大伙房水库流域降水及径流变化特征分析

采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法对大伙房水库流域1951-2006年年降水、入库年径流及天然年径流序列进行了分析.结果表明:三者变化趋势及周期以1980年为转折点呈阶段性变化.1980年以前均呈明显下降趋势并体现出4a的变化周期,年降水序列下降趋势及周期性较为显著;1980年以后均体现出10～11 a的变化周期,入库年径流序列周期性相对明显,但年降水及入库年径流序列呈微弱的上升趋势,天然年径流序列呈微弱的下降趋势;1980年以后多年平均径流系数降低.分析其原因,降水变化主要源自气候变化,径流变化与降水、蒸发、下垫面变化及人类活动等影响因素有关.上述分析可为未来水情预报及水资源合理利用提供参考.     

贵州湄潭降水量演变特征及趋势预测

贵州多为季节性干旱,且降水量年内分配极不均匀.以贵州省湄潭县1951—2012年全年及四季降水资料序列为研究对象,采用Mann-Kendall非参数秩次相关检验法、R/S分析方法对湄潭站降水量的趋势性和持续性进行分析,并将二者结合预测未来降水量变化趋势.结果表明:1湄潭地区春季降水量未来有明显的下降趋势,且下降的趋势随时间的变化越来越显著;2夏季降水量未来有缓慢的上升趋势;3秋季、冬季和全年降水量未来均有缓慢的下降趋势.     

1961—2012年重庆市的降水特征分析

利用重庆市1961—2012年34个气象观测站的逐日降水资料,采用EOF分析、线性回归及相关分析的方法对重庆市的降水量时空特征、降水频数特征及降水强度特征进行诊断分析研究,并进行了相关讨论.结果表明:重庆市的年总降水量呈逐年减少的变化特征,并且年总降水量存在空间一致性与重庆市东北地区和其他地区反相变化的空间分布形式;各类持续性降水过程频数的空间分布差异较大,持续性降水过程频数的变化趋势表明短期降水过程(持续2 d)逐年增加而持续较长时间(持续5 d及以上)的连阴雨天气过程减少趋势明显;降水强度分析中发现一般降水(小雨、中雨、大雨)的年总降水量呈下降趋势,是引起重庆市年总降水量减少的主要原因,小雨、中雨降水强度逐年减弱而大雨的强度有弱的增强,较强降水等级(暴雨与大暴雨)的年总降水量呈较弱的上升趋势,降水强度也表现为弱的增强趋势;持续5 d及以上降水过程频数的减少可能与当地500 hPa位势高度场的上升及赤道太平洋海表温度的升高相关,大雨及以上等级降水的强度变化可能与El Niño Modoki现象有关.     

宁夏盐池县近50年气候变化特征分析

根据宁夏盐池县1954—2003年50年气温和降水记录对气候变化进行了分析,表明近50年来盐池县气温有明显上升的趋势,年平均气温呈线性升高趋势.冬季升温幅度最大,夏季微弱.降水量的变化趋势不明显,显示略有增加的趋势,但秋季降水量有减少的趋势.过去50年盐池县气候存在凉湿—凉干—暖干—暖湿的变化.     

基于CMIP5模式和SDSM的抚河流域未来气候要素模拟与预估

为了解变化环境下的流域未来气候要素变化趋势,以抚河流域为研究对象,利用该流域两个气象站的1961—2005年水文逐日气温、降水和NCEP再分析数据等资料,建立了SDSM降尺度模型,并对未来的温度与降水研究。将模型应用于CanESM2模式下3种RCP排放情景,得到了流域未来气温与降水的变化趋势。结果表明SDSM模型对温度的模拟效果好于对降水的模拟效果,3种情景下未来温度总体呈现上升趋势,最低温度上升幅度高于平均温度和最高温度上升幅度;各情景下增温幅度2080s>2050s>2020s,2080s平均增温3.0℃;未来降水总体表现为减少趋势,局部表现为震荡趋势,减少主要集中在夏、秋季,其中5-6月降水减少量普遍较大,在30mm以上,而冬季降水量增幅在50～90mm;总体来说,抚河流域未来气温将持续上升,降水量呈现下降趋势,干旱形势严峻。     

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.     

