西北地区干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应

选取西北地区1961~2014年124个气象站点逐日气象资料,分析该区域降水量及可能蒸散量变化特征,采用相对湿润度指数探讨分析该区域四季及喜温、喜凉作物生长季干旱趋势变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:(1)西北地区降水量短缺呈增加趋势,可能蒸散量呈减少趋势,二者区域间差异均较大,其上升、下降趋势信度达99%及无明显变化站点分别占西北地区总站点的23.4%、0.8%、75.8%和18.5%、31.5%、50%。(2)西北地区相对湿润度表现为春季多特旱,夏秋两季多轻旱,冬季及喜温、喜凉作物生长季多中旱,且秋季呈变干趋势,其余各时段呈变湿趋势,春、夏、冬三季极为显著,空间上总体呈东南向西北逐渐递增后趋缓的趋势。(3)西北地区不同干旱发生频率总体呈现出春季冬季秋季夏季,喜温作物生长季喜凉作物生长季,而干旱频率区域分布特征与相对湿润度基本一致。(4)西北地区各时段日平均气温均呈显著增加趋势,降水量在秋季表现为减少趋势,其余各时段均呈增加趋势;日照时数在春季、喜温和喜凉作物生长季表现为增加趋势,而在夏、秋、冬三季表现为下降趋势;相对湿度、风速在各时段均表现为减少趋势。(5)相对湿润度指数M与各时段降水量、日照时数及相对湿度的相关性最大,与各时段风速及日平均气温也存在一定的相关性。     

云南省干旱时空演变规律及季节连旱的概率特征分析

选取云南省29个气象站点1960—2010年的降水数据,计算每个站点季尺度和年尺度的标准化降水指数(SPI),分析了云南省干旱的时空演变规律.在此基础上,利用广义极值分布(GEV)拟合季节SPI序列分布,通过离差平方和最小准则(OSL)法选择Frank Copula拟合各季节SPI二维联合概率分布,研究云南地区季节连续干旱及连续特旱事件的概率特征.研究结果表明,云南省在过去51年呈不显著变旱的趋势,其中,夏、秋和冬季发生干旱的频率均呈增加趋势,而春季发生干旱的频率呈减少趋势;春夏、夏秋和冬春连续干旱与连续特旱发生频率呈北多南少的规律,高频率地区主要集中在云南省西北、东北及中部,而秋冬连续干旱与连续特旱高频率地区则主要集中在云南省西南部.     

近51年海河流域作物生长季干旱时空分布特征研究

基于1960-2010年海河流域及周边地区116个气象站逐月气温和降水资料,采用相对湿润度指数M作为干旱评价指标,分析海河流域作物生长季（春季至秋季）气象干旱发生的时空分布特征．结果表明：（1）春季海河流域干旱最为严重,多年平均干旱率高达56．90％;夏季较春季干旱率明显降低,多年平均干旱率为7．59％;秋季干旱率呈现出增加趋势．（2）春季干旱在1960年代最为严重,夏季干旱在1990年代最为严重,而秋季干旱在1980年代最为严重．（3）春季干旱发生概率最高,整个海河流域均在19．61％以上,干旱发生概率在50％VA上的地区面积占海河流域的3／4,河北东北部和京津一带是春季干旱发生概率最高的地区;夏季干旱发生概率较春秋低,干旱发生概率最高的地区为大同和张家口以北地区;大部分地区的秋季干旱发生概率在25％以上,发生概率最高的区域主要集中在京津唐地区．     

漳州市近54年降水分布与变化特征分析

利用1961—2014年漳州市10个地面观测站的逐日降水观测资料,应用线性趋势估计、滑动平均和M-K检验等方法,统计分析漳州市近54年降水的空间分布与时间变化特征。结果显示,漳州市年平均降水量分布呈现内陆多、沿海少特征,一年中的降水主要集中在春季,秋季最少。全市年平均降水量随时间呈增多趋势,尤其是夏季增多趋势最为明显。M-K突变检验也显示,从20世纪70年代开始全市年平均降水量呈增加趋势,四季变化中以夏季增加趋势最明显。可见,夏季降水增加是年平均降水呈增加趋势的主要贡献者。     

