近47年城市化发展对沈阳区域局地气候的影响研究

利用1959—2005年沈阳及周边郊区4县(康平、新民、法库、辽中)台站的气候观测资料,研究分析了沈阳城区、郊区气温、降水量、相对湿度、风速的变化趋势和特点。在此基础上,探讨了城市化发展对沈阳区域气候变化产生的影响。研究发现:1)近47年来,沈阳平均气温上升显著,其中冬季、春季增暖幅度最大,夏季最弱。同时,沈阳郊区增暖幅度略大于城区增暖幅度。2)沈阳年降水量、相对湿度、平均风速整体均呈下降趋势,降幅以平均风速最大,降水量最小。沈阳降水量的季节变化比较复杂,冬季降水量轻微增加。分析结果显示,沈阳城市化发展对区域局地气候产生了重要影响,尤其是近年来对郊区气温影响显著。另外,城市化进程对平均气温、风速的影响比其对相对湿度、降水量的影响更为显著、直接。     

楚雄市气候变化及对水资源的影响

利用楚雄市1961～2010年50 a的气候和水资源等资料,分析了楚雄市近半个世纪以来气候的变化及其对径流、水资源变化的影响.分析结果表明:50 a来楚雄市各季和年平均气温均呈上升趋势,年平均气温以0.33℃/10 a速率上升,冬季平均气温增暖速率最为显著;近50 a来楚雄市年降水量有增多的趋势,以21.26mm/10 a的速度在递增.春季和夏季降水量增加较多;而冬季和秋季平均降水量则呈缓慢增多的趋势.水资源总量、地表水径流量、地下水呈减少趋势.     

广州市近50年来气候变化分析

利用广州市1951～2004年的气温、降水、最高气温、最低气温和风速等资料,运用数理统计等方法,对各气象要素进行统计,分析了近50年气候变化特征.结果表明:近50年来广州市气候趋向变暖,特别是80年代以来,年平均气温升高明显.近50年来平均气温增长率为每10年上升0.13℃.近50年来年平均气温上升的主要季节在湿季,并且主要是与1～3月干季平均气温的变化有关;年平均降水量随着时间的推移呈现周期性的现象.除了秋季降水减少以外,夏、冬、春季降水都有增加,其中夏季降水量每10年增加3.82 mm,在四季中增加速率最快,对年降水量影响较大;平均风速的年际变化较小,长期变化呈现下降趋势并具有阶段性,四季中冬季平均风速最大,对年际变化影响有着重要的意义.     

郑州50年来的气温变化及城市化对其贡献率

利用郑州1951年以来的气温记录,采用统计方法和最小二乘法分析了郑州的气温变化特征。计算了气温变化的幅度．用孟津1961年以来气温变化与郑州作对比,并用两地增温率对比计算城市化对郑州城市气温变化的贡献率．结果显示1951年以来郑州市年平均气温变化总趋势是不断变暖,气温升高幅度约0．23℃／10年,年平均最低气温及春冬季节气温升温幅度最大,夏季气温却有降温趋势．1961年以来郑州年平均气温的城市化增温率为0．064℃／10年,城市化增温对郑州城市气温增加的贡献率为25％．郑州1951年以来气温的变化还主要是受区域背景气候的影响;受城市化影响在夏季最明显．     

承德市城市化对气温及空气湿度的影响

提出用承德市单站气温和40 cm地温资料进行比较,用城市站与郊区站相对湿度的差值作为干湿岛强度指标,采用趋势分析等统计分析方法,分析了承德市1964-2007年气温、空气湿度变化趋势及城市化影响程度.结果表明:近44 a,年平均气温平均每10 a上升0.269 ℃,其中0.099 ℃是因城市化影响引起,1980年以来,城市化影响升温幅度达到每10 a上升0.421 ℃,城市化对冬季、春季平均气温的影响最为明显;近44 a空气湿度呈明显增加趋势,且由1980年以前的干岛特征逐渐转成了近10 a的湿岛特征,夏、秋季节湿岛效应尤为显著,湿度场的明显变化主要来源于城市绿地和水面的增多.     

