湖北地区气温变化对全球变暖的响应

选用湖北省77个代表站1960-2003年逐日气温观测资料,分析了湖北省气温的年、季节变化规律及其地域分布特征．结果表明：湖北省近44年气温呈上升趋势,至2003年气温上升了0．5℃,增温速率约为0．12℃／10a,和近50年来的全球平均增温速率相当．20世纪90年代升温最剧烈．春季、秋季和冬季气温均呈上升趋势,冬季增温最明显,而夏季气温却呈下降趋势．夏季平均日最高气温也呈下降趋势,冬季平均日最低气温上升趋势显著．气温变化不同的地区差异较大,西部地区变化趋势不明显,有微弱的下降趋势,而中东部地区则有较明显的升温趋势．     

近33年德化县蒸发皿蒸发量变化趋势及影响因素分析

利用德化县国家气象站1980—2012年的观测资料,采用一元线性回归、散点图和相关性分析对德化近33年来20cm蒸发皿蒸发量变化趋势及其影响因素进行分析。结果表明:德化县蒸发皿蒸发量呈现增加趋势,速率为6.1mm/a,且增加趋势显著。通过与同期低云量、气温(日平均温度、日较差)、相对湿度、降水量、风速和日照7个气象因子对比分析,认为蒸发量的增加主要是由日照、风速和温度共同作用引起的,但相关性最好的是相对湿度。     

40 a气候变化对扎龙湿地蒸散影响分析

利用扎龙湿地周边5气象站1961～2000年的气象数据,研究了湿地区域最高气温、最低气温、降雨量、2 m高风速等气象因子的变化趋势,分析40 a气候变化对湿地蒸散耗水产生的影响.气象因子趋势分析使用Mann-Kendall检验,芦苇沼泽蒸散耗水计算采用耦合上述气象因子的经验模型.结果表明,研究区域最高气温具有不显著的上升趋势(0.15 ℃/10 a),最低气温呈现显著的上升趋势(0.74 ℃/10 a),二者变化是非对称的;风速具有显著的下降趋势(-0.14 m·s-1/10 a),而降雨量没有显著变化,芦苇蒸散量呈下降趋势(-22.9 mm/10 a).最高气温、最低气温是影响蒸散量变化的主要因子,二者升温速度的差异决定蒸散量的变化趋势,气象因子的变化表征了近年来空气中悬浮物气溶胶的增加屏蔽了太阳辐射,进而引起净辐射的降低.     

云南盘龙河流域1961-2013年日照时数变化特征分析

为了合理利用盘龙河流域光照资源,利用流域内麻栗坡气象站1961-2013年逐月日照时数、气温、降水量等观测资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检测、Morle小波分析等方法对该流域年和各季日照时数的变化特征和影响因素进行初步分析.结果表明:盘龙河流域年日照时数呈增加趋势,倾向率为7.44h/10a,53年来增加了39.4h,各季变化有所不同,春(-4.04h/10a)、冬(-1.513h/10a)季呈减少趋势,夏(6.612h/10a)、秋(6.78h/10a)季呈增加趋势;春、夏、秋季突变点分别为1994、1981、1979年;年、春、夏、季、冬季日照时数分别存在28、28、28、27、27年的主周期变化;气温的显著升高可能是年日照时数增加的主要原因之一.     

河南省商丘51年来气候变化特征分析

通过分析商丘国家基准气候站1961-2011年的季、年平均气温、降水量、日照时数、蒸发量、冬季负积温等资料,得出结果表明,商丘近51年来的气候变化特点是：温度年和春、秋、冬三季均呈上升趋势,年平均气温倾向率为0.166℃/10a,三季中以冬季增温最为显著,夏季温度则略有下降;年降水呈增多趋势,其倾向率为14.93 mm/10a;年日照时数、冬季负积温、≥35℃日数、≤-5℃日数均呈减少趋势,其倾向率分别为：-180.15 h/10a,-127.00 mm/10a,-11.84℃·d/10a,-2.27 d/10a,-3.81 d/10a;蒸发量分两个阶段分析,1961-2001年年及四季蒸发量均呈减少趋势,2002-2011年年和春季蒸发量呈上升趋势,夏、秋、冬三季呈下降趋势.     

