河套灌区近50年气候变化特征及趋势分析

以河套灌区为研究区,收集、整理和分析了河套灌区由西向东的磴口、杭后、临河、五原、前旗5个区域近50年的气候资料:包括降水量、气温、日照总时数、无霜期、平均风速、蒸发量等,分别运用线性趋势法、Mann-Kendell法和小波分析等手段,研究了该地区不同时段、不同区域的气象因子的趋势性、突变性和周期性.结果显示:近50年来灌区年平均气温呈逐年上升的趋势,并且通过了M-K显著性检验.50年间增温幅度约为2℃,各月极端气温差约为41℃,且各月气温呈明显的升高趋势,突变点为1990年;灌区年降水量在波动中呈微弱增加的线性趋势,增加总量不足10mm;而灌区年蒸发量自2000年以来呈现出明显的增加趋势,增加的蒸发量体现在春季的2、3、4月份;灌区年平均风速有明显的降低趋势,突变点为2000年;年日照总时数有变短、年无霜期有增加趋势,但二者变化趋势并不明显.     

山西省近50年气温和降水变化基本特征研究

根据山西省近50年(1959-2008)108个地面气象观测站的年平均气温和年降水量系列数据,采用参数线性回归检验(LR)和非参数Mann-Kendall检验(MK)两种方法,从观测站、地级市、全省和山西省黄土高原地区综合治理地区4个层面,对山西省气温和降水的时空变化规律进行了研究.MK结果表明,(1)在108个地面站中,除河曲县站的年平均气温呈不显著减少趋势之外,其余107个站的年平均气温均呈升高趋势(+0.034～+0.896℃/10a("a"即"年";以下同).其中97个站的年平均气温显著升高,10个站的年平均气温升高不显著.除曲沃等8个站的年降水量呈不显著增加趋势之外,其余100个站的年降水量均呈减少趋势(-0.154～-57.750 mm/10a).其中16个站的年降水量显著减少,84个站的年降水量减少不显著.(2)11个地级市的年平均气温均表现出非常显著的升高趋势(+0.181～+0.417℃/10a).各市的年平均降水量均呈减少趋势(-6.954～-33.681 mm/10a).其中晋城、晋中、临汾和吕梁4市的降水量显著减少,太原、大同、阳泉、长治、朔州、运城和忻州7市的降水量减少不显著.(3)山西省的年平均气温呈极显著升高趋势(+0.295℃/10a),其年降水量呈显著减少趋势(-20.486 mm/10a).(4)山西省17个综合治理地区的年平均气温均呈显著升高趋势(+0.126～+0.375℃/10a).这17个地区的年平均降水量均呈减少趋势(-2.619～-34.417 mm/10a).其中5个地区的降水量呈显著减少趋势.总之,山西省的气温和降水在整体上分别呈显著升高和显著减少趋势,在较低层面上具有明显的空间异质性.对比分析同时表明,LR和MK所得的结果,就气温而言一致性非常高;就降水而言一致性则不确定(因研究层面不同很高或较低).     

河南省商丘51年来气候变化特征分析

通过分析商丘国家基准气候站1961-2011年的季、年平均气温、降水量、日照时数、蒸发量、冬季负积温等资料,得出结果表明,商丘近51年来的气候变化特点是：温度年和春、秋、冬三季均呈上升趋势,年平均气温倾向率为0.166℃/10a,三季中以冬季增温最为显著,夏季温度则略有下降;年降水呈增多趋势,其倾向率为14.93 mm/10a;年日照时数、冬季负积温、≥35℃日数、≤-5℃日数均呈减少趋势,其倾向率分别为：-180.15 h/10a,-127.00 mm/10a,-11.84℃·d/10a,-2.27 d/10a,-3.81 d/10a;蒸发量分两个阶段分析,1961-2001年年及四季蒸发量均呈减少趋势,2002-2011年年和春季蒸发量呈上升趋势,夏、秋、冬三季呈下降趋势.     

