1955—2013年我国主要城市冬季气温变化特征分析

利用1955—2013年我国主要城市90个站点冬季月平均气温数据,采用线性回归分析方法、Mann-Kendall突变检验法、Matlab小波分析法和空间插值法对我国主要城市近60年冬季平均气温的时空变化特征进行了分析.分析结果:1近60年我国主要城市冬季平均气温呈上升趋势,年均温的增温速率为0.301℃/10年.2我国主要城市冬季平均气温突变点出现在1985年,20世纪60年代为温度下降期,70年代开始增温,80年代增温速率最大,90年代增温速率开始减缓,2000年之后增温速率继续下降.3小波分析结果表明,我国主要城市冬季平均气温具有3、6、11年的变化周期,主周期为6年.4温度变率方面,我国北方城市增温速率大于南方,突变点后气温增温速率减缓,但西南地区在突变点后气温增温速率增加,西南地区冬季增温速率与华北及东北地区冬季增温速率存在明显差异.     

近60年西安市极端气温事件变化特征分析

分析西安市近60年极端温度事件的变化特征以及极端温度指数与气温的关系。选取1951—2010年西安市逐日平均气温、日最高气温以及日最低气温资料,采用世界气象组织(WMO)公布的极端温度指数,利用Mann-Kendall(M-K)方法进行极端气温事件分析。认为近60年来,西安年平均气温、年平均最低气温、年平均最高气温呈上升趋势,20世纪90年代增温尤为明显;3种气温的变化趋势除夏季平均最高气温呈下降趋势外,各季节均为上升趋势;年平均气温与极端气温指数之间存在明显的相关性;暖夜日数和暖昼日数呈上升趋势,而霜冻日数、冷夜指数和冷昼日数呈下降趋势,冷夜指数减小、暖夜指数增大的幅度远大于冷昼日数减少的幅度,夜间气温的上升对增暖的贡献更大;极端气温指数的变化存在明显的年际变化特征,并伴有突变发生,西安市气温升高主要发生在20世纪90年代初期。     

近50年闽南地区冬季气温异常的气候变化及特征

选用近50年闽南地区17个气象站点月气温资料,运用线性趋势分析、Mann-Kedall检验、EOF分析、合成分析等方法,分析该地区冬季气温异常气候变化及特征。结果表明,闽南地区冬季气温EOF分析第一特征向量贡献率为57.46%,闽南地区冬季气温总体特征表现为一致暖或者冷。近50年来,闽南地区冬季平均气温以0.30℃/10a的速率增长。冬季气温在20世纪70年代到80年代偏低,在20世纪80年代后期左右发生突变,90年代起气温偏高。闽南地区冷冬年前后期气温都是以偏低为主,而暖冬年前后期气温都是以偏高为主。     

皖西大别山区近55年来最高最低气温突变和概率分布研究

六安市位于大别山脉北麓,其境内植被覆盖率高,人口稀疏,气温变化受城市化影响很小。利用六安市(皖西)6个气象站1958~2012年逐日平均、逐日最高、最低气温资料,分析气温变化的趋势、突变特征,以及夏季最高气温、冬季最低气温的概率分布与变化。结果表明,年均最低气温对年均温升高的贡献大于年均最高气温,并导致年均日较差呈减小趋势。年均气温、年均最高气温除夏季外,其余各季为升温趋势。四季平均最低气温的升高趋势中,冬季升温幅度最大。夏季日较差的减小趋势在各季中最突出。年均气温、年均最高、最低气温20世纪60~80年代为相对冷期,90年代以来持续升温。冬季平均气温、平均最低气温的暖突变早于其他季节,年均温、年均最高气温的增暖突变发生在1997年,年均最低气温先于两者在1988年发生暖突变。夏季最高气温、冬季最低气温发生突变前后,概率分布均发生明显变化。冬季极端气温(事件)的敏感率比夏季大,夏季最高气温超过33.5℃,冬季最低气温低于0℃的概率受标准差的影响大于均值的影响。     

