平远县近48年气候变化特征

从平远县1961～2008年的逐年平均温度、各季度的平均气温、降水资料和霜冻日数等气候资料进行分析,结果表明,近48年来平远县气温呈波动上升趋势,降水量呈现微弱上升趋势,但总体而言,变化不明显。降水主要集中在汛期,霜冻日数呈逐年减少的下降趋势。     

基于SPEI指数的京津冀地区干旱特征分析

为明确不同尺度的干旱特征及其对气候变化的响应,选取1961—2016年京津冀地区24个气象站逐日气象观测数据,计算不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI),应用Mann-Kendall突变检验、干旱评价指标、气候倾向率、旋转经验正交函数(REOF)等方法,分析了京津冀地区近56 a来的干旱特征,结果表明:从年际变化看,京津冀地区呈干旱减轻趋势;从季节变化看,除夏季具干旱化趋势外,春、秋、冬季均呈湿润化趋势,秋季湿润化显著;干旱范围呈全域性,干旱强度以轻旱和中旱为主;从空间分布上看,京津冀地区总体表现出西部湿润化、东部干旱化的趋势;根据载荷向量的空间异常分布,京津冀地区可分为北部中区(Ⅰ区)、北部东区(Ⅱ区)、北部西区(Ⅲ区)和南部区(Ⅳ区),其中Ⅰ、Ⅱ区干旱加剧,Ⅲ、Ⅳ区则呈现湿润化趋势。     

基于SPEI干旱指数的陕西省干旱时空分布特征分析

陕西省属于生态脆弱区且旱灾频发。基于陕西省1956-2016年18个气象站点的实测气象资料,利用Penman-Monteith模型计算年尺度标准降水蒸散指数(SPEI),并结合滑动平均、MK检验、小波分析和Kring空间插值法等方法探讨了陕西省61年来的干旱时空变化特征。结果表明:从时间变化上看,陕西省SPEI指数呈现在波动中下降趋势,表明全省正在向干旱化发展,但总体变化趋势不显著;全省干旱影响范围自1986年起呈现显著扩大化趋势; SPEI指数在1980年出现突然减小的变异点; SPEI指数周期存在多时间尺度特征,具有5,16和30a的三个主震荡周期;从空间变化上看,全省有不同程度干旱发生,各站点分布差异较大且不均衡,干旱频率由大到小依次为中旱轻旱特旱重旱,重旱发生频率最低,高值中心位于延安站,中旱发生频率最高且分布范围最大,高值中心位于略阳站和汉中站。此研究可为全省防灾防旱,农业生产以及政策制定提供科学依据。     

1961—2016 年中国冰雹日数时空演变特征

采用 1961—2016 年 2 481 站的冰雹日数数据，利用多种统计方法分析了中国及七大地理分 区的冰雹日数时空分布特征和周期变化规律。结果表明: 1961—2016 年中国整体及其不同区域的冰 雹日数整体均呈减少趋势，且西藏(东南)地区明显高(低)于其他 6 个分区和全国平均水平。全国和 七大地理分区的年均冰雹日数在 5 年以下和 30 ～ 60 年尺度上的振荡周期相对显著，且大致都在 1990s 中期至 2000s 中期发生突变。中国冰雹事件多发区域比较稳定，且在分布上西部地区较多，东部地区 较少; 地表复杂地区较多，地表单一地区较少; 高原和山地较多，平原较少; 迎风坡较多，背风坡较 少。2000s 和 2010s 为全国冰雹日数偏多的年代，而 1960s 和 1990s 则偏少。1961—2016 年全国年均 冰雹日数呈增加趋势的地区分布较少，而呈减少趋势的地区主要集中在西藏、青海南部及东北部、四 川西部、新疆西北部、内蒙古中部及其交界的河北北部、内蒙古东北部、黑龙江中部和吉林东部地 区。全国年均冰雹日数波动特征从东南沿海向西北内陆呈现“两端高、中间低”的分布特征。波动较 大的地区主要分布在华东、华南、华中、重庆、四川东部、陕西南部、内蒙古西部、新疆东部及其交 界的甘肃地区、新疆南部及其交界西藏地区。     