清江流域近60 a日降水特征变化分析

基于清江流域11台站1961—2020年期间逐日降水数据,按小雨、中雨、大雨、暴雨降水强度分类,采用线性趋势分析、突变检验等方法分析了各类降水频率、贡献率的变化趋势及其对清江流域降水变化的影响。结果表明：1）近60 a来,清江流域年降水量主要受大雨频率的影响;2）年降水量、年降水日数分别以3.0 mm/（10 a）、0.96 d/(10 a)的速率下降,其中中雨贡献率下降趋势最大,夏季降水量、降水日数及各等级降水贡献率、频率均呈上升趋势,其中暴雨贡献率上升趋势最大;3）春、秋季降水量在20世纪70年代后期突变为下降趋势,二者突变的内在因素分别是暴雨频率和大雨频率的突变;4）降水量、降水日数在高于流域平均海拔区域呈明显下降趋势,二者分别主要受暴雨雨量变化、小雨日数变化的影响。     

南水北调中线工程水源地降水变化分析

南水北调中线工程水源地降水量的变化直接影响工程的成败。选取郧西、十堰、淅川3地1961～2008年的降水资料,采用趋势分析法、累积距平分析法和频谱法对水源地进行降水变化分析。结果发现:研究期内,水源地降水整体呈减少趋势,但空间上存在明显差异。水源地的降水集中在夏季,而且有进一步集中趋势。水源地年际降水有较明显的阶段性,有3个明显的增加期和2个减少期。根据频谱分析,水源地降水变化存在4年的短周期。     

统计降尺度方法对渭河流域气候要素的模拟及预估

利用渭河流域21个气象站点1960-2010年的逐月降水、气温、潜在蒸散和NCEP再分析资料,采用逐步回归的统计降尺度方法,建立了月序列的统计降尺度模型,并将模型应用于CMIP5中CanESM2模式下RCP4.5情景,产生了未来气候要素的变化情景,主要结论如下:1)该法对潜在蒸散的模拟效果最好,气温次之,降水最差.2)对未来气候要素的预估从时间变化上看,各时期月降水相对于基准期而言稍有减少,气温相差不大,潜在蒸散稍有增大.3)从空间变化上看,未来多年平均降水和潜在蒸散分布呈现出由东南向西北逐渐减少的趋势,而气温分布呈现出由南向北逐渐降低的趋势.     

澜沧江流域气候时空变化规律

利用澜沧江流域上的25个台站1978―2017年全年、4季的平均气温和降水资料,分别采用线性回归法、Mann-Kendall(M-K)突变检验法研究澜沧江流域近40年的年平均气温、4季平均气温、年降水、4季降水的时空变化特征和突变特征。结果表明,近40年来澜沧江流域气温整体呈现显著上升趋势,且存在较明显的地区差异性;年平均气温增幅为0.412℃/(10 a),4季增幅最大的为冬季,其余依次为秋、春、夏季;气温在2001年左右发生突变,突变后的气温变化呈现明显的上升趋势。澜沧江流域的年降水整体以5.05 mm/(10 a)的趋势减小,4季中,春、冬2季表现为增长趋势,夏、秋2季为减小趋势;降水变化趋势在流域上同样具有较明显的地区差异性;结合突变检验的结果可知,澜沧江流域的降水并不存在突变特征。     

郑州市5—9月降水的日变化特征

利用1955—2005年5—9月郑州气象站逐时降水资料,应用逐时降水量、逐时降水频次、逐时降水强度和不同持续时间降水4个指标和多项式拟合等数理统计方法,对郑州市降水的日变化特征进行了研究.结果表明:1郑州市夜雨特征明显,1:01—2:00为降水最为频发的时段,占统计日数近31%,各时次降水频次最大值出现在7月份,降水频次5月和6月显著相关,7月和8,9月份相关极为显著;25—9月各个时段平均降水强度具有明显的阶段性变化特征,可以用二次多项式拟合,且能通过信度为0.002的显著性水平检验;35,6月份平均降水强度均具有较显著的下降趋势,气候倾向率各自为-0.18 mm/10 h和-0.17 mm/10 h;7月份则具有较显著的上升趋势,速度为0.23 mm/10 h;8,9月份平均降水强度则以波动性为主,没有显著的趋势;4逐小时平均降水强度与降水发生频率之间有显著的线性相关关系,平均降水强度每提高1 mm/h,降水频次增加11.57次.     

