深圳市降水特征时空演变规律分析

采用中国区域地面气象要素数据集中的降水数据,基于Mann-Kendall检验法、Sen's坡度法、Morlet复小波分析法并结合极端降水指标,对深圳市1979—2015年降水量的时空演变规律进行了分析.结果表明:1)1979—2015年深圳市年平均降水量为1 841.28mm,最大主周期为10a,呈现不显著减小趋势.年降水量表现出西多东少、南多北少的空间分布特征.2)西部城区夏季降水和东部郊区相近,春、秋、冬季降水多于东部郊区,且汛期和非汛期降水量都多于东部郊区.3)极端降水时间和雨量南部多于北部、中西部地区多于东部,且极端降水整体呈现降水历时变短、场次降水强度变大的趋势,西部城区表现更为显著.4)西部城区年降水量、汛期降水量和极端降水指标都呈现不显著增加趋势,而东部郊区呈现不显著减小趋势,表现出一定的雨岛效应.     

长江中下游地区汛期降水量异常与旱涝趋势

在（25°～35°N．100°～125°E）范围内利用48个测站1950～1991年降水资料和1470～1974年旱涝等级资料对长江中下游地区汛期（6～8）月降水异常和旱涝趋势进行了统计分析和推断,得出：长江中下游地区汛期降水量一般在450～600mm．相对变率为0.25～0．40．历年降水量最大值出现在武汉地区、浙皖赣交界地区以及苏北兴化─东台地区、最小值出现在安徽合肥─霍山地区,20a、30a、50a─遇的异常多降水量的最大值出现在武汉、衢县及兴化─东台地区,异常少降水量的最小值出现在大别山及长江三角洲地区．大范围旱涝连续出现和交替出现的可能性很小,在长江中游地区汛期旱涝具有50a和20a的周期变化,长江下游地区具有100a和20a的周期变化,本世纪80年代以来长江下游地区降水量波动增加．预计下世纪10～30年代将是洪涝多发期．10～20年代长江中游地区将是干旱多发期．     

济南市降水变化特征分析及其与土地利用变化的关系

为了探讨区域土地利用类型变化与降水之间的关系,提取济南市1980s—2005年土地利用数据,通过土地利用转移矩阵分析土地利用类型的动态变化情况.利用Mann-Kendall、Pettitt以及滑动t-检验3种方法对近60年来济南市47个雨量站降水数据进行趋势分析和突变检验,分析突变年前后降水量、降水时间、暴雨强度等指标变化特征.结果表明:济南市1980s—2005年间土地利用结构变化较大,大量农田向聚落转移,湿地水体增幅明显;济南市多年平均降水量由东南向西北呈阶梯型递减,聚落密集区大多处于降水量相对较少区域,山区年降水量普遍高于平原地区,且各雨量站所在区域汛期降水量均占全年降水量70%以上;济南各地年降水量和汛期降水量总体呈上升趋势,在1989年左右发生突变,降水量不断增大,降水时间逐渐增多,同时大雨到大暴雨出现概率增大;与其他地区相比,市区年内降水愈发集中,出现大到暴雨的概率显著增加,汛期城市受洪涝灾害威胁更大,这与土地利用变化特别是城市化密切相关.     

山东省典型河流近60 a降水演变规律分析

基于山东省10条典型河流的13个气象观测站的1956—2016年实测月降水量资料,采用Mann-Kendall检验、 Morlet小波分析和Hurst指数,对山东省典型河流的年、汛期、非汛期及季节降水量变化特征进行分析,并预测未来降水量变化趋势。结果表明：山东省典型河流的气象观测站中除小清河岔河站和徒骇河白鹤观闸站外,其余站点的年降水量均呈下降趋势;年降水主周期一般为20～30 a,并且年降水主周期从空间上呈现从鲁西南地区向鲁东北地区逐渐增加趋势;根据重标极差分析结果,除马颊河堡集闸站外,其余站点的Hurst指数均大于0.5,具有较强持续性,预测未来山东省年降水量将遵循历史趋势,整体呈下降趋势。     

基于Mann-Kendall法和小波分析的降水变化特征研究——以重庆市沙坪坝区为例

以重庆市沙坪坝区1959-2008年50年的日降水资料为基础数据,以Mann-Kendall法和小波分析为主要研究方法,分析了沙坪坝区的降水变化特征.结果表明:近50年来沙坪坝区年降水量和汛期降水量成上升趋势,但变化不显著,非汛期降水量有较显著的上升,将有助于解决区域水资源在时间尺度上供需不平衡问题;年内分配的年代际变化分析表明,该地区年内分配极为不均,汛期多年平均降水量为843.9mm,约占年平均降水量的77%;根据年降水和汛期降水的小波方差图的比较可知,年降水的变化在很大程度上受汛期降水变化的控制.     

