大连地区主汛期降水异常的气候特征分析

运用几种诊断分析方法对大连地区1961～2000年主汛期降水异常的气候特征进行了分析,结果表明：大连地区降水的季节变化明显,主汛期7-8月的降水量占全年总降水量的51．2％;它的异常演变基本代表了其旱涝变化特征;主汛期降水异常的年际和年代际变化明显,突变点在1967年,存在10a的显著年代际周期和3．1a的显著年际周期;主汛期多雨年相对集中在20世纪60年代,而90年代少雨年相对较多．     

近百年高低层大气环流的演变特征及其与中国降水变化的关系

 分析了101 a北半球低层和高层大气环流(包含四大涛动及W,C,E 3种环流型、副高强度)的演变特征,并讨论了大气环流因子的年际和年代际变化与中国降水的关系.结果表明,无论是高层还是低层大气环流特征随时间尺度的不同而不同,最显著的变化是7 a以下的年际变化.低层因子的年际变化比对流层因子明显;对流层因子的气候基本态的变化比低层因子明显.SO是低层因子中发生年际变化的强信号,NPO是低层因子中时间尺度28 a以上变化的强信号.副高是对流层中发生年际变化的强信号,E型环流是对流层中时间尺度28 a以上变化的强信号;中国近百年的降水量变化有显著的小于3.5 a,3.5~7 a,7~14 a的周期变化;中国降水和高、低层大气环流因子之间存在明显的同时相关和滞后相关关系.同时相关中,影响中国降水的主要因子为:W,NPO,SO;滞后相关中,影响中国降水的主要因子为:W,NAO,AO,E.     

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。     

甘肃省雷暴气候特征及其环流成因分析

利用1981-2013年甘肃省80个地面气象站点的雷暴观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了近33 a甘肃省雷暴的气候变化特征及其环流成因.结果表明,甘肃省年均雷暴次数呈现南多北少的空间分布特征和显著下降的时间变化趋势.小波分析结果显示,甘肃省雷暴存在"单周振荡"的年内变化周期和3 a左右的年际变化周期.经验正交函数分析结果表明,甘肃省雷暴日第1模态为全省一致型,第2模态为东西反相型.对影响雷暴发生的大尺度环流因子进行分析,发现在甘肃年均雷暴日高值年,中高纬度经向环流、西风带以及东亚夏季风均偏强,甘肃大部地区水汽辐合加强,雷暴增多;在低值年环流形势则相反;由于甘肃西部主要受西风带影响,东南部主要受东亚夏季风影响,使得东、西部地区具有截然不同的水汽输送条件,导致甘肃雷暴日数出现"东西反相"的分布特征.青藏高原对中国西北地区动力、热力作用的影响也是甘肃年均雷暴数呈"东西反相"的重要原因.     

前季风环流变化特征及与西南地区降水的关系

利用NCEP/NCAR1948-2010年再分析资料,采用小波分析,M-K突变检验及相关性检验等方法,研究了青藏高原南侧10°-30°N低层前季风环流的气候、结构特点、突变及周期等特征,以及与西南地区降水的关系.结果表明:该环流4月最强,且为低纬地区冬季Hadley环流型和夏季季风环流型间的一种过渡.该环流第一主周期为23a,同时还存在4,7,13a的主周期.20世纪80年代该环流的减弱是一突变现象,具体是从1982年开始的.前季风环流强度与西南地区大部4月平均降水量呈正相关,且四川东部、重庆西部、贵州中部通过了99%的信度检验.     

夏季西太平洋副热带高压的年代际变化及其与南半球环流的联系

根据19582002年的再分析资料,研究了夏季西太平洋副高的年代际变化及其与南半球环流变化的联系．20世纪70年代末之后,副高偏向西南,强度增强,但这种变化趋势在6—8月间逐渐趋弱．从全球范围看,最显著的变化发生在南半球,南极涛动趋于正位相,索马里急流偏强,致使副高偏向西南,强度增强．同时,由于副高在夏季期间向北移动,南半球环流变化对副高的影响在6-8月间逐渐减弱,这与副高的变化趋势相吻合．     

夏季西太平洋副热带高压的年代际变化及其与南半球环流的联系

根据1958-2002年的再分析资料,研究了夏季西太平洋副高的年代际变化及其与南半球环流变化的联系.20世纪70年代末之后,副高偏向西南,强度增强,但这种变化趋势在6-8月间逐渐趋弱.从全球范围看,最显著的变化发生在南半球,南极涛动趋于正位相,索马里急流偏强,致使副高偏向西南,强度增强.同时,由于副高在夏季期间向北移动,南半球环流变化对副高的影响在6-8月间逐渐减弱,这与副高的变化趋势相吻合.     