天津市津南地区近40年气候变化和极值分布特征研究

利用天津市津南区国家一般气象站1980—2019年的观测数据,对津南区近40年的气温、相对湿度、风速、降水量和日照等气候要素进行了分析,并计算了不同极值重现期。研究结果表明:①近40年间津南地区平均气温、最高气温、最低气温均呈明显的上升趋势,年平均气温每10年增加约0.5℃,平均相对湿度则呈下降趋势。②从年代际变化角度分析,在春、夏、秋3个季节气温均呈逐年代升高趋势,2010 s春季比1980 s偏高近2℃。相对湿度在2000年之后均比之前明显偏低,其中2010 s 4个季节均明显低于之前的3个年代。平均风速呈现一致减弱的年代际变化趋势。降水量的年代际变化规律性并不十分明显。③根据皮尔逊分布计算了津南国家一般气象站最高气温、最低气温、日降水量和极大风速的不同重现期对应的极值,其中百年一遇最高气温为43.4℃,最低气温为-24.3℃,日最大降水量为231.5 mm,极大风速为28.6 m/s。     

柴达木盆地气候变化区域性特征及其影响因素

利用1982-2013年柴达木盆地5-10月的降水量、气温、日照时数、相对湿度和平均风速等气象资料,结合夏季风指数、经纬向环流指数等大气环流资料及植被覆盖指数对柴达木盆地气候时空变化的区域显著性成因进行讨论.研究表明,除相对湿度变化不明显外,柴达木盆地降水和气温显著上升,日照时数和平均风速显著减小,同时,空间分布具有明显的经向地带性特征;降水量、平均气温、日照时数和平均风速均有突变发生,其中,盆地东部降水、气温、平均风速的突变时间早于西部,东部的日照时数突变时间晚于西部,区域差异特征明显;各气候要素的周期变化具有共性特征,周期变化基本在32、16、10～12、5～6和2～3 a等时间尺度附近变动;在全球变暖背景下,盆地气候变化具有的区域特征可能是亚洲夏季风、经纬向环流、副热带高压等气候系统以及下垫面植被演变等因素综合作用的结果.     

1971～2010年云南富民气候变化分析

根据富民站11个气候要素40 a的序列资料,使用标准差、线性倾向率等指标和一元线性方程或多项式拟合检验方法,从多个角度综合分析富民气候变化特点和规律.结果表明,富民气温变化趋势反映云南区域气温变化特点和规律,最低气温增加率对气候变暖贡献突出;降水量年际波动大、线性变化倾向不明显;平均相对湿度线性变化倾向不确定;日照时数年际波动变化较大、线性减少趋势变化显著;平均气温与日照时数的乘积ST值以及平均风速两者的减小变化,是40 a来富民蒸发量呈线性减少变化的主要原因;1997年以来,富民气候变暖加剧,年降水量呈现显著减少变化趋势,极端高温升温趋势明显,气候干暖变化趋势呈现.     

基于微博大数据的游客情感与气候舒适度关系研究——以西安市国内游客为例

基于气候舒适度评价模型和情感倾向性分析理论,利用2014年西安市逐日平均气温、平均风速、平均相对湿度、日照时数等气象数据和游客微博数据,计算出气候舒适度指标和游客情感值分析气候舒适度与游客情感的相关关系。在单因素以及气候舒适度相关指标分析中,游客消极情感值与气温、温湿指数和风效指数呈负相关关系,与着衣指数显著正相关;游客积极情感值与气候舒适度不具有相关性;游客综合情感值与气温、相对湿度、温湿指数和风效指数呈显著负相关关系,与着衣指数显著正相关。研究表明,气温、风速、相对湿度及其不同组合对游客消极情感和游客综合情感会产生一定的影响。     

天津沿海气候特征及灾害性天气影响

利用天津1981—2017年气象资料,对沿海地区天气气候变化规律以及主要灾害性天气进行分析。结果表明,近40年来天津沿海地区气候显著变暖,增暖速率达到0.4℃/10年,且具有明显的冷暖阶段性转折变化,气温升高的主要原因在于春季升温明显,尤其白天气温升温最快,对于气候变暖贡献最大;降水量变化较为稳定,长期变化趋势为基本持平略有减少,年平均降水量为534.6 mm,暴雨日数呈减少趋势;天津沿海具有明显的季风特征,冬季以西北风为主,夏季盛行偏南风,风速显著减小,大风最多的季节为春季;雾霾呈春夏少、秋冬多的特点,冬季受冷空气的持续影响,渤海海域海冰面积持续增多,2017年达到16 946 km~2。     

近51年云南滇中地区地面气象要素变化特征的统计分析

利用1963—2013年4个国家基本/基准站(昆明、楚雄、玉溪和曲靖)的近地面温度、相对湿度和降水量的观测资料,对云南滇中地区近51年来的气象要素的变化特征进行统计分析。结果显示:近51年来,滇中地区增温趋势明显,冬季的增温幅度最大,昆明市作为上述滇中城市中发展最快的城市,年增温趋势是4个城市中最明显的;滇中地区年降水量呈波动减少趋势,冬、春季降水量增加而夏、秋季减少,昆明市年降水量的降幅最大,楚雄市只呈微弱的上升趋势;4个城市年均及各季节的相对湿度均呈显著下降趋势,各季节的降幅差别不大。通过小波分析,发现滇中地区不同气象要素的周期变化具有一定的相关性:在36年时间尺度上,相对湿度的干(湿)中心与气温的暖(冷)中心对应;在16~32年时间尺度上,相对湿度的干(湿)中心与降水量的弱(强)中心对应。     

