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0.305 7,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.     

临汾市近60年来气候变化特征分析

本文对临汾市气象观测站1954年~2013年的气温和降水资料,利用回归分析、小波分析、趋势分析法分析了临汾市近60年来的气候变化特征.分析结果表明:(1)近60年来,临汾年平均气温变化于10.98℃~15.18℃.临汾市年平均气温总体呈现出增长的趋势,线性倾向率为0.358℃/10 a,高于我国平均气温增长率,说明临汾市增温幅度较大,尤其是近30年来增温速率更为明显.2005年后年平均气温略呈下降的趋势.年内气温变化存在较为明显的季节差异,各季气温均呈增长趋势,夏季增温率最小,春秋两季要略大一些,冬季增温最为明显;(2)近60年来,临汾市总降水量在277.9 mm~798.6 mm之间波动,并表现出明显的降低趋势,线性倾向率约为-19.564 mm/10 a,气候变干较为明显.年内降水量变化存在明显的季节差异,春、夏、秋三个季节降水量均表现出降低的趋势.降低幅度从大到小依次是夏季、秋季和春季.其中夏季降水量减少是临汾市变干的主要原因,而冬季降水则表现出缓慢的增长趋势;(3)近60年,临汾市降水量表现出4 a~5 a和2 a的周期特征,而温度周期信号不明显.     

中国东北近60年气温时间变化的研究

采用小波分析的方法,以东北地区1953-2012年96个气象站的年平均气温资料为依据,分析研究得出近60年间东北地区的气温时间序列特征和气温变化特征,并以此为依据对未来气温变化趋势进行估计。研究结果表明:东北地区平均气温在近60年来呈现升高趋势,一次线性拟合的气温倾向率为0.15℃/10a。中国东北地区的温度在近期可能出现下降的变化。     

东北地区50年气温序列特征及趋势研究

利用东北地区101个气象站的1958-2007年的年平均气温资料和小波分析方法,对50年来气温的时间序列特征及气温变化特征进行了研究,并对未来气温变化趋势进行了估计.结果表明:50年来东北地区的平均气温呈升高趋势,尤其在20世纪80年代末以后升高趋势更加显著,一次线性拟合的气温倾向率为0.33/10a.气温存在近6a和23a左右的强震荡周期,其中还存在一个相对偏弱的11a左右的震荡周期.根据气温的周期,估计东北地区近期的温度变化可能有降低趋势.     

近50年开封市降水变化特征的小波分析

利用Morlet小波分析了1961—2010年开封市年降水量距平的小波变化特征,揭示开封市降水量变化的多时间尺度结构.结果表明:开封市年降水量存在多时间尺度的周期变化特征,有6个特征明显的时间尺度,分别是1~2 a、3~4 a、5 a、7 a、9~12 a和15~18 a.其中5 a、7 a、9~12 a和15~18 a的时间尺度在整个时域内都很明显,年际尺度的主周期为7 a,年代际尺度主周期为10 a;开封市降水变化还表现出突变的特点;近50年来,开封市年降水量气候倾向率为6 mm/10 a,年降水量呈增多趋势,未来2~3年内年降水量将处于一个偏多期.     

MATLAB在长春多尺度气候诊断中的应用研究

本文利用长春市近55年（1949年～2003年）的气温资料，通过MATLAB软件，实现了对长春气温变化距平序列的多项式拟合、趋势回归分析和Marr小波分析等气候学上的数值统计诊断分析，总结了长春市近55年平均气温的时间一频率的多层次时间尺度变化特征，并发现长春市年平均气温变化以18a周期振动最强．     