海河流域干旱时空变化及驱动因素分析

基于MODIS EVI(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Enhanced Vegetation Index)、PET(Potential Evapotranspiration)和ET(Evapotranspiration)数据构建了改进的干旱严重度指数(Modified Drought Severity Index, MDSI),并借助趋势分析、相关分析等方法对2001～2014年海河流域干旱时空演变规律及其驱动因素进行分析.结果表明:(1)2001～2014年海河流域生长季、夏季和秋季的MDSI与标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI)和自适应帕尔默干旱指数(self-calibrating Palmer Drought Severity Index, scPDSI)的相关性优于干旱严重度指数(Drought Severity Index, DSI);(2)时间上,2001～2014年海河流域生长季的MDSI呈显著增加的趋势(P0.05),春季、夏季、秋季的MDSI也呈现增加的趋势,表明近些年来海河流域干旱有缓解的趋势;(3)就典型干旱年2001年来看,干旱在5月最为严重,流域的西部地区在6～8月持续出现严重甚至极端干旱事件;(4)在季节尺度上,春季显著变干的区域主要位于河北省中部和南部地区;夏季和秋季显著变干的区域主要位于河北西部和北部;(5)海河流域西部MDSI主要由ET/PET控制,而东部MDSI主要受EVI影响.与气象因子相关分析表明生长季MDSI、DSI与降水和相对湿度呈显著正相关,与日照时数呈显著负相关.     

RCP4.5情景下贵州省潜在蒸散量及地表湿润度变化预估

基于贵州省19个气象站点逐日和逐月观测数据以及2016—2100年气候预估数据,利用修正的Thornthwaite法,分析RCP4.5情景下2016—2100年贵州省潜在蒸散量变化趋势,进而研究地表湿润度变化趋势.结果表明:RCP4.5情景下未来85 a间,全年和四季的潜在蒸散量均呈现增加趋势,增长幅度为:夏季﹥春季﹥秋季﹥冬季.除春季外,全年、夏季、秋季和冬季的地表湿润度指数均呈下降趋势.全年和四季的地表湿润度变化分别存在1个和2个时间尺度周期振荡,55 a是全年、夏季、秋季和冬季地表湿润度变化的第1主周期,56 a是春季地表湿润度变化的第1主周期.     

基于降水Z指数的贵州省农业干旱时空演化特征

探讨贵州省农业干旱时空演化特征,以期为农业干旱驱动机制研究提供理论参考。选取1961—2015年贵州省77个气象台站逐年降水资料,基于降水Z指数,识别贵州省农业干旱程度,结合空间插值与线性趋势方法,分析贵州省农业干旱等级及频率的时空特征。结果表明:1)近55年,贵州省农业干旱现象较为普遍,干旱面积百分比均值高达65%,干旱强度呈周期性"增强"、"减弱"交替出现的趋势; 2)重旱发生区域主要分布在贵州省东北部、中部、西南部,2011年重旱现象最为严重,重旱面积占全省总面积的26%; 3)贵州省农业干旱强度与干旱频率呈负相关,重旱频率为1. 26%～11. 39%,大旱频率为1. 55%～25. 74%,偏旱频率为1. 53%～29. 11%。     

