祁连山东西段不同时间尺度气候差异研究

基于祁连山及其周边地区31个气象站点1958-2013年的气温降水数据,使用一元回归分析、Mann-Kendall检验和滑动t检验等方法,分析了近55 a来祁连山东段和西段地区气温和降水的变化趋势及其区域差异;结合前人对祁连山地区湖泊的古气候重建工作,对比分析祁连山东段与西段地区不同的气候记录,进一步揭示其区域古今气候差异.结果表明,在年代际尺度上,祁连山地区降水量和气温整体上呈暖湿化趋势,东段地区年均气温高于西段,年降水量由东向西递减;东段地区多年平均气温和降水量的增长幅度均小于西段地区.在千年尺度上,祁连山东段地区表现为早中全新世温暖湿润,晚全新世寒冷干燥,与亚洲季风区全新世气候变化模式一致;西段地区气候适宜期在中全新世,晚全新世呈湿润化趋势,可能主要受西风带控制.     

天山北坡不同海拔气候变化规律研究

基于天山北坡不同海拔高度4个典型气象站56 a的气象数据,通过数理统计方法,分析和讨论了天山北坡垂直气候变化趋势和特征,研究该区域气候变化响应的垂直分异过程.结果表明:(1)天山北坡气温总体呈上升趋势,海拔高度越高气温增长越明显.高海拔区域全年增温,低海拔区域冬季增温最明显.1984年天山北坡各站点同时出现温度低值.(2)天山北坡降水总体呈上升趋势.低海拔降水增量大,随着海拔的增加,增湿的趋势略有减少,且冬季降水量增加明显.(3)随着时间和海拔变化,气候突变差异明显.     

低纬高原地区不同强度降水日数变化及其与20092011年干旱的联系

根据低纬高原地区19612011年逐日降水量台站观测资料,利用趋势分析、小波分析等统计诊断方法对低纬高原地区不同强度降水的时空分异特征进行研究,结果表明:低纬高原地区降水事件以小雨和中雨为主,其日数占总降水日数的90 %以上,产生的降水量也达到总降水量的60 %以上.小雨和中雨量级降水日数与低纬高原总降水日数及总降水量的U型分布特征较为相似,但大雨及暴雨量级降水日数与总降水日数的空间分布差异明显.伴随着全球增暖,低纬高原地区东部小雨及中雨量级降水事件发生频率显著减少,导致低纬高原东部地区的总降水量呈现明显减少的趋势.而低纬高原西部地区,各量级降水日数变化趋势在空间上存在较大差异,各量级降水日数对总降水量贡献相互抵消,导致低纬高原西部地区总降水量变化趋势不明显.对造成20092011年连续严重干旱的各等级降水频次贡献进行分析,结果表明中雨量级降水频次异常偏少在此次严重干旱事件的发生、发展中起决定性作用.     

两次不同类型降水中GPS水汽特征对比分析

通过对2008年7月14-15日的稳定性区域暴雨天气过程以及2008年6月25-26日的对流性强降水中GPS水汽体现出的特征进行分析,结果表明：GPS水汽在稳定性降水中对实际预报具有较好的指示性能,可以用来区分潮湿气团与干燥气团.当大气达到高湿条件,可降水量增长到顶点,即预示未来4-5h会有降水出现;当可降水量（PWV）≥50 mm的持续时间越长,实况降水量越大.在6月25-26日的雷暴降水中,受中小尺度天气系统影响,PWV曲线起伏剧烈,局地性特征明显,但与降水量级以及降水起止时间并无明显联系,对未来降水预报所起意义不大.     

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.     

基于高精度观测资料的2009-2019年祁连山地区降水特征分析

通过高精度的观测资料结合NCEP/NCAR再分析资料,对祁连山及周边地区降水的时空分布特征进行分析,发现整体呈东多西少、南多北少的空间分布特征.湿季(5-9月)总降水量占全年降水量的90％以上,7、8月是降水最多的时段.对降水周期进行小波分析发现,"准单周振荡"信号在整个湿季是最显著的;"准双周振荡"信号在7、8月是最...     

城市化对长江三角洲区域降水的可能影响

本文利用我国中东部地区115个测站1960—2005年的逐日降水资料,分析了城市化对我国长江三角洲地区降水的可能影响.以中东部地区为背景,对比分析了长江三角洲地区与背景区域的年降水变化趋势,结果都呈现增长趋势,长江三角洲地区的年降水量增长速度明显快于背景区域的年降水量增长速度.同时分析了两个区域不同季节和不同强度的降水变化特征,结果表明:春、秋两季降水都减少,春季长江三角洲地区降水减少速度慢,而秋季长江三角洲地区降水减少速度快;整个中东部地区小雨的年降水量减少,中雨、大雨和暴雨的年降水量增加,长江三角洲地区小雨的年降水量略有增加,中雨、大雨和暴雨年降水量的增长速度明显高于整个中东部地区.结合降水天数的变化情况,说明降水强度加大是长江三角洲地区降水增加的主要原因,这可能与该地区的快速城市化进程有关.     