黄河上游青海水风光蓄一体化发电系统研究

随着双碳目标加速落实与黄河流域生态保护和高质量发展规划实施,统筹推进水风光一体化基地建设并构建多能互补发电系统,能提升跨省跨区电网错峰支援和余缺互济能力。通过采用归纳梳理的方法对黄河上游青海省水风光资源和多能互补著绩进行了分析,结果表明：青海南部水电势能、北部太阳能和西部风能资源潜力较大,但各种新能源随开发规模的扩大其可开发潜力呈下降趋势。青海省规划的风光容量配比为0.6∶0.4,2025年情景下水电与风光配比为1∶1.2,2035年情景水平下为1∶1.25。此外,在电网系统中尽可能少接风电多接光伏且弃电率保证在5%以内对电网稳定运行和投资成本具有正反馈作用。     

汉江流域中上游日降雨集中度时空格局研究

利用汉江流域中上游27个雨量站1977～2016年的日降雨资料,采用M-K趋势检验,ArcGIS空间插值分析了40 a来日降雨集中指数(CI)、降雨集中度(PCD)和降雨集中期(PCP)3个指标。结果表明:①汉江中上游流域降雨分配极不均匀,研究区中部地区40 a日雨量CI值中部最小,东部和西部较大;33%的雨量站CI值呈下降趋势,年内降雨有越来越集中的趋势,但下降趋势均不显著。②降雨集中度较高,PCD最大值位于老河口,最小值位于略阳。中部站点PCD有上升趋势,降雨集中程度越来越高。③降雨集中期PCP最小值位于钟祥,最大值位于佛坪,平均PCP值沿东南—西北方向表现出明显的增加趋势。④汉江中上游流域降雨具有年内分配集中度下降,集中期提前的特征。     

粤港澳大湾区1961—2014年降水时空演变特征分析EI北大核心CSCD

利用粤港澳大湾区31个气象站点1961—2014年逐日降水资料,采用Mann-Kendall非参数检验法、Hurst指数、小波分析法、经验正交函数(EOF)分解法等方法,分析区域年、季节降水时空演变规律。结果表明:1961—2014粤港澳大湾区降水波动较大,时空分布不均,年、冬季、春季降水量呈不显著上升趋势,秋季呈不显著下降趋势;春夏两季降水分别在1964—1965年和1965—1966年发生突变;降水变化的整体方向将继承过去的趋势,系统的平均循环长度分别为4 a、6 a、8 a、10 a和11 a;年降水量变化以28 a为主周期,以18 a、13 a和6 a为次周期;年降水量总体上从东南至西北呈现递减趋势;大湾区降水主要是全区一致的变化,其次为东部沿海地区及西北部封开、怀集地区与内陆地区反位向分布。     

近55年来新疆多时间尺度干旱格局演变特征

在气候变暖背景下,全球干旱问题日益严峻。采用新疆地区55个气象站观测数据,基于不同时间尺度标准化降水蒸散发指数(SPEI),结合ArcGIS反距离插值法,分析了1961—2015年新疆地区的干旱变化特征。结果表明,近55 a来,新疆地区降水和气温整体呈波动上升趋势,近15 a气温在高位波动,而降水呈波动下降趋势,引起区域干湿格局变化;新疆地区主要是以轻度和中等干旱事件为主;1961—1996年气候呈变湿趋势,干旱范围减小,强度减弱,且以局域性和区域性干旱为主;1997—2015年呈变干趋势,干旱范围扩大,强度和频次加强,以区域性和全域性干旱为主。研究结论对研究区水资源的管理和灾害防控等有着重要参考价值。     

1961—2016年西昌气候干湿演变趋势研究

区域气候分析是对全球尺度气候研究的优化与补充,对预测区域气候变化趋势和极端天气发生具有重要意义。基于西昌市1961—2016年的气温和降水逐日资料,采用累积距平、时间序列非参数趋势分析(ITA法和ITA-CB法)和标准化降水蒸发指数(SPEI)等方法,从年内和年际尺度上系统揭示其气温、降水与气象干湿变化特征。结果表明：(1)西昌市年内气温与降水量分布特征相似,二者最大值均出现在7月,气温最小值出现在1月,降水量则出现在2月,年际均温与年代际均温均呈明显上升趋势,年代际降水量呈缓慢上升趋势;(2)近56 a西昌市气象干湿变化明显,SPEI呈波动式下降趋势,SPEI与气温成显著负相关关系(p<0.05),与降水量成极显著正相关关系(p<0.01),受气温明显升高的影响,2003年以来的干旱程度愈加严重,SPEI负值占比达78.6%,2010s干旱至极干旱等级占比升至28.6%;(3)年均降水量在低值区呈上升趋势,在高值区呈下降趋势,年均温在低值区与高值区呈上升趋势,在中值区以上升为主,SPEI在低值区呈上升趋势,而在中值区与高值区呈现下降趋势。研究结果可为西昌市应对气候变化、制...     

