福州地区城市热岛强度变化及对气温序列的影响

利用福州市气象站及周边8个气象站1961~2010年平均气温、最高气温、最低气温资料,分析福州地区城市热岛强度变化及对气温序列的影响。结果表明,50年来,年平均气温、最低气温、最高气温均呈上升趋势,且福州站的增温速率明显大于郊区站的增温速率,最低气温的增温速率大于平均气温和最高气温的增温速率;对同一项气温,增温速率的季节差异明显,尤其是冬季增温速率非常显著;对于同一季节,除了春季之外,其他三个季节都是年平均最低气温的增温速率最大,最高气温的增温速率最小,年平均气温居中,非对称性明显。     

1955—2013年我国主要城市冬季气温变化特征分析

利用1955—2013年我国主要城市90个站点冬季月平均气温数据,采用线性回归分析方法、Mann-Kendall突变检验法、Matlab小波分析法和空间插值法对我国主要城市近60年冬季平均气温的时空变化特征进行了分析.分析结果:1近60年我国主要城市冬季平均气温呈上升趋势,年均温的增温速率为0.301℃/10年.2我国主要城市冬季平均气温突变点出现在1985年,20世纪60年代为温度下降期,70年代开始增温,80年代增温速率最大,90年代增温速率开始减缓,2000年之后增温速率继续下降.3小波分析结果表明,我国主要城市冬季平均气温具有3、6、11年的变化周期,主周期为6年.4温度变率方面,我国北方城市增温速率大于南方,突变点后气温增温速率减缓,但西南地区在突变点后气温增温速率增加,西南地区冬季增温速率与华北及东北地区冬季增温速率存在明显差异.     

1961～2011年山东地区气温变化的区域差异特征及突变分析

利用山东地区17个气象站1961 ～2011年逐日平均气温、最高气温、最低气温等资料,采用线性倾向率法、Mann-Kendall法、累积距平法等方法,分析了山东地区近50年的气温变化特征和突变特征.结果表明：1961 ～2011年山东地区各气象站年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈现增温趋势,平均增温速率分别为0.22℃/10a、0.17℃/10a和0.33℃/10a,年平均最低温度的上升幅度大于年平均最高温度的上升幅度,山东地区气候变暖主要体现在年最低温度的升高上.近50年来山东地区气温变化过程具有显著的阶段性,而不是单调递增.山东地区增温主要发生在最近的20余年内,各气象站点的年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温集中在20世纪80年代末至90年代初发生增温性突变.山东地区气候变暖的区域差异比较明显,龙口地区的年平均气温增温最明显;年平均最高气温增温最为明显的是日照地区;龙口地区年平均最低气温增温趋势较为显著.     

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．     

近半个世纪以来中国季风区气温与降水变化及其时空差异

利用中国东部季风区20个测站1960-2012年气温和降水量的月值数据,采用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法,分析了季风区各区域年平均气温和年降水量的变化趋势、突变现象和周期特征.结果表明1960-2012年季风区各区域均有增温趋势,在20世纪90年代发生突变,东北地区发生突变要早于其他地区,北方地区的增温幅度大于南方,存在4年左右周期,8～16年的准周期,气温的高频变化周期在内陆地区表现更为明显;年降水量在53年里处于波动状态,四川盆地、华北地区和季风区西北部地区降水有减少趋势,长江流域下游降水有增加趋势,其他地区没有明显变化趋势,存在2～4年周期、8～16年左右准周期,降水的低频变化周期在近海地区表现更为明显.     

南京近50年来气候变化及未来趋势分析

运用R/S分析方法,对1951-2005年南京气象站夏季、冬季和全年的平均温度、降 水量、降水日数、日照时数、平均相对湿度等指标进行分析计算,提取南京市近50年来的气候变化所含的趋势性成分,探索了南京市未来的气候变化.研究结果表明:近50年南京气温在增加,但增温速率低于全国,尤其是夏季(增温速率比全国平均低0.11℃/10a)和冬季(增温速率比全国平均低0.13℃/10a),预测未来南京市的气温仍将继续升高,冬季的升温比较明显;未来冬季降水量将继续增加;近50年来日照时数逐渐减少(年日照时数每10年减少66.31个小时),未来日照时数继续减少;未来夏季继续变干.     

