1960—2010年河南省极端气候事件变化趋势

根据1960—2010年河南省18个气象观测站的逐日平均气温、最低气温、最高气温及降水资料,采用国际气候诊断与指数小组所定义的极端气候指标,通过Mann Kendall检测、线性趋势法等方法对河南省极端气候的变化趋势进行了分析。结果表明:1河南省冷夜、冷日均呈减小趋势,暖夜、暖日均呈增大趋势,年湿期降水总量、重湿日数和简单降水强度指数均呈增大趋势;220世纪80年代后极端降水事件呈明显增加趋势;3大多数站点在20世纪80年代后年最高气温和年最低气温均显著升高。     

1960—2018年嫩江流域极端降水事件时空变化特征

本文选取嫩江流域12个站点1960—2018年逐日降水资料,采用线性回归、Mann-Kendall检验、小波分析、R/S分析等方法,分析了该流域极端降水事件的时空变化特征及未来变化趋势.结果表明:流域平均年降水量、大雨日数、日最大降水量、强降水量等4个极端降水指数均表现出上升趋势,但趋势不显著;各极端降水指数时间序列均存在3个明显的周期变化;流域年降水量与强降水量空间分布趋势均为由上游至下游逐渐递减,暴雨中心出现在嫩江右岸支流雅鲁河上,各极端降水指数在流域内的多数地区均表现为正增长;未来流域多数地区各极端降水指数的变化趋势仍将以上升为主.     

1951年-2010年贵阳市气温变化特征分析

利用贵阳站1951年-2010年的逐月、年气温时间序列,运用滑动平均法、累积距平法和Mann-Kendall趋势检验法,分析了贵阳市的年、季气温变化特征。结果表明:贵阳60a来,年平均气温呈微弱下降趋势;年平均最高气温下降趋势较明显,其下降倾向率为0.14℃/10a,年平均最低气温无明显变化;极端最高气温呈微弱下降趋势,极端最低气温显著上升,上升倾向率为0.28℃/10a;对于不同季节,春、夏季的年平均气温下降幅度比秋、冬季明显;春、夏季的年平均最高气温下降幅度也比秋、冬季明显;各个季节年平均最低气温变化均不明显;春、冬季的极端最高气温比夏、秋季的下降显著;秋、冬季的极端最低气温增加最为突出,对年极端最低气温的上升贡献最大,春季的极端最低气温增加的最微弱。各季及年的极端最低气温的显著上升和极端最高气温的缓慢下降,表明贵阳的极端气温变化正趋于缓和。     

黄河源区近50a极端气候变化趋势分析

基于黄河源区及周边15个气象站1961—2012年的气象数据,运用极端气候指数法、距平分析法和Mann-Kendall趋势检验法分析了黄河源区52 a来降水和气温的时空变化趋势,剖析了极端气候指数的变化特点。结果表明:黄河源区各气象站年平均气温、极端高温和极端低温均呈一致性显著上升趋势;年降水量呈西部增大、东部减小的趋势;年最大5 d连续降水量和年无降水日数主要表现为西部减小、东部增大,且最大前十位的无降水日数在1990—2012年频繁出现,这说明近23 a来黄河源区西部湿润化趋势明显,而东部极端暴雨事件日趋严重,干旱化呈加剧趋势。     

横断山区极端气候变化的时空格局

针对全球气候变化下不同区域极端气候事件显著增加问题,为了揭示横断山区极端气候变化的时空演变规律,基于横断山区129个气象站点1970—2019年的逐日降水和气温数据,分析了横断山区27个极端气候指数的时空变化特征,利用广义极值分布揭示了部分极端指数的频率特征,并对比分析与其他地区极端气候指数变化的规律。研究表明:(1)近50年来横断山区大部分区域的各极端降水指数变化趋势不明显,北部极端降水事件的发生频次和强度低于南部。横断山区南部和西部边缘地区发生极端降水事件的频次和强度较大。(2)横断山区内90%以上站点的极端气温暖指数显著上升,极端气温冷指数显著下降。南北气温差异显著,以青藏高原为界,北部气温日较差大,平均在13.83℃,几乎无热夜日数,南部气温日较差小,平均为11.38℃,南部平均的冰冻日数在1 d左右。极端高温较普遍的发生在南部和东部的干旱河谷中,且发生强度有增加的趋势。(3)随着重现期的增加,持续干燥期(CDD)大于110 d的区域逐渐由西部扩大到金沙江下游流域;在不同重现期下,持续降雨期(CWD)和年降水总量(PRCPTOT)的高值区集中在西部和南部的边缘;北部的日最大降水量(RX1day)在不同重现期下变化不显著,在60 mm以下;最低气温极小值(TNn)和最高气温极大值(TXx)在空间分布上北低南高,40℃以上的高温普遍发生在南部的干旱河谷。     

