中国区域月降水量的多时间尺度特征

根据国家气候中心气候预测室的降水分区方法，使用1951年1月到1998年12月的分区月降水指数资料，采用小波分析方法分析了中国区域月隆水的多时间尺度特征。研究结果得出：对全国平均而言，20世纪50年代和90年代为我国降水偏多期，60年代和80年代为降水偏少期；中国大部分地区降水都存在8年以上的长周期变化和2-4年周期的变化，但后者呈现出明显的不规则性。     

玛纳斯河流域气候变化对径流变化的影响

根据玛纳斯河流域5个基本气象台站建站以来的数据资料,利用1961~2003年的月平均气温、降水量及肯斯瓦特水文站径流量的观测记录,使用数理统计和时间序列方法分析了该流域气温、降水和径流的变化趋势,结果表明:近43年该河流域气温升高显著,且年降水量呈增加趋势,降水量偏多集中在4、5、6三个月。计算玛纳斯河地表径流与气候的相关性,建立二者的回归方程,定量分析该流域气候变化对径流变化的影响,结果得出:当该流域5~9月平均气温增加1℃时,年径流量会增加或减少1.3%;当该流域5~9月气温出现±2℃(或±3℃)的变化时,年径流量会做出±2.68%(或±4.0%)的正响应;当该流域水文年降水量偏多或偏少10%时,年径流量会偏多或偏少1.98%;当水文年降水量偏多或偏少20%(或30%)时,年径流量会做出偏多或偏少3.95%(或5.93%)的正响应。     

云南秋季降水的变化特征及其成因分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、SST资料以及云南124个站逐月降水资料,对云南秋季降水的变化特征及其成因进行了分析.结果表明:云南秋季降水地区分布差异明显,哀牢山以西以南地区秋季降雨量较多,以东以北地区降雨量少,雨量最少的区域在高寒山区以及干热河谷地区.趋势分析表明云南中部及以东地区和西南部秋季降雨量有减少的趋势,西北部和西部地区秋季降雨量有增多的趋势.主分量分析表明云南秋季降雨量第1主分量存在着一致偏多(或偏少)的特征;云南秋季降雨量第2主分量表现为西北东南向的反向振荡分布.相关分析表明近地面冷高压的活动、500 h Pa高度场上极涡和乌山阻高以及南支槽的强弱、700 h Pa经向风的异常以及850 h Pa云南气温的高低对云南秋季旱涝的变化影响较大.合成分析表明,云南秋季降水旱涝年水汽来源和含水量不同,降水偏多年份的水汽主要来源于印度洋至孟加拉湾和西太平洋至南海的水汽输送,大气含水量高,水汽饱和程度高;而偏少年份水汽主要来自中纬度西风的输送,大气含水量低,水汽饱和程度低.低层辐合、高层辐散的散度场配置和明显的上升运动是云南秋季降水偏多的原因之一.低纬高原秋季降水与海温异常存在密切关系.当夏威夷群岛以东附近海温偏高,马来西亚以东至关岛附近海温偏低时,云南秋季降水偏多.     

中国北方干旱区和半干旱区近60年气候变化特征及成因分析

利用1951-2011年中国756个观测站的月降水资料,分析了北方干旱区和半干旱区暖季降水的变化.结果表明干旱区和半干旱区的降水近60年来表现出相反的变化趋势:干旱区的暖季降水整体是增加的,增长速率为0.27 mm/a,而半干旱区的暖季降水整体是减少的,减少速率为0.80 mm/a.存在这样的差异主要是因为两个区域受不同的环流系统所控制,即干旱区为西风控制区,而半干旱区则为季风区.通过对两个区域降水偏多(偏少)年大气环流的合成分析发现,当西风气流加强、位置偏南,黑海、里海和巴尔喀什湖的水汽被输送到我国干旱区,有利于该地区的降水,反之干旱区降水则偏少;而当东亚夏季风较强时,水汽向西能到达甘肃中部(105?E),向北能到达整个华北和东北地区,因此半干旱区降水偏多,反之半干旱区降水则偏少.     

近33 a珠海市雷暴日数的时间变化特征

基于珠海市近33a雷暴日资料,利用Morlet小波分析、累积距平和M-K突变检验等方法对珠海市雷暴日的演变趋势、周期变化和突变特征等进行全面分析,结果表明:(1)珠海市雷暴日有明显的季节变化特征,表现为夏半年偏多,冬半年偏少;(2)雷暴日的年际变化表现为下降-上升-平缓的演变特征,而且在各个时间尺度上都有明显的周期变化;(3)四季雷暴日的年际变化不同,春季、秋季和冬季均有不同程度下降趋势,而夏季为上升趋势,并通过99%的信度检验;(4)四季雷暴日在不同时间尺度上的周期变化不同,春季周期振荡在4～6a的时间尺度最为剧烈,夏季在6～8a的时间尺度上,秋季从高频到低频都有明显的周期振荡,冬季各个频率上的周期振荡都较为明显,2000年之后周期振荡有转弱的趋势;(5)M-K突变检验表明夏季雷暴日在1994-1995年有突变现象。研究结果有助于了解珠海地区雷暴的变化特征,对科学防御雷暴灾害、科学规划和设计雷电防护等有重要作用。     

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.     

