近50年来江西省极端天气的变化趋势分析

基于江西省14个气象站点1960-2010年逐日平均气温、日最高气温、日最低气温和降水量观测数据,选取13个极端天气指数,通过线性回归、Mann-Kendall检验法和累积距平等方法,对江西省极端天气事件的时空变化趋势进行分析。研究发现1960-2010年江西省整体呈变暖的趋势,年均气温升高0.176℃/10a;极端高温事件呈增多的趋势、极端低温事件呈减少的趋势,并且在1986-2010年这个子阶段内这个趋势更为显著。从降水来看,1960-2010年间各极端降水指数值均呈升高趋势;同时在年降水总量增加的站点,极端降水指数与降水量是成比例增加的,而对于年总降水量减少的站点,并没有类似的对极端降水事件的明显响应。研究对于掌握气候变化背景下江西省极端天气变化情况具有重要意义。     

1960-2016年甘肃省极端气候事件变化特征

利用1960-2016年甘肃省31个气象站点的逐日平均气温、最高(最低)气温及日降水量资料,采用线性倾向估计法,根据选取的27个极端气候指数,分析了研究区域极端气候事件的时间变化趋势和空间分布规律.结果表明,霜冻日数、冰封日数、冷夜日数、冷昼日数、异常冷昼日数分别以-2.94、-2.16、-7.85、-4.5和-1.17 d/10 a的趋势减少;夏季日数、热夜日数、生长期、暖夜日数、暖昼日数、异常暖昼持续日数分别以5.69、6.23、5.23、7.05、5.57和0.89 d/10 a的趋势增加;月极值指数整体表现为增加趋势,月平均气温日较差整体表现为下降趋势.各极端气温指数的空间分布差异比较明显,甘肃中南部极端气温变化幅度明显大于西北部,河西走廊地区整体变化幅度较小.强降水量、特强降水量及降水强度均呈增加趋势,中(大)雨日数、持续干(湿)期与年总降水量均呈较小的减少趋势.河西走廊极端降水总量和强度表现为增加趋势,河东地区极端降水指数大部分呈下降趋势且变化幅度大,年总降水量减少趋势以陇中地区最为明显.     

1961-2016年河南省极端气温事件变化特征

以1961-2016年河南省17个气象站逐日最高、最低和日平均气温数据为研究对象,运用Sen’s倾向估计、Mann-Kendall检验、R/S分析和空间分析等方法,分析了河南省16个极端气温指数(冷指数和暖指数)的变化特征.结果表明:过去的56年,河南省极端气温冷指数和暖指数均呈暖化趋势.其中,霜冻日数、冷夜日数、暖夜日数和生物生长季暖化趋势最显著.空间上,河南省各地极端气温冷指数和暖指数均呈暖化趋势.其中,郑州、开封、新乡、三门峡等地暖化趋势最显著.极端冷指数开始变暖、显著变暖和变暖突变时间均早于暖指数,且冷指数变暖幅度大于暖指数,说明冷指数对全球变暖更敏感.河南省极端气温冷指数和暖指数可持续性均较强,意味着河南省极端气温指数暖化趋势将持续.     

1960-2014年河南极端降水特征分析

基于河南1960-2014年17个气象台站日降水实测数据,采用线性趋势与分析方法,根据选取的9个极端降水指数,分析了河南省极端降水的时间演化和空间分布,探讨了影响极端降水的因素.结果表明:(1)河南极端降水指数多年均值的空间分布整体呈现由北向南连续干日数减弱、年总降水量和大雨暴雨日数增多,自西向东平均日降水强度增强的分布规律.(2)该区极端降水指数长期演变趋势存在一定的空间差异.大部分地区降水量减少,但发生干旱和大到暴雨的日数却增加;而河南东部地区的极端降水事件呈现增强趋势,南部地区则表现为减弱趋势.(3)极端降水指数具有明显的年际和年代际时间变化规律,整体表现为20世纪80年代早期偏多、90年代偏少、21世纪后又增多的特点.河南地区极端降水变化符合我国中部和北部地区极端降水整体呈减少趋势的研究结果;引起其变化的重要原因为异常大气环流所致.而由于极端降水事件本身的特殊性和复杂性,区域内极端降水事件的物理成因和机制还需要深入研究.     

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.     

福建省气候变暖统计分析

应用福建省9个代表地面测站气温资料,对1961—2001年月平均气温、月极端最高气温、月极端最低气温以及1981—1990年日平均气温稳定≥0℃积温和≥10.0℃积温(0.1℃)进行分析.结果表明,1981—2001年比1961—1980年的月平均气温、月极端最高气温、月极端最低气温均有所增高,尤以月极端平均最低气温增幅最大,福建省气候变暖主要来自最低气温升高的贡献,冬季升温幅度大于夏季.     

