云南近百年春季气温变化层次结构和突变特征以及低温冷害天气(Ⅰ)

以自适应多分辨分析方法和Ｍａｒ连续小波分析方法对云南近百年春季气温变化规律和低温冷害天气特征进行了分析．结果表明：云南近百年春季气温变化主要经历了５个较大时间尺度的演变,它们分别是１９１５年以前的偏冷期、１９１６～１９５８年的偏暖期、１９５９～１９８０年的相对偏冷期、１９８１～１９８７年的偏冷期和１９８８年以后的偏暖期,对应于这５个较大时间尺度的层次演变,冷暖交替的突变点分别发生在１９１６年、１９５９年、１９８１和１９８８年;在较大时间尺度上,春季低温冷害天气最容易出现在偏冷期和冷暖交替突变点附近．     

全新世几个特征时期的中国气温

总结分析了近万年以来中国气候变化的4个典型时期(大暖期、中世纪暖期、小冰期及现代暖期)的气候特征．大暖期出现于8．5～3．0kaBP,最暖在5．5～6．0Ka及7．0kaBP前后,气温比近百年平均高2°C以上．公元9世纪后半叶到13世纪末,中国东部气候偏暖,50年平均气温的一些极大值与近百年(19世纪80年代～20世纪》年代)相当或略偏高．但其中12世纪较寒冷．中国西部则除9世纪后半叶较暖外无类似东部的暖期．近千年来中国有5个冷期;在12世纪前半叶,14世纪前半叶,15世纪后半叶到16世纪前半叶,17世纪及19世纪．其中后3个冷期可以认为是中国小冰期的3个冷期．年平均气温的10年平均距平最低在-1．0°C以下,30～50年平均在-0．5"12以下．20世纪是近12个世纪中最暖的一个世纪,比近1 200年平均气温高0．5°C以上．近百年来20世纪20年代到40年代是最暖的时期,但从年平均来看1998年平均气温距平(对1961～1990年30年平均)达到1．38°C,是1880年以来最暖的一年．     

呼和浩特市80余年气温序列的小波分析

利用小波变换时域局部性的特点，对呼和浩特市1915～2000年冬季和全年的平均气温时间序列资料进行了小波分析。研究了呼和浩特市在不同时间尺度上的气温状况，指出气温变化的阶段性、周期性和突变性等特征，揭示了长期的气温变化规律，呼和浩特市冬季气温时间序列主要存在7年左右和2～3年左右的周期振荡，在较大的时间尺度上，较为明显的气温突变点位于1933年、1955年、1975年和1993年左右；全年平均气温时间序列主要存在13年左右和5年左右的周期振荡，在较大的时间尺度上，气温突变点位于1930年和1970年左右，有一个明显的偏冷期。预测呼和浩特市冬季和全年气温在较大的时间尺度上将继续维持偏暖的趋势。     

云南不同气候带气温变化特征

利用云南1961—2008年逐月平均气温观测资料,分析了云南不同气候带气温的时空变化特征.结果表明:①近50年来,云南6个气候带的年平均气温总趋势上升,其中高原气候带增暖最明显.除中亚热带和北亚热带增暖突变发生在90年代外,其余气候带增暖突变都发生在80年代.②云南不同气候带年平均气温存在明显不同的年代际变化.③云南各气候带的气温变化对全球气候变暖有较好的正响应.各个气候带年平均气温在全球气候偏冷期(偏暖期)较多年平均偏低(高).④云南各气候带气温变化与亚洲极涡的强度、面积,西太平洋副高的面积、强度、位置及印缅槽、西藏高原高度和均有非常显著的相关关系.在1961—2008年间亚洲极涡面积减小,强度减弱,冷空气偏弱;西太平洋副高面积增大,强度增强,西伸脊点偏西;印缅槽减弱;西藏高原高度和增加,不利于水汽向云南输送,这些因子的这种变化可能是引起云南各个气候带气温明显增加的主要原因之一.     

