拉萨市近31年霜冻灾害的变化特征分析

利用拉萨市国家级基本气象站1988—2018年日最低气温的数据,采用Mann-Kendall非参数检验、Morlet小波分析、霜冻指标研究分析等方法对拉萨市近31年霜冻灾害的突变节点,周期演变以及霜冻等级进行了研究分析,研究结果表明:(a)通过M-K突变检验发现,UF、UB两条曲线在1988—2018年之间有一个交点,但该点并未通过显著性水平α=0.05的可靠性试验,这表明年均日最低气温并未发生突变;(b)通过对拉萨市年平均日的小波实部等值线图和小波方差图的两种方法进行的分析表明,拉萨市年均日最低气温主要存在29 a、10 a和6 a年变化的主周期;(c)随着气温逐渐变暖,每年重度霜冻的发生越来越少,与中度霜冻、轻度霜冻的差值越来越小.     

宁夏空中水资源分布特征的初步分析

利用宁夏25个气象观测站的气象资料,采用地面湿度参量计算公式计算大气可降水量,分析了宁夏近30 a(1971—2012年)大气可降水量的变化特征。结果表明,宁夏年大气可降水量在1971—1986年呈下降趋势,1986—2006年呈上升趋势,2006年开始又呈下降趋势;年大气可降水量和年降水量并没有明显的相关性。通过分析宁夏大气可降水量、降水量、自然降水率的空间分布发现,宁夏年均降水量与自然降水率的空间分布比较一致,均呈南多北少的趋势;与新疆天山地区(10%~20%)、东北地区(11%)相比,宁夏自然降水率(8%)较低,有较大的人工增雨潜力。     

河北地区大气可降水量的时空分布研究

根据河北CORS网的观测资料研究河北地区的大气可降水量(PWV)的时空分布,利用GAMIT软件反演出各参考站的大气可降水量,反演结果表明:在时间分布上,河北地区大气可降水量随时间变化的趋势一致,都是3月份开始先增加再减小,每年7~9月份达到顶峰;在空间分布上,河北地区大气可降水量随纬度的增加而减少。同时采用经验模态分解(EMD)法处理大气可降水量序列,提取地理位置差异地区的年周期变化分量和趋势项进行分析,结果表明:年周期变化分量与大气可降水量的年变化趋势一致;趋势项呈下降趋势,与气象部门统计数据吻合。     

香港地区降水氢氧同位素多尺度演变特征分析

以香港站1973~2008年大气降水稳定同位素与气象资料为基础,应用线性回归、Mann-Kendall趋势检验、小波分析和Spearman相关分析等多种方法,探讨了月、季和年等不同时间尺度下降水氢氧同位素序列的演变特征及其影响机制.结果表明:1多年月均降水氢氧同位素组成与月均降水量、温度和水汽压之间呈显著的负相关关系,表明存在明显的降水量效应,而不存在温度效应;2降水氢氧同位素组成的季节变化明显:雨季(5~10月)偏低,旱季(11~4月)偏高,具有典型的季风气候降水同位素变化特征;3年均降水氢氧同位素序列年际变化大,总体呈下降趋势,下降率分别为-0.08‰/a(D)和-0.01‰/a(18 O),其变化趋势与年均降水量、温度、水汽压序列成相反关系,反映了降水同位素随长期气候变化的综合效应影响;4Morlet小波分析结果表明,年平均降水氢氧同位素序列存在4a、7~9a和16~22a等3类时间尺度的周期性变化规律,其中16~22a时间尺度表现最明显;5多年年均降水氘盈余值偏小,且没有明显的长期变化趋势.     

尼日尔河水文气象要素演变特征及趋势

尼日尔河是非洲的主要江河之一,基于该流域1951—2012年的水文气象资料,采用Mann-Kendall秩次相关检验、Morlet小波分析和R/S分析等方法,分析了过去这60年来水文气象要素演变特征、年内分布以及降水量-径流深响应关系。结果表明:1951—2012年期间,尼日尔河流域年均气温呈现上升趋势,年均气温在1992年发生突变;年降水量和年径流深都呈现下降趋势,年径流深下降突变点在1966年,年降水量下降突变发生在1962年;在年内分配上,气温、降水量、径流深的多年月平均峰值不同期,最高月平均气温出现在5月份,而降水量和径流深的月平均峰值分别出现在8月份和11月份,径流深峰值较降水量峰值推迟3个月出现;年均气温在30年时间尺度上的信号震荡最强,30年为其第1主周期,年降水量和年径流深的震荡主周期均为30年;根据年降水量、年径流深和年均气温的突变点,将水文气象资料系列划分为1951—1966年、1967—1992年和1993—2012年3个阶段,发现不同阶段的降水量-径流深响应关系差别较大,非气候因素对区域水文具有一定的影响。     

中国大陆近54年降水量变化规律的小波分析

基于气候变化与水资源变化相互影响的背景,为更有效地指导中国大陆防洪、抗旱及节水灌溉工作,通过综合评述降水时间序列常用研究方法的不足,引入Morlet小波变换,对中国大陆54年降水时间序列变化特征进行多尺度分析,揭示出中国大陆年降水在不同尺度下的时频变化特征及其多尺度变化、主周期变化、大小尺度嵌套和总趋势减少等规律,并应用小波系数实部过程和小波方差进行检验.结果表明:中国大陆年降水量变化呈现多尺度性、主周期性、同步性和总趋势减少的规律,且未来6a(2010—2015年)降水会偏少.     