乌兰布和沙漠绿洲防护林体系小气候效应研究

【目的】 研究绿洲防护林体系的小气候效应,为绿洲防护林体系的长期经营与健康发展提供科学数据。【方法】 对乌兰布和沙漠绿洲防护林内、外2个气象站36 a(1983—2018年)连续监测的气象数据进行了统计分析,研究了2个站点的大气温度、地表温度、相对湿度、降水量、蒸发量,以及风速的年、季和月变化特征,分析了绿洲防护林内、外小气候的差异并探讨了产生差异的原因。【结果】 ①绿洲防护林内、外的大气温度、地表温度和降水量年际变化特征总体呈上升趋势,相对湿度、蒸发量和风速总体呈下降趋势,绿洲防护林体系使大气温度降低0.2~1.6 ℃,地表温度降低0.10~5.49 ℃,相对湿度增加0.5%~18.6%,降水量增加0.5~100.7 mm,蒸发量降低18.4~1 282.8 mm,风速减小0.45~1.98 m/s;②绿洲防护林内、外的每10 a的气温变化倾向率分别为0.27、0.32 ℃,地温变化倾向率分别为0.28、0.36 ℃,降水量变化倾向率分别为1.8、2.5 mm,相对湿度变化倾向率分别为-0.2%、-1.3%,蒸发量变化倾向率分别为-42.5、-78.4 mm,风速变化倾向率分别为-0.1、-0.2 m/s;③绿洲防护林内和林外大气温度、地表温度、相对湿度、降水量和蒸发量的年内变化规律均为先增加后降低,为单峰曲线,而风速的年内变化曲线为双峰曲线;④绿洲防护林内、外各环境因子具有明显的季节差异,春、夏、秋、冬四季大气温度、地表温度和蒸发量增长率均为林外高于林内;四季相对湿度均为林内高于林外,风速则相反;降水量春、夏季林内高于林外,秋、冬季为林内低于林外。【结论】 绿洲防护林体系具有降低气温和地温、减少蒸发、降低风速、增加空气相对湿度和降水等生态功能,防护林及其内农作物生长季节尤为明显,这对于提高作物产量起着积极作用,进而改良土壤,并对维持绿洲可持续发展起着重要作用。     

近35年深圳市气候变化与城市化发展关联性研究

依据深圳市气象站19792013年的气象观测资料和历年统计年鉴,利用线性分析、Mann-Kendall突变检验和主成分分析、拟合曲线等数理统计方法,分析了深圳市近35年的气候变化规律及其与城市化发展的关联性. 结果显示:(1)近35年深圳市气候整体呈现变干变暖的趋势,平均气温升温速率为0.338 ℃/10a,平均最低气温的升温速率远大于平均最高气温的升温速率(0.573 ℃/10a 0.145 ℃/10a),以1986年为突变点,升温趋势加剧,近几年出现减缓态势;平均相对湿度的下降速率为每10年下降1.97%,2000年以来比80年代下降了约5%,且降水量和年日照百分比呈不规律的波动变化;(2)深圳市城市化主要通过人口、房屋建筑和农业发展对平均最高温度产生影响,综合贡献率接近50%;城市化发展对平均气温和平均最低气温的升高有极显著的加剧作用,构建的城市化综合指标U1、U2的升温贡献率分别达到了63%和78%. 以建筑业发展、农作物面积等为主要指标构建的综合指标U4对平均相对湿度的降低贡献率达到60%,需要注意城市发展中的干岛效应问题.     

全球气候变化下的半干旱区相对湿度变化研究

为揭示全球气候变化下半干旱区空气相对湿度的变化规律,利用线性回归分析、多元线性相关分析以及M-K检验法对吉林省西部5个站点的1953年以来的相对湿度、气温、降水和风速资料进行了研究.结果表明:相对湿度的年变化曲线呈双峰型,相对湿度的最大值出现在8月,次大值出现在1月,最小值出现在4月,次小值出现在10月.夏、秋季的相对湿度较大,而春、冬季的相对湿度较小.近50年,年平均相对湿度及春、夏、秋、冬四季的相对湿度在波动中下降,下降趋势不显著;但是9月和10月的平均相对湿度下降显著.影响相对湿度变化的主要因子是温度和降水,风速也起一定的作用.相对湿度的变化与温度和风速变化呈负相关关系,与降水变化呈正相关关系.     

