北碚区降水时空分布及变化趋势分析

利用北碚区地面气象观测站1961-2010年降水观测资料,运用线性趋势、小波分析和M-K突变检验等方法对北碚区近50年来的降水的时空分布及变化的主要特征进行分析.结果表明,年降水量呈增加趋势,1970年是近50年降水量变化的显著突变点.季节降水变化最显著特点为夏季增加最明显,而秋季为减少趋势;降水的日变化特征是降水主要集中在夜间,大的降水主要出现在后半夜.小波分析得出年降水量变化存在准13～15年的年代际周期和4～6年的短周期,且近年来周期有变短趋势.从空间分布来看,全区年降水量呈现西北部最高、东北部次之,西南部最低的分布状况.年降水与当年7月份亚洲区极涡面积存在最大负相关,而与头年1月份太平洋极涡面积存在最大正相关.     

红河流域降水量的时空变异特征

 利用红河流域52个观测站的43a日降水资料,针对年、湿季和干季降水量和降水倾向率等统计量,采用ArcMap的反距离加权插值法进行插值与分类处理,生成了红河流域年、湿季和干季降水量的空间分布图,实现了气候趋势特征指数的空间化处理.对红河流域年、湿季和干季降水量等的时空分异特性进行综合分析得出:43a来,红河流域年降水呈现上升趋势,空间上主要表现为除了元江干流中下游、盘龙河北部和东北部有下降趋势外,其它地区都呈上升趋势;湿季和干季间降水量变化趋势差异较大,相对于年降水量空间分布而言,湿季具有下降趋势的地区扩大到整个流域中部,而干季降水量在整个流域几乎都呈上升的趋势;因出现在干季降水量有所增加,而在雨季的降雨量有所减少,因而降低了干旱和洪灾的发生机率.     

滇中城市降水特征及其成因分析

基于滇中城市群4个主要城市(昆明、曲靖、玉溪和楚雄)近50年的降水资料, 利用统计分析、小波分析、累计距平和灰色关联度分析等方法, 分析滇中城市降水量的年、季、月变化特征以及影响降水量的各种因子。结果表明, 滇中城市近50年平均降水量为928.1 mm, 整体上呈下降趋势, 并在2009年发生突变; 降水量有干、湿季之分, 雨季(5—10月)降水多, 干季(11月至次年4月)降水少, 最大降水量出现在7月(184.0mm), 最小降水量出现在12月(13.8 mm)。通过小波分析, 发现年降水量呈现22年左右的主周期变化; 夏季降水量呈现以19天为主周期的增减变化, 降水多, 变幅小; 冬季降水量呈现以20天为主周期的增减变化, 降水少, 变幅大。通过灰色关联度分析, 发现自然因子中对降水影响较大的是气温和相对湿度, 人文因子中对降水影响最大的是人口和城市面积, 并且, 自然因子的作用大于人文因子。     

基于精细化观测的永春县降水分布特征研究

应用2009—2017年永春县22个数据质量较好的自动气象站降水数据,分析了永春县降水的分布特征。结果表明,2009—2017年永春县年平均降水量在1288.1~2515.1mm之间,存在"一大、一小"两个年平均降水量大于1700mm的高值区,面积较大的高值区位于戴云山脉附近,面积较小的高值区位于永春南部一隅;年平均降水量空间分布不均,受地形地势影响明显,总体上呈"北多、南少、西多、东少"特征。永春县季节降水的地理特征分布明显,夏季降水量空间分布最不均匀,冬季降水量空间分布差异相对较小;春季降水总体表现为西部、中北部多,东部、南部和中西部少;夏季为南、北部多,中、东部少;秋季为西、北部多,中部、东部少;冬季为西、南部多,中部、东部少。永春县年内降水分布不均匀,呈双峰双谷型分布,双峰值出现在6月和8月,双谷值出现在7月和12月;降水年内分布季节性特征明显,基本上呈春季、夏季和初秋多,冬季及秋季中后期少的特点。     

半个世纪以来长江中下游降水的时空分析

利用长江中下游89个气象站1958年～2009年逐日降水资料,采用EOF、REOF和小波分析等方法,分析该区域降水的时空变化特征.结果表明:过去52年来,长江中下游地区年降水量主要有3种典型的空间振荡型,存在6个典型的降水变化敏感区域.各区域均有6年左右的准周期变化.     

