冬季北极海冰面积异常与中国气温变化之间的年际关系

利用1957-2001年冬季的北极海冰资料、中国160站气温资料以及NCEP再分析的大气环流资料分析了冬季北极海冰面积异常与中国气温变化之间的年际关系.过去44年来,北极海冰面积总体上具有减小趋势(鄂霍次克海是例外,那里海冰面积有增加趋势),相应地北极涛动趋于增强,我国大部分地区趋于增暖.叠加这种趋势变化之上的是年际变化.在年际时间尺度上,冬季海冰变化的主要空间型表现为格陵兰海和白令海的海冰异常总是和鄂霍次克海、巴伦支海东部、喀拉海(新地岛附近)以及哈得孙湾的海冰异常符号相反,并且与500 hPa高度场上的EU和WP型遥相关对应.当冬季格陵兰海和白令海的海冰异常偏少,而鄂霍次克海、巴伦支海东部、喀拉海(新地岛附近)以及哈得孙湾的海冰异常偏多时,西伯利亚高压和阿留申低压都偏弱,冬季风减弱,东亚西风增强,我国冬季大部分地区温度升高;反之亦然.     

全球环流异常特征及其与中国气候变化的关系

采用球谐函数展开方法对1948—2009年NCEP/NCAR(美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心)高度距平场再分析资料进行分析,通过"时间-高度"的二维坐标方式考察环流异常的立体结构特征,发现南、北半球大气环流在1980年前后发生了明显的正负位相(槽脊)突变.与中国冬季温度和夏季降水的相关分析表明:前期春、夏、秋季的北半球环流纬向正异常越强,华北地区的冬季气温越高,反之越低;前一年冬季环流异常与华北—河套地区的夏季降水呈现反相关,春季北半球均匀异常环流与华北及西南夏季降水呈现反相关;大气环流的纬向异常与华北—河套地区的夏季降水呈现正相关,而同期环流异常与华北东部、西南及江南北部的降水呈现负相关.     

大气环流年代际变化对东亚北部冬季气温异常的影响

 利用NCEP资料1949～1999年间的地表气温(SAT)进行经验正交函数分解(EOF).得到的前2个模态均表明,20世纪70年代中期以后,东亚北部地区冬季气温增暖明显,发生了显著的年代际变化.这种气温的异常变化主要受到东亚冬季风的直接影响.近20多年来,北极涛动维持在正位相并持续增强,其对东亚冬季风的影响也越来越显著,东亚冬季风持续减弱,使得东亚北部地区冬季气温增暖.通过对SAT和SLP进行奇异值分解(SVD),结果表明北极涛动的持续增强可能是东亚北部地区冬季增暖的重要原因之一.     

1969-2017年渭河上游气温和降水时空变化特征分析

目的 选取渭河上游22个气象站点1969-2017年的日降水量和日平均气温数据,分析渭河上游近49 a气温和降水的时空变化特征,为应对该区自然灾害制定相应的策略提供依据。方法 采用小波分析、经验正交函数分解和Mann-Kendall突变性检验等方法,分析不同时间尺度下气温和降水序列的波动变化、周期和突变点及空间变化,研究气温和降水时空变化特征。结果 1)1969-2017年渭河上游地区年均降水量无明显的变化趋势;年均、春季和秋季降水量经历了由多变少的不显著突变;夏季和冬季降水量经历了由少变多的不显著突变;年均气温呈现明显上升趋势,其中夏季和秋季气温在1994年发生显著突变,春季、冬季和年均气温在1997年发生显著突变;2)1969-2017年渭河上游年均降水量和年均气温在空间尺度上整体的变化均呈现从西北到东南递增的规律。结论 渭河上游地区近49 a年均和四季降水量波动强度大,存在不显著突变,有明显的区域差异性及周期性规律;年际气温存在突变增温现象。     

近50a皖北地区气温变化特征分析

选取皖北地区5个代表气象站1957～2007年的逐月气温数据,采用线性倾向估计和累积距平等方法,研究了皖北地区气温变化的趋势和空间差异.结果表明:①近50a皖北地区的年平均气温升高约1.3℃,增温率0.25℃/10a;20世纪90年代开始气温快速升高,增暖明显.②四季气温的变化有明显差异,除夏季外,春、秋、冬3季气温均呈上升趋势,气温分别升高了1.7,1.4,1.8℃;增温率分别为0.34,0.27,0.36℃/10a;增温幅度从大到小依次为冬季、春季和秋季.③皖北地区东部的宿州和东南部的蚌埠增暖明显,增温幅度较大;皖北地区西北部的砀山、西部的亳州和西南部的阜阳增温幅度较小.气温异常偏高年份多出现在90年代以后,1991～2007年的17a中,气温异常偏高及以上等级出现10a,占59%.     