陕西冬季极端气温趋势及与AO和ENSO的关系

为提高冬季极端气温灾害风险预测水平,利用1960—2012年陕西冬季气温数据、AO指数及Ni?o3.4区海温指数等资料,对陕西冬季极端气温变化趋势与AO、ENSO的关系进行了分析.结果表明,陕西极端暖(冷)日数在1960—2012年都呈上升(下降)的趋势;在20世纪80年代中后期有明显转折,转折后冷日数的年际变幅减小,冬季极端冷日数的变幅要大于极端暖日数的变化.相关性分析和概率密度函数(PDF)估计表明,AO和ENSO在不同的年代对陕西冬季的极端气温影响有差异;ENSO和AO位相不同,陕西不同地区极端暖(冷)事件发生的概率也存在差异.通过ENSO、AO在冬季不同位相综合配置下的气温分布和ENSO年冬季气温分布对比表明,陕西冬季极端气温是受ENSO和AO的综合影响,且不同位相的综合配置对陕西冬季不同地区的影响存在差异.     

1961-2010年新疆极端气温时空演变特征研究

根据1961-2010年新疆50个气象测站逐日均温、日最高温、日最低温资料,选取国际上常用的22个极端气温指数,运用多种统计方法全面、系统地分析新疆地区极端气温事件时空变化特征。研究结果表明:1全疆日均温、年均温1996年后均呈显著上升变化,冬季、夏季最低温上升趋势明显,且变暖幅度冬季大于夏季;2除GTmax、GTavg、DTR及极值指数(TXx、TNx、TXn、TNn)未表现显著变化外,20世纪90年代末期后,冷指数呈下降趋势,暖指数呈上升趋势,总体上,变暖幅度冷指数大于暖指数、低温指数大于高温指数、夜指数大于昼指数,且变暖幅度盆地大于山区;3极端冷指数转折主要发生在80年代中后期,而极端暖指数的趋势变化主要在90年代末期发生转折,无论从平均气温序列的变化,还是极端气温事件的发生来看,新疆变暖趋势明显;4生长季节极端气温指数GTavg、GTmax均表征为上升趋势,日均温上升会导致热浪日数HWDI强度增加以及生长季节长度GSL延长,且新疆生长季节长度变化规律表现为:南疆北疆东疆,盆地山区。     

近50年青岛地面风速、气温的变化周期及突变形势分析

利用来自青岛地区近50年的地面观测资料,对该地区地面风速、气温的长期变化趋势进行分析,主要分析了变化周期、突变现象等。研究发现：（1）青岛地区逐年平均的地面风速、气温存在多种尺度的显著性变化周期。气温具有显著的2.1年至2.7年、3.6年至5.3年的变化周期以及32年以上的长周期震荡;风速存在显著的2年至4年的变化周期以及16年以上的长周期震荡。（2）1月、7月的地面气温、风速均存在显著性变化周期。（3）青岛地区的地面气温在近50年期间存在显著的突变现象,突变期为1989年;地面风速在近50年期间并不存在显著的突变形势。（4）青岛地区的地面气温在冬季的突变期为1986年,夏季的突变期为20世纪70年代后期和20世纪80年代初期;青岛地区的地面风速在冬季不存在显著的突变现象,夏季的突变期为2003年。     

极涡对北半球冬季气温的影响

利用1951-2013年的NCEP/NCAR月平均气温、4次/d的日平均气温、位势高度再分析资料和国家气候中心74项环流指数中的10项极涡指数,统计了近60 a 100、300、500、1 000 h Pa等压面上北半球冬季气温的演变特征以及10项极涡指数与冬季气温的相关关系,讨论了极涡面积和强度指数的变化对北半球冬季气温的影响.结果表明,以20世纪70年代为界,北半球冬季气温呈先降低后升高的变化趋势,所关注的4个等压面上,气温年代际变化均较为明显.300、500、1 000 h Pa等压面上于70年代前中期气温开始升高,而对于100 h Pa等压面上的气温,80年代初期气温突然升高,随后下降.亚洲区极涡面积指数和北美区极涡强度指数与300、500、1 000 h Pa等压面上的冬季气温呈显著相关,且相关系数均为负值.冬季气温与极涡面积和强度指数的相关系数显著的个例在1 000h Pa等压面上分布最多,随着高度的升高,显著的个例逐渐减少.极涡对2012年冬季发生在欧亚大陆和2013年冬季发生在北美洲的极端低温事件有显著影响.     