基于M-K、小波和R/S方法的豫南地区气候变化的多时间尺度分析

为揭示地处亚热带-暖温带过渡带豫南地区的气候变化规律和趋势,选取豫南地区气象站台62年的逐年气候资料,采用M-K突变检验、小波分析和R/S分析等方法分析了该区的气候变化特征.经趋势分析认为研究区近60年来年平均气温上升趋势显著,变化倾向率为0.17℃/10a;年平均降水量减少速率为9.6 mm/10a,但减少趋势不明显.通过M-K突变检验,该区年平均气温突变时间点为1994年,并且增温率主要是近20年以来的增温贡献;年平均降水量不存在显著突变时间点.经小波分析认为,研究区年平均气温、年平均降水量的震荡周期均存在多时间尺度结构,可认为由"大-中-小"三重嵌套而成;准30年是该区年平均气温最主要的震荡周期,次主要周期为准15年,年平均降水量则是以准15年为主周期,准3年和准7年共同构成其第二主周期;该区在未来15~20年间处于一个相对较冷的时期,在未来5~10年进入到较大尺度冷期背景下的暖期并且在未来10年将是一个降水量偏低的时期.R/S分析再次表明近60年来年平均气温呈现显著升高趋势以及未来一段时间将进入到降水量偏低的时期.     

武汉近60年冬季气温和夏季降雨量变化的小波分析

利用武汉1951-2007年的冬季气温和夏季降雨量的观测资料,用MHF（墨西哥帽函数）小波分析了武汉冬季气温和夏季降雨量的多时间尺度变化特征并对出现的极端气候进行了一定分析．结果表明,近60a来,武汉的冬季平均气温以18a周期振动最强,夏季降雨变化以10a周期振动最强．在整个时间域上武汉显示出冬季气温和夏季降雨有比较好的对应关系．在未来一段时间,武汉冬季气温仍可能偏高,但已有转低的变化趋势．     

武陵山区典型县域气温变化特征分析——以重庆市酉阳县为例

基于1955-2016年连续性订正的气温数据,运用线性倾向估计、滑动平均等趋势分析方法,Mann-Kendall、累积距平突变检验方法,Morlet小波分析及R/S分析对酉阳县近60年的气温指标进行了研究,揭示该地区气候变化趋势、特征并进行预测及原因探析.研究显示:酉阳县气温在过去近60年里呈微弱上升趋势,升温率高于IPCC第五次报告中的近130年变暖率,为每10年上升0.13℃,并且在21世纪初期发生了增温突变;四季气温中,冬季各气温要素升高对年均温上升贡献最大,最低值为每10年上升0.171℃;酉阳县年均温演变过程中存在3类时间尺度的周期变化规律,各气温要素基本都存在6~9年的较强震荡周期,平均气温短期预测处于偏暖期;R/S分析表明年均气温Hurst指数为0.88,预示着酉阳县未来气温走势会持续升高.     

陕西汉中市1951-2015年气温变化特征

采用汉中市气象站1951—2015年的月气温数据,使用滑动平均、线性回归分析、小波分析和Mann-Kendal非参数检验方法,分析了汉中市1951—2015年来气温变化特征及其规律.结果表明:汉中市1951—2015年平均气温不断升高,线性倾向率为0.21℃/10 a,在2001年前后发生突变,并存在50～60 a和75～80 a的周期变化;各个季节平均气温也均在升高,其线性倾向率分别为0.289、0.106、0.201、0.245℃/10 a,其中春季增温最为明显;春、夏、秋季平均气温与年平均气温一致,升温趋势趋同,而冬季相对较早,突变节点在1996年.     

1959-2013年珠江流域平均气温时空变化特征

根据1959-2013年珠江流域43个气象站点月平均气温数据,采用线性倾向估计、M-K突变分析和小波分析等方法分析了珠江流域平均气温的时空变化特征。结果表明:珠江流域在统计时间段的平均气温均呈上升趋势,且绝大部分区域上升显著(P0.05);年平均气温序列于1993年存在显著突变,其余时间尺度突变主要发生在20世纪90年代初期;年平均气温序列主周期为3.6 a,1963-1970年期间存在2.4~3.4 a的变化周期;1983-2008年期间存在2.8~4.4 a的变化周期。流域内年平均气温范围为10.68~22.60℃,平均值为19.50℃,从西部到东部总体呈增加趋势;绝大多数气象站点在不同时间尺度内的平均气温均呈上升趋势,其中珠江三角洲地区和东江流域受城市化影响平均气温上升尤为显著。     