1960—2013年重庆市气温变化特征分析

【目的】深入了解重庆市气温变化的时空分布格局。【方法】利用重庆市34个气象台站1960—2013年的逐日气温资料,采用线性倾向估计、滑动t检验、Mann-Kendall突变检验以及 Morlet小波等方法分析重庆市气温变化特征。【结果】1960—2013年重庆市的区域增温速率为0.008℃?a-1;四季气温也均呈上升趋势,其中秋季增幅最大,夏季最小;年平均气温存在显著的2~4a周期变化,年均温年代际变化具有阶段性,2000年前有降温的趋势,其中1980—1989年为低温期,2000年气温突变后为升温期;季节均温年代际变化表现为:春季、秋季、冬季呈“降温—增温—降温”的变化过程,夏季则只有“降温—增温”的变化趋势;气温增温速率在空间分布上由西向东逐渐升高,巫溪达到最高值,为0.056 ℃?a-1。【结论】1960—2013年重庆市的区域年平均气温略有上升,四季升温趋势存在差异;气温年代际变化具有阶段性:低温期、过渡期、升温期,2000年为重庆市气温突变年;气温增温趋势总体呈由西向东逐渐递增的空间分布格局。
     

气候变化的事实与城市化的影响

本文利用8个高山站近50年逐日最高气温、最低气温和平均气温资料,分析了高山站近50年来气温的年变化、四季变化、无霜期及年平均气温的突变特征并探讨了城市化发展对气候的影响。通过探讨发现：（1）近50年来8个高山站的年平均气温、年平均日最高气温和年平均日最低气温都有升高的趋势,且呈现出一定的非对称性,纬度较高高山站的平均气温和日最低气温增温趋势大于纬度较低高山站。（2）8个高山站冬季气温都有明显的增温趋势,而且冬季气温的增温趋势大于春、夏、秋三季;庐山夏季年平均气温、年平均日最高气温和年平均日最低气温有微弱的降温趋势。（3）除天池外,近50年来,7个高山的无霜期天数及无霜期变化趋势率呈现除南高北低的现象,且无霜期天数都有增长的趋势;绝大多数高山年平均气温变化突变点和年平均气温显著上升起始年大都出现在20世纪90年代。（4）近50年来,人类活动及城市化只是在一定范围内对气候有一定的影响,但是并不是很大。     

基于Mann-Kendall的济南市气温变化趋势及突变分析

基于Mann - Kendall检验方法,通过对1951 -2007年济南市气温数据的分析,发现济南市年均气温存在十分明显的上升趋势,线性增温速率为0.24℃/10 a,其中50、80年代年均气温增温迅速,60、70年代呈相对稳定的波状起伏,1983年之后升温趋势十分显著,2000年之后升温趋稳并呈微小下降态势.研究时段内年均气温存在两次突变,分别发生在1975年和1984年.对于四季气温,春季和冬季增温趋势十分显著,两季的升温速率分别为0.31℃/10 a和0.43C/10 a;秋季气温增温显著,夏季气温随时间变化而增暖的趋势不明显,两季的升温增速分别为0.156℃/10 a和0.055 °C/10 a.四季气温随时间变化特征表现为:春季和秋季整体呈现缓慢波状上升,而夏季和冬季则起伏较大.分析表明,1969年的夏季和1986年冬季是季温发生突变的节点.     

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．     

气候变暖对渭北旱塬降水量的影响

利用1955－1997年陕西渭北旱塬地区5个县,市的年平均气温,年降水量和季平均气温,季降水量资料,对近43年来陕西 北地区降水量与气温间的相关性进行了分析研究,结果表明,本区全年,夏季,春季降水量与全年及夏季,春季的平均气温之间有极显著的相关性,温度越高,降水量越少,二者之间的关系可以用二次多项式回归方程量化表示,冬季降水量与冬季平均气温之间有显著相关性,降水随温度升高呈指数式减少。     

1970—2013年中国东北地区强冷空气活动特征

利用1970-2013年NCEP-NCAR再分析资料以及中国基本基准825站地面气温均一化数据集,采用改进后的三维风速轨迹倒推方法,追踪了冬半年(10月至次年4月)入侵中国东北的强冷空气路径.结果表明:有西北路径230次,偏西路径75次,偏北路径101次.临近爆发前的环流演变导致三类冷气团大幅增温,削弱了不同源地的位温差异.偏西路径年频次减少幅度为0.26次/10a,而其他两类年频次没有明显变化趋势.相比之下,偏西路径强冷空气主要影响中国东北地区;西北路径强冷空气在东北地区能持续2.4d以上,并且对中国中东部以及南方地区的影响强于偏西路径;偏北路径强冷空气更易于在东北地区以及中国中东部地区造成异常低温事件,在南方地区可以形成持续2.8d以上的冷害.     