乌裕尔河流域水文气象要素变化特征分析

以乌裕尔河流域作为研究区,选取流域内4个气象站1958—2011年的气温数据和1985—2006年12个水文站的降水量、蒸发量和径流量数据,运用M-K突变检验、多元线性回归和相关性分析方法研究各水文气象要素之间的相互影响关系.结果表明,近50多年乌裕尔河流域气温上升趋势明显,年际变化率为0.4℃·(10a)~(-1).1985—2006年,降水量呈显著减小的趋势,年内分配极不均匀,夏季降水充沛,冬季干旱.多年平均蒸发量为963.3mm,21年蒸发量未发生突变,各个季节也均未发生突变.径流量年内分布极不均匀,汛期径流量占全年径流量60%以上;多年径流量呈波动性变化,整体径流量呈下降趋势.由此推断,在全球变暖的背景下,随着全球气温升高,乌裕尔河流域降水量和径流量将减小,蒸发量将增大.     

近60年淮河流域极端降水和极端温度时空变化特征

基于1962—2019年间淮河流域149个站的气象数据,选择10个典型极端降水指标,12个极端温度指标,运用M-K趋势检验、相关性检验等方法,研究淮河流域降水和温度时空变化特征。结果表明：1)极端降水空间分布由东南向西北逐渐减小;时间序列上,多数极端降水指标呈微弱下降趋势,仅RX1day、CWD、R95P和R99P呈微弱上升趋势。2)极端温度空间分布上,多数极值指标自北向南逐渐升高,仅TXx自西向东逐渐降低;极端暖指标中SU25自西向东逐渐降低,TR20自北向南逐渐升高,其余指标分布规律不明显;极端冷指标中仅FD0、ID0自南向北逐渐升高;时间序列上,极值指标和极端暖指标呈上升趋势,极端冷指标呈下降趋势;极端冷指标下降的幅度高于极端暖指标增加的幅度,二者演变趋势对气候整体变暖的影响表现为同向一致性。3)极端降水指标与大部分极值指标、极端暖指标呈正相关;与大部分极端冷指标呈负相关。     

1960～2008年徐州市气温变化特征分析

利用徐州市1960～2008年的逐日气温观测资料,分析了平均气温、极端气温、冷积温和热积温的特征及变化趋势.结果表明,在全球变暖的气候背景下,徐州近49年来平均气温明显上升,主要体现在冬、春季（特别是2月和4月）,其中冬季升温最显著（约1.5℃）;年极端最低气温和冷积温明显升高,极端最高气温和热积温略有下降;冷冬集中在1980年代以前,暖冬多出现于1990年代后;夏季异常酷热在近半个世纪几乎没有出现,整体呈相对偏凉状态.     

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).     

我国东中部地区小时降雨集聚时空特征

基于1980—2012年1457个站点小时降雨数据,研究我国中东部地区5—9月降雨集聚指数(PCI)的时空分布特征,探索PCI与不同降雨强度和不同持续时间小时降雨变量之间的关系,揭示影响PCI变化的降雨特征变量。研究结果表明:我国中东部地区PCI在0.56~0.78之间,并具有明显的区域差异。东南沿海PCI高于西北内陆,在东北、华北及四川盆地形成3个高值中心,并在海拔差异较大的地区发生突变。线性趋势分析表明,我国中东部地区近33年PCI呈上升趋势。PCI与极端降雨之间呈显著正相关,且随着降雨量的减少,相关性显著增强。     

云南近50年极端气温及降水事件变化特征与区域气候变暖的关系

利用19612008年云南125个观测站的逐日观测资料,采用百分位值法定义了云南极端气温、降水事件阈值,分析了极端条件下的高温、低温和强降水的分布特征、气候变化趋势及其与区域气候变暖的关系.结果表明,云南极端高温阈值大于36℃的中心分别在低海拔的金沙江河谷、红河河谷及昭通和西双版纳的部分河谷地区.全省大部分地区极端高温频数具有明显的年代际变化特征.极端低温阈值小于-10℃的低值中心则集中位于迪庆州北部.大部分地区极端低温频数呈明显减少趋势.极端强降水阈值超过40mm的大值中心有3个,分别位于玉溪南部红河南部、普洱南部和曲靖南部.年平均气温与极端高温频数为正相关关系,与极端低温频数为显著的负相关关系,与极端强降水频数的相关关系不明显.     