赣县近60a气温与降雨量变化趋势研究

利用江西省赣县气象站1951年-2008年的气温和降雨资料分析了该地区全年和各季气温与降雨量变化趋势情况,结果表明:赣县近60a来气温呈现上升趋势,年均气温的倾向率为0.108℃/10a,暖冬现象特别显著;赣县年降雨量以4.6mm/10a趋势下降,但冬季和夏季降雨量有增加趋势;年内降雨量分配不均,主要集中在春夏阶段;夏季气温与降雨量变化相关性较显著,其他时段均不显著;采用Mann-Kendall趋势分析法对各时段的气温和降雨量的趋势变化进行了分析,进一步揭示了气温与降雨量多年来的变化趋势。     

海河流域1961年-2010年极端气温与降水变化趋势分析

以海河流域30个气象基准站1956年-2010年气温和降水日值资料为基础,选取12个表征极端气候变化指标,分析了该流域极端气温与降水的变化趋势。结果表明:海河流域极端高温的强度、频度和持续时间均有较强的增加趋势;极端低温的强度、频度显著降低,反映出流域整体增温的气候变化背景;流域短历时极端降水强度有增大趋势,年极端降水的发生频次降低,连续湿日表现出一定的减少趋势,而连续干日在近几十年来有一定的增加趋势,区域呈现弱干化趋势。从年代际变化特征看,20世纪90年代以来,年极端高温事件和短历时强降水事件发生趋于频繁,而长持续性降水事件的降水量减少。海河流域整体的暖干趋势以及降水集中的趋势,将对农业生产、水资源开发利用造成不利影响,同时,短历时极端强降水事件的增加可能加剧局地的山洪灾害和城市内涝的风险。     

近50年辽宁省极端气候事件的趋势变化及空间特征

为明确辽宁省近50年极端气候事件的趋势变化特征以及时空分布情况,本文以辽宁省1964—2015年逐日平均气温、最低气温、最高气温以及降水数据为基础,选取省域范围内的23个气象站点,依据世界气象组织(WMO)确定的"气候变化检测和指标",选取适用于研究区的8个极端气温指数和4个降水指数,采用线性趋势法、Mann-Kendall突变检验法及反距离加权插值法,分析近50年来辽宁省极端气温和降水事件的时空演变特征。结果表明:时间尺度上,表征极端高温事件的极端最高温、夏日日数、暖昼、暖夜日数逐渐增多且在未来一段时间具有持续上升趋势;极端低温事件指数如霜冻日数、冷昼数、冷夜数均表现为下降趋势变化;极端降水指数除普通日降水强度较为平稳外均呈上升趋势,辽宁省极端降水事件增加。空间尺度上,极端最高温、最低温、霜冻日数、夏日日数呈由北向南递减的规律,冷夜、冷昼、暖夜、暖昼数呈不规律分布。与降水量相关的极端降水指数呈南高北低,东高西低的格局。     

1960年-2012年长三角地区极端气温时空变化特征

利用1960年-2012年长三角地区34个气象站逐日气温资料,采用趋势分析、小波分析、Mann-Kendall检验、样条插值等方法,分析了长三角地区的极端气温时空变化特征。结果表明:近53年,冷指数均呈显著上升趋势,且均通过了0.01的信度检验,气候倾向率分别达-2.8d/(10a)、-4.1d/(10a)和0.45℃/(10a),暖指数虽也有上升趋势但趋势较为不显著,仅有暖昼指数与极端最高气温通过了0.05的信度检验。空间分布上,高温日数和极端最高气温呈北低南高、东低西高、沿海低内陆高的分布规律,低温日数和极端最低气温与之相反。变化趋势上,极端气温指数基本均表现为上升趋势,其中极端低温和极端高温上升趋势最明显的地区为上海、南京、杭州等大城市及其周边区域。     

海河流域1961-2010年极端气温与降水变化趋势分析

以海河流域30个气象基准站1956年－2010年气温和降水日值资料为基础,选取12个表征极端气候变化指标,分析了海河该流域极端气温与降水的变化趋势。结果表明：海河流域极端高温的强度、频度和持续时间均有较强的增加趋势,;极端低温的强度、频度显著降低,反映出流域整体增温的气候变化背景。;海河流域短历时极端降水强度有增大趋势,年极端降水的发生频次降低,连续湿日表现出一定的减少趋势,而连续干日在近几十年来有一定的增加趋势,区域呈现弱干化趋势。从年代际变化特征看,20世纪90年代以来,年极端高温事件和短历时强降水事件发生趋于频繁,而长持续性降水事件的降水量减少。海河流域整体的暖干趋势以及降水集中的趋势,将对农业生产、水资源开发利用造成不利影响;,同时,短历时极端强降水事件的增加可能加剧局地的山洪灾害和城市内涝的风险。     