我国长江中下游地区降水变化趋势分析

利用1951—2001年10个代表站的逐日降水观测资料，运用线性趋势法分析了51年来长江中下游地区年和季的降水量、降水日数和降水强度的变化趋势，用Mann—Kendall法对降水日数和降水强度的突变进行了检验，并对日降水量分级别讨论了各等级对总降水量贡献的变化趋势．分析表明：（1）该区域年降水量变化趋势不明显，但春季和夏季降水量分别有显著减少和增加的趋势；（2）除夏季外，其余各季和年的降水日数均为显著减少，且年降水日数减少的突变发生在1977—1978年之间；（3）由于年降水量的微弱增加和年降水日数的显著减少，导致年降水强度的显著增加，且年降水强度的突变发生在20世纪80年代中期；（4）年降水强度增加主要是由于暴雨（日降水量≥50．0mm）对降水总量贡献的增加，而暴雨对降水总量贡献的增加又是由于其对降水日数贡献的增加，因为暴雨本身强度的变化趋势不显著．     

阿尼玛卿雪山冰崩自然灾害气象成因分析

本文在介绍了阿尼玛卿雪山的地貌特征和气候特点的基础上，从灾害的堆积物形成规模和组成物质上。阐述了2004年2月上甸发生在青海省玛沁县大武乡的阿尼玛卿雪山的冰崩灾害情况。利用阿尼玛卿雪山周围地区四个气象台站（玛沁、甘德、达日、玛多）近40年年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温和年总降水量资料采用逐年资料。并以5年、10年为步长分析其变化趋势。并对阿尼玛卿雪山周围地区六个气象台站临近冰崩时期气温升幅与历年资料相对比分析。结果表明。阿尼玛卿雪山地区近40年来年平均气温、年平均最高、最低气温年际变化量现出明显上升趋势。尤其是年平均最低气温升高趋势更为明显，而年总降水量也呈现出较前期偏多的变化趋势。在气温变暖的气候背景下，春季气温的快速上升是冰崩发生的重要原因之一。另就地形对冰崩产生的影响做了简单分析，表明山体坡度适当对冰崩产生出具有一定的影响。     

固原市原州区近60 a降水变化特征分析

以固原市原州区1957—2016年的降水资料为基础,采用线性回归、M-K(Mann-Kendall)检验、累积距平曲线和滑动t检验的方法对原州区近60 a的年际和年内各时段的降水量进行变化趋势和突变分析。原州区多年年均降水量为439.6 mm,汛期和夏季降水量占比较大,分别达到72.8%和57%;冬季降水变差系数最大,最不稳定。通过线性回归法和M-K趋势检验法对降水量进行趋势分析:年、汛期和夏季降水量均呈下降趋势,下降速率分别为0.17、0.91、0.69 mm/a;春、秋、冬三季降水量呈上升趋势,上升速率分别为0.21、0.03、0.29 mm/a;除冬季外,其他各时段的趋势变化均未通过0.05的显著性检验。运用M-K突变检验、累积距平曲线和滑动t检验对各时段降雨的突变年份进行综合分析,年降水和汛期、秋季降水突变点相近,春、夏和汛期均在1991年发生突变,冬季降水在1979年有较为显著的突变。     

祁连山地区高分辨率气温降水量分布模型

充分利用气温、降水量空间统计分析的结果，通过在模型中引入坡度（SL）、坡向（SD）变量，对祁连山中东部地区气温、降水量空间变化模式进行尺度下移，得到了该地区具有多尺度特性的高空间分辨率气温、降水量的分析模型：T=a＋bH—kT cos SD sin SL，P=（a＋b ln H＋C ln y）（1＋kp sin SL）；进而计算了该地区7月份和年平均气温的分布式模型和年降水量分布式模型，得到了相应的栅格地图．验证结果表明这两个模型可以与山地冰川和森林分布区的气候分析资料很好地匹配．根据年降水量栅格地图的统计分析，将本区域内的最大降水高度带确定在4500m．     

中国汛期月降水量距平场的时空综合分析

本文应用时空综合的经验正交函数分析方法，对１９５１～１９８４年中国１６０个站点的月降水量距平场进行展开，得到了能够反映我国汛期（４～９月）各月降水量距平场时空变化的特征向量场时间系数，分析结果表明，我国汛期月降水异常存在着几种典型的空间分布型并具有明显的季节变化规律和年际演变特点。     