东亚夏季风异常的研究

本文运用经验正交函数分析方法,对10～65°N,90°E～175°W范围内近30年逐年7月和8月平均海平面气压场进行了分析研究.结果表明,第一、第三特征向量与东亚季风异常有关,第二特征向量与西风环流异常有关.讨论了东亚季风异常与大气环流的关系,以及季风异常对华北东部地区降水时空分布的影响.     

1970-2012年华北平原大气可降水量时空变化及其影响因素

基于1970-2012年华北平原探空站和地面站气象资料,分析了大气可降水量的时空变化特征及其影响因素.结果表明:(1)1970-2012年,华北平原年均大气可降水量呈不显著下降趋势,速率为-0.10mm/10a.其中,秋季大气可降水量减少速率最高,为-0.18mm/10a.在空间上,华北平原东南部年均大气可降水量降低速率明显大于西北部.(2)近40多年来,华北平原年均降水效率基本稳定,速率为-0.01%/10a.(3)在年和季节尺度上,华北平原大气可降水量变化与降水量仅在冬季相关性不显著.在空间上,仅华北平原南部年均大气可降水量与降水量呈显著正相关性;而降水效率与降水量在各尺度上均呈极显著相关性.(4)北半球极涡面积和亚洲区极涡强度分别对春季和夏季大气可降水量的变化影响较大.而秋、冬季,大气可降水量与西伯利亚高压和亚洲经向环流关系密切.     

近44a四川地区极端气候变化趋势及特征分析

利用1971-2014年四川省140个站点逐日气温和降水资料,结合气候变化检测与极端事件指数专家组公布的部分极端气候指数,分析了四川地区近44 a极端气温和极端降水事件的年际变化趋势和空间分布特征,并对部分极端气温指数进行旋转经验正交函数(REOF)分析.结果表明,四川地区的极端暖指数T_(N90)、T_(X90)等分别以0.62和0.7 d/a的变化呈上升趋势,极端冷指数T_(N10)、T_(X10)等分别以-0.56和-0.26 d/a的变化呈下降趋势,表明四川地区变暖趋势明显;日极端气温T_(Xx)(0.04℃/a)、T_(Xn)(0.03℃/a)、T_(Nx)(0.02℃/a)和T_(Nn)(0.03℃/a)均呈微弱上升趋势,表明发生极端气温事件的概率有所增加.四川地区的整体雨量在近44 a略有下降,下降幅度为-0.794 mm/a;从连续干旱日数和连续湿润日数等极端降水指数分析,除川西高原有增湿趋势以外,全川大部分地区有暖干化的趋势;R_(X1d)、R_(X5d)和尼。等指数的下降趋势表明降水的集中程度略微减弱.REOF结果表明大地形对气温变化有显著影响,虽然整体变化趋势一致,但四川西部高原与东部盆地存在明显区别,西部T_(N10)、T_(X90)的变化幅度均弱于盆地地区.     

近47年来长江中下游气温异常的特征

利用1951年1月～1997年11月中国160站月平均气温资料分析了长江中下游气温异常的特征及其与全国气温异常的关系.结果表明：和全国一样,长江中下游冬、夏气温在近46年存在明显的变化趋势：冬季趋于变暖,夏季相反.冬、夏季气温异常年的合成分析指出,冬季偏冷(暖)时,全国大部地区也偏冷(暖),且从春季开始持续偏冷(暖)到冬季,因此,前期气温与冬季气温有较好的对应关系;该地区凉、热夏年,全国气温异常也具有不同的时空分布特征.     

近51年贵州南部冬季气温气候特征及其变化规律

利用贵州南部12个站51年气温观测资料,研究这个地区冬季气温的长期变化,其中包括用线性趋势分析了冬季气温的变化趋势和特征,以及利用小波周期分析方法研究了冬季气温的周期变化.结果表明:51年来,贵州南部冬季平均气温、12月气温、2月气温、平均最低气温、极端最低气温均呈现升温的趋势,其中2月增温趋势达到0.46℃/10 a,平均最低气温达到0.23℃/10 a,两者升温显著;1月气温呈现下降的趋势,趋势率为-0.13℃/10 a,平均最高气温和极端最高气温呈现弱的降温趋势.贵州南部冬季气温和冬季各月气温存在年际振荡和年代际振荡.     