武陵山区典型县域气温变化特征分析——以重庆市酉阳县为例

基于1955-2016年连续性订正的气温数据,运用线性倾向估计、滑动平均等趋势分析方法,Mann-Kendall、累积距平突变检验方法,Morlet小波分析及R/S分析对酉阳县近60年的气温指标进行了研究,揭示该地区气候变化趋势、特征并进行预测及原因探析.研究显示:酉阳县气温在过去近60年里呈微弱上升趋势,升温率高于IPCC第五次报告中的近130年变暖率,为每10年上升0.13℃,并且在21世纪初期发生了增温突变;四季气温中,冬季各气温要素升高对年均温上升贡献最大,最低值为每10年上升0.171℃;酉阳县年均温演变过程中存在3类时间尺度的周期变化规律,各气温要素基本都存在6~9年的较强震荡周期,平均气温短期预测处于偏暖期;R/S分析表明年均气温Hurst指数为0.88,预示着酉阳县未来气温走势会持续升高.     

朔城区近53年气温变化特征分析

根据朔城区气象局1957—2009年近53年的气温序列资料,分析了朔城区年平均气温、各季节平均气温、平均最高、最低气温及极端最高、最低气温变化特征。结果表明：近53年来朔城区气候分为冷、暖两个阶段,以20世纪90年代中期为界,前为冷期,后为暖期。年和季的平均气温都呈上升趋势,20世纪90年代中期以来这种趋势尤为明显。     

山西岚县气候变化特征分析及其对生态环境的影响

根据1981年~2006年岚县气温和降水资料,运用SPSS 10.0对近26年岚县气候变化特征进行了分析.以揭示该地的气候变化对生态环境的影响.分析表明:近26年岚县年平均气温呈上升趋势,增温率为0.52℃/10年,其中以冬季气温增幅最大.根据近26年冷暖波动情况,可将岚县划分成1个冷期和1个暖期.年降水量变化特征不明显,1986年以后呈下降趋势,降水变化可分为2个多雨期和2个少雨期.岚县气候变化有向暖干化发展的趋势.该气候变化特征不利于生态环境的良性发展.     

分宜近50年气候变化特征

根据分宜县气象站1959年1月至2009年2月气温及降水资料,分析了分宜县近50年气侯变化特征,得出近50年来分宜县年降水量呈上升趋势(7.82mm/10a),春季下降明显(-14.05mm/10a),夏季上升明显(19.46mm/10a);年平均气温呈上升趋势(0.165℃/10a),四季气温均呈上升趋势,冬季变暖最明显(0.275℃/10a);年极端最低气温上升趋势(0.606℃/10a)远大于年极端最高下降趋势(-0.013℃/10a).以20世纪80年代中期为界分为冷、暧两个阶段,前为冷期,后为暖期.     

气温变化的层次结构与未来气候变化趋势预测

用子波变换分析了Jones和Vinnikov南北半球近百年来气温资料,确定了气温变化的层次结构。结果发现,北半球在1923年前后、南半球在1939年前后发生了一次较大时间尺度的冷暖突变。提出了预测未来气候变化趋势的新思路,即根据气温变化的层次结构和不同层次的冷暖期特征时间尺度,预测未来气候变化。认为在北半球1923至2001年为大暖期,从2001年起将进入大冷期,大冷期约有77年;1991年至2001年是大暖期中相对凉爽的时期,80年代的增温事件将从1991年起趋于缓和。     

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.     

武汉近百年来气温变化的多时间尺度分析

用墨西哥帽小波变换分析了武汉１９０５～１９９８年逐月气温资料,揭示了气候变化的多时间尺度结构,分析了其中存在的主要周期振荡和突变点。结果表明：武汉气候在２０世纪主要经历了冷－暖－冷－暖４个阶段,目前处于相对暖期;气温存在准２ａ、２１ａ和６５左右的周期振荡;不同时间尺度下具有不同的冷暖结构和气候突变点。     