Short-term climatic impacts of afforestation in the East Asian monsoon region

The influence of changes in vegetation cover on short-term climate over the East Asian monsoon region is simulated using the Community Climate System Model Version 3.5.The results show the annual mean surface air temperature significantly decreases by 0.93°C in response to afforestation over the East Asian monsoon region.Also,surface air temperature decreases by 1.46 and 0.40°C in summer and winter,respectively.The cooling is caused by enhanced evapotranspiration(ET) produced by increased forest cover.Evapotranspiration is greater in summer than in winter,so summer cooling is greater than winter cooling.The annual mean precipitation increases in response to afforestation,with a maximum of 7% in April.Water vapor increases significantly because of greater latent heat flux release.Meanwhile,afforestation leads to higher surface roughness,which decreases surface wind speed and induces an ascending air motion.These factors can produce more clouds and precipitation.Moreover,the surface albedo and the reflective solar radiation are reduced in response to afforestation.     

January temperature anomalies over Northeast China and precursors

This paper analyzes the large-scale atmospheric circulation characteristics of anomalous cases of January temperatures that occurred in Northeast China during 1960-2008 and precursory oceanic conditions.The January monthly mean surface air temperature(SAT) anomalies and the duration of low temperature are used to define temperature anomaly cases.The anomalous cyclonic circulation over northeast Asia strengthens the northerly flow in cold Januarys,while the anomalous anticyclonic circulation weakens the northerly flow in the warm Januarys.The negative(positive) North Pacific sea surface temperature anomaly(SSTA) and increased(decreased) sea ice concentration in the Barents-Kara seas in the preceding month are probably linked to the cyclonic(anticyclonic) circulation pattern over northeast Asia in the cold(warm) cases.Further analyses indicate that the preceding oceanic conditions play distinct roles in the SAT anomalies over Northeast China on different time scales.Strong relationships exist between North Pacific SSTA and the SAT in Northeast China on the interannual time scale.On the other hand,the sea ice concentration is more closely associated with the interdecadal variations of SAT in Northeast China.     

以海岛站为背景研究城市化对气温变化趋势的影响

基于海岛站与附近城市站1972—2012年气温数据,采用线性倾向估计和最小二乘法,研究年际与季节气温变化趋势,分析城市化对气温变化的影响.结果表明:城市站和海岛站年平均气温变化趋势分别为0.29和0.2℃·(10a)-1,表明城市化加速了年平均气温升高;年均最低气温、最高气温增温趋势均为城市站大于海岛站,且平均最低气温增温趋势高于最高气温,呈现明显的非对称性;季节变化中,秋季和冬季的增温趋势较大.城市化效应对平均最低气温的影响较对平均最高气温影响显著.     

长江上游时空相关气候要素的区域趋势诊断

构建融合时空相关性的区域Spearman秩次相关检验方法,诊断长江上游CRU数据集中年降水量、年平均气温和年潜在蒸散发量在各子流域的区域变化趋势。结果表明:各气候要素均表现出明显的正向空间(互)相关性,气温和蒸散发还呈现出正向高阶时间(自)相关性,2种因素都会导致区域趋势显著性被高估。若忽略该影响,则判断上游各子流域均发生了显著气候变化。新方法有效削减了时空相关性的影响,发现近百年来上游气候变化趋势尚不显著,降水仅在金沙江区显著增加,在川江流域略有减少,气温和蒸散发在1960年以后才显著上升。研究结果表明考虑时空相关性对减少趋势误判起着重要作用。     

Regional differences in the timing of recent air warming during the past four decades in China