基于小波变换和M-K检验的灰霾长期变化研究

采用线性倾向估计、正交分解、小波分析和突变分析等方法,对近40 a十堰市灰霾变化规律进行了分析。结果表明,十堰灰霾日数12月最多,最少为7—9月,秋冬两季占全年灰霾日总数的70%以上。年灰霾日数总体呈明显的上升趋势,气候倾向率达5.9 d/10 a。尤其是20世纪90年代后,呈急剧上升的趋势。年灰霾日数变化可分为5个阶段,其中20世纪90年代中后期和21世纪初是灰霾的两个急剧上升阶段。全年灰霾平均天数为23.3 d。灰霾日数区域分布为丹江口最多,其次为郧县,最少为房县。灰霾具有显著的年际和年代际变化特征,存在8 a的显著年际周期,灰霾突变时期出现在2002年。     

1960—2013年重庆市气温变化特征分析

【目的】深入了解重庆市气温变化的时空分布格局。【方法】利用重庆市34个气象台站1960—2013年的逐日气温资料,采用线性倾向估计、滑动t检验、Mann-Kendall突变检验以及 Morlet小波等方法分析重庆市气温变化特征。【结果】1960—2013年重庆市的区域增温速率为0.008℃?a-1;四季气温也均呈上升趋势,其中秋季增幅最大,夏季最小;年平均气温存在显著的2~4a周期变化,年均温年代际变化具有阶段性,2000年前有降温的趋势,其中1980—1989年为低温期,2000年气温突变后为升温期;季节均温年代际变化表现为:春季、秋季、冬季呈“降温—增温—降温”的变化过程,夏季则只有“降温—增温”的变化趋势;气温增温速率在空间分布上由西向东逐渐升高,巫溪达到最高值,为0.056 ℃?a-1。【结论】1960—2013年重庆市的区域年平均气温略有上升,四季升温趋势存在差异;气温年代际变化具有阶段性:低温期、过渡期、升温期,2000年为重庆市气温突变年;气温增温趋势总体呈由西向东逐渐递增的空间分布格局。
     

渭河流域近50年来气候变化趋势及突变分析

基于渭河流域1958—2008年的主要气象数据,采用Mann-Kendall和R/S方法,对渭河流域降水和气温2个要素的时间序列进行趋势分析,在此基础上采用Mann-Kendall法对其突变点进行检验.结果显示:1)渭河流域年均气温在时间上呈现出明显上升的趋势,其中春季、秋季、冬季的上升趋势非常显著;在空间上则表现为中游地区气温最高;从整个流域Hurst指数分析看,未来渭河流域年平均气温仍将持续升高,但变异程度不显著.2)渭河流域的年降水量在时间上呈现出一定的减少趋势,其中春季和秋季降水显著减少,冬季降水量增加;在空间上表现为从上游到下游逐渐增加;从Hurst指数看,渭河流域的降雨序列处于弱变异状态,未来的降水变异不显著.3)对渭河流域近50a的气温和降水进行突变分析,大部分站点气温突变出现在20世纪90年代,之后显著变暖,与突变前相比较有明显差异;降水量突变点较多,每个年代都有不同程度上的突变,20世纪60年代和90年代尤为显著.     