高空浮尘对高海拔山地冰川物质平衡的影响——以西昆仑山崇测冰帽为例

西昆仑山位于塔克拉玛干沙漠南缘.从海拔6530m钻取的崇测冰帽冰芯发现,20世纪90年代前的60多年间,沙尘沉积和年积累率存在着一致的下降性趋势变化.结合对沙尘源地、沙尘输送路径及其沉积特征的调查研究,分析源——汇的诸多影响因素,探讨影响高海拔地区降水的主导过程,结果表明:1)在高海拔地区,尘埃可能比低海拔地区对降水起着更为重要的作用,这种作用主要是通过凝结核数量的变化发生的;2)在高海拔地区降水形成过程中,悬浮的尘埃数量会直接影响凝结核的数量;3)对于塔克拉玛干沙漠周边这样的干旱环境,大气水汽供应在高海拔地区相对更为充分些,因此与低海拔地区相比,高海拔山地冰川上的降水过程对大气尘埃微粒浓度的变化似乎更为敏感; 4)在沙漠及其周边地区的盛行气候条件下,冰川冰雪积累呈现出逐渐减少的趋势,与沙漠地区气候和环境变化密切相关——过去几十年间塔克拉玛干低海拔区降水增加,沙尘减少;5)这种行将持续的趋势可能会通过大气尘埃的变化继续影响高海拔冰川的物质平衡.本研究的这一发现可能从一个侧面揭示了一些地区性冰川变化的原因,如中亚地区持续了几十年的冰川消退现象.     

青海湖地区降水变化趋势和突变分析

采用Mann-Kendall及滑动T检验法,对青海湖地区五个气象站1960-2007年降水逐月观测资料进行了分析.结果表明：青海湖地区降水量年、夏季微弱上升,秋季微弱下降,春季变动存在地区差异,但年、季降水变动趋势并不明显;降水量最大偏少期为20世纪70年代中期至80年代中期,最大偏多期为80年代中后期,2004年后降水量呈增加趋势;除春季有两次较强降水突变信号外,年和其他季节的突变信号均弱.降水量变化表现出明显的地区差异.     

近40年定西地区的降水变化

定西地区是我国干旱半干旱气候的主要分布地。该区地势沿青藏高原东北侧呈西南高东北低走向,西南端的岷县海拔最高为2300m,东北部定西、陇西、通渭一带2000—1700m,降水随地势由南向北减少,年降水量岷县600mm,北部定西最少为410mm。本文以1961—2000年40年平均标准降水资料,主要分析其时间变化特征。 1 年变化 该地年降水量的分布具有明显的季风雨特征,冬半年（11月至次年3月）降水很少,仅占年降水的6%,夏半年降水集中在雨季。全年降水分布呈单峰雨型,不同时段降水变化的差异很大。 1.1 降水的季节性变化 降水量最少是冬季12月份…     

陕西秦巴山区TRMM 3B42卫星降水数据精度评价

选取具有代表性的陕西秦巴山区,利用1998—2014年23个气象站点实测降水数据对TRMM 3B42卫星降水数据在不同时间尺度和地形区域的精度进行对比验证,并对TRMM 3B42数据的降雨事件探测能力进行评价。结果显示:TRMM 3B42数据在年、季、月尺度上具有较高的精度,日尺度精度相对较差,降雨事件探测能力表现良好,各站公正预兆评分SET平均达0.38。TRMM所反映的降水变化过程与实测降水过程基本一致,但在降水量上存在一定差异,在降水集中的5—10月,盆地区域TRMM高估降水,而山地区域低估降水,高低估范围在10%以内;在降水干季,TRMM降水与实测降水拟合良好。TRMM精度受站点海拔和年均降雨量影响,海拔越高,降水误差越小,对降雨事件探测能力越弱,年均降雨量影响则相反。     

QPE产品的误差评估和订正检验——以伊宁县为例

以新疆伊宁县为研究区,运用2013-2017年定量降水估测(Quantitative Precipitation Estimetion, QPE)小时产品以及区域自动站小时降水数据,通过相关分析法和多元线性回归模型对QPE数据进行误差订正,并从不同降水量级、高程以及空间分布对订正前后的QPE小时产品进行误差评估.经误差分析得出,订正前QPE小时产品大多存在低估现象,随着降水量级的增加,误差依次增大,空间误差分布四周低,且东北方向的误差要大于西南方向;利用海拔、经度、距雷达距离3个对研究区降水影响较大的要素,建立多元线性回归订正模型,订正后的QPE小时产品在不同降水量级、不同高程以及空间分布上的估测能力较订正前均有不同程度的提升.     

新疆博斯腾湖流域气温降水变化特征分析

分析了博斯腾湖流域近51 a气温降水变化特征,结果表明:1)近51 a博斯腾湖流域平原区平均温度以0.313℃/10 a的速度上升,高于整个南疆地区,与全疆变化一致;流域山区增温趋势较快,平均以0.328℃/10 a的速度增温,冬季增温显著,暖冬趋势明显;2)近51 a平原区降水以2.639 mm/10 a的速度增加,年际变化比较大,降水量的增加显著于温度的增加.流域山区年平均降水量以13.045 mm/10 a的速度增加,相关系数为0.387;3)温度和降水在平原区没有明显相关性,但在山区温度高时降水量大,温度低时降水量小,呈现明显的正相关;4)平原区温度和降水用Mann-kendall方法检验没有达到突变水平,山区温度在1997年发生了由低向高的突变,降水在1990年发生了由低向高的突变.     