我国东部典型城市年降水量和小时降水量特征分析

为探讨我国大城市降水的特征规律,利用1980~2012年6月1日至8月31日无缺测记录的北京(54511)、上海(58362)、广州(59287)三个代表站的逐小时降水资料,运用3年滑动平均法分析典型城市降水的时间分布特征;利用Γ分布函数建立概率分布模型,分析并对比三个典型城市的拟合特征。结果表明,北京、上海、广州从北向南平均降水量逐渐增大;在时间变化特征上,北京降水量呈现10年左右的波动,上海降水量无明显波动特征,广州市降水量呈现7年左右的波动。Γ函数拟合的概率分布,在一定程度上克服了样本频率代替概率不可避免的随机振荡对估计降水量概率分布的影响,用Γ分布函数概率密度推算得到的降水概率比较符合实际;Γ分布对较小量级小时降水的模拟能力比较弱,对大于5mm的小时降水模拟能力较强;三个典型城市小时降水阈值为20mm所对应的累积概率均在95%左右,因此北京、上海、广州这三个典型城市有一定概率发生较强量级的降水。     

近54年来玉溪市气候变化特征分析

利用线性趋势函数、滑动平均、Mann-Kendall突变检测分析法及方差分析外推法等,分析了玉溪市1960-2013年温度及降水的变化趋势和特征.结果表明:近54年来玉溪市气候变化呈现温度升高及降水量减少的暖干化趋势,温度增加速率为0.26℃/10a,降水减少速率为19.08 mm/10a.1994年发生增温突变,年降水量在2009年发生了由多向少的突变.干季温度增温率强于雨季,且干季降水量增加的幅度没有雨季降水量减少幅度大.21世纪以来是近54年来玉溪市温度最高且降水最少的一个阶段,尤其在2009-2013年降水持续偏少,致使玉溪市出现"四连旱".玉溪市1960-2013年期间,温度周期变化不明显,而降水量存在准18a和7~8a的周期振荡.     

近半个世纪来东莞降水的气候变化特征

对东莞近半个世纪来的春季、夏季、秋季、冬季、前汛期、后汛期、夏半年和全年各个季节的降水序列统计特征量计算、谱分析、趋势分析和突变分析.结果表明①东莞降水年内分布为双峰型,并具有明显的干季和湿季的季风降水特征,汛期降水量占全年的82%,东莞年降水为负偏低峰分布,夏季、秋季、冬季的降水为正偏高峰分布,春季、前汛期、后汛期降水为正偏低峰分布;②多数季节降水变化周期性不明显,冬季和汛期分别存在4.71和6.29 a的振荡周期,后汛期和连月降水具有明显的准两年的周期;③全年、后汛期和汛期降水具有较明显的的超长期变化下降趋势,其它各季节降水没有明显的超长期变化趋势;④东莞降水没有发生明显的突变.     

甘肃中部地区人工增雨适宜条件分析

利用2006-2015年中国国家气象信息中心"地面资料月值数据集"的降水资料、欧洲中期天气预报中心的比湿和水平风场再分析资料、美国国家航空航天局卫星平台中分辨率成像光谱仪产品提供的可降水量资料,结合"云与地球辐射能量系统"的SSF Aqua MODIS Edition 4A云资料,分析了甘肃中部地区人工增雨的适宜条件.结果表明,研究区域10 a平均降水量总体呈由南向北递减的空间分布形势.降水量在7-9月最多, 12月-次年2月最少.平均可降水量的分布由东南向西北逐渐递减,且季节差异明显,夏季最多,冬季最少,其中7、12月分别是可降水量最大、最小月,降水效率由西南向东北递减, 4-10月较高.低云量、低云液态水含量以及低云底、顶温度差与降水效率的空间分布基本一致,呈现由南向北逐渐递减的分布,以上云参数大值区均在研究区南部.各季节的降水效率与各云参数均呈正相关,相关系数在0.61～0.92,几乎全部通过了5%显著性水平检验.     

楚雄州5月降水时空分布及其与热带太平洋海温的关系

利用楚雄州10个测站1960～2007年5月降水量观测资料以及NCEP提供的同期逐月海温资料,分析了楚雄州5月降水的时空变化特征,并研究了其与热带太平洋海温的响应关系.结果发现:楚雄州的5月降水量存在明显的年际及年代际变化特征,并且各个站点的变化趋势十分一致.对楚雄州5月降水的小波分析发现,楚雄州5月降水与热带太平洋的ENSO信号关系密切,存在3～7 a的变化周期.超前相关分析进一步发现,热带太平洋对楚雄州5月降水影响的关键区分布呈现稳定的La Nin珘a型.通过随机实验的方法,利用Nin珘o 3.4区海温异常指数,建立了楚雄州5月降水的预报方程,并进行了独立样本检验,其中独立样本检验的距平同号率也达到了72%.可见,热带太平洋Nino3.4区SSTA的变化对楚雄州5月降水预报具有一定预报意义.     