酒泉市肃州区近55a的气候变化特征、突变与周期分析

利用1951-2005年酒泉市肃州区气象观测站平均气温和降水量资料,运用多年趋势线、5a滑动趋势线、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验和小波分析等方法对肃州区气候变化的主要特征、突变特点和周期特征进行分析.结果表明:近55a来,肃州区年平均气温呈明显上升趋势,年降水量呈微弱减少趋势.年平均气温和年平均降水量均有明显的突变,前者突变年份在1992年,后者突变年份较多,以1995年最显著.Morlel小波及其功率谱分析表明,年平均气温和年平均降水量的变化周期具有多尺度、多层次和多分辨的特性结构.其中,年平均气温存在21a和7.14 a(P≤0.16)的优势周期,年降水量存在21a,10.87a,9.09a和6.41a(P≤0.1)的显著周期,且中长期优势周期一致,中短周期不同.     

气候变化对亚热带—暖温带过渡区信阳冬小麦生育期的影响

选择地处中国亚热带和暖温带生态地理分界线(秦岭—淮河)的信阳地区,利用1992-2012年信阳冬小麦从播种到各生长发育期大于0℃活动积温数据和1951-2013年气温、降水量月值数据,主要运用Morlet小波分析方法,分析信阳地区冬小麦在出苗、分蘖、返青、拔节、抽穗、乳熟六个生长发育阶段的活动积温和气温序列的多时间尺度变化规律.信阳地区近60a的增温速率达到0.18℃/10a,平均气温变暖幅度约为1.1℃,上世纪90年代中期开始增温较为显著;信阳地区近60a的降水量变化较为平稳,没有明显的增减趋势,降水变率为20%;这些特征与中国及全球同期的变化特征较为相似.信阳地区近60a冬小麦各生育阶段大于0℃活动积温时间序列和气温时间序列都存在着明显的多尺度震荡周期,存在着复杂的多重时间尺度的嵌套结构;各生育阶段积温时间序列存在着2a为周期的高频震荡和4~6a为周期的低频震荡,这些尺度的震荡周期信号强弱不等.研究对提高气候敏感区冬小麦产量、降低病虫害风险及应对旱涝等极端气象灾害有一定的现实意义.     

近52年来江西省气候变化特征研究

利用江西省15个气象站1958年～2009年的逐年气温、降水数据,采用线性倾向率、滑动平均、偏最小二乘回归(PLS)、M-K检验和Morlet小波等方法,对江西省气候变化趋势、突变情况和周期特征等进行了研究.结果表明:近52年来江西省年平均气温有显著的上升趋势,上升速率为0.16℃/10 a,进入90年代后这一趋势尤为明显;降水量的线性倾向率为15.135 mm/10 a,但没有通过显著性检验,说明降水量变化不明显.突变分析中,气温发生突变的年份为2004年左右,降水没有突变点.周期分析中,气温和降水变化都包含了26 a、13 a、4 a的振荡周期,26 a左右周期在整个时间段上表现十分明显,为第一主周期.通过对比分析可知,气温与降水的出现时间有较好的一致相关性,即气温偏高的时期为少雨期,气温偏低的时期为多雨期.     

1955—2012年韩江入海径流量和输沙量多尺度变化特征

基于韩江流域 12个气象台站1955—2012年降水量、潮安站径流量和输沙量资料,采用Mann-Kendall非参数秩次检验及小波分析方法研究韩江流域入海径流量和输沙量的多尺度变化特征. 结果表明:1955—2012年韩江入海径流输沙量总体没有出现明显变化,1982年以来径流量未发生显著变化,但输沙量呈现显著减少;流域径流量、输沙量存在明显的25~30、9~14、3~8 a时间尺度变化周期,其中25~30 a震荡周期最为明显,具有全域性. 流域入海输沙量和径流量周期规律基本一致,但输沙量周期略滞后径流量周期;在4 a时间尺度上正负相交替频繁,变化剧烈,突变点较多,而12 a与30 a时间尺度正负相交替正常,表明短时间尺度受人类活动影响较大. 近年来修建大量水电站,森林草地覆被率的提高,以及用水量的增加是韩江流域近几十年来径流量和输沙量变化的主要因素.     