1951—2015年信阳极端温度事件变化及其对全球变暖的响应

利用1951—2015年信阳市日最高和日最低气温资料,根据事件发生概率密度函数大于90%(或小于10%)的标,准定义了信阳市逐年的冷夜日数、暖夜日数、暖昼日数和冷昼日数.在此基础上,运用统计学方法分析了过去65年信阳市极端温度事件的变化特征及其对气候变化的敏感程度.结果表明:(1)1951—2015年信阳市年平均气温呈显著增暖趋势,变暖速率为2.0℃/100a;(2)过去65年信阳市冷夜日数以4.4d/10a的速率呈显著减少趋势(p<0.001),暖夜日数则以8.3d/10a速率显著增加(p<0.001),且其增加速率大于冷夜日数减少速率;暖昼日数以1981年为界呈先减少后增加的变化趋势,1951-1981年减少趋势为-11.6d/10a,1982-2015年增加趋势为13.7d/10a;过去65年冷昼日数年际变化不明显但年代震荡强烈;(3)信阳市极端温度事件对气候变化的响应程度呈不对称性.年均温每升高1℃,相当于冷夜日数和冷昼日数分别减少18.7d和12.5d,暖夜和暖昼日数分别增加26.9d和18.3d.在相同的气候背景下,暖夜日数对气候变化最为敏感,而冷昼日数对气候变化的敏感度最低.     

福州夏季气温演变及对人体影响分析

利用福州市1961年1月—2012年12月逐日气温观测资料,分析了福州近52年来夏季气温、高温日数、极端高温的演变特征,利用5日滑动平均气温稳定22℃的标准研究福州夏季日数变化,探讨了福州夏季及夏季最热时段气温指标的年代变化和凉夏、酷暑的分布特征;利用人体舒适度指数(CIHB)研究福州夏季最热时段气象环境对人体舒适度的影响.结果表明,夏季日数、≥35℃的高温日数、≥37℃的高温日数呈明显增加趋势,线性增长速率分别为6.6d/10a,4.5d/10a,2.6d/10a;7~8月最高气温线性增长速率为0.25℃/10a,夏季最热30,15,7d平均气温的线性增长速率分别为0.17℃/10a,0.19℃/10a,0.22℃/10a;近12年为酷暑高度集中频发期,12年中有11个酷暑年;近52年福州夏季最热时段人体舒适度呈线性下降趋势,人体的感觉是越来越闷热,甚至达到炎热.     

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.     

叶河平原绿洲气候变化及其对农业生产的影响

为分析叶尔羌河平原绿洲气候变化及其对农业生产的影响,利用多年实测气象数据和农业数据,结合累积距平、突变分析和线性趋势等方法分析近60多年来研究区的气候变化特征以及其对农业气候资源、化肥施用量、粮食单产以及作物生育期的影响,以期为农业种植及农业生态系统的安全提供科学指导。结果表明:(1)近60多年来研究区气温增温倾向率为0.24℃/10a,冬季增温幅度最大为0.31℃/10a;日照时数呈减小趋势,减少倾向率为33.84 h/10a。气温于1996年发生突变,日照时数未出现明显突变点。(2)近60多年来≥10℃积温由4 056℃·d增大到4 836℃·d,其持续时间亦由196 d增大到232d;负积温的绝对值不断减少,由-703℃·d减至-218℃·d。(3)近30年化肥施用量从111.37 kg/hm~2增至244.31 kg/hm~2,粮食单产由38.61×10~2kg/hm~2提高到64.38×10~2kg/hm~2,棉花生育期从185 d延长至198 d,单产从309.26 kg/hm~2提高到1 705.64kg/hm~2。(4)气候变暖提高了研究区的农业气候资源优势,使棉花播种期提前、秋霜期推迟、总生育期延长,单位面积产量提高,一定程度上有利于农业生产。     