1961-2014年石家庄地区降水量的时空变化特征

利用石家庄地区5个代表站1961—2014年的逐日降水资料,采用多种统计分析方法,分析了石家庄地区降水量的时空变化特征,结果表明石家庄地区年降水量从20世纪70年代开始下降,80年代达到最低,90年代有所增加,但也没有明显的上升趋势,21世纪初又开始下降.20世纪70年代降水量的减少春季和秋季贡献最大,80年代降水量的减少和90年代降水量的增加主要是夏季的贡献.石家庄地区年降水量起伏较大,1963年降水量最多,为1 038.4 mm,2014年最少,仅为276.2 mm.近54年石家庄年降水量在波动中呈现下降趋势,线性趋势为-11.0 mm/(10 a),但下降趋势并不明显.石家庄北部年降水量呈上升趋势,市区及东部、南部和西部年降水量均呈下降趋势,变化趋势均不明显.近54年,石家庄春季降水量呈上升趋势,线性趋势为0.9 mm/(10 a),夏季、秋季和冬季降水量均呈下降趋势,线性趋势分别为-11.9,-1.1和-0.3 mm/(10 a),上升或下降趋势均不明显.夏季降水减少是导致石家庄年降水减少的主要原因.石家庄四季降水量变化趋势的空间分布具有明显的季节特征和区域特征.石家庄四季降水量均存在显著周期变化.     

西北干旱区近50年气候变化特征与趋势

20世纪后期全球增暖趋势越来越明显,受全球增暖的影响,西北地区的气候也将受到不同程度的影 响。选取了西北干旱区1951～2000年的21个代表站点气温、降水量资料,采用趋势系数法对西北干旱区近 50年气温和降水变化进行分析,找出各分区的变化趋势。结果表明:近50年西北干旱区气温呈上升趋势 (0.22℃/10a),1986年后气温明显升高;柴达木盆地和新疆北部升温较大;各季都有增温趋势,贡献最大的 是秋冬两季。降水变化有增加的趋势(3.2mm/10a),年降水量贡献最大的是夏季;各区降水都有增加,其 中新疆北部降水增加最多。西北干旱区近50年气温升高趋势是南北高,中间低;降水量增加趋势从东南向西 北呈现递增的格局。     

新疆近50 a气候的变化特征

利用新疆地区具有较好代表性的23个气象台站1960—2009年的历史气候资料,运用线性倾向估计对新疆地区近50 a来气候变化的主要特征进行了分析.结果表明:近50 a来,新疆地区能量供给因子中的最高、最低和平均温度都呈明显的上升趋势,而日照时数、温度年较差呈明显的下降趋势,云量的变化趋势不明显并略有下降;空气动力因子风速的下降趋势显著;湿度因子中空气相对湿度和降水量略有上升趋势,而水汽压有明显上升趋势.受此影响,近50 a新疆地区气候总体趋于干向湿发展的趋势,气候朝暖湿方向变化.     

近58 a南岳高山站气候变化特征分析

采用1953—2010年南岳高山站逐日气象资料,运用线性回归、突变分析和小波分析方法,对该站平均风速、气温和降水的气候变化特征进行了分析,并对与平均风速变化密切相关的气温和降水进行了年际变化特征比较.结果表明:1)年和四季平均风速均呈明显减小趋势,在20世纪90年代前后风速有由大到小的突变,年平均风速存在显著的准2 a和准4 a周期;2)年平均气温、最低气温、最高气温均呈明显升高趋势,气温存在显著的准2 a和准4 a周期,且于20世纪90年代中期前后气温有由偏低向偏高的突变;3)年降水量呈下降趋势,存在显著的准2 a和准3 a周期;4)风速与平均气温、最高气温和最低气温呈负相关关系,均通过0.01显著性检验,风速与降水的相关性没有通过显著性检验,但风速与降水的变化趋势在20世纪60年代中后期、70年代中期到21世纪初有较好的反相位变化.     