朔州市2010年气候综述及其对农业的影响

分析了朔州市2010年的气候特点,并与各气象要素的多年平均值进行了对比分析。结果表明:2010年朔州市的气候特点是:年平均气温偏高,降水偏多。各季气候特点:冬季气温偏高,降水分布不均;春季气温偏低,降水偏多,大风、沙尘天气偏少;夏季气温偏高,降水偏少,多阵性降水天气且出现了阶段性干旱;秋季气温偏高,降水偏多。最后给出了气候影响分析。     

青藏高原春季冷暖对我国东南地区春夏转换时期降水异常的影响

目的分析青藏高原主体部分(80°~100°E,27.5°~37.5°N)春季气温与中国东南地区春末夏初降水量变化的关系,为区域短期气候预测提供依据。方法运用滑动平均、距平、合成分析等方法分析了高原春季冷暖与中国东南地区春夏转换时期降水异常的相关性,进而讨论了与之相联系的大气环流特征。结果表明春季高原暖年中国东南地区晚春降水量偏多,初夏降水量偏少;春季高原冷年中国东南地区晚春降水量偏少,初夏降水量偏多。结论青藏高原春季持续偏冷或偏暖,春季对中国东南地区春夏转换时期降水异常带来明显影响。     

AO与ENSO对云南冬春季降水分布的影响

利用1961—2012年云南124个气象观测站资料、北极涛动(AO)指数及Nio34区海温指数资料,分析了AO及海温异常对云南冬春季降水分布的影响,表明1冬季AO指数处于正位相时,云南冬季降水全省一致偏多;当AO处于负位相时,云南冬季降水全省一致偏少.AO处于正位相时,云南大部分地区春季降水以偏多为主;当AO处于负位相时,云南大部地区春季降水一致偏少.2Nio34区海温处于正位相时,云南冬季降水东部偏少其余大部偏多;当Nio34区海温处于负位相时,云南冬季降水全省一致偏少.Nio34区海温处于正位相时,云南春季降水几乎一致偏少;当Nio34区海温处于负位相时,云南春季降水一致偏多.3海温和AO对云南冬春季的联合影响分析也表明冬季降水受AO的影响较明显,而春季降水受海温异常影响较明显.4ENSO暖事件有利于AO对云南冬季降水的影响,AO与云南冬季降水成显著正相关.ENSO冷事件时AO对云南冬季降水几乎没有影响.ENSO事件发生时AO对云南春季降水的影响都不显著.这说明ENSO在AO对云南冬季降水的调制作用较春季明显.5在冬春季降水预测时,冬季可能应该主要关注北极涛动(AO)多于海温;春季可能应该着重于海温异常多于AO.     

西峰冬季日照时数对苹果与梨树发育期的影响分析

用西峰黄土高原1984-2016年冬季日照时数和1984~2016年苹果与梨树发育期资料,分析了冬季日照时数的变化规律及其对苹果与梨树发育期的影响。结果表明,冬季日照时数最多值出现在1999年为677.7h,比常年偏多22%,最少值出现在1989年为426.7h,比常年偏少23%。总的来说,冬季日照时数20世纪90年代偏多,2001-2016年以偏少为主。冬季日照时数偏多年份,苹果与梨树各发育期迟,冬季日照时数偏少年份,苹果与梨树各发育期早。苹果各平均发育期差异最显著的是落叶末期,偏多年比偏少年推迟了11d,其次是叶芽开放期,推迟了8d,再是展叶始期,推迟了7d。梨树各平均发育期差异最显著的也是落叶末期,偏多年比偏少年推迟了9d,其次是叶芽开放期和和展叶始期,推迟了3d。     

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.     

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。     

1956—2011年金沙江下游梯级水电开发区降水变化特征分析

基于金沙江下游梯级水电开发区10个气象站1956—2011年的逐月降水资料，运用线性倾向估计法、Morlet小波分析法和R/S分析法对多年降水和季节降水变化及其趋势、周期和持续性特征进行分析。结果表明:研究区1956—2011年降水量呈波动式下降趋势，降水倾向率为-1.338 mm/a；季节降水中除春季呈微小上升趋势外，夏、秋和冬季均呈下降趋势，且空间差异明显；夏、秋季的降水量占全年的81.1%，尤以夏季为主导，占57.4%；年降水存在1~2 a、4 a 、8 a 、14 a和31 a的周期变化规律，其中8 a的周期尤为明显，通过90%置信水平检验；研究区降水序列总体上存在明显的Hurst现象，具有持续性特征，未来降水仍会维持减少趋势。     

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。     

1958—2007年吉林省降水量的时空分布特征

利用吉林省21个气象站1958—2007的逐日降水资料,采用EOF、REOF、小波分析等方法,研究了近50年来吉林省降水资源的异常空间结构及时间演变规律.结果表明:吉林省年降水异常在空间上主要表现为整体一致的变化特点,同时还存在南北和东西的较大差异;旋转载荷向量场反映出4个降水异常区,即:南部山区、东部山区、西部平原区和中部地区;各分区在10a的周期上表现一致,4a左右的振荡周期最强,且吉林南部山区和东部山区年际降水变幅较小,西部平原区年际降水变幅较大.     