吐鲁番市近57年气候变化特征分析

气候变化对全球的自然生态系统以及社会经济体系具有深远的影响,是当今各国政府和科学界乃至普通民众广泛关注的热点问题.文章利用吐鲁番市1953～2009年的气温、降水量、日照时数、蒸发量等气象资料,采用线性拟合法、偏值方法、阶段分析法,对气候变化进行研究分析.结果表明:近57 a来吐鲁番市气温在波动中呈现出上升趋势,上升幅度为0.35℃.(10 a)-1,尤其80年代后这种上升趋势更明显;降水量在波动中呈现出稍微降低趋势,下降幅度为0.56 mm.(10 a)-1;日照时数和蒸发量也呈现出不同程度的降低趋势,降低幅度分别为55.5 h.(10 a)-1,234 mm.(10 a)-1,下降幅度都比较急剧.     

祁连山西缘戈壁过渡带地表温度对气候变化的响应

采用肃北气象站1973-2010年地表温度和相关的气候要素实测资料,利用小波分析法等统计方法,分析戈壁过渡带地表温度对气候变化的响应特征.结果表明:近年来戈壁过渡带地表温度呈显著上升趋势,其中冬季上升0.85℃/10a,最为突出,春一秋季基本为0.19～0.45℃/10a;年平均地温在1986年前后发生了由冷向暖的突变.利用观测站平均气温、年日照时数、年平均蒸发量资料以及春季平均风速与地表温度建立关系模型,表明拟合所得的地表温度与观测值之间的误差分别在0～1.2,0～1.3,0～1.5,0～2.2的小范围内波动.这说明地表温度对平均气温、年日照时数、年平均蒸发量资料以及春季平均风速都存在响应,其中风速对地表温度的变化具有突出的响应特征,即地表温度与风速之间表现为风速增大地表温度上升,或风速减小地表温度降低的特征.     

滇中地区昆明市潜在蒸发量的时空变化特征

基于昆明市12个气象站1970-2013年的气象资料,采用世界粮农组织(FAO)推荐的彭曼公式估算了12个气象站的潜在蒸发量(Potential Evapotranspiration,PET),采用空间内插统计得到昆明市区域平均气象因子和潜在蒸发量,分析了潜在蒸发量的时空变化特征及成因.研究结果表明,昆明市区域多年平均潜在蒸发量为1 150.5mm,年和季节空间分布相一致,总体呈北高中南部低、高值集中分布在金沙江干热河谷;1970-2013年期间区域年潜在蒸发量显著下降(α=0.05),下降幅度为16.3mm/10a;同期年平均气温、最高气温、最低气温显著增加(α=0.05),年平均风速、年相对湿度和年日照时数显著减少(α=0.05);区域存在"蒸发悖论"现象,体现在1970-2008年期间8个单站;区域年平均风速和年日照时数的减少是造成年潜在蒸发量减少的主要原因,同时区域气温的升高和年相对湿度的减少使得年潜在蒸发量减少的趋势有所减缓,但未改变其减少趋势.春、秋和冬季潜在蒸发量的减少主要受平均风速的影响,夏季潜在蒸发量的减少主要受日照时数的影响.     

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．     

乌裕尔河流域水文气象要素变化特征分析

以乌裕尔河流域作为研究区,选取流域内4个气象站1958—2011年的气温数据和1985—2006年12个水文站的降水量、蒸发量和径流量数据,运用M-K突变检验、多元线性回归和相关性分析方法研究各水文气象要素之间的相互影响关系.结果表明,近50多年乌裕尔河流域气温上升趋势明显,年际变化率为0.4℃·(10a)~(-1).1985—2006年,降水量呈显著减小的趋势,年内分配极不均匀,夏季降水充沛,冬季干旱.多年平均蒸发量为963.3mm,21年蒸发量未发生突变,各个季节也均未发生突变.径流量年内分布极不均匀,汛期径流量占全年径流量60%以上;多年径流量呈波动性变化,整体径流量呈下降趋势.由此推断,在全球变暖的背景下,随着全球气温升高,乌裕尔河流域降水量和径流量将减小,蒸发量将增大.     

