1980—2022年白龙江流域气候变化特征研究

基于1980—2022年白龙江流域的气温、降水,运用线性分析、小波分析、M-K突变检验分析,研究该流域的气候时空变化特征,研究表明：（1）1980—2022年白龙江流域的气温与降水的整体均为上升趋势,气候呈暖湿化,且上游气候呈暖湿化比中下游明显。（2）气温周期变化存在2个较为明显的峰值,分别为23 a、27 a,27 a为第一主周期;降水周期变化存在4个较为明显的峰值,分别为4 a、10 a、15 a、26 a,26 a为第一主周期。（3）1980—1996年气温变化趋势呈上升-下降-上升的波动变化趋势,1997—2022年呈显著上升趋势;1980—1993年降水变化趋势呈波动状,1994—2017年呈减少趋势。     

1970年以来湖北省气候变化与旱涝灾害响应分析

湖北省是中国亚热带地区的内陆省区,具有气候变化响应的特殊性。依据湖北省分布较为均匀的17个气象站点1970-2013年的逐月气温和降水数据,运用线性回归、插值分析、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析和标准化降水指数SPI等数理分析统计方法,对湖北省近44年来气候变化的时空分异规律以及旱涝灾害响应特征进行分析,结果显示:(1)近44年来,湖北省年降雨量呈减少趋势,其减少的速率为16.16 mm/10a,年平均气温呈波动上升趋势,其上升的速率为0.30℃/10a,整体呈暖干化趋势;(2)通过对年均温做Mann-Kendall突变检验后发现,湖北省气温在1994年前后发生突变,之后呈现出较大幅度的增温趋势;(3)就旱涝灾害来说,湖北省旱涝灾害频繁,中度、重度和极端旱涝灾害发生频率高达31.8%。研究证明:在暖干化趋势的背景下,湖北省气候变化响应体现出显著的阶段性特征,具有特殊性,其旱涝灾害也因气候变化体现出周期性干湿变化规律,当前几年正处于偏干旱阶段,旱灾较多。     

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.     

1960—2015年岷江上游松潘县降水变化与旱涝灾害

利用岷江上游松潘县等站点的降水观测资料,分析1960—2015年间松潘县的降水变化特征,并基于SPI指数及其旱涝等级划分标准,采用M-K突变检验、功率谱及小波分析、R/S趋势分析等方法,探究岷江上游区降水规律、旱涝灾害及成因等问题.结果表明:1960—2015年松潘县降水序列的气候变化倾向率是1.09 mm/Da,年降水量总体上呈现不显著的增加趋势,存在约5.75、8.5和10～15 a的震荡变化周期.2013年松潘县降水发生突变,转为增多趋势.近55 a松潘地区旱涝频繁发生,1960—1969年、1984—2012年是少雨干旱期,但是1990年以后旱涝频率增大.1970—1983年是多雨洪灾多发期.2013年以来洪灾多发.夏季风活动强弱是引发旱涝灾害的主要成因,在年降水距平值变化显著的年份都有较大旱涝灾害发生,降水过度集中时也会出现洪灾.未来几年本区降水仍是增多趋势,加上极端气候事件多发等多重因素叠加影响,洪灾发生概率增加.     

近40年贵州省夏季基于Z指数的干旱特征分析

基于贵州省1979—2018年近40年的降水量计算了降水Z指数并利用实况资料进行了比对分析,降水Z指数能很好反映贵州省夏旱,利用降水Z指数场作REOF分区,并分别对各区域降水Z指数序列作线性趋势分析,Mann-Kendall分析和morlet小波分析。结果表明:近40年来贵州的西部夏季旱情略有加重,东部夏旱减缓,尤其是近些年来旱涝更替频繁,四个区域年际差别都较大;西北区域长期呈现下降的趋势,西南区域长期呈现上升的趋势,但是近些年来突变特征较为复杂,省东部呈现下降-上升-下降-上升的趋势,旱涝交替;夏季干旱具有多时间尺度振荡的特点,在20世纪90年代周期特征都比较明显,存在2～4年的周期,2010年以来东北和西南区域2年周期比较显著。     