昆明地区降水、气温及极端天气的长期变化趋势

利用昆明气象站1951年-2013年逐日气温和降水资料,采用线性趋势、Sen斜率估计、Mann-Kendall等方法分析昆明降水、气温和极端天气的变化特征与趋势,结果表明:1951年-2013年间,1994是年平均气温突变点;年平均气温和四季气温均呈升温趋势;年降水量和夏、秋两季降水量呈下降趋势,春、冬两季降水呈上升趋势,但趋势并不显著;在极端降水指数中,持续湿期呈下降趋势,持续干期和一日最大降水量呈上升趋势,趋势并不显著;在极端温度指数中,热日持续指数、暖夜指数及暖昼指数均呈显著上升趋势,冷日持续指数、冷夜指数及冷日指数均呈显著下降趋势。     

蚂蚁森林种植地鄂尔多斯市1959-2018年气温及降水变化特征研究

基于鄂尔多斯市3个气象站点1959-2018年逐月降水及气温数据,使用M-K检验法、滑动平均、Morlet小波分析法、线性回归及R/S分析法,对蚂蚁森林种植地鄂尔多斯市1959-2018年气温及降水特征进行分析。结果表明:近60年鄂尔多斯市年平均气温、年降水量和年极端气温呈上升趋势,气候正向暖湿化发展; 1993、1970、1987和1961年分别为年平均气温和年极端最高、最低气温以及年降水量的突变时间;年极端最低、最高气温和年降水量以及年平均气温的共振周期为28 a;在鄂尔多斯市未来气候变化特征分析的Hurst指数中,年降水量小于0. 5,年极端最低气温、最高气温和年平均气温均高于0. 5,表明气温在未来一段时期还会呈上升趋势,降水则呈下降趋势。     

1961-2005年黄河流域极端气候事件变化趋势

利用黄河流域58个气象站点1961-2005年的逐日平均气温、最高气温、最低气温和逐日降水量数据,采用百分比阈值法定义极端气温和极端强降水事件,计算气象综合干旱指数(CI),并分析了黄河流域极端气候事件的变化趋势及其空间格局.结果表明:黄河流域极端低温和极端高温天数分别呈减少和增加趋势,平均速率分别为-3.8d/10a和1.7d/10a;年极端强降水总量的变化趋势存在着明显的区域差异,河源区增加最显著,而中游的黄土高原中、东部减少最显著;干旱天数呈减少趋势,河源区减幅最大,河套-宁夏平原以及鄂尔多斯高原西北部的减幅最小.     

上海市不同历时暴雨组合概率研究

基于上海市徐家汇站1960—2011年的日降雨资料,分析上海市年最大1d和3d降水量年际变化和年代际变化特性;择优选择GH Copula函数构建了年最大1 d与3 d降水量的联合分布模型,并推算它们的同现重现期和组合风险概率。结果表明:年最大1 d和3 d降水随时间呈增加趋势,自20世纪70年代开始其均值随年代增加;年最大1 d和3 d设计暴雨同频遭遇风险率在75%~85%之间,且同现风险率随年最大1 d设计暴雨值增大而增加。在设计上海市防洪排涝标准时若考虑最大1 d和3 d降水量的遭遇组合,有利于提升防洪排涝能力,保障防洪安全。     

金沙江流域极端强降水分布拟合

极端降水的统计分布研究是当前国内外极端水文事件研究的前沿方向之一。根据金沙江流域45个气象站的长系列日降水资料,采用年极大值抽样方法建立了不同统计时段(最大1 d、最大3 d、最大7 d等)的降水极值系列,通过比选11种常见的概率分布函数确定了金沙江流域极端强降水的最优分布。对基于站点与面暴雨的2套极端强降水序列的频率分析表明,韦克比分布是拟合金沙江流域极端强降水发生概率的最优分布形式。     