滨州市近50年日照变化特征分析

本文用滨州市1961年至2007年日照时数资料,对滨州市近50年来的日照变化特征进行了分析。结果表明：滨州市的日照时数从20世纪80年代初期呈现减少趋势,90年代后减少最为显著。年日照时数减少幅度为109.4/年,春夏秋冬各季均有减少,但减少的气候倾向率不同,按减少的程度排序：夏季〉秋季〉春季〉冬季。日照时数在20世纪80年代末出现突变,突变期前后多年平均差距约为332.2h。     

宜宾市近60年气温变化特征分析

以宜宾气象观测台站1951-2010年的气温观测数据为基础,利用线性趋势分析、Morlet小波分析和R/S分 析等方法,揭示近60年来宜宾市年平均气温变化趋势、年平均气温时间序列的小波变化特征及气温变化在不同时 期的震荡幅度,并利用H 指数对未来气温变化进行预测.结果表明:近60年来,宜宾市年平均气温升高的趋势较 为明显,且存在多时间尺度的周期变化特征,出现明显的冷暖交替现象,在交替变化中有3个明显的时间尺度特 征,分别是5~11a、20~31a和38~60a左右;气温的Hurst指数为0.3057,说明宜宾市年平均气温具有较强的反 持续性,未来气温可能会呈现下降趋势.     

福州市极端气候变化趋势研究

基于1951-2013年福州市逐日气象数据,通过Morlet小波转换分析和Mann-Kendall趋势法,计算了3个极端气温指数(日最高气温的极高值(TXx)、日最低气温的极低值(TNn)和暖昼日数(TX90))和4个极端降水指数(日降水量≥50 mm天数(R50mm)、日降水强度(SDII)、极端降水量(R95)及最大5日降水量(RX5d))的变化趋势.结果表明:极端气温指数呈显著上升趋势,而极端降水指数增强趋势不明显.TXx和R50mm均表现出强烈的18 a振荡周期,TX90和SDII、R95及RX5d于20世纪80年代后均存在23 a振荡周期;极端气候指数于80年代中后期以来中小周期越来越明显.所有极端气候指数以80年代为转折点,呈现明显的年代际变化;未来福州市极端气温上升趋势仍将继续,应警惕高温风险;极端降水事件增加趋势短期内亦不会减缓,旱涝灾害防范工作不能懈怠.     

新疆库车县沙尘暴变化特征及突变分析

根据新疆气象局地面观测资料,整理出库车县1951～2009年沙尘暴年日数资料,运用小波分析、累积距平、滑动t检验等方法对沙尘暴年日数序列的变化趋势、周期特征、突变特征进行了分析,结果表明:(1)近60年间,库车县沙尘暴年日数呈显著减少的趋势,趋势系数为-0.34,通过α=0.05的显著性检验。20世纪50年代、60年代和70年代是近60年库车县沙尘暴的三个频发期。(2)沙尘暴年日数序列存在7年、15年、22年的周期;在不同的时间尺度上,沙尘暴经历了多个频发期和少沙尘暴期,在未来几年可能会再次迎来一个沙尘暴的频发期。(3)研究区内沙尘暴年日数变化趋势确实存在1985年的突变年份,而且这次突变并不是简单的均值突变或转折突变,是这两种突变的组合。     

新疆库车县沙尘暴变化特征及突变分析

根据新疆气象局地面观测资料,整理出库车县1951～2009年沙尘暴年日数资料,运用小波分析、累积距平、滑动t检验等方法对沙尘暴年日数序列的变化趋势、周期特征、突变特征进行了分析,结果表明:(1)近60年间,库车县沙尘暴年日数呈显著减少的趋势,趋势系数为-0.34,通过α=0.05的显著性检验.20世纪50年代、60年代和70年代是近60年库车县沙尘暴的三个频发期.(2)沙尘暴年日数序列存在7年、15年、22年的周期;在不同的时间尺度上,沙尘暴经历了多个频发期和少沙尘暴期,在未来几年可能会再次迎来一个沙尘暴的频发期.(3)研究区内沙尘暴年日数变化趋势确实存在1985年的突变年份,而且这次突变并不是简单的均值突变或转折突变,是这两种突变的组合.     