新疆南疆地区近50年来极端气候事件分析

为探讨新疆南疆地区近50年来极端气候事件,采用1961-2008年新疆南疆地区22个气象站点的逐日降水量、最高气温和最低气温数据,计算了20个极端气候指标,采用线性拟合方法分析了该地区近50年来极端气候事件的时空变化特征。结果表明:南疆地区极端降水和极端气温事件整体上都呈显著增加趋势。其中简单降水强度指数、年湿期降水总量、月最大1日降水量、月最大5日降水量及强降水量分别以0.79、59.9、4.52、7.56和23.32mm/10a的趋势增加,连续干日以-2.39 d/10a减小;南疆地区北部(天山山脉以南的带状区域)极端降水指数增长最快,南部和东部次之,塔里木盆地也显示出了微弱的上升趋势,西部部分站点则呈现较微弱的下降趋势;日最高温度的月极小值、日最低温度的月极小值、日最高温度的月极大值、日最低温度的月极大值、暖夜指数、暖日指数、夏日数、逐日温度差等都显示出上升趋势,而霜冻日数、结冰日数、冷夜指数、冷日指数和冷期长度指数都呈下降趋势,其中,逐日温度差和冷夜指数都呈波动减小的趋势,冷日指数呈先增大后减小的趋势,暖夜和暖日指数则呈先减小后增大的趋势,冷期长度指数呈先下降再上升达到峰值而后下降的趋势。     

基于Z指数的延边朝鲜族自治州旱涝变化研究

利用延边朝鲜族自治州8个县市气象站1960-2009年逐月降水资料,采用Z指数方法对延边朝鲜族自治州旱涝等级和时间特征进行分析,通过小波分析研究旱涝事件周期.结果表明:延边朝鲜族自治州属于偏旱型地区,旱涝灾害频发,且易发生连续性旱涝灾害,发生旱涝灾害事件的周期为3a.从季节变化来看,延边朝鲜族自治州冬季发生干旱灾害频率最高,秋季发生洪涝灾害频率最高,且春冬发生旱涝灾害事件的周期为3a左右,夏秋发生旱涝灾害事件的周期为2a左右,但春季应预防重涝灾害出现.     

昌宁县近50a气候变化特征分析

利用昌宁国家一般气象站1961～2010年的观测资料,采用数理统计、趋势拟合等方法,分析了昌宁近50 a气温、降水的变化特征.结果表明:近50 a昌宁年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、四季平均气温均呈上升趋势,20世纪90年代中期以后气温增温非常明显,气候变暖主要来自秋、冬气温增高的贡献;降水量呈缓慢下降趋势,夏、冬下降趋势最为明显.过去50 a昌宁县气候存在凉湿—凉干—暖湿—暖干的变化过程.     

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.     

近54年来玉溪市气候变化特征分析

利用线性趋势函数、滑动平均、Mann-Kendall突变检测分析法及方差分析外推法等,分析了玉溪市1960-2013年温度及降水的变化趋势和特征.结果表明:近54年来玉溪市气候变化呈现温度升高及降水量减少的暖干化趋势,温度增加速率为0.26℃/10a,降水减少速率为19.08 mm/10a.1994年发生增温突变,年降水量在2009年发生了由多向少的突变.干季温度增温率强于雨季,且干季降水量增加的幅度没有雨季降水量减少幅度大.21世纪以来是近54年来玉溪市温度最高且降水最少的一个阶段,尤其在2009-2013年降水持续偏少,致使玉溪市出现"四连旱".玉溪市1960-2013年期间,温度周期变化不明显,而降水量存在准18a和7~8a的周期振荡.     

陕西省气候及其生产潜力时空变化特征

基于陕西省20个气象站点57a的降水和气温数据资料,采用一元线性回归、反距离加权插值、最优分割法等方法,分析了降水和气温的时空变化规律;并利用Thornthwaite Memorial模型计算了全省的气候生产力,研究了其时空变化特征,分析了气候生产力与降水、气温之间的关系.结果表明:1955—2011年间,陕西省气候呈现暖干化趋势,气温与降水的变化率分别为0.16℃/10a、-17.2mm/10a,具有南高北低的空间分布特征;57a来气候生产力微弱下降,由南向北递减,其中20世纪60年代和90年代为气候生产力的谷值;气候生产力与气温的相关性不显著,与降水的相关性呈极显著,降水量的降低是限制气候生产力的主要因素.     