石河子市无霜期的气候变化特征分析

利用石河子1960～2017年地面气象观测资料,采用气候统计方法,对霜期气候特征及变化进行了分析。结果表明,近58a来初霜日最早出现在9月7日,最晚出现在11月1日,平均初霜日出现在10月12日;终霜日最早出现在3月22日,最晚出现在5月15日,平均终霜日出现在3月30日;无霜期平均180d,最长212d,最短139d;初霜期以1.8d/10a的速度推迟;终霜期以0.9d/10a的速度提前,无霜期以2.9d/10a的速度延长;初霜期推迟和终霜期提前使得无霜期延长,初霜期推迟的作用大于终霜期提前的作用;终霜日较初霜日稳定,年际差异相对较小;无霜期稳定性较差,年际变化范围较大,稳定性差,对作物生长较为不利。     

河套地区低温冷害研究

本文采用两个指标评定河套地区低温冷害,其一是以河套地区5个气象站≥10℃积温均值(30a)为基数,各站逐年≥10℃积温减该基数,得出的差值来评判亏欠积温,由亏欠积温阈值评判发生程度;其二是以河套地区各站8、9月份≤16℃日数年均值(30a)为基数,将各地逐年≤16℃日数减该基数,得出的差值来评判障碍低温天数多少,障碍低温天数阈值评判发生程度。两项指标均达到一般发生年时,评为严重发少年。根据上述指标分析30a河套地区低温冷害发生规律。     

阜新地区热度日和冷度日变化特征分析

利用1951-2006年阜新逐日最高气温、最低气温资料,分析阜新热度日HDD和冷度日CDD月际、年际、年代际的变化规律,并探讨度日与平均气温及耗电量的关系.结果表明:阜新HDD最大值出现在12月,CDD最大值出现在7月,HDD和CDD月际差异均较大.HDD年际变化呈下降趋势,其下降率为-78.5(℃·d/10 a),CDD年际变化呈微弱的上升趋势,上升率为22.0 (℃·d/10 a).阜新多年平均HDD值和CDD值分别为4087.5 (℃·d)和19.2 (℃·d).HDD年代际变化呈下降趋势,CDD年代际变化呈上升趋势.HDD年代平均值与年代平均气温呈反位相,而CDD年代平均值与年代平均气温呈正位相.     

川渝地区雾霾时空分布特征及影响因子分析

利用1981-2014年川渝地面气象观测资料,分析了川渝地区雾霾的时空分布特征及影响因子,结果表明:川渝地区雾日变化总体呈下降趋势,两种雾日观测资料的倾向率分别为-6d/10a和-8.2d/10a,研究时段内未出现突变点,80年代到90年代初,雾日变化周期以2~4a为主,21世纪后以8~10a为主.霾日总体趋势与雾日变化相反,呈上升趋势,倾向率为8.2d/10a,1997年开始发生突变,90年代变化周期以2~4a为主,2000年后4~10a周期变化较显著.在对雾霾与风速和空气相对湿度的关系讨论中发现,整个川渝地区雾与风速的变化趋势一致,与相对湿度呈正相关;霾与风速的变化趋势相反,与相对湿度呈负相关.     

喀斯特原生乔木林和次生林土壤氮矿化特征

【目的】探究喀斯特森林土壤氮矿化特征及供氮能力。【方法】以贵州喀斯特原生乔木林和次生林为研究对象,采用树脂芯法,原位连续培养测定土壤氮矿化/硝化动态特征。【结果】①喀斯特原生乔木林和次生林土壤无机氮含量随培养时间延长存在明显的变化,NH⁺₄-N含量呈先增加后减少再增加趋势,NO^-₃-N含量表现为总体增加趋势。NH⁺₄-N是土壤有效氮的主要存在形式,其含量占土壤无机氮的84.57%～94.31%。②两演替群落土壤氮矿化速率呈“V”形变化,范围分别为-0.43～0.97 mg/(kg·d)和-0.91～1.43 mg/(kg·d); 硝化速率呈波动上升趋势,范围分别为0.21～0.49 mg/(kg·d)和0.03～0.31 mg/(kg·d)。③原生乔木林土壤无机氮含量、矿化速率、氨化速率和硝化速率均高于次生林。④原生乔木林土壤氮全年净矿化总量170.82 kg/(hm²·a),是次生林的2.48倍,两种林分土壤净硝化氮分别占净矿化氮的95%和100%。【结论】喀斯特森林土壤供氮能力较强,但土壤氮矿化过程中氮硝化占主导,表明土壤中植物可利用的氮素易于淋溶或挥发损失。     

