标,采用M-K突变检验、小波分析及Hurst分析等方法,对近40年内降水及极端降水的变化趋势及空间格局进行探讨。结果表明：1979—2019年云南省年降水整体呈下降趋势,降水总量下降最大倾向率达到-24.52mm/10a,存在24年、9年及其他变化尺度,干旱半干旱区突变显著性最强。在空间变化趋势中,强降水量在湿润区出现快速下降,倾向率达到-5.161mm/10a。其他极端降水事件频率、强度及极值出现不同程度下降;Hurst指数均小于0.5,显示未来各地区间极端降水频率、强度指数变化趋势将会减弱;降水总量能够较好的指示其他极端降水指标变化,相关性达到0.8,降水强度其次,相关系数达到0.7,且均通过0.01显著性检验。研究结果能够为科学研究极端降水趋势变化机制提供依据。     

1965-2013年黄土高原地区极端降水事件时空变化特征

基于黄土高原地区52个气象站点1965-2013年逐日降水数据,辅以一元线性趋势分析、相关分析、Mann-Kendall检验及反距离加权插值(IDW)等方法,本文分析了黄土高原地区极端降水事件时空变化特征.结果表明:1)时间上,持续性指标和强度指标中除降水强度(SDⅡ)外均呈现减小的趋势;绝对指标和相对指标中除R10 mm降水日数(R10 mm)外,其他指数均呈现增加的趋势,但均未通过0.05显著性水平检验.2)空间上,就持续性指标来看,连续无雨日数(CDD)增加趋势最大的位于区域Ⅲ,连续降水日数(CWD)和年降水总量(PRCPTOT)在区域Ⅱ的北部的增幅最大;强度指标中,1d最大降水量(RX1 day)和5d最大降水量(RX5 day)在区域Ⅱ的中部和北部增幅最大,SDⅡ增幅最大的地区主要集中在区域工和区域Ⅱ的北部地区;绝对指标中,R10 mm、R20 mm降水日数(R20 mm)和R25 mm降水日数(R25 mm)的趋势变化呈由南向北增加的趋势;相对指标中,异常降水日数(R95p)和极端降水日数(R99p)增幅最大的地区主要集中在区域Ⅱ.3)CDD与经度、纬度呈显著的负相关,年降水总量(PRCPTOT)、R10 mm和R25 mm与纬度呈显著正相关,其他极端降水指数与经纬度和海拔高度的相关性不显著.4)主成分分析的结果表明2类极端降水指数的总贡献率达到80.73％,除CDD外,其他极端降水指数与PRCPTOT均具有良好的相关性,且均通过了0.01显著性水平检验.5)Hurst指数结果表明黄土高原地区CDD、SDⅡ、R10 mm、R20 mm和R25 mm极端降水指数变化均呈反向变化特征,其他极端降水指数呈同向变化特征.     

湖南省极端气候时空特征分析及风险评估

为探究湖南省极端气候的时空变化特征及风险发生概率,基于湖南省32个气象站点1961—2017年逐日气象观测资料,选取12个极端降水指数和16个极端气温指数,利用线性倾向法、M-K趋势检验法、克里金插值等方法,对湖南省极端气候的时空变化特征进行探究,并采用信息扩散模型对湖南省极端气候风险进行评估,研究表明：近57年来湖南省极端降水指数总体变化趋势较为平缓,大多数极端降水指数在空间上呈东高西低、南高北低的分布。极端气温指数总体变化趋势呈显著变暖趋势,表征高温的指数在空间上呈东南向西北递减的趋势。对湖南省极端降水的风险评估显示,湘西北发生极端降水的风险更大,而湘东南的降水总量更多。对湖南省极端气温的风险评估显示,湘西北为持续高温的高风险地区,常德市发生极端高温的风险概率较大,为2～3 a一遇。     

降水极值的非平稳性特征及其重现期研究--以福建省为例?

变化环境下降水序列具有普遍的非平稳性.为深入探究降水极值的非平稳特征及其对极端降水重现期的影响,本文以福建省22个站点为例,针对表征降水序列非平稳特征的2个重要变量均值和方差,利用经验模态分解法(EMD)、Mann-Kendall趋势检验法分析了1960—2012年前汛期、后汛期降水极值序列非平稳特征;运用贡献分析法分析降水极值序列均值和方差变化对非平稳的降水极值确定性趋势的增量贡献;构建非平稳模型,基于均值、方差趋势探讨极端降水的重现期变化特征.结果表明:1)福建省前、后汛期降水极值序列非平稳性较强,前汛期闽西、闽北、闽中方差增加显著,部分站点方差变化对降水极值确定性趋势的增量贡献较大;后汛期全省降水极值均值普遍呈现增加趋势,对降水极值的确定性趋势起主导作用.2)福建省前汛期极端降水趋势增大的站点位于闽北地区,因为降水序列方差的线性增加趋势导致极端降水量显著增加;后汛期极端降水趋势增大的站点位于闽西和闽南2个区域,其中多数站点因为均值的增加趋势导致极端降水量增加,但是增加幅度平缓.3)降水序列方差的改变更加显著地影响了极端降水重现风险,变化环境下极端降水趋势和风险研究需充分考虑降水序列的非平稳性.     