黄河中游河龙区间河川基流时空变化及其对水土保持响应

利用Nash-Sutcliffe效率系数评估不同基流分割方法的计算结果精度,选用适合的基流分割方法对黄河中游河龙区间红河等13条主要一级支流长时间序列的逐年汛期基流深以及基流系数进行了计算,并结合区间内水土保持的情况、降水量的情况对基流变化进行了分析.结果表明,河龙区间内主要一级支流的汛期基流深在长时间尺度上,大多呈现出显著的下降趋势,区间北部的河流基流系数呈减少趋势,区间南部的河流基流系数呈增多趋势;进一步的分析表明,这两种不同趋势的基流变化规律与在不同降雨条件下开展的大规模水土保持活动存在着显著的相关关系:在500mm等降水量线以北的流域,大规模开展水土保持对汛期基流深有明显的削减作用,而在区间内500mm等降水量以南的流域,水土保持对汛期基流深的影响则不显著;在区间的半干旱地区水土保持面积占比与逐年基流系数变化呈现出显著性负相关,在半湿润地区则呈现出显著性正相关.     

华南大尺度空中水资源时空演变特征

用1958—2004年NCEP／NCAR再分析资料和中国160站月降水量资料分析了华南年平均大尺度大气水汽汇的时空变化.结果表明：华南地区年平均水汽汇的主要变异区在华南中、东部地区以及华南西南地区、华南中、东部的年平均水汽汇与该地区的年平均降水一样，存在增加的气候变化趋势，而该地区的蒸发量则有减少的趋势。华南西南部的年平均水汽汇则以年际变化为主。华南中、东部以及西南部的水汽汇偏强（弱）时，东亚沿海上空水汽输送异常强（弱）导致这些地区的垂直积分的水汽通量辐合的增强（减弱）。     

汾河流域植被NDVI的时空变化特征及其对气候因子的响应

了解流域植被的时空变化,对气候变化背景下的流域生态恢复具有重要意义。利用趋势分析、空间自相关分析以及相关性分析方法,对2001—2019年汾河流域归一化植被指数（NDVI）、气温、降水量的时空格局和变化趋势以及植被NDVI对气温和降水量的响应进行了分析。结果表明：（1）2001—2019年汾河流域植被NDVI表现为盆地地区低、流域东西两侧山地地区高的特征,增长幅度表现为夏季>春季>秋季>冬季;（2）汾河流域植被NDVI高-高聚集型和低-低聚集型的区域面积分别占汾河流域总面积的36.13%和21.87%,低-高聚集型与高-低聚集型在全年与各季节分布均较少;（3）汾河流域2001—2019年升温幅度为0.038℃/a,4个季节的升温幅度大小次序为春季>夏季>秋季>冬季;降水量呈增加趋势（3.084 mm/a）,4个季节的降水量增加幅度大小次序为夏季>春季>冬季>秋季;（4）汾河流域植被NDVI对气温与降水量的响应较弱,仅春季与夏季的年际降水量变化对植被NDVI存在显著影响。研究结果可为汾河流域植被动态变化管理及生态环境恢复提供理论依据。     

近48a长江源区降水时空变化特征

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。     

山西省汛期降水集中度及其与地形的关系

降水集中度的时空格局是水文分析的关键因素.首先基于山西省1980-2020年27个气象站点的汛期(5月1日—10月30日)逐日降水量,分析汛期总降水量和汛期极端降水量的时空特征.其次,利用降水集中度(PCD)和降水集中期(PCP)来描述汛期降水的集中程度.最后,计算PCP、PCP与地形因子之间的相关系数来识别两者之间的关系.结果表明：1.山西省汛期年均总降水量和年均极端降水量在1980-2020年呈现不显著的上升趋势,空间上表现出明显的纬度地带性和地形特征.2.年均PCD在0.26～0.4之间,说明汛期内降水集中程度较低.空间上呈现由南向北逐渐递增的纬向分布规律.年均PCP处于7/10～7/22,表明最大日降水量主要出现在7月中后旬,空间上表现出明显的地形特征.3.在占研究时段66%的年份,PCP与PCD呈现反相关关系,即降水集中度越大的地区,降水集中期越早.4.在70%的年份中,海拔越高,降水集中度越高,最大日降水出现时间越提前.5.1 000 m以下,坡向朝南的PCD和PCP均小于坡向朝北的;而在1 000 m以上则相反.     