近30年中国东部气温对土地覆被变化的敏感性

利用1979?2010年中国东部295个气象站点近30年逐年各月的月平均气温数据, 分析气象站站点周围3 km土地覆被变化和相应气温变化, 研究中国东部地表土地覆被变化对站点气温变化的影响。结果表明: 近30年研究区域内草地锐减, 城市剧烈扩张, 林地显著增加; 站点气温年平均变化率在-0.2~0.9℃/10a之间, 区域气温年平均变化率为0.38℃/10a; 不同土地覆被上的气象站点气温变化率明显不同, 按城市、农田、草地、林地的顺序依次减小; 区域气温变化是多种覆被共同作用的结果; 土地覆被变化并非局地气温上升的唯一原因, 却深刻地影响着局地年气温变化率。     

廊坊地区极大风速时空变化特征及影响因素分析

以1981—2020年廊坊地区逐日大风气象观测资料为基础，采用阵风系数方法获取1981—2020年极大风速序列，对廊坊地区极大风速变化特征和影响因素进行分析.结果表明：廊坊地区年平均极大风速为21.67 m/s,近40 a,廊坊地区年平均极大风速呈波动下降趋势，年平均极大风速显著减小，廊坊地区月平均极大风速整体呈春季高、冬季和夏季次之、秋季最低的变化特征；从空间分布看，不同重现期的极大风速和近40 a极大风速极值分布均呈南部高、中北部次高、中西部最低的分布特征，但近5 a,极大风速高值则主要出现在廊坊市区、霸州市、香河县等中部地区；廊坊地区极大风速的变化与气温具有负相关关系，气候变暖可以认为是极大风速减小的影响因素.     

黑河中上游地区最高、最低气温非对称变化的时空特征分析

运用气候倾向率、趋势系数法、复值Morlet小波及Mann-kendall突变检测等方法,对黑河中上游地区1960-2009年最高、最低气温非对称变化的时空特征进行了分析．结果表明,近50a来,年和四季的平均最高、最低气温均呈明显增温趋势,最低气温空间上表现为由西北向东南方向依次递增,最高气温在流域东部和西南部为强增温区．年平均最高气温变化的突变点为1994年,最低气温变化的突变点为1989年．黑河中上游地区最高气温年变化具有明显的14a振荡周期,而最低气温主振荡周期为12a．     

宁夏冬季气温变化与大气环流异常的关系

利用1961~2015年冬季(12月到次年2月)宁夏20个气象站月平均气温资料,NCEP/NCAR发布的500 h Pa位势高度场和海平面气压场,200 h Pa、850 h Pa风场月平均再分析资料,运用线性倾向估计、M-K法及合成分析等方法,在研究宁夏冬季平均气温的年际变化及年代际变化特征的基础上,分突变前后的冷、暖期时段进一步分析大气环流场不同影响因子与宁夏冬季气温异常的关系,揭示宁夏冬季气温异常的成因。结果表明:(1)宁夏冬季平均气温由冷变暖的趋势非常显著,在1985年之前为冷期,1985年以后为暖期;冬季平均气温年代际变化在20世纪增暖趋势显著,21世纪后上升趋势趋于平缓。(2)不仅500 h Pa位势高度场的乌拉尔山高压脊和西太平洋副高是影响宁夏冬季气温异常的主要系统,海平面气压场的西伯利亚高压也是影响宁夏冬季气温异常的关键系统;高低空的偏北气流和偏南暖湿气流异常流场也对宁夏冬季气温变化造成一定影响。     

极涡对北半球冬季气温的影响

利用1951-2013年的NCEP/NCAR月平均气温、4次/d的日平均气温、位势高度再分析资料和国家气候中心74项环流指数中的10项极涡指数,统计了近60 a 100、300、500、1 000 h Pa等压面上北半球冬季气温的演变特征以及10项极涡指数与冬季气温的相关关系,讨论了极涡面积和强度指数的变化对北半球冬季气温的影响.结果表明,以20世纪70年代为界,北半球冬季气温呈先降低后升高的变化趋势,所关注的4个等压面上,气温年代际变化均较为明显.300、500、1 000 h Pa等压面上于70年代前中期气温开始升高,而对于100 h Pa等压面上的气温,80年代初期气温突然升高,随后下降.亚洲区极涡面积指数和北美区极涡强度指数与300、500、1 000 h Pa等压面上的冬季气温呈显著相关,且相关系数均为负值.冬季气温与极涡面积和强度指数的相关系数显著的个例在1 000h Pa等压面上分布最多,随着高度的升高,显著的个例逐渐减少.极涡对2012年冬季发生在欧亚大陆和2013年冬季发生在北美洲的极端低温事件有显著影响.     