禁牧放牧下温湿度对西藏那曲地区高寒草甸土壤碳矿化的影响

土壤碳矿化速率具有很多的影响因素,为检测不同温度和湿度梯度对土壤碳矿化的效应,本实验以西藏那曲地区高寒草甸禁牧和放牧2种管理方式的土样为研究对象,开展室内非原状土培养实验,分别设置了5个温度梯度(5、10、15、20、25℃)和2个湿度梯度(40%和60%土壤持水力),探讨了温度和湿度对土壤碳矿化速率的影响,并结合土壤相关指标的测定,探索土壤碳矿化速率在不同水平温度和湿度下的响应机制.结果表明土壤碳矿化速率主要受温湿度的影响.放牧类型60%土壤持水力的土壤碳矿化速率在温度较低时与禁牧类型没有明显差异,随着温度的增加土壤碳矿化速率显著增加(P<0.05);同一温度下,放牧类型40%土壤持水力的土壤碳矿化速率显著高于禁牧类型(P<0.05).放牧类型40%土壤持水力的土壤碳矿化速率平均值为(0.66±0.03)μmol·g-1·s-1,比60%土壤持水力的高73.7%;禁牧类型60%土壤持水力的平均值为(0.27±0.01)μmol·g-1·s-1,比40%土壤持水力的高3.8%.除了温湿度的直接影响外,改变土壤微生物群落的数量和活性以及土壤的理化指标,也会影响土壤碳矿化速率.随着温度的增加,培养前期及培养后期微生物量碳的变化较小,而培养中期微生物量碳显著增加(P<0.05).不同管理方式下土壤可溶性有机碳的变化也不一致      

钛微合金化热轧双相钢的工艺研究

通过模拟实验研究了钛微合金化热轧双相钢的连续冷却转变曲线及终轧温度对组织的影响规律,获得了可行的工艺窗口,并进行了验证性热轧实验.在冷却速率小于5℃·s-1及温度在625~725℃时,实验钢可以形成先共析铁素体.随着终轧温度升高,组织中铁素体及马氏体含量先升高后降低,但幅度不大.同时,当终轧温度较高时,铁素体显微硬度增加,析出强化作用增加.当终轧温度及缓冷温度分别为840℃及700℃时,获得了抗拉强度为672 MPa及屈强比为0.61的性能良好的热轧双相钢.经计算,铁素体组织中析出强化量为78.5 MPa.     

Experimental Study of High Moisture Content Gas Flow Across a Cylinder at Moderate Reynolds Numbers

The Nusselt number for cross flow of a mixture of air and vapor over a cylinder was measured at moderate Reynolds numbers (3000-7000) for temperatures from 300℃ to 700℃ and for vapor mass fractions of 0. 18 - 0. 35. Results are also presented for a set of three cylinders aligned perpendicular to the flow for the same range of conditions, The effect of the vapor concentration and temperature on the convection coefficients was investigated to develop a modified Zhukauskas correlation. The results show that the Nusselt number increases as the moisture content increases and that the increase is more than could be accounted for by typical models for the property variations of mixtures. The exponent of the vapor concentration term in the modified correlation is 0. 145 for the entire data set indicating the importance of the property variation due to the moisture content.     

1965-2013年黄土高原地区极端降水事件时空变化特征

基于黄土高原地区52个气象站点1965-2013年逐日降水数据,辅以一元线性趋势分析、相关分析、Mann-Kendall检验及反距离加权插值(IDW)等方法,本文分析了黄土高原地区极端降水事件时空变化特征.结果表明:1)时间上,持续性指标和强度指标中除降水强度(SDⅡ)外均呈现减小的趋势;绝对指标和相对指标中除R10 mm降水日数(R10 mm)外,其他指数均呈现增加的趋势,但均未通过0.05显著性水平检验.2)空间上,就持续性指标来看,连续无雨日数(CDD)增加趋势最大的位于区域Ⅲ,连续降水日数(CWD)和年降水总量(PRCPTOT)在区域Ⅱ的北部的增幅最大;强度指标中,1d最大降水量(RX1 day)和5d最大降水量(RX5 day)在区域Ⅱ的中部和北部增幅最大,SDⅡ增幅最大的地区主要集中在区域工和区域Ⅱ的北部地区;绝对指标中,R10 mm、R20 mm降水日数(R20 mm)和R25 mm降水日数(R25 mm)的趋势变化呈由南向北增加的趋势;相对指标中,异常降水日数(R95p)和极端降水日数(R99p)增幅最大的地区主要集中在区域Ⅱ.3)CDD与经度、纬度呈显著的负相关,年降水总量(PRCPTOT)、R10 mm和R25 mm与纬度呈显著正相关,其他极端降水指数与经纬度和海拔高度的相关性不显著.4)主成分分析的结果表明2类极端降水指数的总贡献率达到80.73％,除CDD外,其他极端降水指数与PRCPTOT均具有良好的相关性,且均通过了0.01显著性水平检验.5)Hurst指数结果表明黄土高原地区CDD、SDⅡ、R10 mm、R20 mm和R25 mm极端降水指数变化均呈反向变化特征,其他极端降水指数呈同向变化特征.     