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.     

滇池流域近60年降水变化趋势及突变与周期分析

为了更好地揭示滇池流域的降水变化特征,基于滇池流域安宁、嵩明、晋宁、呈贡、昆明5个气象站近60年逐日降水量资料,采用线性回归、离差系数计算、Mann-Kendall检验、滑动t检验和Morlet小波分析等方法分析了滇池流域的降水变化特征.结果表明:1滇池流域年降水量总体呈不明显下降趋势,呈贡和晋宁两站年降水量下降趋势相对较为明显,年降水倾向率分别为-23.5 mm/10 a、-22.6 mm/10 a;2各气象站年降水量的年代际变化表现不同,在20世纪90年代滇池流域降水丰富,进入21世纪之后降水量逐渐呈减少趋势;3滇池流域各气象站年降水量的突变点年份不同,安宁站和晋宁站无突变点;嵩明站在20世纪60年代存在突变点,是降水量增加的开始;呈贡站突变年份为2011年,是降水减少的开始;昆明站突变年份为2009年,是降水减少的开始;4各气象站年降水量都存在三个时间尺度的周期变化,主导周期大致为3~10 a.     

1951—2013年周口地区降水时空变化特征研究

为了研究区域降水的时空演变规律,根据周口地区28个雨量站1951—2013年的月降水量实测资料,利用经验正交函数(EOF)分析法、Mann-Kendall检验法及Morlet小波分析法,分析了周口地区63年来降水的空间分布、时间系数变化特征和时间序列的趋势性、突变性及周期性。结果表明,周口地区降水的空间分布有3种模式:全市丰(枯)一致型、南丰(枯)北枯(丰)型和东丰(枯)西枯(丰)型,其中全市丰(枯)一致型为周口地区降水的主要分布模式,其中1966年的全市降水偏枯和2003年的全市降水偏丰最为典型;周口地区降水量由东南向西北逐渐减小,各站点降水趋势变化不一,西南部呈下降趋势,中北部呈上升趋势,降水总体呈下降趋势;区域整体降水在1997年发生了突变,整体降水周期性变化明显,存在时间尺度为21 a的变化周期。研究结果可为周口地区的农业生产以及旱涝预警和减灾防灾提供理论支撑。     

宝鸡市降水变化特征分析

采用Mann-Kendall检验法和谱分析方法,分析了宝鸡市1954-2004年的降水资料,得出了年降水序列存在着减少的趋势,而季降水序列分别存在着不同的变化趋势,特别是春季和冬季,春季降水呈现出较为显著的减少趋势,冬季降水则与之相反,呈现出增加的趋势,夏秋两季的趋势不明显;得出了年降水和季降水序列的周期变化规律.通过本文的分析,将会为宝鸡市降水的中长期预测及水资源的合理利用提供参考.     

1988—2017年河北省干旱时空变化特征分析

为研究河北省多年来的干旱发生情况,利用1988—2017年30年间河北省20个地市的逐月降水资料,以降水距平百分率作为干旱等级的评价指标,研究河北省降水的年际、季节变化特征以及年尺度、季尺度、空间尺度上的干旱特征。结果表明:①河北省降水年际变化呈现上升趋势,春季、秋季、冬季的降水均呈增加趋势,夏季降水呈减少趋势;②秋季降水呈显著增加趋势;③1988—2017年间有7 a发生不同程度的干旱,发生干旱的平均频率为23%;④冬季发生干旱的频率最高,发生重大干旱的可能性也最大;⑤20个地市中,青龙地区最易发生干旱。该研究结果可为河北省的干旱监测、干旱评估、干旱预警和抗旱减灾提供理论依据。