三峡库区香溪河流域近20年气候趋势分析

根据三峡库区香溪河流域兴山气象站1990～2009年20年的气象资料,利用Mann—Kendall检验法对该地区的降水量、气温、湿度、风速、日照时数（太阳辐射）等变化进行趋势分析．结果表明：近20年,香溪河流域降雨量无显著上升趋势,增加速率约为12mm／10a,但具有明显的年际变化;春夏季降雨量呈上升趋势,秋季和冬季降雨量呈下降趋势;在全球变暖的气候背景下,香溪河流域气温逐渐升高,平均气温增加速率为0．3℃／10a,平均最低气温增加速率为0．19℃／10a,最高气温显著上升,上升速率为0．4℃／10a;风速先减小后呈上升趋势,1990～2002年风速减小,减小速率为0．1m／s／10a,自2003年以来,风速显著上升,增加速率为0．2m／s／10a;湿度呈减少趋势,月目照时数与月蒸发量呈正相关性,但总体增长趋势则表现为年日照时数增加,年蒸发量减少．     

气候变化对河北省水资源总量的影响

利用近50 a河北省气候、水资源和预估资料,对气候变化与河北省水资源总量的关系进行了分析,结果表明:近50 a,河北省夏季降水量呈明显减少趋势,平均每10 a减少22 mm,年气温呈明显升高趋势,平均每10 a升高0.37℃.河北省气候暖干化趋势造成水资源总量明显减少,平均每10 a减少11.7%.多模式预估,到2050年,河北省年降水量将比1961—1990年增加约10%,年气温将升高约2℃,河北省水资源总量将增加15.3%.     

江汉平原降水变化趋势的气候分析

利用江汉平原1958年～2004年各气象站点降水量资料,对近47年来江汉平原降水量变化趋势进行了分析.结果表明:江汉平原绝大部分地区年降水量变化表现为明显的增加趋势,降水倾向率为5.7～78.9 mm/10a.江汉平原平均年降水量则呈明显的增加趋势,年降水量以39.9mm/10a的速率增加,尤其是20世纪90年代增幅较大.平原夏、冬季降水均呈增加趋势,春、秋季降水则呈减少趋势.另外,60年代和70年代旱年较多,而80年代以来涝年较多,且有增加的趋势.     

1958—2015年长白山气候变化特征分析

利用长白山的气象数据,分析长白山1958—2015年平均温度和降雨量的变化特征.结果表明:长白山年平均温度呈现上升趋势,线性增温率为0.392℃/10 a,四季和各月份的平均温度均呈现上升的趋势.其中,冬季的增温率最高,为0.569℃/10 a,其次是秋季和春季,夏季的增温率最低,为0.222℃/10 a;长白山年降雨量变化不明显,整体呈现微弱增加趋势,降雨量倾向率为2.28 mm/10 a.其中,四季的降水量呈现不同的趋势,春季、夏季和冬季的降雨量呈现增加的趋势,而秋季的降雨量呈现下降的趋势,降雨量倾向率为-3.9 mm/10 a.在过去的58 a,长白山总体气候呈现暖干化趋势.     

河南省沁阳市气候变化特征及其对怀药的影响研究

根据河南省沁阳市1971-2013年日照时数、气温和降水资料,采用滑动平均、Mann-Kendall突变分析和多元回归分析,探讨沁阳市气候变化特征及其与怀药生长和产量的关系。结果表明:沁阳市冬季和春季平均气温升温率分别为0.4℃/10a和0.5℃/10a,怀药生长期平均气温变化趋势为0.3℃/10a;≥10℃活动积温呈显著增加趋势(P0.05)且持续时间延长;年降水量呈现不明显的下降趋势,降水季节分布与怀药不同生长期"少-多-少"的需水过程一致;强降水事件的减少有利于降低蓄根类怀药根(茎)腐烂的风险;气候变暖有利于怀药品质和产量的提高;在怀药全生长期间,气温和降水的同期协调作用显著影响怀药的产量(P0.05)。研究结果可为气候变化背景下怀药生产区采取科学的生产管理措施提供依据。     