Global surface temperature has dramatically increased in the past decades. It is critical to evaluate such a change using appropriate approaches. The previous studies for assessment of the change usually used overall trends of temperature series (i.e. slopes of simple linear regression of temperature versus year based on a least-square analysis) for entire study period. Temperature trends, however, differ among different periods, i.e. there are often breakpoints in the temperature series. Therefore, the overall linear trend of a temperature series may conceal some of the temporal characteristics of the temperature change. To precisely characterize the temporal and spatial patterns of air temperature change in China, we analyze the annual mean temperature series between the year of 1961–2004 for 536 meteorological stations across China, using piecewise linear regression approach. We found remarkable breakpoints in the annual mean temperature during the study period across the country. The annual mean temperature started to increase in 1984 at a rate of 0.058°C/a at the country level. The year when warming started appeared to be gradually later from the north to the south: temperature increased since the 1970s in the north (north of 40°N), and did not rise until the 1980s in most areas of the south (south of 40°N), with warming starting in 1983 in the Tibetan Plateau. The trends in annual mean temperatures showed a large spatial heterogeneity across China: a relatively small rising with a rate of 0.025–0.05°C/a in the Sichuan Basin, Central China and South China; the greatest increase in some parts of northwest China (i.e. Xinjiang) with up to a rate of 0.1°C/a; and rising at a rate of >0.05°C/a for most regions of the country. The feedbacks of cold waves and snow may be responsible for such regional differences in the timing and rates of warming in China.     

Effects of vegetation height and density on soil temperature variations

Reduction in vegetation cover caused by human activities has a great impact on soil temperature. It is important to assess how soil temperature responds to reduction of vegetation height and density. In this paper we first report the trends of mean annual soil surface and air temperatures recorded at the meteorological stations near the Ecological Research Station for Grassland Farming (ERSGF) from 1961 to 2007, then we setup an experiment using reed (Phragmites australis) stalks with different heights and densities to simulate effects of different vegetation height and density on soil and air temperatures. The warming rates of the mean annual soil and air temperatures were 0.043 and 0.041C a 1 , respectively. Changes of soil temperature were characterized by both increased mean annual maximum and minimum soil temperatures. At the experimental site, mean daily temperature, mean daily maximum soil and air temperatures increased significantly. In contrast, mean daily minimum soil temperature increased significantly while mean daily minimum air temperature decreased significantly as the height and density of reed stalks reduced during the experimental period. Mean diurnal soil temperature ranges were smaller than mean diurnal air temperature ranges. These results highlight that the importance of vegetation cover on soil and air temperatures.     

中国空气质量空间格局影响因素研究

以行政区划中的地区为最小空间单元,利用2015年中国343个地区逐日空气质量指数(AQI)数据,分析了中国空气污染的空间格局,并利用地理探测器模型定量评价了驱动因素的影响强度.结果表明:①中国的空气污染具有"双中心"的空间集聚特征,分别存在华北区和西北区两个高值中心与华南区和东北区两个低值中心.②影响我国AQI分布的自然因素比较复杂,需要具体问题具体分析;影响我国AQI分布的社会经济因素可分为人口、工业、生活消费和环境维护4种类型.     

贵州省雾的气候特征研究

利用1961-2004年贵州省84个观测站的天气现象和能见度资料以及9个代表站的地温、气温和相对湿度资料较全面地分析了贵州省雾的空间、时间分布特征。分析表明贵州省雾的空间分布并不具有很强的规律性,全省年平均雾日数为299天,在60天以上的地区比较分散,主要分布在东部、西部边缘及中部地势较高处,年平均雾日数大于100天的有3个站,以毕节地区的大方县为全省之最,有170天。贵州省雾的时间分布具有明显的季节和日变化。尽管每月都有雾出现,但主要集中在冬半年（10月至次年2月）,雾最少时段在5-7月,一天当中早08时发生雾的频率最高;雾的年际变化分析表明贵州省84站平均雾日数呈明显减少趋势,平均每年减少006日。进一步对贵州省9个代表站的气象条件进行初步的统计分析,显示冬季最低气温的逐年升高,年平均每日地温与气温之差、日最高气温与最低气温之差的降低以及年平均相对湿度的减少是造成年平均雾日数呈减少趋势的原因。