济南市降水特征时空演变规律分析

以济南市为研究对象,采用中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集中的降水数据,基于Mann-Kendall检验法和Sen‘s坡度法,对济南市各区域1979-2015年城区、山区及平原区域降水特征的时空演变规律进行了分析.结果表明: 1)1979-2015年济南市年平均降水量为643.4mm,丰水年与枯水年常交替出现,年际变化幅度大,年平均降水量呈波动型增长,但增长趋势并不明显; 2)济南市年降水量空间分布呈由西南向东北阶梯型递减的特征,且其分布特征与地形关系密切,南部山区降水普遍大于北部平原地区,空间分布极不均匀; 3)济南市夏季降水集中,约占全年降水量的60%以上,且紧邻主城区的南部山区夏季降水量高达494.6mm,故主城区遭受山洪灾害的风险较大; 4)近37年济南市平原区和主城区汛期降水量呈增加的趋势,山区汛期降水量有所减少,但降水量变化程度不显著.      

中国不同时段气候变暖速率的时空分异研究(1961—2014)

基于多种统计方法,采用534个站点数据诊断中国1961-2014年年均气温变化.结果表明:在时间序列上,中国年均气温整体呈现出增加趋势,但是各时段变化趋势却又各不相同,分别表现出“减-增-增-增-减”的动态变化特征,并且在不同时间尺度上表现出2~6、20、40和60a左右的波动特征,在1998年左右中国年均气温发生突变,气温变暖出现停滞.在空间分布上,中国年均气温1961-2014年近100%的站点均呈增加趋势,且此时段各年代相对整个研究段呈增加趋势的站点比例依次是2.6%、32.9%、78.8%、86.0%和11.2%.尤其是1960时段和2000年以后是大面积气温趋势下降显著的时段,而1971-2000年是中国大面积显著增加的时段.不论是气温趋势增加或减少,青藏高原和东北地区均在空间分异格局中率先表现出十分显著的变化特征.尤其是2000年以来中国年均气温变化出现了明显的停滞现象,与此时段的二氧化碳急剧上升形成了十分鲜明的对比.对于气候变暖停滞的原因,仍存在诸多不确定的认识,亟待进行深入系统的研究.      

锰球制备条件对氮化反应的影响

利用自制的密闭氮化系统研究不同制备条件的锰球的氮化反应.考察锰粉粒度、成球压力和黏结剂添加量对氮化反应的影响,并测量锰球氮化过程中实时增重和温度曲线.实验结果表明:锰粉粒度由16 ～40目变成60 ～ 80目时,球心温度到达峰值的时间由164 s缩短为101s,球心最大温升由147℃增至233℃,氮化1h的转化率由90.81％增至93.64％;成球压力由266 MPa增至443 MPa,球心峰值温度将提前89 s到达,球心最大温升将提高22℃,氮化1h的转化率由91.59％增至94.92％;黏结剂添加量由1 g增至3 g,氮化1h的转化率由92.90％降至89.80％;正态对数分布的概率密度函数可用来近似拟合转化速率与时间的关系.     

Interannual precipitation variations in the mid-latitude Asia and their association with large-scale atmospheric circulation

This study analyzed the spatial differences of the precipitation variations in the mid-latitude Asia and their possible physical mechanisms during 1960–2009. The annual precipitation showed an opposite variations between the westerlies-dominated arid Central Asia (ACA) and monsoon-dominated North China (NC) during the study period. Given the different contributions of seasonal precipitation to annual total precipitation in ACA and NC, the atmospheric circulation anomalies during the major precipitation seasons (winter in ACA/summer in NC) were analyzed. In winter, negative North Atlantic Oscillation may cause negative height anomalies over the north side and positive anomalies over the south side of the ACA. Together, the enhanced pressure gradient and anomalous westerly wind brings more water vapor to ACA, and leaves less precipitation in NC. In summer, the low-pressure anomalies in Northeast China, along with a weaker summer monsoon and negative height anomalies in Eastern Europe together contribute to reduced (excessive) summer precipitation in NC (ACA). The interactions between ENSO and NAO may result in the opposite precipitation variations between ACA and NC. A significant 2–3-year cycle is identified in ACA, which is linked to the variations of westerly circulation in the middle troposphere.