1971—2014 年广西河池市区气候变化特征分析

利用河池气象站气温、降水量、日照时数观测数据，文章分析了44 年来河池市区气候变化的趋势和特征，并对未来的变化趋势作了预测. 44 年来河池市区气候变化的趋势主要有：年、夏季和秋季均温上升趋势显著，春、冬季均温呈上升趋势；年降水量和春、夏、秋季降水量呈减少趋势，冬季降水量呈增加趋势；年、夏季、冬季日照时数呈减少趋势，春、秋季日照时数呈增加趋势. 气候变化存在周期性特征：年、春季、夏季、秋季和冬季气温均存在23 年的变化主周期，年、春季、夏季、秋季和冬季降水量变化主周期分别为23 年、21 年、21 年、26 年和23 年，年、春季、夏季、秋季和冬季日照时数存在22～23 年的变化主周期. 过去44 年期间，气候变化的突变特征是：年、春季、夏季、秋季和冬季气温均发生显著的突变增加；年和夏季降水量未发生明显突变，春、秋、冬季降水量发生显著的突变减少；年、夏季、秋季和冬季日照时数未发生明显突变，春季日照时数发生显著的突变增加. 通过R/S 分析，对未来的气候变化趋势作出预测：年、春季、夏季、秋季和冬季气温和降水量未来变化趋势与过去44 年变化趋势一致；年、春季、夏季和秋季日照时数未来变化趋势与过去44 年变化趋势一致，而冬季则相反.     

新疆沙雅县气候变化特征分析

利用沙雅气象站1960～2009年日照、气温、降水和蒸发观测资料,分析了该县近50年来的日照、气温、降水和蒸发量的年际变化、季节变化及变化特征。分析结果显示:近50年来年日照时数总体呈减少趋势,减少倾向率为11.83h/10a,减少幅度从大到小依次为冬季和秋季,而春、夏两季呈增高趋势;近50年来年均气温呈增加趋势,增长倾向率约为0.42℃/10a,增长幅度从大到小依次为冬季、秋季、春季和夏季;近50年来年降水量呈增长趋势,增长倾向率约为5.25mm/10a,增长幅度从大到小依次为夏季、秋季、冬季和春季;近50年来年蒸发量总体呈增长趋势,增长倾向率约为49.93mm/10a,年内蒸发量增长幅度从大到小依次为夏季、秋季和春季,而冬季蒸发量降低。     

北京市通州区1966-2016年降水特性研究

降水是最重要的天气要素之一,是城市水文循环关键组成部分.本文运用5a滑动平均、小波变换及MannKendall趋势检验方法,选取北京市通州区51a(1966—2016年)逐日降水资料,分析了通州区在年、季、月尺度上的降水特性.结果表明:年降水量以0.44mm·a-1的速率减少,且呈现出多个周期;降水量主要集中在夏季,占全年降水量的72.1%,且以2.33mm·a-1的速率减少,春季和秋季降水呈增加趋势,增加的趋势分别为0.36和1.12mm·a-1,冬季的变化趋势最弱,以0.03mm·a-1的趋势减小;月降水量主要集中在7和8月,占全年的50%以上,且分别以0.88和1.68mm·a-1的速率减少,降水量在12、1和2月没有变化的趋势.日降水量大于10和20mm的降水事件主要集中在夏季,降水时间减少是夏季降水减少的主因.     

基于标准化降水指数的贵州省近54a干旱时空特征分析

近年来我国干旱灾害频繁发生,对人们生活、生产造成了严重影响。本文以贵州省为例,选用标准化降水指数为干旱指标,分析年度和季节的干旱发生频率的变化特征。结果表明：近54年来,贵州省年季和季节干旱总体上呈现阶段化趋势,整体表现为干旱增加趋势,1980s中后期和21世纪初期是干旱频发期。干旱频率在空间分布上差异显著,东部地区年尺度干旱较为常见;季节尺度上,除了夏旱高频区呈零星状分布外,其他如春旱主要发生于中部及东部地区,秋旱高发区集中分布于中部和东北部地区,冬旱常发生于贵州省北部地区。研究表明SPI指数能够较好地反映研究区年际及季节性干旱变化特征,能为该地区制定防旱抗旱措施提供理论支撑。     

