基于EOF分析华南前汛期降水的时空分布特征

基于广西、广东、湖南和福建62个台站1979—2005年的前汛期平均总降水量,利用EOF分解方法,分析了华南前汛期降水的时空分布特征和时间分布特征.EOF分解显示前3个方差贡献比例为54.74%;第一特征向量场空间分布均为正值,方差贡献比例为32.49%,说明华南前汛期平均总降水量变化具有一致性,但是各特征向量场之间的差异明显;第一时间系数的变化等同于华南前汛期降水量距平的变化;第二、第三时间系数的变化有明显的年际变化特征.     

昆明月平均臭氧总量距平与云南地区月平均降水距平场的奇异值分解法分析

将奇异值分解方法(SVD)应用于昆明地区13 a臭氧总量逐月平均距平值与云南省地区32个测站逐月降水量距平场,探讨昆明月平均臭氧总量距平与云南地区月平均降水量距平场的关系.     

昆明月平均臭氧总量距平与运动财区月平均降水距平场的奇异值分解法分析

将奇异值分解方法（ＳＶＤ）应用于昆明地区１３ａ臭氧总量逐月平均距平值与云南省地区３２个测站逐月降水量矩平场,探讨昆明月平均臭氧总量距平与云南地区月平均降水量距平场的关系。     

西安市近50年来气候变化多时间尺度分析

利用Ｍｏｒｌｅｔ小波变换法分析了西安市近５０年月平均气温距平和月降水量距平变化的多层次时间尺度结构，发现西安市气候变化除１年的自然周期变化和２０～４０年尺度范围的周期变化信号在全时间域中都强外，其它时间尺度的周期变化在时间域中分布很不均匀，具有很强的局部化特征。西安市月平均气温距平变化主要表现为随机振荡，无特征尺度，而月降水量距平变化则有显著的４～５月的时间尺度。西安市气候变化受地理条件的影响较大，与ＥＮＳＯ的关系不象我国沿海地区那么紧密。对于大时间尺度来说，西安市气候呈暖干和冷湿结构排列，而对于小时间尺度而言则呈现为复杂的冷暖和干湿结构     

中国降水场的时空分布变化

 分析了全国160个气象观测站51a(1951-03～2002-02)的月季降水量距平场的时空分布变化规律得出:我国降水空间分布的主要类型是南北分布;统计降水量的时间尺度越大,则降水量的空间分布尺度也越大;冬季降水的空间分布尺度比夏季大;夏季降水空间分布的年际变化比冬季大;春、夏季的降水空间分布变化具有较为显著的正相关关系;春季降水空间分布具有2.4～3.0a的显著周期存在,冬季降水空间分布也具有2.3～2.8a的显著周期存在.     

厄尔尼诺年的中国各区域降水特征

本文用自然正文函数分别展开了历年(1951～1983年共33年)和9个厄尔尼诺年的全国务区域年降水量距平形势场.比较两种特征场后发现,厄尔尼诺年的年降水分布特征是比较特殊少见的,然后分析了这种情况下全国各区域降水距平配置形势.     

固原市原州区近60 a降水变化特征分析

以固原市原州区1957—2016年的降水资料为基础,采用线性回归、M-K(Mann-Kendall)检验、累积距平曲线和滑动t检验的方法对原州区近60 a的年际和年内各时段的降水量进行变化趋势和突变分析。原州区多年年均降水量为439.6 mm,汛期和夏季降水量占比较大,分别达到72.8%和57%;冬季降水变差系数最大,最不稳定。通过线性回归法和M-K趋势检验法对降水量进行趋势分析:年、汛期和夏季降水量均呈下降趋势,下降速率分别为0.17、0.91、0.69 mm/a;春、秋、冬三季降水量呈上升趋势,上升速率分别为0.21、0.03、0.29 mm/a;除冬季外,其他各时段的趋势变化均未通过0.05的显著性检验。运用M-K突变检验、累积距平曲线和滑动t检验对各时段降雨的突变年份进行综合分析,年降水和汛期、秋季降水突变点相近,春、夏和汛期均在1991年发生突变,冬季降水在1979年有较为显著的突变。     