洞庭湖流域极端降水变化特征分析

随着极端降水事件变率增强,洞庭湖流域频繁的极端洪旱事件严重威胁了地区人水和谐。基于洞庭湖流域28个国家气象站1961-2015年的逐日降水资料,采用RClim Dex模型定义阈值来识别极端降水事件,利用线性倾向估计法和集合经验模态分解(EEMD)组合的方法进一步分析了洞庭湖流域极端降水变化特征,由EEMD方法分解得到的各类极端降水指数的3个固有模态函数分量分别表现出3~6a、8~15a和21~27a的准周期。结果表明:洞庭湖流域极端降水频次峰值出现在6月,4-10月份极端降水频次之和占全年的82.7%,南岳和安化为极端降水高发带。洞庭湖流域除持续湿润日数CWD略有减小外,各项极端降水指数均表现出小幅上升趋势。在空间分布上,该流域东南部受山区地形地貌的影响,极端降水呈明显上升趋势。洞庭湖流域极端降水时空格局变化特征分析对流域水资源开发利用和水安全预警具有重要参考价值。     

马尔康市1954—2019年降水与旱涝灾害变化

利用马尔康市1954—2019年逐月气温、降水量实测资料,基于气候倾向率、突变检验、信噪比检验、周期估算等方法对本区气候变化、旱涝灾害演变特征进行分析,并借助ADF检验、Granger因果关系分析来验证旱涝灾害的驱动因子。结果显示：马尔康市年均气温、年降水量均呈显著上升趋势,气候有暖湿化倾向;多年平均降水量以16.29 mm/(10 a)的速率增加,以夏季、秋季增多明显,春季增幅最小;2001年为本区气候突变点,气温突变后的旱涝灾害呈增多态势,极端洪涝事件更为频繁,2015—2019年是一次重大洪涝事件;太阳黑子活动与ENSO事件皆为降水量变化的Granger原因。厄尔尼诺与南方涛动事件(ENSO)事件与马尔康地区的旱涝灾害在6.6 a上有较同步的共振周期,滞后期为2 a的ENSO事件是旱涝变化的主要诱因之一。ENSO事件在年尺度上为区域旱涝预警提供了重要理论支撑。     

西藏那曲流域典型测站气候特征分析

以西藏那曲流域的安多站和那曲站两个气象站点逐日气象数据为基础,分别采用Mann-Kendall检验、最大熵谱分析、滑动t检验、Yamamoto检验等方法对两站点的降水量、无雨日、年平均气温以及潜在蒸散量的趋势性、周期性、突变性进行检验,并对降水的年内分配以及不同强度的降水变化趋势进行分析。结果表明:安多站和那曲站年降水量呈显著上升趋势,无雨日显著下降;降水以夏季降水为主,主要分布在6~9月,且以小雨等级为主,中雨次之;各等级降水的年降水量和频次均呈上升趋势;年平均气温、年最低最高气温均呈上升趋势,且年最低气温上升趋势较年最高气温显著,两站年最大温差呈下降趋势;潜在蒸散量的变化趋势与年平均气温的趋势相似。     

Spatial Pattern Characterization and Multivariate Hydrological Frequency Analysis of Extreme Precipitation in the Pearl River Basin, China

Consecutive extreme rainfall events, especially those having unfavourable spatio-temporal patterns, always trigger large floods. This paper aims to examine, through the multivariate hydrological frequency analysis, the probability of the synchronous occurrence of rainfall extremes in the Pearl River basin. The copula method together with the stationarity and independence tests, which are crucial to the valid use of statistical methods in regional frequency analyses, were applied in the study. The obtained results indicate that: (1) major precipitation events of the annual maximum 1-, 3-, 5- and 7-day rainfall recorded at 42 stations are the flat looking series and variables are independent, (2) the marginal distribution of all extreme rainfall variables in four homogeneous hydrologic regions fits the log-normal probability distribution and most of their joint distribution fits the Gumbel-Hougaard distribution, (3) on that basis the contour maps of the joint distribution of annual maximum 1-, 3-, 5- and 7-day rainfall between different regions are drawn and the probability of the synchronous occurrence of the extreme rainfalls in different regions are estimated. These findings have great practical value for the regional water resources and flood risk management and are important in exploration of the spatial patterns of rainfall extremes in the Pearl River basin in order to reveal the underlying linkages between precipitation and floods from a broader geographical perspective.     

气候变化对黑河流域水资源影响分析

在全球气候变暖的背景下,选取水资源紧缺的黑河流域作为研究对象,使用统计方法分析了黑河产流区气温、降雨、蒸发、径流变化规律。得出的结论是：黑河流域气温升高同全球变暖趋势相一致,且升温幅度大于全球平均气温升高值,从20世纪70年代到现在,黑河流域平均气温升高了1cc左右：产流区降水量围绕多年均值波动,有增加趋势;产流区蒸发量自20世纪80年代至目前呈下降趋势,特别是20世纪90年代以后．蒸发量下降较多;径流围绕多年均值波动,有增加趋势;随着气温升高,极端气候事件洪水、干旱灾害发生风险加大。