武汉近60年冬季气温和夏季降雨量变化的小波分析

利用武汉1951-2007年的冬季气温和夏季降雨量的观测资料,用MHF（墨西哥帽函数）小波分析了武汉冬季气温和夏季降雨量的多时间尺度变化特征并对出现的极端气候进行了一定分析．结果表明,近60a来,武汉的冬季平均气温以18a周期振动最强,夏季降雨变化以10a周期振动最强．在整个时间域上武汉显示出冬季气温和夏季降雨有比较好的对应关系．在未来一段时间,武汉冬季气温仍可能偏高,但已有转低的变化趋势．     

近60年营口地区气温变化多时间尺度分析

根据近60年的逐日气温资料,采用线性拟合、小波变换、Mann-Kendall突变检验和R/S分析等方法分析了营口地区的气温变化。结果表明：近60年营口地区年平均气温呈上升趋势,气温倾向率为0.32℃/10a;四季平均气温上升速度存在差异,倾向率分别为0.42℃/10a、0.17℃/10a、0.23℃/10a、0.47℃/10a。年平均气温存在准2a、4a、6～7a和16a左右的显著变化周期,其中4a和16a左右周期振荡能量强大,时域中4a年际尺度变化表现在1980年以后,而16a年代际尺度振荡主要表现在1970年以前。显著偏暖年出现在1998年和2007 年,1976年为冷夏,2007年出现暖冬。年平均气温在20世纪80年代末发生突变。预计未来一段时期营口地区气温变化依然保持增暖趋势,春季和冬季的增温尤其显著。     

近66年信阳地区日照时数变化特征及其相关因素分析

利用1951-2016年河南省信阳地区气象站逐月日照时数资料,运用线性回归分析、距平值分析等方法分析了年、季、月日照时数的变化特征,对日照时数变化与部分气候因素、细颗粒物浓度变化进行相关分析.结果表明:1951-2016年信阳地区年日照时数整体以119.66 h/10a速度下降,呈显著下降趋势;年日照时数异常减少的年份为2009年和2012年,2009年年日照时数异常主要受冬季日照时数变化的影响,2012年年日照时数异常主要受春季和冬季日照时数变化的影响;近5年,信阳地区日照时数月变化与细颗粒物浓度月变化呈显著负相关;日照时数较多的月份,细颗粒物浓度相对较小;1951-1971年,水汽压、湿度对日照时数影响比较明显,水汽对太阳辐射的散射、折射及吸收作用直接影响日照时数的变化;2005-2016年,平均风速与日照时数呈显著正相关,平均风速越大,越有利于污染物扩散.     

湖北地区气温变化对全球变暖的响应

选用湖北省77个代表站1960-2003年逐日气温观测资料,分析了湖北省气温的年、季节变化规律及其地域分布特征．结果表明：湖北省近44年气温呈上升趋势,至2003年气温上升了0．5℃,增温速率约为0．12℃／10a,和近50年来的全球平均增温速率相当．20世纪90年代升温最剧烈．春季、秋季和冬季气温均呈上升趋势,冬季增温最明显,而夏季气温却呈下降趋势．夏季平均日最高气温也呈下降趋势,冬季平均日最低气温上升趋势显著．气温变化不同的地区差异较大,西部地区变化趋势不明显,有微弱的下降趋势,而中东部地区则有较明显的升温趋势．     

1961-2014年云南冬季寒潮活动规律及其与大气环流异常的关系

利用云南122个气象站1961-2015年逐日最低气温和平均气温资料,分析了云南冬季寒潮的活动规律以及大气环流异常特征.结果表明:①1961-2014年(近50 a)云南冬季寒潮频次(强度)呈减少(减弱)趋势,1984年为寒潮频次(强度)由多(强)转少(弱)的一个转折点.云南冬季寒潮存在8a左右的显著性变化周期;②云南...