云南省近44年日照时数时空变化及其影响因素分析

利用云南省28个气象站1969—2012年逐月日照时数、风速、气温和降水资料,采用气候倾向率、趋势线法和Kriging空间插值法,分析了该省日照时数时空变化及其影响因素.结果表明:① 近44年,云南年日照时数整体呈波动减少趋势,减少速率为14.95 h/10a;②年日照时数空间分布大体表现为一高两低:以华坪为单峰中心的西南高值区,以屏边为中心的东部边缘低值区,和以贡山为中心的西北低值区,即自南向北呈纬向增大型分布;③年日照时数空间变化差异明显,以大理—景东—元江—江城为界,以西呈明显增加趋势,以东的滇西北—滇中—滇东南地区呈减少趋势,即自西向东呈经向减少型分布;④四季日照时数变化趋势与年日照变化趋势基本一致(减少),但秋季较为特殊,呈上升趋势(4.15 h/10a);⑤四季日照时数空间变化特征主要表现为,滇西南和滇东北南部地区增多,其他各地减少;⑥云南省年日照时数与平均风速、气温和降水量均有一定的相关性.其中,降水量对年日照时数的影响最为密切,风速与日照时数变化的相关性最弱.     

海河流域50年来参考腾发量的时空变化规律及其影响原因

根据海河流域34个站点1957—2007年逐日实测气象资料,结合旋转正交函数(REOF)、参数t检验法和Mann-Kendall检验方法对海河流域参考腾发量(RET)及其相关的4个气象变量(平均气温、风速、相对湿度和日照时数)的时空演变特征进行了分析,在此基础上,分析了RET对气象变量的敏感性,定量评估了气象变量对RET变化的贡献程度,探讨了影响RET变化的可能原因.结果表明,过去50年,海河流域59%的站点RET呈现显著下降趋势,主要分布在东部平原区,呈现显著上升趋势的站点主要分布在西部山地区.依据REOF分析结果,海河流域可以划分为3个区域:西部区、北部区和东部区;北部区和东部区的RET都呈现出显著的减少趋势,而西部区则呈现出显著的增加趋势;相对湿度是对RET最敏感的气象变量,风速和日照时数次之,平均气温对RET的敏感性最小;海河流域西部区RET的增加主要是由该区域显著减少的相对湿度所引起的,而北部区和东部区显著下降的风速和日照时数是导致这两个区域RET减少的主要原因.     

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。     

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.     

近50年新疆天山山区主要气候要素变化

利用天山山区具有较好代表性的10个气象台站1960-2009年的历史气候资料,运用线性倾向估计对天山山区近50年来气候变化的主要特征进行了分析。结果表明:近50年来,天山山区能量供给因子中的最高、最低、平均温度温度均呈明显的上升趋势,而日照时数、温度日较差呈明显的下降趋势,云量的变化趋势不明显。空气动力因子风速的下降趋势显著;湿度因子中空气相对湿度略有下降趋势,而水汽压、降水量略有上升趋势。受此影响,近50年天山山区气候总体趋于干向湿发展的趋势,气候朝暖湿方向变化。     

豫北地区蒸发能力及其变化趋势分析

根据典型观测站实测资料系列,分析了豫北地区近四十年来降水量和蒸发能力(水面蒸发量)的变化趋势;并利用相关分析技术,分析了蒸发能力(水面蒸发量)与风速、温度、湿度、日照等之间的相关关系。分析结果表明,豫北地区近四十年来蒸发能力呈现持续下降的态势,影响山丘区蒸发能力的主要因素为日照、降水量和湿度、风速,而影响平原区蒸发能力的主要因素为风速、湿度和日照、温度。这一重要的科学发现,不仅澄清了以前的一些模糊认识,而且对于重新核定更科学的灌溉定额和制定更合理的灌溉制度具有重要的参考价值。     

