近35年深圳市气候变化与城市化发展关联性研究

依据深圳市气象站19792013年的气象观测资料和历年统计年鉴,利用线性分析、Mann-Kendall突变检验和主成分分析、拟合曲线等数理统计方法,分析了深圳市近35年的气候变化规律及其与城市化发展的关联性. 结果显示:(1)近35年深圳市气候整体呈现变干变暖的趋势,平均气温升温速率为0.338 ℃/10a,平均最低气温的升温速率远大于平均最高气温的升温速率(0.573 ℃/10a 0.145 ℃/10a),以1986年为突变点,升温趋势加剧,近几年出现减缓态势;平均相对湿度的下降速率为每10年下降1.97%,2000年以来比80年代下降了约5%,且降水量和年日照百分比呈不规律的波动变化;(2)深圳市城市化主要通过人口、房屋建筑和农业发展对平均最高温度产生影响,综合贡献率接近50%;城市化发展对平均气温和平均最低气温的升高有极显著的加剧作用,构建的城市化综合指标U1、U2的升温贡献率分别达到了63%和78%. 以建筑业发展、农作物面积等为主要指标构建的综合指标U4对平均相对湿度的降低贡献率达到60%,需要注意城市发展中的干岛效应问题.     

天津市武清区近60年汛期气候变化特征分析

利用天津市武清区国家一般气象站1961—2020年汛期的观测数据对武清区近60年的气温、降水量和日照时数等气候要素进行分析,结果显示：武清区汛期平均气温、平均最高气温和平均最低气温均呈上升趋势,平均气温每10年约上升0.26℃,20世纪90年代后进入偏暖时期,各年中7月气温最高且升温速率最快;降水量和降水日数总体呈下降趋势,分别表现为每10年约下降18.62 mm和0.62 d,20世纪70年代后进入降水偏少时期,主汛期对降水量的贡献率高达72.3%;日照时数年际差异大且呈显著下降趋势,每10年约下降51.15 h,20世纪90年代后进入日照偏少时期,主汛期的日照时数最少且7月的下降速率较快。     

山东省1960—2009年气温变化特征分析

笔者利用多种方法对山东省1960—2009年的年平均气温、季节平均气温进行了特征分析以及突变检验．分析结果表明：近50年来,山东省年平均气温呈现波动上升趋势,增温速率为0．27℃／10a,并在1997年发生增温突变．增暖趋势的显著性为：冬季〉春季〉秋季〉夏季．春季平均气温增温速率为0．35℃／10a;夏季增温缓慢,以0．08℃／10a的速率增加;秋季增温略低于春季,增温速率为0．23℃／10a;冬季增温趋势最为明显,为0．45℃／10a．季节突变分析表明：春季平均气温在2000年发生突变,秋季均温在2004年发生突变,冬季均温在1986年发生突变．     

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.     

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.     

承德市城市化对气温及空气湿度的影响

提出用承德市单站气温和40 cm地温资料进行比较,用城市站与郊区站相对湿度的差值作为干湿岛强度指标,采用趋势分析等统计分析方法,分析了承德市1964-2007年气温、空气湿度变化趋势及城市化影响程度.结果表明:近44 a,年平均气温平均每10 a上升0.269 ℃,其中0.099 ℃是因城市化影响引起,1980年以来,城市化影响升温幅度达到每10 a上升0.421 ℃,城市化对冬季、春季平均气温的影响最为明显;近44 a空气湿度呈明显增加趋势,且由1980年以前的干岛特征逐渐转成了近10 a的湿岛特征,夏、秋季节湿岛效应尤为显著,湿度场的明显变化主要来源于城市绿地和水面的增多.     

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.     

吐鲁番市和哈密市气温与降水特征变化比较

利用吐鲁番市和哈密市9个气象站点的气象数据,采用线性回归、累积距平统计量与信噪比检验方法,对吐鲁番市和哈密市57年(1960—2016年)的年平均气温、年降水量、平均最高气温、平均最低气温变化趋势和变化特征进行了对比分析.结果表明,吐鲁番市和哈密市年平均气温呈上升的趋势,多年均值为12.11℃和7.35℃,冬季气温增幅最大.哈密市的增温幅度比吐鲁番市的增温幅度大,吐鲁番市年平均气温突变年份为1986年,哈密市年平均气温突变年份为1996年.吐鲁番市和哈密市的降水量以1.61 mm·(10 a)~(-1)和3.61 mm·(10 a)~(-1)的速率上升,夏季降水量上升趋势最显著,多年均值为32.15 mm和78.49 mm.     