鲁中山区地质灾害的气候特征分析

 利用1950—2010年鲁中山区的地质灾害资料,对61a来鲁中山区地质灾害的气候特征进行了分析。结果表明,(1) 鲁中山区发生地质灾害主要集中在7月中旬至8月中旬,其中7月中旬出现频数最高,是发生地质灾害的主要旬份,鲁中山区地质灾害主要以暴雨型地质灾害为主;(2) 鲁中山区出现泥石流、滑坡多发区在鲁中山区南部和西部一带,其中尤以南部为最多,鲁中山区的泥石流滑坡在6—8月有逐月向北推进的趋势;(3) 鲁中山区发生地质灾害的年代际变化明显,20世纪60年代和90年代为地质灾害多发生期,80年代和50年代为地质灾害少发生期,近61a来鲁中山区存在显著的10—15a的年代际尺度和3—6a年际尺度的周期变化;(4) 鲁中山区中南部在大暴雨情况下发生地质灾害的可能性大,西南部、中东部在大雨以上情况下发生地质灾害的可能性大。降水时间、空间分布与地质灾害关系密切,发生地质灾害日不同雨量等级与前期降水条件的相关性较大。     

中国西南地区近50年夏季降水的气候特征

利用中国西南地区103个气象观测站1961年1月1日-2010年12月31日的逐日降水量资料,采用旋转经验正交函数分解、突变分析、小波分析等方法对该地区近50年夏季降水的空间异常分布、演变规律、突变及周期特征进行了诊断分析.结果表明:西南地区近50年夏季降水标准化距平场可以划分为七个分区,并根据夏季降水的年代际变化特征将其归为五种类型,即明显增加型、缓慢增加型、平缓变化型、缓慢减少型和明显减少型.近50年夏季降水量在川东渝北和川西高原地区明显增加,而四川盆地则明显减少;贵北渝南和贵南桂北地区呈南北相反的缓慢增加(减少)趋势,云南地区呈东西相反的平缓减少(增加)趋势.夏季降水突变点多集中在20世纪70年代、90年代和21世纪初.且都存在一个准14年尺度的变化周期.     

中国西南秋季旱涝的诊断分析

为了分析中国西南秋季旱涝情况,利用西南地区东部1961~2012年的降水资料和区域旱涝指数对该地区秋季旱涝等级进行了评定,并运用NCEP/NCAR再分析资料与英国气象局海温资料对典型旱涝年的成因进行了探讨。结果表明,西南地区东部降水呈显著减少趋势,并在1990年左右发生了突变。旱年秋季,低层在南中国海附近为显著的气旋性环流异常,西南地区上空存在显著的下沉运动,涝年则相反。进一步分析发现,当西太平洋海温偏高时,可以激发罗斯贝波环流异常,对应在南中国海附近存在异常的气旋性环流,临近的西南地区东部处于异常的下沉气流控制,容易发生干旱,涝年则相反。此外,热带西太平洋海温于20世纪80年代中后期发生了由冷转暖的突变,这与随后西南地区东部秋季降水的突变密切相关。     

长江中下游地区1月降水变化特征

利用58a长江中下游地区25个站的1月降水资料和逐年1月大气环流资料,分析了长江中下游地区1951-2008年1月份的降水变化特征。结果表明:长江中下游1月降水总体呈4.44mm/10a的增加趋势,存在10-12年的年代际周期和4年左右的年际周期,且在1988年出现了从减少趋势到增加趋势的突变点。长江中下游1月降水的趋势系数分布为全区一致增加,且趋势系数由北向南增加。     

四川南部秋季降水变化及相应大气环流异常特征

利用1961—2014年全国756站的降水资料和美国NOAA-CIRES的20CR月平均再分析资料,研究了四川南部秋季(9～11月)降水变化及其相应的大气环流异常特征。结果表明,四川南部秋季降水具有显著的年际和年代际变化特征,其年际周期以2～4 a和准6 a为主,年代际周期以9～15 a为主。它与黄淮流域同期降水存在显著的负相关关系,与四川南部秋季降水关系密切的大气环流结构是北大西洋—俄罗斯西部—蒙古西部—东亚(NRMA)遥相关波列,NRMA遥相关波列在东亚地区激发出一个气旋性环流,与此同时,中南半岛西侧存在一个反气旋性环流,以上环流型有利于北方冷空气和来自孟加拉湾的暖湿气流在四川南部地区汇合,从而容易导致该地区降水的产生,反之亦然。     