近30年凉城县气候变化特征分析

该文主要利用凉城县气象局1989—2018年的气温、降水量以及日照时数的观测资料,对近30年凉城县的气候变化特征进行分析。结果表明:近30年凉城县的平均气温大致呈上升的变化趋势,线性倾向率为0.185℃/10a,历年平均值为6.1℃;20世纪80年代末期到20世纪90年代中期凉城县主要为偏冷期,20世纪90年代末至21世纪以来主要为偏暖期,特别是近几年气温增暖趋势明显;春季、夏季、秋季三季平均温度与年平均气温变化趋势保持一致,均呈上升趋势,但是线性倾向率有所差异,分别为0.584℃/10a、0.374℃/10a、0.003℃/10a,春季平均温度的上升幅度最为显著,夏季次之,秋季增温幅度并不明显。凉城县冬季平均温度呈下降趋势,线性倾向率为-0.22℃/10a;凉城县的降水量大致呈现出略微减少的变化趋势,线性倾向率为-8.489mm/10a;凉城县存在显著的季节性变化,夏季降水量最为集中,占年降水量的61.7%,秋季和春季次之,分别占年降水量的21.0%与15.3%,降水量最少的为冬季,仅占2.0%;日照时数总体上呈现出不断减少的变化趋势,线性倾向率为-40.754h/10a,达到了显著性水平检验。     

千年尺度上冷暖变化的自相似特征研究

从历史文献和自然证据两方面的信息证明,中国历史时期的冷暖变化在千年尺度上具有自相似特征,其落后自相关在1350a左右的长度上最为显著,此1350a重现周期包括了4个长度在百年以上的冷暖期:持续200～250a的暖期、150～200a的冷期、300～350a的暖期、550～600a的冷期,每个冷暖期中包含若干个相对冷暖事件.相对于550～600a的冷期,另3个阶段可合并为总体上以温暖为主的阶段,这两大冷暖阶段之间以大幅度的快速升温或降温的方式实现状态的转换.根据冷暖变化的1350a的重现周期推断,20世纪暖期属持续时间长度为200多年的暖期,在位相上与570's～770's的隋唐暖期相同,其变化过程与570's～770's暖期十分相近,但升温速率更快一些,特别是1980's～1990's年的温度明显高于1500's～1990's的温度距平与150's～650's的温度距平的回归曲线,这可能反映了人类活动对20世纪增暖的影响.     

近51年云南滇中地区地面气象要素变化特征的统计分析

利用1963—2013年4个国家基本/基准站(昆明、楚雄、玉溪和曲靖)的近地面温度、相对湿度和降水量的观测资料,对云南滇中地区近51年来的气象要素的变化特征进行统计分析。结果显示:近51年来,滇中地区增温趋势明显,冬季的增温幅度最大,昆明市作为上述滇中城市中发展最快的城市,年增温趋势是4个城市中最明显的;滇中地区年降水量呈波动减少趋势,冬、春季降水量增加而夏、秋季减少,昆明市年降水量的降幅最大,楚雄市只呈微弱的上升趋势;4个城市年均及各季节的相对湿度均呈显著下降趋势,各季节的降幅差别不大。通过小波分析,发现滇中地区不同气象要素的周期变化具有一定的相关性:在36年时间尺度上,相对湿度的干(湿)中心与气温的暖(冷)中心对应;在16~32年时间尺度上,相对湿度的干(湿)中心与降水量的弱(强)中心对应。     

曲阜市1965年以来气温变化分析

根据曲阜市1965－1999年的气温资料,分析了曲阜市近40年来的气温变化。结果表明：（1）近40年来曲阜市的年平均气温、平均最高气温、平均最低气温均表现出明显的上升趋势,气温倾向率分别为0.217℃/10a、0.094℃/10a和0.459℃/10a,其中平均最低气温的上升趋势最明显。（2）不同季节气温的变化趋势不同,冬季气温上升趋势最显著,平均气温、平均最高气温和平均最低气温的倾向率分别为0.743℃/10a、0.484℃/10a和1.047℃/10a。（3）按近40年的冷暖波动情况,将气温变化分为3个阶段,即60年代偏暖时期、70－80年代的偏冷时期和90年代的偏暖时期。     