基于MCI的河南干旱时空变化特征分析

利用1971～2018年河南110个气象站点逐日逐日气温和降水量等资料,根据《气象干旱等级》干旱标准,计算得到各站点近48年逐日气象干旱综合指数（MCI）。基于MCI指数分析了历年平均干旱日数、各等级干旱年平均干旱日数、各季节平均干旱日数和干旱站次比的年变化、季节变化特征。结果表明：近48年来河南年平均干旱日数整体趋势自南向北逐渐增加,轻旱、中旱等级干旱年平均日数呈北多南少趋势,春季、夏季和冬季平均干旱日数呈北多南少趋势;近48年来干旱站次比的变化范围较大,区域性干旱在该地区出现的频率最高,河南干旱发生的范围有加大的趋势,除冬季外其它三个季节干旱发生的范围有逐渐加大的趋势。     

1990--2010年神农架林区气候变化特征分析

利用1990-2010年神农架林区国家气象站点的气象数据资料,对林区近21年的平均气温、最高气温、最低气温、雨日数、大雨日数、降水量、干旱指数进行分析．结果表明,近21年神农架林区的平均气温呈上升趋势,以春季最为显著;最高气温趋势与平均气温趋势基本一致,全年、春季、夏季及冬季均呈上升趋势,而秋季最高气温有所下降;最低气温亦呈上升趋势,其中冬季最低气温倾向率低于全年水平,春季、夏季和秋季最低气温倾向率高于全年水平;雨日数及大雨日数均呈增加趋势;降水量全年倾向率为正,春夏2季亦为正,秋冬2季则为负;干旱指数各年均〉1,且有变大的趋势．     

干旱对豫西主要农作物生产的影响——以河南伊川县为例

以伊川县为例,分析各季节降水、气温变化趋势及干旱对主要作物生育和产量形成因素的影响.结果表明:伊川年降水量呈减少趋势,近10年春季、夏季降水量减少较多,气温升高加剧了干旱的发展;冬小麦干旱减产年表现为底墒差,播期前后干旱、春季干旱减产偏重,造成冬小麦基本苗和分蘖少、生育推迟,有效茎数、穗粒数偏少.初夏旱晚播、伏旱或初夏旱伏旱相连,使夏玉米发育迟缓,造成穗粒质量降低减产甚至植株干枯绝收.针对干旱对作物生产的影响,提出了适应对策.     

ＥＮＳＯ事件对皖西地区降水的影响

本文根据近60多年皖西地区6个站点的月降水量等资料,研究ENSO事件对皖西地区四季、各月降水的影响以及对事件当年和次年的降水的影响,分析皖西地区旱涝灾害与ENSO事件之间的关联。结果表明：ENSO事件对皖西地区降水量的影响随季节、月份的不同而产生不同的变化;在春夏季,降水量较常年变化为50.4%,而在秋冬季,降水量较常年的变化为-42%。ENSO事件对次年降水也有影响,春季开始的ENSO事件次年年均降雨量减少了23.8%,夏秋季开始的ENSO事件次年春夏季降水量增加了71.1%,而秋冬季减少了30.3%。在ENSO事件当年或次年,皖西地区出现旱涝灾害的可能性约为75%。     