近60a台风影响宣城的降水特征分析

利用台风资料中心的台风最佳路径集和宣城地区下辖7个国家站的的观测资料,分析1960—2019年降水资料.根据台风不同登陆点和路径、强度的分类分析台风影响宣城地区降水分布特征,得出结论,对宣城地区产生强降水影响的主要是登陆福建、浙江、上海,基本按照登陆时的台风强度减弱,影响依次减弱,分别以N和NW、NW和N、N和W移动方向的影响较大,NE方向的影响最小.台风影响宣城地区降水空间分布不均衡,绩溪、旌德两地台风影响个数及强降水量均少于宣城地区其他五地,台风影响宣城地区强降水降水量和降水量年占比均年际分布不均衡,并呈线性缓慢下降趋势.     

绍兴市近48年降水演变特征统计分析

选取绍兴国家气象观测站1961年1月至2009年2月逐月降水量作为降水分析基本资料,利用一元线性回归、小波变换和Mann-Kendall检验等统计学方法对绍兴降水季节变化和年际变化的特征进行了综合分析,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并根据主周期对未来降水变化趋势进行了预估.结果发现,绍兴市近48 a各个季节和年降水都存在多时间尺度特征,大尺度的周期变化中嵌套有小尺度的周期变化.春季降水以3～4 a年周期为主.并有准3 a周期向准4 a周期转变的趋势;夏季降水主要存在准4 a和准14 a周期变化;秋季降水主要存在准2 a和准12 a周期变化;冬季降水主要存在准4 a和准16 a周期变化:年降水主要存在准2 a和准4 a年际周期变化和准13 a年代际周期变化.绍兴春季和冬季降水突变不明显;夏季和秋季突变明显,突变点分别出现在1973年和1963年,而年降水突变不明显,不存在明显的突变期.夏季降水变化趋势和年降水趋势基本一致:夏季降水和年降水在时域上分布有很大的相似性,都具有准4 a周期变化.并全时域存在;夏季降水突变影响到全年降水的突变.根据绍兴夏季降水和年降水的主周期推测.2009年后的5～6 a绍兴年降水将相对偏多.     

云南降水量时空分布特征对气候变暖的响应

全球变暖对区域气候的影响研究是当今全球气候变化研究的重要内容之一.利用云南122个测站1961～2006年逐月降水量、气温观测资料及Hardley Center再分析资料,采用回归分析方法,分析了全球气候变暖背景下云南降水的时空变化特征,获得了一些有意义的结果:①近50年来云南降水量夏、秋减少,春、冬季增加,年降水减少;②云南年、四季降水有着明显年代际变化趋势;③相关分析发现,全球、北半球平均气温升高有利于云南春季、冬季降水增加,不利于夏季、秋季及年降水增加;④云南年降水量、春季降水、夏季降水及秋季降水都存在一个或多个显著性突变点,而冬季降水没有检测出突变点;⑤近50a来云南降水量变化也存在明显的区域分布特征.年降水量及秋季降水量基本为西增加东减少型,春季降水为全省一致增多型,夏季降水几乎为全省一致减少型,冬季降水滇西南减少其余大部增加.     

华山地区近60 a 6-9月降水特征及环流成因分析

运用滑动平均、回归分析和Morlet小波分析法,用华山站60 a(1956-2015年)的逐日降水资料,对华山地区降水较多的6-9月的降水进行了不同时间尺度的特征和趋势分析,对可能影响降水的环流因子进行了统计分析.结果表明,华山地区月降水呈单峰分布,降水量、降水日数与最大日降水量的峰值均出现在7月. 6-9月的降水量对年降水量贡献很大,占全年58%以上,其中大雨及以上量级降水出现频次占比超过50%.华山地区降水存在比较明显的周期,年内周期主要表现为在6-9月存在4 d左右的准单周季节内振荡,年降水量在1973-1992年存在5 a左右的显著主周期.影响华山地区6-9月旱涝的环流形势差异较大,在涝年主要表现为高空通常有气流辐散,地面有气流辐合,垂直上升运动更强,西太平洋副热带高压位置更西更北,沿副热带高压西侧到达华山地区的低层水汽条件更好,中低纬度冷空气较弱,冷暖空气在华山地区交汇;旱年形势则大致相反.利用大尺度环流因子定量化指数统计验证发现,对于华山地区6-9月汛期降水影响较大的气候因子主要为北半球副热带高压和西太平洋副热带高压北界及脊、北半球副热带高压强度、印缅槽和北半球极涡中心强度,这些因子与华山汛期降水量的相关系数达到-0.13～0.28,且均通过了0.05的显著性水平检验.     