近50年深圳气候变化研究

利用对深圳站1953—2004年气象资料分析深圳50多年的气候变化特点。主要表现为气温呈明显上升趋势,增温速率达0.34 ℃/10a,其中夏、秋季增温较大;夜间温度上升较明显;日较差呈下降趋势,秋冬季节下降幅度较大;极端低温上升趋势明显,高温日数也显著增加;年降水天数、日照时数和相对湿度都明显下降。各气象要素在进入20世纪80年代后都有比较明显的变化趋势,这与深圳的城市高速发展时期十分吻合。这说明对深圳气候变化的进一步研究中需要分析城市化的重要影响。     

三峡库区香溪河流域近20年气候趋势分析

根据三峡库区香溪河流域兴山气象站1990～2009年20年的气象资料,利用Mann—Kendall检验法对该地区的降水量、气温、湿度、风速、日照时数（太阳辐射）等变化进行趋势分析．结果表明：近20年,香溪河流域降雨量无显著上升趋势,增加速率约为12mm／10a,但具有明显的年际变化;春夏季降雨量呈上升趋势,秋季和冬季降雨量呈下降趋势;在全球变暖的气候背景下,香溪河流域气温逐渐升高,平均气温增加速率为0．3℃／10a,平均最低气温增加速率为0．19℃／10a,最高气温显著上升,上升速率为0．4℃／10a;风速先减小后呈上升趋势,1990～2002年风速减小,减小速率为0．1m／s／10a,自2003年以来,风速显著上升,增加速率为0．2m／s／10a;湿度呈减少趋势,月目照时数与月蒸发量呈正相关性,但总体增长趋势则表现为年日照时数增加,年蒸发量减少．     

1961~2005年南宁灾害性天气气候事件的变化

利用1961～2005年南宁市最高、最低和平均温度资料,分析近50a来南宁市的气温变化特征,通过气候变暖前后灾害性天气气候事件的对比,分析南宁市灾害性天气气候事件的变化规律。结果表明,1961～2005年南宁市年平均气温增温趋势明显,温度变率为0．3C／10a,各季节平均气温均呈上升趋势,秋季增温最明显,冬季次之,夏季位居第三,春季增温最小。年平均最高气温呈较弱的增暖,变率为0．13C／10a,而年平均最低气温的增暖趋势比年平均最高气温明显,为0．36C／10a。年平均日校差的变化则呈递减的趋势,变率为-0．23C／10a。在全球气候增暖和城市化快速发展的过程中,南宁市的灾害性天气气候事件发生了明显的变化：极端强降水有增加趋势,高温天气明显增多,持续高温天气加剧,雷暴和大风日数明显减少,春季低温阴雨天气减少。南宁市灾害性天气气候事件变化的原因可能与全球气候变暖有关,城市化可能是造成南宁市灾害性天气气候事件变化的主要原因。     

Impact of urbanization and land-use change on climate

The most important anthropogenic influences on climate are the emission of greenhouse gases and changes in land use, such as urbanization and agriculture. But it has been difficult to separate these two influences because both tend to increase the daily mean surface temperature. The impact of urbanization has been estimated by comparing observations in cities with those in surrounding rural areas, but the results differ significantly depending on whether population data or satellite measurements of night light are used to classify urban and rural areas. Here we use the difference between trends in observed surface temperatures in the continental United States and the corresponding trends in a reconstruction of surface temperatures determined from a reanalysis of global weather over the past 50 years, which is insensitive to surface observations, to estimate the impact of land-use changes on surface warming. Our results suggest that half of the observed decrease in diurnal temperature range is due to urban and other land-use changes. Moreover, our estimate of 0.27 degrees C mean surface warming per century due to land-use changes is at least twice as high as previous estimates based on urbanization alone.     

河套灌区近50年气候变化特征及趋势分析

以河套灌区为研究区,收集、整理和分析了河套灌区由西向东的磴口、杭后、临河、五原、前旗5个区域近50年的气候资料:包括降水量、气温、日照总时数、无霜期、平均风速、蒸发量等,分别运用线性趋势法、Mann-Kendell法和小波分析等手段,研究了该地区不同时段、不同区域的气象因子的趋势性、突变性和周期性.结果显示:近50年来灌区年平均气温呈逐年上升的趋势,并且通过了M-K显著性检验.50年间增温幅度约为2℃,各月极端气温差约为41℃,且各月气温呈明显的升高趋势,突变点为1990年;灌区年降水量在波动中呈微弱增加的线性趋势,增加总量不足10mm;而灌区年蒸发量自2000年以来呈现出明显的增加趋势,增加的蒸发量体现在春季的2、3、4月份;灌区年平均风速有明显的降低趋势,突变点为2000年;年日照总时数有变短、年无霜期有增加趋势,但二者变化趋势并不明显.