北半球温带反气旋的气候统计特征

利用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)/美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)再分析资料,采用判定和追踪反气旋的客观方法统计分析了1948～2016年北半球冬季温带反气旋活动特征。研究发现,北半球温带反气旋主要活动在中东部的北太平洋、东北大西洋、北美的沿落基山脉东部和美国东部、欧亚的环地中海、伊朗高原、青藏高原以北且贝加尔湖以南地区。海洋上、北美洲和环地中海地区上的反气旋夏季频数最高,而伊朗高原、青藏高原以北且贝湖以南的反气旋均冬季最多。海洋上的反气旋生成区域分布较分散,且主要向偏东方向移动、发展,且具有季节变化。相比于海洋,大陆上反气旋生成的纬度较低,主要向东南方移动、发展。北美大陆上的反气旋夏季生成的较多,冬季移动范围较广。北半球反气旋年平均过程数呈缓慢上升趋势。夏季过程数最多,且从1970年开始呈上升趋势。欧亚地区的反气旋过程数最多,其次太平洋,大西洋最少,但是同一个区域的四季相差较小。反气旋的中心气压大值区的形态和高频区的分布形态相似,且中心气压有明显的季节变化。四季中冬季反气旋最强。秋冬季节是欧亚地区的反气旋最强,大西洋的最弱。春夏季大西洋的反气旋最强,欧亚地区的最弱。四季均是欧亚地区的反气旋的平均纬度较低,且冬季最低。北美地区的反气旋除秋季均是移动纬度范围最大的。反气旋数随生命史的变长而急剧下降,90%左右的反气旋的生命史在4 d内,四季均是大洋上的反气旋生命史较大陆上的长。     

川中丘陵地区近46年来气候变化及旱涝动态特征

旱涝是川中丘陵区一种主要的自然灾害.根据四川省盐亭县近46年来(1960—2005)的气候资料,在分析该区气候变化特征的基础上,运用Z指数法对该区近46年来年际、季节和月份旱涝的动态特征进行了计算和分析.结果表明,近46年来该区气候变化存在较为明显的降温、趋干和太阳辐射相对稳定的特征.近46年来该区年际旱涝具有交替变动的特征,且干旱等级明显高于洪涝等级.春、冬两季旱涝频率前期下降,后期增加,春季洪涝等级下降,干旱等级上升,冬季旱涝等级少变;夏季旱涝频率下降,但等级上升;秋季旱涝频率和等级明显减缓.该区偏旱月份主要集中在1、3和12月等月份,偏涝月份主要集中在1、4、5和9月等月份;而6、7、8、10和11月等月份则旱涝均比较多,各月旱涝的动态变化复杂.     

西太平洋一、二岛链间海区声传播的季节因素分析

以分析西太平洋第一、第二岛链间海区在不同季节时的声传播情况为研究目的,利用world ocean atlas 2013(WOA13)季节平均数据和Mackenzie声速经验公式,首先分析该海区声道轴深度和表层声速值的四季分布情况;再利用BELLHOP水声学数值模型,在设定的1 000 Hz声源频率和15°～-15°掠射角情况下,仿真计算选用位置点5 m深度声源的四季声传播情况,研究其规律:四季反转深度由15°N以南的4 900 m以上,降至25°N以北的4 900 m以下,且夏季最深,春秋两季次之,冬季最浅。多数海区可形成汇聚区波导并主要存在于冬秋两季,第一汇聚区位置相对在61～64 km;通常夏季最远,春秋两季次之,冬季最近。在设定的仿真计算条件下声传播覆盖范围有限,需通过其他手段和战术行动改善。     

基于WOFOST与CROPWAT模型的松嫩平原春玉米灌溉制度研究

从挖掘作物生产潜力和生育期优化配水的角度,运用WOFOST模型模拟典型年松嫩平原的5个典型站点春玉米的潜在产量和雨养产量,并应用FAO推荐的CROPWAT模型进行春玉米灌溉水量优化分析。研究表明:松嫩平原在枯水年、平水年、丰水年的潜在产量分别为5.94~10.18、7.20~10.57、7.43~11.59 t?hm?2;富裕和泰来在不同水平年的生产潜力分别为3~5、2~4 t?hm?2,长岭在平水年的生产潜力为3.85 t?hm?2。灌溉制度方面,春玉米在枯水年、平水年和丰水年的作物需水量为480~560 mm,灌溉总需水量分别为216.7~300.2、215.2~272.9、102.9~234.9 mm;快速生长期和生长中期是春玉米灌溉的关键期;作物需水量在不同生育阶段的灌溉需水量大小排序为生长中期、快速生长期、成熟期、初始生长阶段。