近三十六年我国东部和黄土高原地区降水的一些特征及其与下垫面热状况的联系

本文利用全国160个站1951～1986年逐月平均降水量资料,分析了三十六年平均降水量和平均降水变率的分布特点,以及夏半年(4～9月)降水距平的逐年变化。同时讨论了冬季(12—2月)3.2米土壤温度与黑潮海温距平与夏半年降水距平的关系,得到了一些有意义的结果。     

华南季节干旱及连旱特征分析

 利用1951-2006年实测降水量资料,通过统计方法分析了华南各季节降水量的时空变化及季节干旱特征。结果发现,各季降水量总体上在华南区域空间尺度上有显著的同号变化关系。华南夏季降水量的距平幅度增大,并有增多的长期趋势;秋季降水量则有距平幅度减弱的长期趋势;冬春季降水量的逐年变化存在显著的同相关系。华南秋季发生干旱的频数较其它季节高;春－夏连旱频数较其它季节连旱事件频数要低。     

山西省汛期降水集中度及其与地形的关系

降水集中度的时空格局是水文分析的关键因素.首先基于山西省1980-2020年27个气象站点的汛期(5月1日—10月30日)逐日降水量,分析汛期总降水量和汛期极端降水量的时空特征.其次,利用降水集中度(PCD)和降水集中期(PCP)来描述汛期降水的集中程度.最后,计算PCP、PCP与地形因子之间的相关系数来识别两者之间的关系.结果表明：1.山西省汛期年均总降水量和年均极端降水量在1980-2020年呈现不显著的上升趋势,空间上表现出明显的纬度地带性和地形特征.2.年均PCD在0.26～0.4之间,说明汛期内降水集中程度较低.空间上呈现由南向北逐渐递增的纬向分布规律.年均PCP处于7/10～7/22,表明最大日降水量主要出现在7月中后旬,空间上表现出明显的地形特征.3.在占研究时段66%的年份,PCP与PCD呈现反相关关系,即降水集中度越大的地区,降水集中期越早.4.在70%的年份中,海拔越高,降水集中度越高,最大日降水出现时间越提前.5.1 000 m以下,坡向朝南的PCD和PCP均小于坡向朝北的;而在1 000 m以上则相反.     

湖北省近46年区域气候变化特征

本文利用了1960~2005年湖北省19个气象站的年降水量和月均温资料,采用了降水距平百分率和气温距平、气温滑动曲线及气温累计曲线分区分析了降水和气温近46年的变化规律。结果表明:在全球普遍增温的背景下,湖北各区出现了不同程度的增温;鄂西山地和鄂东北低山丘陵降水量有减少的趋势,江汉平原和鄂东南低山丘陵降水有增加的趋势。     

云南地区降水与太平洋海温的奇异值分解分析

利用奇异值分解法（ＳＶＤ）分析了云南２１个站各月降水距平与北太平洋海温的相关关系,得到了奇异向量,对贡献原前２个奇异向量进行分析,结果表明：①平均意义上,秋 季海温与云南各月降水存在显著的相关关系;②秋冬季热带东太平洋海温对型年春末盛夏云南中部地区的降水有显著的影响。③秋冬季的热带中东太平洋海温与前一年春末和盛夏降水也存在明显的相关关系。     

南海夏季风强弱年东亚地表热力异常特征的合成研究

 利用NCAR/NCEP1948年1月-2002年12月共55 a 660个月的地表感热通量和地表潜热通量以及其它气象场的月平均再分析资料,计算了期间5-6月平均的南海夏季风湿位涡强度指数。由标准化的湿位涡强度指数距平的年际变化曲线,选择距平值大于0.5的年份为季风爆发的强年,距平值小于-0.5的年份为季风爆发的弱年,对强、弱年东亚及其周边地区的地表潜热通量（LHF）距平、地表感热通量（SHF）距平以及海平面气压（SLP）距平的分布特征进行了合成分析。结果表明,在南海夏季风爆发强年和弱年,其前期冬春季的地表潜热通量、感热通量以及海平面气压场的距平分布有很大不同,前冬的差别更为明显。冬季,LHF和SHF在强、弱年的主要差异在海洋上和近海地区,尤其是西太平洋沿岸,合成距平呈现沿海岸线的东北-西南向的带状分布,强年沿岸为正距平,弱年为负距平。LHF和SHF标准化距平叠加之和有同样的区域分布特征。这种强、弱年的距平分布差异,与低层风场在强、弱年的不同有密切关系,强年东亚冬季风偏强,弱年则反之。强、弱年SLP在前冬的距平差异,验证了上述结论。     