钱塘江流域极端气温和最大降水事件的时空变化

基于1951-2008年钱塘江流域内外15个气象站月极端高温、月极端低温和月最大降水量资料,采用Mann-Kendall趋势分析方法和协克里金插值方法分析了不同区域、不同季节的极端气温和最大降水量的空间分布及变化趋势特征.结果表明:钱塘江流域最大降水量总体呈缓慢减少的状态,而极端气温都有上升的趋势;季节分布上,夏季最大...     

基于CMIP6集合优化数据集的全球陆地极端气候变化预估

预估极端气候事件趋势能够降低其引起的灾害风险.该文基于CMIP6集合优化数据集EPTGODD-WHU,选取5个极端气候指数,即最高气温极大值(TXx)、最高气温极小值(TXn)、最低气温极大值(TNx)、最低气温极小值(TNn)和最大月降水量(PXx),并结合GIS分析手段,对2021—2100年SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的全球陆地极端气温及降水进行预估.结果表明：1)相较于CMIP单一模式,EPTGODD-WHU数据集模拟性能显著提升,气温及降水的空间相关系数分别达到0.99和0.81.2) SSP5-8.5情景下,年最低气温和最高气温均上升明显,且这种上升趋势年内波动不大,地球陆地极寒地区将面临升温的风险,而赤道等极热地区将处于年内长时间酷热状态.3)六大洲在SSP5-8.5情景下的极端降水整体上升趋势最剧烈,但北美洲密西西比平原和滨海平原的地区在SSP5-8.5情景下在未来面临较高的旱灾风险.4)中国西南部地区的极端降水在三个情景下均呈稳定的增幅,且增幅高达60%,预示面临较高的洪灾风险.     

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．     

云南近50年极端气温及降水事件变化特征与区域气候变暖的关系

利用19612008年云南125个观测站的逐日观测资料,采用百分位值法定义了云南极端气温、降水事件阈值,分析了极端条件下的高温、低温和强降水的分布特征、气候变化趋势及其与区域气候变暖的关系.结果表明,云南极端高温阈值大于36℃的中心分别在低海拔的金沙江河谷、红河河谷及昭通和西双版纳的部分河谷地区.全省大部分地区极端高温频数具有明显的年代际变化特征.极端低温阈值小于-10℃的低值中心则集中位于迪庆州北部.大部分地区极端低温频数呈明显减少趋势.极端强降水阈值超过40mm的大值中心有3个,分别位于玉溪南部红河南部、普洱南部和曲靖南部.年平均气温与极端高温频数为正相关关系,与极端低温频数为显著的负相关关系,与极端强降水频数的相关关系不明显.     

我国东中部地区小时降雨集聚时空特征

基于1980—2012年1457个站点小时降雨数据,研究我国中东部地区5—9月降雨集聚指数(PCI)的时空分布特征,探索PCI与不同降雨强度和不同持续时间小时降雨变量之间的关系,揭示影响PCI变化的降雨特征变量。研究结果表明:我国中东部地区PCI在0.56~0.78之间,并具有明显的区域差异。东南沿海PCI高于西北内陆,在东北、华北及四川盆地形成3个高值中心,并在海拔差异较大的地区发生突变。线性趋势分析表明,我国中东部地区近33年PCI呈上升趋势。PCI与极端降雨之间呈显著正相关,且随着降雨量的减少,相关性显著增强。     

西安市1971—2011年浅层地温与气温、降水的季节关系特征分析

选用西安1971—2011年的逐月气温、降水、浅层地温观测资料,研究各要素季节变化趋势以及要素间的相关性,并建立关系模型.得出结论:①近40年西安春季和冬季平均气温升温明显,夏季平均降水量增加率最大;四季各浅层平均地温除夏季呈降温趋势外,其余三季均呈升温趋势,春季升温最快.②近40年西安气温与各浅层平均地温呈明显的正相关;春季、夏季浅层地温与降水呈明显负相关,冬季浅层地温与降水相关性不大.③建立四季地温与气温、降水的季节关系模型,并通过验证,得出冬季浅层地温与同期气温的拟合关系最好.