黄河流域降水序列变化的小波分析

采用1961—2000年黄河流域97个气象站点的系列资料,在分析黄河流域降水空间变化格局的基础上,采用墨西哥帽小波函数,对黄河流域近40 a来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了黄河流域降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并确定了各序列中存在的主要周期。结果表明：黄河流域多年平均降水量的地区分布既受天气系统的制约,又受地形等地理环境的影响,造成明显的地区性差异;黄河流域年降水和各季节降水均存在8~12 a左右时间尺度的多少交替,表现出明显的周期特征,其次4~6 a左右时间尺度的周期特征也较明显,夏季降水和年降水变化趋势具有较大相似性,不同时间尺度的周期特征之间有不同程度的吻合,说明夏季降水较大程度地控制着年降水。小波分析的时频局部化特性可展现降水时间序列的精细结构,为分析气候多时间尺度变化特征及短期气候预测等节水关键问题研究提供了一种新途径。     

全球变暖背景下榆林、西安、安康气候对比分析

利用1956—2005年榆林、西安、安康平均气温、降水量资料,采用墨西哥帽小波分析以及标准化距平分析,分析了50年来榆林、西安、安康降水和气温的总体特征和变化趋势,揭示了3个城市降水和气温变化的多时间尺度的结构以及不同时间尺度下降水和气温序列变化的周期和突变特点．根据周期变化特点对未来的降水及气温变化进行了预测,结果显示：1）榆林、西安降水总体减少,安康降水增加,榆林、西安未来几年降水在偏多的基础上有减少趋势,安康未来几年仍然偏多;2）榆林、西安气温呈显著上升趋势,安康气温波动性显著,未来年份均有下降趋势,榆林、西安两地气温的日较差减小,安康气温的日较差增大．     

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60年多伦县气候特征变化分析

以内蒙古多伦县为研究区,运用1961-2015年气温、降水量和蒸发量气象数据,采用算数平均、滑动平均和小波分析等数理统计方法分析了多伦县的气候变化特征.研究结果表明:1961-2015年多伦县平均气温呈逐年上升的趋势,不同季节的平均气温也都处于上升的状态;降水量的变化呈波动中小幅下降的趋势;20世纪60、70年代降水量没有较大差别,80年代开始下降,夏季降水量最多,冬季降水量最少;蒸发量变化在近60a一直处于减少的趋势,从2001年开始明显少于以前,春季和夏季的蒸发量较多,冬季的蒸发量最少.从周期性规律来看,多伦县平均气温主要受5~10a、20~30a尺度波动影响,降水量主要受5~10a、10~15a、15~20a和25~30a尺度波动影响,蒸发量主要受2~3a尺度波动影响.     

基于信息熵的武汉市近110年气温变化特征研究

利用1906-2015年武汉市逐月平均气温数据,采用Shannon熵、Renyi熵和Tsallis熵等方法分析了不同时间尺度下武汉市气温的变化特征;利用边际熵分析了月时间尺度气温变化特征,季节年代分配熵和年份年代分配熵分析气温年代(10a)的季节和年际变化特征.结果表明:(1)武汉市近110a2月的月均温最稳定,变异性最小;5月的月均温最不稳定,变异性最大.(2)武汉市近110a夏季均温在8个年代稳定性最差,变异性最大;春季均温在3个年代稳定性最差,变异性最大,5个年代稳定性最好,变异性最小.(3)武汉市近110a的年均温变异性呈周期性变化,变化周期为30年,未来10a武汉市年均温将趋于稳定.