皖西大别山区近55年来最高最低气温突变和概率分布研究

六安市位于大别山脉北麓,其境内植被覆盖率高,人口稀疏,气温变化受城市化影响很小。利用六安市(皖西)6个气象站1958~2012年逐日平均、逐日最高、最低气温资料,分析气温变化的趋势、突变特征,以及夏季最高气温、冬季最低气温的概率分布与变化。结果表明,年均最低气温对年均温升高的贡献大于年均最高气温,并导致年均日较差呈减小趋势。年均气温、年均最高气温除夏季外,其余各季为升温趋势。四季平均最低气温的升高趋势中,冬季升温幅度最大。夏季日较差的减小趋势在各季中最突出。年均气温、年均最高、最低气温20世纪60~80年代为相对冷期,90年代以来持续升温。冬季平均气温、平均最低气温的暖突变早于其他季节,年均温、年均最高气温的增暖突变发生在1997年,年均最低气温先于两者在1988年发生暖突变。夏季最高气温、冬季最低气温发生突变前后,概率分布均发生明显变化。冬季极端气温(事件)的敏感率比夏季大,夏季最高气温超过33.5℃,冬季最低气温低于0℃的概率受标准差的影响大于均值的影响。     

郑州50年来的气温变化及城市化对其贡献率

利用郑州1951年以来的气温记录,采用统计方法和最小二乘法分析了郑州的气温变化特征。计算了气温变化的幅度．用孟津1961年以来气温变化与郑州作对比,并用两地增温率对比计算城市化对郑州城市气温变化的贡献率．结果显示1951年以来郑州市年平均气温变化总趋势是不断变暖,气温升高幅度约0．23℃／10年,年平均最低气温及春冬季节气温升温幅度最大,夏季气温却有降温趋势．1961年以来郑州年平均气温的城市化增温率为0．064℃／10年,城市化增温对郑州城市气温增加的贡献率为25％．郑州1951年以来气温的变化还主要是受区域背景气候的影响;受城市化影响在夏季最明显．     

合肥市1961~2010年最高气温、最低气温变化特征分析

基于合肥市1961~2010年逐日最高气温与最低气温的观测数据,采用线性倾向估计等方法,对合肥市近50年的四季平均最高气温变化与最低气温变化、各季节气温日较差变化等进行了分析。结果表明:合肥市春、夏、秋、冬四季平均最低气温的倾向率分别为:0.301℃/10 a、0.167℃/10 a、0.269℃/10 a、0.425℃/10 a,冬季上升幅度最大,春季次之,夏季最小。即50年来合肥市四季平均最低气温均处于上升状态,分别上升了1.505℃、0.835℃、1.345℃、2.125℃。四季平均最高气温的倾向率分别为:0.4℃/10 a、-0.042℃/10 a、0.256℃/10 a、0.204℃/10 a,即50年来合肥市除夏季平均最高气温下降0.21℃外,其他三季平均最高气温分别上升了2℃、1.28℃、1.02℃。     

甘南高原近60a气温变化特征

利用线性趋势法、距平法、小波分析和Mann-Kendall检验法,分析了甘南高原1959-2018年气温变化特征。结果表明:甘南高原近60a气温呈上升趋势,年平均气温的升温率为0.319℃/10a,春、夏、秋、冬季的升温率依次为0.229℃/10a、0.336℃/10a、0.360℃/10a、0.399℃/10a,且从90年代开始增温明显。年平均气温存在6a、13a、23a的周期变化,并在1995年发生突变。年极端最高(最低)气温的升温率分别为0.445℃/10a、0.447℃/10a,较年(季)平均气温的升温率大,且极端气温突变时间较年(季)突变时间早。     

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。     

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.     

1971～2010年云南富民气候变化分析

根据富民站11个气候要素40 a的序列资料,使用标准差、线性倾向率等指标和一元线性方程或多项式拟合检验方法,从多个角度综合分析富民气候变化特点和规律.结果表明,富民气温变化趋势反映云南区域气温变化特点和规律,最低气温增加率对气候变暖贡献突出;降水量年际波动大、线性变化倾向不明显;平均相对湿度线性变化倾向不确定;日照时数年际波动变化较大、线性减少趋势变化显著;平均气温与日照时数的乘积ST值以及平均风速两者的减小变化,是40 a来富民蒸发量呈线性减少变化的主要原因;1997年以来,富民气候变暖加剧,年降水量呈现显著减少变化趋势,极端高温升温趋势明显,气候干暖变化趋势呈现.     

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.     

陕西汉中市1951-2015年气温变化特征

采用汉中市气象站1951—2015年的月气温数据,使用滑动平均、线性回归分析、小波分析和Mann-Kendal非参数检验方法,分析了汉中市1951—2015年来气温变化特征及其规律.结果表明:汉中市1951—2015年平均气温不断升高,线性倾向率为0.21℃/10 a,在2001年前后发生突变,并存在50～60 a和75～80 a的周期变化;各个季节平均气温也均在升高,其线性倾向率分别为0.289、0.106、0.201、0.245℃/10 a,其中春季增温最为明显;春、夏、秋季平均气温与年平均气温一致,升温趋势趋同,而冬季相对较早,突变节点在1996年.     

1959-2004年东江流域气温变化特征分析

运用非参数检验法Mann-Kendall、R/S及功率谱分析方法对东江流域1959-2004年气温变化特征进行分析,结果表明:近50 a来东江流域年平均气温变化存在显著的增温趋势,增温速率为0.17℃·(10 a)-1,其中冬季对整个流域年平均气温增温贡献率最大,流域年、季平均气温变化趋势的空间分布格局基本一致;东江流域全年、夏、秋季平均气温存在明显的变化周期,分别为2.31、2.5、30 a;流域年、季平均气温突变年份有所不同,全年、冬季在1994年左右发生突变.     

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.     

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．