1961-2013年东北区域极端气温的变化特征

为研究东北地区极端气温变化规律,利用1961-2013年最高、最低气温资料,采用线性趋势分析方法,从时间变化、空间分布、发展趋势、指数强度方面对极端气温指数绝对及相对变化的影响等角度分析了我国东北区域极端气温事件的变化规律。结果表明：东北区域冷指数减小,暖指数增大,指数强度越大,其绝对变化越小而相对变化越大;高强度极端气温对温度变化的贡献大于低强度极端气温;高强度极端气温指数变化率增加幅度大于低强度指数,冬季各指数变化率最大;结冰日数、冷昼日数和暖昼日数变化率在东北区域的南北两侧较大;研究时段内,夏季日数、炎热夜数、暖昼日数和暖夜日数增加的幅度不断增大;霜冻日数、结冰日数、冷昼日数和冷夜日数减少的变化率先增大后减小。     

我国东北地区主要城市气温和降水量序列的多尺度分析

根据1961~2010年东北地区35个主要城市站的逐日气温及降水资料,采用线性拟合、小波变换、经验正交函数分解、Mann-Kendall突变检验和R/S分析等方法,分析了我国东北地区主要城市的气温和降水的变化。结果表明:近50年东北主要城市年平均气温呈上升趋势,其中20世纪80年代后期至90年代初增温幅度最大;城市气温变化存在明显的16a尺度年代际变化周期和(7~8)a、4 a和准2 a尺度的年际变化周期,其中4a尺度的低频振荡能量最强;城市化进程对气温变化影响显著。东北地区主要城市的年降水量减少趋势明显,其中20世纪60年代中期至80年代初降水减少幅度最大;年总降水变化存在准2 a、4 a和(9~10)a尺度的年际变化周期,其中4 a和(9~10)a振荡能量最强;夏季出现特涝的概率大于特旱,大涝的几率小于大旱;同时7月份是东北局部特大洪涝或干旱的多发时段。     

宁夏冬季气温变化与大气环流异常的关系

利用1961~2015年冬季(12月到次年2月)宁夏20个气象站月平均气温资料,NCEP/NCAR发布的500 h Pa位势高度场和海平面气压场,200 h Pa、850 h Pa风场月平均再分析资料,运用线性倾向估计、M-K法及合成分析等方法,在研究宁夏冬季平均气温的年际变化及年代际变化特征的基础上,分突变前后的冷、暖期时段进一步分析大气环流场不同影响因子与宁夏冬季气温异常的关系,揭示宁夏冬季气温异常的成因。结果表明:(1)宁夏冬季平均气温由冷变暖的趋势非常显著,在1985年之前为冷期,1985年以后为暖期;冬季平均气温年代际变化在20世纪增暖趋势显著,21世纪后上升趋势趋于平缓。(2)不仅500 h Pa位势高度场的乌拉尔山高压脊和西太平洋副高是影响宁夏冬季气温异常的主要系统,海平面气压场的西伯利亚高压也是影响宁夏冬季气温异常的关键系统;高低空的偏北气流和偏南暖湿气流异常流场也对宁夏冬季气温变化造成一定影响。     

鄂西北灰霾气候突变及特征分析

利用1971年～2010年鄂西北17个气象站霾观测资料,运用线性倾向估计、正交分解、小波分析和突变分析等方法,分析了近40a来鄂西北霾的长期变化特点和演变规律.结果表明,鄂西北霾日数1月最多,最少是7～8月,冬季占全年灰霾日总数的48%以上.年灰霾日数总体呈明显的上升趋势,气候倾向率达3.8d/10a,尤其是90年代后呈急剧上升的趋势.年灰霾日数变化可分为5个阶段,其中90年代中后期和本世纪初是灰霾的两个急剧上升阶段,全年灰霾平均天数为22.2d.灰霾日数区域分布为老河口最多,其次为丹江口,最少为房县.霾具有显着的年际和年代际变化特征,存在8a的显著年际周期,灰霾突变期出现在2002年.