近半个世纪来东莞降水的气候变化特征

对东莞近半个世纪来的春季、夏季、秋季、冬季、前汛期，后汛期、夏半年和全年各个季节的降水序列统计特征量计算、谱分析、趋势分析和突变分析。结果表明：①东莞降水年内分布为双峰型，并具有明显的干季和湿季的季风降水特征，汛期降水量占全年的82％。东莞年降水为负偏低峰分布，夏季、秋季、冬季的降水为正偏高峰分布，春季、前汛期、后汛期降水为正偏低峰分布；②多数季节降水变化周期性不明显，冬季和汛期分别存在4．7l和6．29a的振荡周期，后汛期和连月降水具有明显的准两年的周期；③全年、后汛期和汛期降水具有较明显的的超长期变化下降趋势，其它各季节降水没有明显的超长期变化趋势；④东莞降水没有发生明显的突变。     

广州市近50年来气候变化分析

利用广州市1951～2004年的气温、降水、最高气温、最低气温和风速等资料,运用数理统计等方法,对各气象要素进行统计,分析了近50年气候变化特征.结果表明:近50年来广州市气候趋向变暖,特别是80年代以来,年平均气温升高明显.近50年来平均气温增长率为每10年上升0.13℃.近50年来年平均气温上升的主要季节在湿季,并且主要是与1～3月干季平均气温的变化有关;年平均降水量随着时间的推移呈现周期性的现象.除了秋季降水减少以外,夏、冬、春季降水都有增加,其中夏季降水量每10年增加3.82 mm,在四季中增加速率最快,对年降水量影响较大;平均风速的年际变化较小,长期变化呈现下降趋势并具有阶段性,四季中冬季平均风速最大,对年际变化影响有着重要的意义.     

1965-2011年河北塞罕坝地区降水量变化规律的小波分析

采用Morlet复小波函数对河北省塞罕坝地区1965-2011年降水变化规律进行了小波分析,揭示了塞罕坝地区降水变化的多时间尺度特征.结果表明,47年来该地区月降水量、年降水量与生长季降水量距平值变化主要表现在两种尺度上:一种是4年左右的年际尺度振荡,这是经过高频滤波后的年际变化中的低频部分;另一种是18年左右时间尺度的年代际振荡.由于塞罕坝地区生长季降水平均占年降水量的83.1％,通常二者的变化趋势相同,但也不完全一致.由典型尺度小波系数过程线图可预测,2012-2015年塞罕坝地区的降水量仍然偏多,但距平值会减少.     

2009年山东"8.17"特大暴雨地形作用的机理分析

利用常规观测资料、非常规资料等对2009年8月17-18日山东省出现的特大暴雨过程进行分析,并利用地形影响理论对这次降水过程进行初步分析.结果表明:1)山东这次暴雨主要发生西风槽东移、副高南撤的副高西北侧边缘.2)这次暴雨过程具有降水量大、降水强度大、暴雨范围大且集中和强降水时段集中的显著特点.3)强盛的偏南气流是这次暴雨发生的主要因素.4)山东"8.17"特大暴雨降水分布具有典型的地形影响特征,山东地区复杂山地地形对降水有显著增幅作用和对对流系统传播的阻碍作用.5)地形影响气流理论很好地解释了山东"8.17"特大暴雨降水分布.6)费县特殊地形对特大暴雨有很大贡献.关注地形作用对预报强降水及其分布具有积极意义.     

沙坡头地区多年降水量时间序列的小波分析

利用沙坡头气象站1955-2009年50余年的年降水序列作为观测资料,采用Morlet函数作为小波函数,分析了沙坡头年降水量的多时间尺度变化特征.结果表明沙坡头地区的年降水量存在着显著的10～12年和25～27年的周期变化;在固沙植被早期,人工植被的演替规律和降水的周期振荡具有一致性.     

河南省区域性暴雨过程时空变化分析及定量化评估模型的建立

使用河南省111个国家级气象站1956—2016年逐日降水资料,分析了河南省区域性暴雨过程的时空分布特征,结果发现1956年以来全省区域性暴雨过程发生次数存在缓慢上升趋势,且主要出现在7—8月,出现频次空间上呈自西北向东南递增的态势.选取持续天数、过程范围、过程最大日降水量、过程单日最大范围、过程区域平均降水量5个暴雨过程指标,运用标准化方法、百分位法和相关系数法,建立河南区域性暴雨过程综合强度评估模型,并将区域性暴雨过程强度划分为特重、严重、重、中、轻、一般6个等级.查阅《中国气象灾害大典》(河南卷)、河南省月气候评价等历史资料发现,模型评估的区域性暴雨在时间和强度上与史料记载的一致,表明模型评估结果较为科学、合理.初步探索应用区域自动气象站降水资料进行区域性暴雨过程综合强度评估,结果表明,引入区域气象站降水资料虽然对个别评估指标影响较大,但对区域暴雨过程强度评估等级影响较小.