陕西省近年NDVI变化及其与气候因子相关性分析

利用陕西省1980-2006年的97个气象站的逐月降水资料,分析陕西省1980-2006年均降水量的变化趋势,研究表明:陕西省1980—2006年降水量呈现下降趋势。降水量的线性回归线斜率为-0.5。从季节分析各季降水量的变化情况可以知道:春季降水量年际变化较大,夏季降水量值比较大而降水变化幅度较小,秋季降水量变化不明显,冬季降水量变化则与夏季相反。将陕西省分为陕南、陕北和关中三个区,分析各区的年际降水相对于整个陕西省年降水量的变化。陕南1980—2006年降水量呈现趋势为1983年-1999年陕南地区降水量略高于整个陕西省,其降水量波动与整个陕西省降水量波动情况大体一致;陕北1980—2006年降水量呈现趋势为1980—1989年和1995—1999年陕北地区的降水量变化呈现大幅波动,其他阶段降水量较平稳。     

前汛期惠州市强降水气候突变及其环流特征分析

 惠州市地处气候年际变化显著的东亚季风区,近几十年来前汛期强降水事件频繁,尤其自20世纪90年代以来有很多暴雨灾害发生。为了客观地分析惠州前汛期强降水事件的异常情况,利用1967-2009年惠州市降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,研究了前汛期惠州强降水的气候变化及其环流特征。结果表明：前汛期惠州市总降水量和暴雨量大,暴雨日数多;它们的年际变化一致,无明显趋势变化。但自1990年代中期至今,强降水异常有增多且强化的趋势。进一步对比惠州前汛期强降水异常事件突变前后的环流特征,强降水偏多（少）年,突变前后低纬地区均呈现偏南（东北）气流异常,而引起强降水偏多（少）年突变的环流形势差异,主要表现为突变后冷空气作用明显,低层北风分量增强;突变前后物理量的差异则主要表现为,突变后强降水偏多年高、低层散度梯度加大,垂直上升运动偏强,对流性不稳定加大,强降水偏少年上述物理量的变化相反;以上差异特征均导致突变后强降水偏多年更易引发或加剧强降水异常,强降水偏少年更不易于强降水的发生。     

1961-2014年广东汛期小时强降水的日变化特征

利用1961-2014年广东32个地面气象观测站逐小时降水资料,分析了广东小时强降水的降水量、降水频次和降水强度在整个汛期以及前、后汛期的日变化特征和空间分布差异。结果表明,广东区域平均的汛期小时强降水的降水量、降水频次的峰值都是出现在下午16时,次峰值出现在上午8时,而小时强降水的强度日变化不明显。广东汛期小时强降水量和降水频次的峰值分布存在区域差异,南部沿海峰值出现在早晨(6-9时)和中午(10-13时),雷州半岛和其余地区出现在下午(14-20时)。小时强降水的强度峰值在白天和夜晚都可以出现。前、后汛期小时强降水量日峰值振幅存在3个大值中心,分别位于西部的罗定,东部的五华和北部的南雄、连平。小时强降水频次日峰值振幅总体呈从沿海向内陆增加的趋势,而强度日峰值振幅区域差异小。     

1960—2005年湄公河流域径流量演变趋势

根据湄公河流域6个代表性水文站1960—2005年的实测资料,利用滑动平均法和Mann-Kendall非参数检验法对径流量变化趋势进行了分析.结果表明:湄公河流域径流量年际变化较平缓,趋势不显著;年代变化中,上游3个站点的变化趋势较小,而下游3个站点呈现先减小后显著上升的趋势;径流量年内分配极不均匀,下游地区来水比上游地区更加向汛期集中,月径流量有显著变化趋势的主要发生在非汛期月份,大部分站点汛期呈下降趋势,非汛期呈上升趋势.     

近50年黄河流域降水变化的时空特征

基于827个降水监测站1951--1998年的逐月监测数据,利用GIS空间分析功能,计算分析黄河流域降水量近50年的时空变化.先重点研究1951--1998年期间典型降水等值线200、400和800 mm的空间移动情况,研究表明:黄河流域黄土高原一带干旱化趋势十分明显,典型降水等值线南移.然后对1951-1979和1980-1998年前后2个时段黄河流域年、汛期和非汛期降水量空间变化分别进行分析,发现黄河流域降水减少幅度最大的区域在黄土高原大部和黄河下游,但是在黄河源头、伊洛河流域、汾河源头及其下游等则呈增加趋势,而且汛期降水量与非汛期降水量的变化趋势在空间上并不完全一致.