黄土高原丘陵沟壑区气温垂直变化特征

对地处黄土高原丘陵沟壑区的刘渠村东山西南坡和东北坡8个地点的气温,间隔10 min进行了连续观测。结果表明,年平均温度随着海拔高度的升高呈先升后降的趋势,山谷低,山坡中央最高,山顶略低于山坡。平均最高气温阳坡直减率为1.2℃/100 m,阴坡直减率为0.43℃/100m。坡向对平均最高气温影响明显,阴坡与阳坡平均相差1.9℃。山地逆温影响显著,平均最低气温随海拔呈升高趋势,阴阳坡之间差异较小,上升值为1.35℃/100 m,最低气温主要受地形影响,与坡向无关系。阳坡山谷日较差最大,随海拔升高呈递减趋势,山谷与山顶的年平均日较差差值达到5.6℃;阴坡日较差是山体的最小值。日平均温度稳定通过0℃、5℃、10℃的初终日和积温基本无差别;山谷初霜早,终霜迟,山体上部初霜迟,终霜早,山体上部及山顶无霜期比山谷多45 d,山体中部比山谷约多20 d。     

近半个世纪以来青藏高原东北部气候变化的时空特征分析

利用1957-2009年青藏高原东北部0.25°高分辨率气候数据集对30°～40°N,90°～105°E范围内近53 a的最高气温、最低气温、降水量和平均风速进行了不同时空尺度的变化特征分析.结果表明,青藏高原东北部最高、最低气温和降水量均随时间波动式增加,增温率分别为0.27和0.42℃/10a,其中冬季增温最显著,最高、最低气温增温率分别达到0.37和0.54℃/10 a,总体上呈暖湿化趋势;平均风速总体呈显著减小趋势.空间分析表明,研究区高海拔、沙漠下垫面的柴达木盆地是高原东北部升温最显著的区域,其最高、最低气温增温率分别达到0.41和0.66℃/10 a;低海拔植被茂盛的四川盆地为高原东北部升温较小区域(最高、最低气温增温率分别仅为0.13和0.27℃/10 a).研究区降水量少的北坡升温显著,最高、最低气温增温率分别为0.28和0.49℃/10 a,而降水量多、植被状况好的研究区东坡升温率较小(最高、最低气温增温率分别仅为0.18和0.32℃/10 a),由此表明高原东北部干旱区与湿润区相比,其增温更显著,对全球气候变暖的响应更敏感.结合Mann-Kendall和Yamamoto气候突变检验发现,青藏高原东北部最高气温在1997年前后发生增温幅度变大的突变现象,而最低气温没有突变现象;降水量则呈波动式增加趋势,无明显突变现象;与最高气温突变相呼应,平均风速在1996年前后也发生突变,之后风速呈显著性减小趋势.     

新疆沙雅县气候变化特征分析

利用沙雅气象站1960～2009年日照、气温、降水和蒸发观测资料,分析了该县近50年来的日照、气温、降水和蒸发量的年际变化、季节变化及变化特征。分析结果显示:近50年来年日照时数总体呈减少趋势,减少倾向率为11.83h/10a,减少幅度从大到小依次为冬季和秋季,而春、夏两季呈增高趋势;近50年来年均气温呈增加趋势,增长倾向率约为0.42℃/10a,增长幅度从大到小依次为冬季、秋季、春季和夏季;近50年来年降水量呈增长趋势,增长倾向率约为5.25mm/10a,增长幅度从大到小依次为夏季、秋季、冬季和春季;近50年来年蒸发量总体呈增长趋势,增长倾向率约为49.93mm/10a,年内蒸发量增长幅度从大到小依次为夏季、秋季和春季,而冬季蒸发量降低。