Determining factors in potential evapotranspiration changes over China in the period 1971–2008

Potential evapotranspiration (ET_o) is important to hydrological cycling and the global energy balance. Based on a modified FAO56-Penman-Monteith model, ET_o was simulated for 603 meteorological stations across China in the period 1971–2008. Spatial distribution and temporal change of ET_o were characterized, and the determining factors in ET_o were revealed by sensitivity analysis. Results show obvious regional differences in annual average ET_o and its determining factor. In general, annual average ET_o decreased in the period 1971–2008, but increased since the 1990s. Wind speed and sunshine duration were determining factors in the annual ET_o trend, with smaller contributions from relative humidity and temperature. Declining wind speed was the determining factor in decreasing annual ET_o in northern temperate regions and the Tibetan Plateau. The spatial extent of wind speed influence contracted to northwest China in summer, and expanded to the whole country in autumn. Decreasing sunshine duration was the determining factor in decreasing annual ET_o in subtropical and tropical regions, especially in summer, with a larger spatial influence mainly to the southeast of the farming-pastoral region. ET_o change has distinct impacts on earth surface ecosystems and environment depending on different determining factors.     

黄河源区蒸散量变化与生态恶化的关系

利用20世纪80年代以来黄河源区水文和气象资料,分析了该区蒸散量、日照时数、气温、空气饱和差的变化趋势,并着重研究了诸因子对蒸散量的影响.结果表明,源区蒸散量呈逐年增大趋势;而作为主要影响因子的日照时数则以3.6h/a的速度增加;气温以0.04℃/a的速度递增;空气饱和差也以0.02hPa/a的速度递增.因此,可以认为,源区日照时数、气温及饱和差的增加,加剧了草地蒸散发,生态的恶化也加大了蒸散量,蒸散量的增大和降水量的减少则直接造成了源区流量的减少和生态的恶化.     

不同气候区潜在蒸散发全局敏感性分析

基于Penman-Monteith公式,运用全局敏感性方法分析我国4个气候区12个气象站潜在蒸散发对最高气温、最低气温、相对湿度、风速和日照时数的敏感性。结果表明:(a)不同气候区及不同季节潜在蒸散发对气象因子的敏感性排序存在差异。夏季日照时数对潜在蒸散发影响最大;冬季最高气温、相对湿度和风速比较敏感;最低气温在全年各季节均不敏感。(b)从中温带半湿润地区→高原温带半干旱区→北亚热带湿润地区→南亚热带湿润地区,日照时数对潜在蒸散发的影响逐渐增强,风速对潜在蒸散发的影响逐渐减弱。(c)全局灵敏度与局部灵敏度方法分析结果具有很大差异,局部法分析对潜在蒸散发影响的气象因子敏感性排序与气象因子取值有关。     

长江源区未来气候变化情景降尺度

利用台站资料,从气候场的平均态、空间结构、变化趋势以及年内、年际变化方面对IPCC AR4中19个全球气候模式模拟结果及其集合平均在长江源区1961-1999年气温和降水的模拟能力进行了对比,从中优选了CGCM3.1_T47,MRI_CGCM2.3.2,UKMO-HadCM3及MME 18对流域气温和降水模拟较好的模式.然后再利用2000-2009年的台站观测资料分别对四个模式采用差值法和统计降尺度方法进行对比.最后,分别采用Delta和SD方法预估了长江源区21世纪2011-2030年、2031-2060年、2061-2090年A2情景下气温和降水的变化情景.在未来三个时期长江源区将明显增温,多年平均气温将分别升高1.5(1.2～1.9)℃,2.6(2.3～3.2)℃,4.5(3.7～5.3)℃;多年降水呈现微弱的增加趋势,增加幅度分别为9.1％(3.1％～12.7％),11.2％(4 6％～18.2％),15.7％(3.0％～26.3％).