桂林地区气温与降水量的时间序列预测模型

根据桂林地区2001～2010年各月平均气温和1987～2010年每年6月份降水量的实测数据,利用时间序列的季节指数法和线性外推法分别建立气温预测模型和降水量预测模型,再利用模型对桂林市2011年各月的气温和2011年9、11、12月的降水进行预测,得到比较理想的预测效果.     

1998—2020年三峡库区最大1h降水的时空变化特征

以年、月最大1 h降水强度及其发生时间为指标,采用趋势检验、周期分析、经验正交函数和降水过程综合强度评估方法,分析了1998—2020年三峡库区最大1 h降水的时空变化特征。结果表明：库区年最大1 h降水发生时间有每隔约10 a前移至汛前的现象,主汛期7月最大1 h降水强度有8 a的循环周期;与2010年以前比,2010年后的库区强降水落区表现出自上游向坝址迁移的走势;若最大1 h降水强度相近,则降水持续时间长、覆盖范围广的降水过程,综合强度更高,对防洪安全影响更大。     

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.     

黄河上游汛期水量丰枯的气候因子分析

利用EOF、相关、合成等分析方法,对兰州以上黄河上游五测站的月平均流量、东半球的500hPa高度距平场及太平洋海温场资料进行了分析。结果表明：典型丰（枯）同期和前期500hPa高度距平场有着明显的差异,主要反映在极涡、西太平洋副高、中高纬西风带低槽等系统的强度和位置上;该流域流量的丰枯与太平洋海温距平场的分布关系密切,典型丰（枯）年前期（前一年9月至当年的2月）和同期太平洋海温场距平场的分布亦存在很大的差异。     

珠江三角洲地区土地利用变化对夏季6月气候的影响

 采用高分辨率的美国中尺度气象非静力模式MM5来模拟珠江三角洲土地利用变化对夏季月气候要素的影响,最高分辨率为3 km。模拟时间段为2005年6月。结果分析表明：模拟的月平均温度和月降水量与实际观测资料符合较好。城市扩展导致珠江三角洲地区尤其是在城市区域月平均地面温度增加,热岛效应增强。在城市扩张和郊区土地利用改变以后,广州、佛山、江门等城市区域降水增加,而东莞、珠海和深圳部分城市区域降水减少。     

多时间尺度下遥感降水产品与再分析降水产品在海河流域适用性对比分析

为了综合评估热带降雨测量卫星(tropical rainfall measuring mission,TRMM)、全球降水测量计划(global precipitation measurement,GPM)遥感降水产品和MERRA-2再分析降水产品在海河流域的适用性,基于流域内57个气象站点2014年3月—2018年2月期间的逐日实测降水数据,选用相关系数、均方根误差、平均绝对误差、相对误差等评价指标,对比分析三者在海河流域年、季、月多时间尺度观测精度.结果表明:在年、季、月时间尺度上,GPM数据与站点实测数据的相关性均为最优,TRMM相关性均最弱.在3种时间尺度下,MERRA-2再分析数据在海河流域的数据精度最高,GPM次之,TRMM数据误差最为明显.TRMM、GPM在年度、季度降水量上均存在一定的高估现象,TRMM表现出对降水的高估现象更加明显,但是夏季GPM相对误差略高于TRMM数据.总体上,3种降水产品在海河流域均具有较好的适用性,但MERRA-2与GPM在海河流域的适用性较好且优于TRMM,GPM在弱降水观测能力方面较TRMM明显增强,但强降水监测能力仍有待提升.     

云南降水场与太平洋海温场典型相关分析

 利用典型相关理论分析云南省5月份降水场与头年5月至当年4月各月太平洋热带海温距平场之间的关系,得出一些有意义的结果.并通过1994～1995年的预报,效果较理想.