拉萨市近50年极端气温的时间特征分析

众所周知,拉萨市于2019年6月下旬出现最高气温30.8℃,并且打破历史记录,为了更好地理解这个原因,本文采取1970—2018年拉萨市气象站点逐日平均气温、最高气温、最低气温观测数据,利用回归分析、相关关系、Mann-Kendall非参数检验、Morlet小波分析等方法,分析了拉萨市极端气温与其指数在时间尺度上的变化特征,研究结果表明:(1)极端最高、最低气温均呈现出波动上升趋势,极端冷事件发生的频率减少,极端暖事件发生的频率增加,近50年来热夜日数为零,且年平均气温变化与全球平均气温变暖趋势大体一致.(2)由Mann-Kendall非参数检验可知,极端最高、最低气温,暖夜日数TN90p、冷夜日数TN10p、霜冻日数FD0、日最低气温极低值TNn、日最低气温极高值TNx、日最高气温极低值TXn、日最高气温极高值TXx、热夜日数TR20、冰冻日数ID0在时间尺度上均没有发生突变,暖昼日数TX90p、冷昼日数TX10p、夏季日数SU25、冷持续日数GSDI、暖持续日数WS-DI、生长季长度GSL、气温日较差DTR在时间尺度上均发生突变,且突变点均通过了α=0.05的显著性检验,表明突变显著.(3)通过对小波实部等值线和小波方差图进行分析,表明年极端最低气温变化极为复杂,主要存在8、12和27年变化的主周期,拉萨年极端最高气温存在28年变化的主周期.     

张家港市年径流量变化及其对气候变化的响应分析

为提高气候变化环境下水资源的应对能力,根据张家港市1960—2012年年径流量、年降水量和年均气温资料,采用线性倾向分析法、滑动平均法、Mann-Kendall法和滑动t检验法分析了年尺度下的径流量、降水量、气温的变化规律,从趋势性和突变性的角度分析了年径流量对年降水量和年均气温的响应规律.结果表明:张家港市年径流量和年降水量呈不显著增加趋势,年均气温呈明显增加趋势;降水量是影响张家港市径流量的最主要的因子,年降水量与年径流量相关系数达到0.848,通过了信度99%的显著性水平的检验,年降水量增加则年径流量显著增加;年均气温与年径流量存在相关性,年均气温升高则年径流量减少,但趋势不显著;相对于年均气温,年降水量突变对年径流量突变作用更为明显,年径流量突变与年降水量突变的年份均为1988年.     

拉萨夏季大气可降水量的演变特征及其与降水的关系

根据拉萨站近40 a(1969—2008年)探空观测资料以及同期的地面降水资料,分析了拉萨近40 a夏季大气可降水量和地面降水的演变特征及其关系.结果表明:该站夏季大气可降水量和降水存在显著的正相关关系,两者存在相同的年际和年代际变化,均具有准3 a年际振荡和准11 a左右的年代际振荡;近40a来两者均呈现出上升趋势,其中降水的增加趋势明显,其增幅大于可降水量的增幅.进一步通过对拉萨夏季降水转化率分析得知,拉萨夏季平均降水转化率约为26.06%,但存在明显的年际差异,夏季降水转化率最大值约为最小值的3倍;夏季降水转化率正(负)异常年,拉萨地区低层的辐合和高层的辐散均明显增强(减弱),拉萨地区垂直速度将增加(减弱),从而有(不)利于降水形成.     

基于小波和MK检验的董志塬年降水量分析

为了研究董志塬降水规律特征,预测年降水量变化趋势,应用Mann-Kendall(MK)检验和Morlet小波变换对董志塬1959—2016年的年降水量进行分析。结果表明:董志塬年降水量呈不显著增加趋势;年降水量存在突变性,突变起始年份分别为1962年、1970年、1985年、1995年、2003年、2009年,突变年份间隔为10年左右;年降水量主要受2年、4年和8年的尺度周期波动影响,第一主周期为8年;年降水在整个研究的时域上丰水期与枯水期交替变化明显,以8年为周期,年降水量呈现上升下降周期性变化规律。