河南省近53年旱涝变化特征分析

根据河南省17个气象站1961-2013年逐年的降水和温度资料,基于降水温度均一化指标,并结合趋势拟合方法,定量分析河南省降水温度均一化指标、干旱站比例、洪涝站比例以及旱涝站比例,揭示了该研究区域旱涝时空变化特征.结果表明:降水温度均一化指标总体上以-0.15/10a的速率下降,在一定程度上说明河南地区趋于干旱化的趋势;在空间分布上,各测站的降水温度均一化指标线性趋势值有较强的空间分布规律,干旱化趋势沿西北-东南方向逐渐减弱,黄河流域以南旱涝频率较高,而其中孟津地区的旱涝频率也较高.总体来看,河南地区干旱有加剧趋势,洪涝则减缓.研究结果与实际基本相符,可为河南省相关部门制定抗旱涝对策提供参考.     

陕西渭北旱塬近43年气候暖干化研究

利用 1 95 5 - 1 997年陕西渭北地区 5个县、市的气温和降水资料 ,对近 43年来陕西渭北地区气候变化特征进行了分析 .结果表明 ,近 43年来 ,陕西渭北地区温度、降水的变化呈明显多重周期波动 ,年平均气温上升 ,降水量减少 ,变旱趋势明显 ,气候呈暖干化     

近44a四川地区极端气候变化趋势及特征分析

利用1971-2014年四川省140个站点逐日气温和降水资料,结合气候变化检测与极端事件指数专家组公布的部分极端气候指数,分析了四川地区近44 a极端气温和极端降水事件的年际变化趋势和空间分布特征,并对部分极端气温指数进行旋转经验正交函数(REOF)分析.结果表明,四川地区的极端暖指数T_(N90)、T_(X90)等分别以0.62和0.7 d/a的变化呈上升趋势,极端冷指数T_(N10)、T_(X10)等分别以-0.56和-0.26 d/a的变化呈下降趋势,表明四川地区变暖趋势明显;日极端气温T_(Xx)(0.04℃/a)、T_(Xn)(0.03℃/a)、T_(Nx)(0.02℃/a)和T_(Nn)(0.03℃/a)均呈微弱上升趋势,表明发生极端气温事件的概率有所增加.四川地区的整体雨量在近44 a略有下降,下降幅度为-0.794 mm/a;从连续干旱日数和连续湿润日数等极端降水指数分析,除川西高原有增湿趋势以外,全川大部分地区有暖干化的趋势;R_(X1d)、R_(X5d)和尼。等指数的下降趋势表明降水的集中程度略微减弱.REOF结果表明大地形对气温变化有显著影响,虽然整体变化趋势一致,但四川西部高原与东部盆地存在明显区别,西部T_(N10)、T_(X90)的变化幅度均弱于盆地地区.     

陕西省1961年～2011年气温和降水变化趋势及突变分析

利用陕西省20个气象站台1961年～2011年的月降水量和月平均气温数据,采用线性趋势法、Mann-Kendall法、累积距平法和Morlet小波分析等研究方法,对陕西省近51年来的气候变化趋势和突变现象进行研究分析.结果显示：近51 a来,陕西省年均温呈现出显著上升的趋势,其气候倾向率为0.203℃/10a,在1988年～1989年左右发生了由低温到高温的气温突变;其年均温的增长率呈现出南北高、中间低的趋势,增温幅度表现为南北强、中间弱的特点.陕西省年降水量呈现出波动下降的趋势,其变化速率为－13.491 mm/10a,在1985年年降水量发生了由多到少的突变;年降水量的下降速率呈现出由南往北逐渐增加的趋势.Morlet小波分析表明,陕西省年均温存在24a左右的强显著周期,此外还有9 a和4 a的小尺度变化周期;年降水量存在24 a左右的强显著周期,还有8 a和3 a的小尺度的变化周期.通过以上分析,近51 a陕西省总体气候呈现明显的暖干化趋势.     

邵阳县旱涝变化特征

根据1960~2008年近49年的邵阳县单站月降水资料,利用Z指数旱涝指标,对邵阳县单站的年和各季节进行了旱涝分析,结果表明:Z指数旱涝指标能较好地反映邵阳县近49年来的旱涝演变情况,邵阳县降水旱年有11年,出现频率为22.4%,涝年有14年,出现频率为28.6%,旱涝相间特征明显.年降水量呈上升趋势,增加速率为14.5 mm/10a,向洪涝化趋势发展.四季的Z指数变化趋势不同,冬、夏季的变化呈上升趋势,为洪涝增强趋势且明显;春、秋季是下降趋势即干旱增强趋势但不明显.近49年来邵阳县发生季节性旱涝频率较高,各季旱涝灾害具有频繁性、旱涝相间性及连续性.旱涝灾害是影响农作物的主要因素之一,分析结果对旱涝趋势预测和防灾减灾具有参考作用.     