华北夏季降水年代际变化与东亚夏季风、大气环流异常

利用华北夏季降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,对华北夏季降水、东亚夏季风年代际变化特征及大气环流异常进行研究,发现一些有意义的结果:华北夏季降水变化存在明显的8a、18a周期,东亚夏季风变化18a、28a周期性比较明显,二者年代际变化特征明显,但华北夏季降水变化和东亚夏季风变化的周期不完全一致.华北夏季降水量变化在60年代中期发生了突变,东亚夏季风变化在70年代中期发生了突变.华北夏季降水与东亚夏季风变化存在很好的相关关系,强夏季风年,华北夏季降水一般偏多,弱夏季风年,华北夏季降水一般偏少,但又不完全一致.东亚夏季风减弱是造成华北夏季降水减少的一个重要因素,但不是唯一因素,华北夏季降水减少还与环流异常密切相关.在地面上,青臧高原地区、华北地区气温下降造成华北低压系统活动减少,不利于降水.在850 hPa层上,东亚中纬度的西南季风和副热带高压南部的偏东风、西北部的西南风异常减弱,使得西南气流输送水汽很多难以到达30°N以北的地区,而副热带高压西部外围偏东南、偏南气流输送到华北地区的水汽也大量减少,水汽不足造成华北夏季降水偏少.在500 hPa高度场上,80年代欧亚遥相关型表现与50年代相反,变为欧洲( )、乌拉尔山(-)、中亚( )形势,这种环流使得乌拉尔山高压脊减弱,贝加尔湖至青藏高原高空槽变浅,纬向环流表现突出,不利于冷暖空气南北交换.同时在500 hPa气温场上,80年代,西伯利亚至青藏高原西北部的冷槽明显东移南压到蒙古至华北地区,锋区位于华北以东以南位置,使得华北地区冷暖空气交汇减少,降水也因此减少.华北夏季降水减少是由于东亚夏季风减弱和大气环流异常造成的.     

青藏高原冬季热源多尺度变化及影响因素分析

利用日本气象厅提供的JRA-55再分析资料,对1980-2017年青藏高原冬季热源的时空特征进行了分析.小波分析结果表明,青藏高原的冬季热源在年际尺度上存在阶段性周期变化,其中在4～8 a尺度上的周期振荡较为明显;在年代际尺度上热源具有持续的周期变化特征,在10～16 a尺度上周期振荡最为剧烈,具有12 a左右的主周期...     

2009-2011年中国西南五省的降水异常

针对2009年开始的我国西南地区大旱, 选择云南、广西、四川、重庆、贵州5个省份作为研究区域, 利用西南五省126个气象站1970-2011年逐日降水数据, 计算并分析西南五省2009-2011年逐旬的降水变率情况。结果表明这3年中西南五省大部分时间降水变率都为负, 即降水量比往年少, 而且从10月至来年3月是降水量减少最严重的时期, 这几个月正好是西南地区的干季, 干季更干的状况加剧了此次旱灾的危害程度。旱情的发生在空间分布上有一些规律, 基本上都是广西先出现旱情, 然后扩展到云南、四川, 结束时也是广西首先得到缓解。此外, 通过环流参数相关分析, 发现西南五省降水受到西太平洋副高以及西藏高原气压场的影响, 不同的环流参数影响的地区和时间不尽相同。     

广东省前汛期和后汛期降水的气候特征

用 48a广东 7个代表站的降水资料对广东前汛期和后汛期的气候特征进行了统计分析 ,结果发现 :①广东降水的年变程曲线主要有单峰型和双峰型 ,单峰型多为内陆站 ,峰值在 5 - 6月 ;双峰型多为沿海站 ,峰值在 5 - 6月和 8月。②广东省降水的年际变化总趋势略有上升。 2 0世纪 90年代降水十分异常 ,降水量明显增大。前汛期和后汛期降水年际变化很大 ,总体说来是负相关 ,情况大致相反 ,但 1986 - 1991年是例外。③广东省前汛期和后汛期降水周期变化特征很不相同。前汛期主周期为 2 2、 7和 3a ,后汛期主周期则为 11和 3～ 5a。前汛期和后汛期的降水与西太平洋副热带高压脊线位置的周期特征很相似 ,证明两者有很密切的关系。     