延安市1980—2010年气温和降水的年际变化特征

选取延安市及周边14个气象站点1980—2010年逐月气象资料,利用自然邻点插值法对气象站点数据进行空间插值,得到延安市的年均气温和降水量,利用趋势分析、小波分析和极端变化分析方法,研究延安市气温和降水量的变化规律。结果表明:1980—2010年间,延安市气候变暖,年际气温持续升高,每10 a递增0.71 ℃,幅度较大; 降水量呈小幅减少趋势,但年际波动较大。研究区气温和降水长周期变化规律存在很大的相似性,但5～10 a短周期变化差异明显,且震荡规律性减弱,相比而言,气温变化较降水量变化的稳定性强,变化规律更有序。     

近51年海河流域气候变化特征分析

在全球变暖的背景下,海河流域作为我国重要工农业生产地,气候正在发生重大变化.利用1960年-2010年海河流域30个气象站点的气温和降水资料,将每个站点的气温和降水量展布到全流域,采用线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验、滑动T检验和小波分析等方法分析海河流域气候的变化特征.结果表明：海河流域气温呈明显上升趋势,其中西部和东部明显高于南部和北部,年平均气温在1988年发生突变,气温变化存在7a和10～15a2个周期;整个流域的降水量呈下降趋势,其中北部的内蒙古地区和河南的北部地区降水减少趋势最为明显,降水量在1997年发生突变,降水变化存在5～7 a和10～15 a 2个周期.     

1951—2014年淮河流域降水量时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月降水量数据为研究对象,运用线性趋势、累积距平、小波分析及空间分析等方法,分析了降水量时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年、春、夏和秋季降水量呈不显著减少趋势,冬季降水量则具有不显著增加趋势.(2)春、秋和冬季易发生旱涝灾害,夏季降水量变化控制年降水量变化.(3)年降水量具有准2a和6a振荡周期.(4)东南部年和四季降水量多于西北部,这与我国年和四季降水量分布模式一致.(5)空间上,年和四季降水量变率中,年和夏季最大,降水量减少区域呈半环状包围降水量增加区域;整个流域冬季降水量几乎没有变化.     

近48年长江源区降水时空变化特征分析

基于1966～2013年长江源区及周边在内7个气象站点的逐日降水资料,采用降水倾向率、Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析及Hurst指数法等方法,分析了长江源区近48年来降水量时间序列空间分布特征、年际和年内变化趋势以及其周期性变化特征,并对降水未来的演变趋势进行了预测。分析结果表明：(1) 长江源区降水量存在明显的空间变化差异,总体分布趋势为由东南向西北递减;(2) 近48年来长江源区降水量呈现较为明显的增加趋势,增加速率为17 mm/10a,多年平均降水量为351.5 mm;(3) 长江源区降水量年内分配极不均匀,主要集中在汛期,约占全年总降水量的89.6%,而非汛期降水量仅占10.4%,且降水量具有较明显的季节差异,夏季降水最大,秋季次之,其次是春季,冬季降水量最小;(4) 长江源区降水量变化存在28 a左右的第一主周期,第二、三、四主周期分别为21 a、12 a和5 a;(5) 长江源区各气象站点及全流域的Hurst指数均大于0.5,表明降水量未来趋势与过去一致,即其未来仍将延续降水量增加的变化趋势。     

安徽省近50年降水时空变化分析

利用安徽省17个气象站1957-2012年逐日逐月降水资料,选用克里金插值法、MannKendall突变检验和小波分析、重标极差法等方法,探究安徽省年季降雨特征及时空变化.结果表明:(1)在时间上,近56年来,安徽省全年降水量总体呈现增加趋势,降水的年代际变化特征较为明显;(2)在空间上,全省降水总体呈现由东南向西北递减的趋势,区域差异明显;(3)安徽省季节平均降雨的突变检验发现,春季降雨没有发生突变,夏季降雨变化在1975年到1990年的区间内存在多个突变点,秋季平均降雨于1990年前后发生少雨突变,冬季平均降水突变以1996年最为明显,2010年达到显著性水平;(4)从小波变换系数实部等值线图和小波方差分析法可得13a和28a是安徽省年平均降水的主周期;(5)全省各站点年均Hurst值均大于0.5,具有长期相关性,但各站点差异较大,各地区降水增加趋势不均衡,多数站点夏季Hurst值在长时间尺度上具有较强的相关性特征.