1644-1911年云贵地区旱涝灾害的周期特征以及对太阳黑子活动的响应

为探究历史时期气候灾害特征及影响因子,建立了清代1644-1911年云贵地区的旱涝指数序列,采用滑动t检验和总体经验模态分解（EEMD）分析了清代云贵地区旱涝灾害的突变特征和多时间尺度周期性特征,研究表明：清代云贵地区旱涝指数整体较平稳,呈现先明显增加后减少,然后趋于平稳,清末又明显增加的趋势,旱涝指数序列具有多个跃变点,且具有显著的2.8 a和6.6 a年际周期,13.0 a和40.2 a的年代际周期.由旱涝灾害年次和年均县次比的空间分布图发现,其具有同旱同涝的空间分布特征.由于13.0 a的周期与太阳黑子相对数序列的周期接近,故采用交叉小波分析着重探究了太阳黑子活动对云贵地区旱涝变化的影响,发现云贵地区旱涝指数序列同太阳黑子相对数序列在3~6 a的时间尺度具有强凝聚性共振周期.     

近50年我国北方地区旱涝的时空变化

利用我国北方 12个测站 195 1— 1999年 4— 9月的降水量资料 ,用Z指数变换计算旱涝等级 ,据此讨论北方地区 (35°～ 4 1°N)近 5 0a旱涝的时空变化 .结果表明 ,大体以 90°E和 10 5°E为界可将北方分 3个区域 .东部地区近 5 0a来干旱化趋势比较明显 ,特别在 2 0世纪 80年代中期以来 ,干旱次数异常增多 ;而西部则相反 ;中部呈现过渡特征 .我国北方地区旱涝的时空变化存在从西部向中部、东部逐渐转移的特点 ,每一阶段的旱 (涝 )从西部地区转移到东部地区大约需要十几年 .据此推测北方东部地区在 2 1世纪的头 10a将会出现偏涝的气候特点 .     

河北怀来盆地近60a气候变化特征及其影响

利用河北省怀来县1954—2012年月气象数据,采用线性倾向率法,距平法和Mann-Kendall趋势检验方法揭示了当地的气候变化特征;并分析了气候变化对水库来水量和粮食单产的关系.结果表明:1)近60年来,怀来县气候倾向率为0.36℃·(10a)-1,高于全国平均水平,年降水量呈下降趋势;从季节来看,四季气温均呈上升趋势,降水变化趋势存在差异,四季中以夏季暖干化趋势最明显.2)研究区年和四季年代均温都在1980—1989年开始变暖;年降水自1980—1989年开始减少,四季降水量的年代变化差异较大.3)研究区小区域尺度上的气候变化趋势与北方较大区域和全国尺度上的结果较为一致,并且暖干化趋势更加明显.4)气候要素与水库来水量和粮食单产显著相关,气候暖干化将加剧研究区水库来水锐减和粮食单产较低的问题.     

1960—2018年河南省降水时空变化特征及重心

河南省是中国粮食生产核心区,研究其降水时空变化特征对于防治旱涝灾害、保障粮食生产具有指导意义.基于河南省112个气象站1960—2018年降水量资料,利用Mann-Kendall法、滑动T检验、小波分析等方法对河南省站点及分区降水变化趋势、突变点和周期性进行了分析,并利用重心模型、标准差椭圆等方法分析了河南省降水重心分布特征.结果表明:1960—2018年期间,河南省的112个站点中,67.9％站点降水量呈下降趋势,32.1％呈上升趋势,全省各站点气候倾向率主要位于-28～24 mm/10 a;河南省5个分区年降水量中,仅豫东地区年降水量呈上升趋势,各分区存在不同时间尺度的变化周期,在整个研究时域内经历了2.5次左右丰-枯交替循环变化;河南省降水重心分布在许昌市许昌县和漯河市临颍县一带,近59 a降水重心有明显向东移动趋势.