基于小波变换和M-K检验的灰霾长期变化研究

采用线性倾向估计、正交分解、小波分析和突变分析等方法,对近40 a十堰市灰霾变化规律进行了分析。结果表明,十堰灰霾日数12月最多,最少为7—9月,秋冬两季占全年灰霾日总数的70%以上。年灰霾日数总体呈明显的上升趋势,气候倾向率达5.9 d/10 a。尤其是20世纪90年代后,呈急剧上升的趋势。年灰霾日数变化可分为5个阶段,其中20世纪90年代中后期和21世纪初是灰霾的两个急剧上升阶段。全年灰霾平均天数为23.3 d。灰霾日数区域分布为丹江口最多,其次为郧县,最少为房县。灰霾具有显著的年际和年代际变化特征,存在8 a的显著年际周期,灰霾突变时期出现在2002年。     

近57年锡林浩特市气温与降水量变化的小波分析

使用Morlet小波分析法,对1953～2009年锡林浩特市平均气温和平均降水量的变化特征进行分析.结果表明:不同时间尺度平均气温所反映的冷暖结果存在一定差异,在57a尺度上,平均气温主要存在50a、35a、20a和15a左右的震荡周期,在30a尺度上,平均气温主要存在23a、13a和10a左右的震荡周期;不同时间尺度平均降水量所反映的降水多少存在一定差异,在57年尺度上,平均降水量主要存在50a、40a、30a和15a左右的震荡周期,在30a尺度上,平均降水量主要存在20a和5a左右的震荡周期;水热组合表现出湿热-干热-湿热-干热-湿热-干热交替出现的规律,植被的分布情况为多-少-多-少-多-少,平均气温在波动中升高,平均降水量在波动中减少,在21世纪初期表现最明显;干燥度随时间的变化呈波动减小趋势,大致出现了2种变化形式,多以中等干旱为主,严重干旱主要发生在20世纪80年代以后,21世纪初期表现得最为明显.     

1951—2014年淮河流域典型等值线变化特征

利用1951—2014年淮河流域29个站点月平均气温和月降水量数据,运用线性倾向估计、累积距平、Mann-Kendall检验及空间分析等方法,分析了1月均温和年降水量的时空变化特征.结果表明:过去64 a,1月均温呈显著升高趋势,升高速率为0.3℃/10a,1986年以后升温趋势显著,并于1973年发生升温突变;年代际方面,20世纪50年代均温最低,20世纪90年代均温最高.年降水量呈不显著减少趋势,减少速率为5.9 mm/10a;年代际降水量波动幅度不大,其中21世纪00年代平均降水量最高,21世纪10年代平均降水量最少.相较于淮河流域年均温变化,1月均温发生暖化突变时间早于年均温,说明1月均温在响应全球变暖方面更加敏感.过去64 a,1月0℃等温线和800 mm等降水量线与秦岭—淮河一线不重合,其主要原因是全球变暖导致的自然带显著北移.     

1957～2012皖北粮食产区降水变化特征研究

基于皖北粮食产区1957~2012年逐月降水资料,运用趋势分析、不均匀系数、集中度(期)和小波功率谱等方法,分析了皖北降水年内、年际等变异规律。结果表明:(1)皖北地区1957~2012年降水量总体表现为缓慢增加趋势,变化率为8.979 mm/10a。降水年代际变化较大:20世纪60年代、90年代和21世纪前十年为多雨期;50年代后期,70~80年代及2011和2012年降水偏少;(2)降水不均匀系数变化范围为0.509~1.576,50年代后期至60年代较不稳定,而2000年以后,降水不均匀性持续增加;从空间分布来看,降水均匀性由北向南渐少,但存在年代际变化差异;(3)降水集中度变化有微弱增加趋势,多年平均降水集中度为0.4777,降水分配遵从"均匀→集中→均匀→集中"过程;从空间上看,与不均匀系数变化特征大致一致。56年来皖北降水集中期最大降水主要集中在7月份。(4)从周期震荡来看,皖北降水周期以3~8a为主,而降水集中期的降水周期以2~4年为主。皖北是我国重要粮食产区,本研究可为该区农业灌溉规划与水资源管理提供重要依据。