新疆南疆地区近50年来极端气候事件分析

为探讨新疆南疆地区近50年来极端气候事件,采用1961-2008年新疆南疆地区22个气象站点的逐日降水量、最高气温和最低气温数据,计算了20个极端气候指标,采用线性拟合方法分析了该地区近50年来极端气候事件的时空变化特征。结果表明:南疆地区极端降水和极端气温事件整体上都呈显著增加趋势。其中简单降水强度指数、年湿期降水总量、月最大1日降水量、月最大5日降水量及强降水量分别以0.79、59.9、4.52、7.56和23.32mm/10a的趋势增加,连续干日以-2.39 d/10a减小;南疆地区北部(天山山脉以南的带状区域)极端降水指数增长最快,南部和东部次之,塔里木盆地也显示出了微弱的上升趋势,西部部分站点则呈现较微弱的下降趋势;日最高温度的月极小值、日最低温度的月极小值、日最高温度的月极大值、日最低温度的月极大值、暖夜指数、暖日指数、夏日数、逐日温度差等都显示出上升趋势,而霜冻日数、结冰日数、冷夜指数、冷日指数和冷期长度指数都呈下降趋势,其中,逐日温度差和冷夜指数都呈波动减小的趋势,冷日指数呈先增大后减小的趋势,暖夜和暖日指数则呈先减小后增大的趋势,冷期长度指数呈先下降再上升达到峰值而后下降的趋势。     

云南初春极端冷暖灾害事件的对比分析

利用云南1961～2009年2月的平均气温资料,采用异常指数对云南2008,2009年初春出现的极端低温雨雪冰冻和极端高温少雨干旱灾害事件做了空间分布、历史排位、冷暖异常趋势分析;利用NCEP/NCAR再分析资料,分析了云南省2008年和2009年初春极端冷暖异常灾害事件天气成因.结果表明:2008年初春是近40年来的最冷年,2009年初春则是有气象记录以来的最暖年;云南初春东部平均气温从20世纪80年代以来有向暖异常演变的趋势,2000年以来,极端暖异常现象十分突出.北半球东亚中高纬500hPa高度距平场2008年2月呈"正负正"、2009年2月呈"负正负"的相反分布.乌山阻高异常偏强,冷空气活动频繁,南支槽异常偏强,导致2008年初春云南极端异常低温冰雪灾害;而乌山阻高偏弱,东亚大槽异常偏东,冷空气主体偏东,印度副高异常偏强,南支槽异常偏弱,导致云南2009年初春极端高温异常干旱灾害.     

近百年来广东省3地(广州、汕头、澳门)气温的变化特征

在对1949年之前广州、汕头、澳门气温资料进行系统整理的基础上,建立了3站近百年气温变化的序列,分析了广东省东南沿海近百年来气温的变化特征.广州、汕头、澳门百年来年均温分别上升了0.61℃、0.62℃、0.43℃,增幅在全球平均范围之内.同我国其他城市主要由冬季增温不同,广东省春季增温幅度最大,其次是冬季.广州、澳门、汕头的增温分别由最高、最低、最高和最低气温共同引起.此外,3站普遍存在20年、12年与5年左右的3个周期.     

烟台地区气温与降水量的关系

利用烟台地区1960—1999年的气温和降水资料，分别统计年平均气温、年平均降水量以及春季、夏季、秋季、冬季的平均气温和平均降水量，并用Excel数据处理软件和统计学方法对获得的数据进行分析。结果表明：近40年来，年平均气温和各季平均气温均呈上升趋势，冬季变暖的幅度最大。降水量的变化较气温复杂，年降水量、夏和秋季降水量随温度上升趋于减少，并有显著性差异(a＝0．01、a＝0．01、a＝0．05)，暖干化趋势明显；春季降水量与气温相关性不明显；冬季降水量与气温满足二次回归方程P＝4．5351t^z＋10．01t＋32．426，当冬季气温偏(较)高时，降水量则随气温上升而增加，并达显著性水平(a＝0．01)。     

近百年来广东省三地（广州、汕头、澳门）气温的变化特征

在对解放前广州、汕头、澳门气温资料进行系统整理的基础上，建立了三站近百年气温变化的序列，分析了广东省东南沿海近百年来气温的变化特征．广州、汕头、澳门百年来年均温分别上升了0.61℃、0.62℃、0.43℃，增幅在全球平均范围之内；同我国其他城市主要由冬季增温不同，广东省春季增温幅度最大，其次是冬季；广州、澳门、汕头的增温分别由最高、最低、最高和最低气温共同引起；此外，三站普遍存在20年、12年与5年左右的三个周期．