中国三峡水库对上下游地区降水影响的概率研究

根据35座世界最大体积水库上下游224个地区建坝前后的年降水量和月降水量,分析探讨中国三峡水库对其周边地区降水模式的影响。结果表明,这些大水库对其周边地区降水模式的影响是：增加平均年降水量尤其是在下游地区,不影响平均月降水量,增加最小降水量,减少最大降水量。大水库有助于其周边地区抵抗极端降水。在最佳状况下,三峡水库能够抵消最大降水和最小降水的不利影响,有17/35的机率增加上下游地区的年降水量,有可能使最小降水量增加10%～120%,将最大降水量减少20%;在最差状况下,三峡水库有可能加强最大降水量和最小降水量的不利影响,有3/35的机率减少上下游地区的年降水量,2/27的机率减少下游地区的年降水量,可以使下游地区的最小降水量降低20%。     

近50ａ来南疆气候变化对可利用降水量的影响

选择1951~2006年逐月降水和温度资料,计算出南疆年平均蒸发量及可利用降水量.在详细分析了50 a来南疆地区降水、气温、蒸发及可利用降水量变化特征的基础上,采用逐步回归周期分析法对降水、气温和可利用降水量进行了模拟,并对未来5 a上述要素进行了预测.结果表明,20世纪70年代以后南疆地区的温度、降水和蒸发变化基本呈上升态势,可利用降水量却呈现出偏多和偏少交替的波状变化特征.这说明气候变暖,可利用降水量不一定增多,未来5 a南疆地区可利用降水量将可能减少.     

安徽省分地形小时极端降水气候分布特征

使用安徽省1979—2015年国家级站点小时降水量资料,对安徽省小时极端降水的气候分布特征进行分析.结果表明:①安徽省极端降水阈值由东北向西南呈现出"+-+"三极分布,淮北北部地区的极端降水阈值较大,但发生概率稍低;而大别山区和江南西部山区极端降水频次和极端降水量均较强;②安徽省各站年均极端降水频次为4.25次/a,单站年均极端降水量为127 mm/a,极端降水频次、极端降水量和极端降水比率有明显的上升趋势;③将安徽省站点分为山地区域、山地北部过渡区以及平原和丘陵区域.其中,极端降水频次在山区最高,平原和丘陵地区最少;而小时极端降水量在平原和丘陵地区最高,日变化幅度大;④安徽省极端降水大多发生于午后至晚间,过渡带地区极端降水频次集中度最高,日变化最显著.不同地形区域内,极端降水较少的时段差异较大,自南向北极端降水减弱且单日内的时段逐渐后移.     

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.     

芦芽山不同海拔华北落叶松径向生长与气候因子关系的研究

利用采自山西芦芽山3个海拔高度的华北落叶松(Larix principis-ruppre chtii)年轮样芯建立差值年表,通过与气候因子的相关性分析,以及单年分析和多元回归的方法,探讨树木径向生长与气候因子的关系,发现各个海拔高度的华北落叶松径向生长均受到气温、降水因子的综合影响,且与降水因子的关系均较与气温因子的关系密切.机制上,生长季中低海拔华北落叶松径向生长受到土壤干旱的限制,而高海拔华北落叶松受到低温的限制.随海拔升高,华北落叶松径向生长与生长季降水因子的关系从正相关逆转为负相关.在本次研究设立的低海拔(1 972 m)与中海拔(2 237 m)采样点之间,生长季降水量增加从而跨越了其对华北落叶松生长限制的阈值.     

青藏高原植被活动对降水变化的响应

为揭示气候变异对青藏高原植被生长的影响,根据2000-2004年间增强型植被指数(EVI)数据和研究区内43个气象台站的气候资料,研究了近5年来青藏高原植被活动及其与气候因子的关系。结果显示,青藏高原植被的EVI呈现由东南向西北递减的分布格局,降水是导致植被覆盖空间变化的主要因素;2000?2004年青藏高原植被活动的年际变化总体上不显著,局部出现较大变异;EVI的变异系数(CV)与年降水的变异系数显著正相关,说明降水波动是引起植被活动变化的主要因素。此外,EVI 的CV与年降水量存在着显著的负相关关系,表明年降水量越大的地区植被活动的年际变化越小,即植被的稳定性越大。     

祁连山自然保护区植被对气候变化的响应

基于2001-2019年MODIS数据与1985-2019年祁连山自然保护区内部及毗邻区41个气象站点逐日数据判断保护区归一化植被指数(NDVI)与气温、降水的变化,应用Pearson相关分析法探讨不同时间尺度植被对气候变化的响应.结果表明,35 a来祁连山自然保护区年、季平均气温及降水量均不同程度上升,保护区呈暖湿化...