近50年重庆市气候干湿变化时空特征

以重庆市34个气象站点1961—2011年降雨、气温、相对湿度等资料为基础,计算了近50 a全市的湿润指数。运用Kriging法将年均气温、降雨和湿润指数的倾向率和倾向系数进行空间插值,并对反映气候干湿变化的年气温、降雨量和气候湿润指数等时空特征进行了分析。结果表明:①近50 a,重庆年均气温呈波动上升趋势,上升速率为0.09 ℃/(10 a),空间分布上年均气温呈现由西南向东北升高,但整体差异不显著;②降雨量呈波动下降趋势,年均降雨量倾向率为15 mm/(10 a),空间上有从东南向西北递减的趋势;③重庆市湿润指数总体上略有下降,其空间特征表现为由东南向西北逐渐趋于干旱,下降幅度呈由东南向西北递减趋势,但总体差异性不显著;④气温、降雨与湿润指数相关系数分别为-0.465和0.950。     

内蒙古农田潜在蒸散量敏感系数时空分布规律研究

为了得出对潜在蒸散量(ET0)影响最大的气象因子,选择内蒙古自治区8个气象站点1961~2013年长时间逐日气象数据,利用Penman-Monteith(P-M)公式计算8个站点逐日ET0,并基于无维偏导数法计算了不同气象因子的敏感系数,对其年际、年内和空间变化趋势进行了分析,结果表明:内蒙古区平均温度的变化趋势最大,且不同站点正负取值不同,风速敏感系数呈自西南到东北逐渐降低趋势,日照敏感系数呈中部最高,两侧逐渐减小趋势,而相对湿度敏感系数呈自西南到东北逐渐升高趋势,对内蒙古ET0影响最大的气象因子为相对湿度,风速次之,日照和平均温度的影响较小。     

鄱阳湖流域气候变化和人类活动对入湖水沙的影响

近些年鄱阳湖湖区季节性干枯问题频繁出现,有必要对鄱阳湖入湖水沙变化进行进一步研究。利用鄱阳湖流域"五河"基本水文站1961～2016年实测的水沙及流域降雨量资料,通过线性趋势、双累积曲线、经验统计法和统计系列对比法研究鄱阳湖入湖水沙演变过程及影响因素。结果表明:鄱阳湖流域降雨量、侵蚀性降雨量、降雨侵蚀力年际变化均呈不显著的上升趋势(P0.05)。入湖径流量年际变化趋势不显著,而入湖输沙量呈极显著的下降趋势(P0.01),且存在1985年和2000年两个突变点。影响入湖径流量和输沙量的关键降雨指标为年降雨量和降雨侵蚀力。以1961～1984年为基准期,1985～1999年经验统计法和系列对比法计算的水利水保工程减沙效应分别为41.8%和33.4%,在2000～2016年分别为70.6%和66.8%,水库拦沙是入湖输沙量减少的主要原因。     

气候变化条件下流域径流演变趋势分析

为了预测流域未来径流演变趋势,通过主分量分析、降尺度模型和SWAT模型,预测分析了流域在大气环流模型(GCMs)A2/B2气候情景下2010—2099年的日最高最低气温、日降水和月径流量。主分量分析提取大尺度下气候预测因子的主成分,降尺度模型利用提取的主成分预测站点的最高最低气温和降水,SWAT模型利用预测的站点数据计算未来径流量。结果表明,A2/B2两种气候情景下流域未来气温呈波动上升趋势,降水、径流均呈波动下降趋势,其中B2情景变化幅度大于A2情景。     

洮儿河上中游区径流变化及影响因素研究

以洮儿河流域上中游区为例,以其控制性站点察尔森水库和洮南水文站的1961年~2010年降水量和径流量实测数据为研究依据,采用Mann-Kendall秩次相关检验法及双累积曲线法,分析研究区径流量的变化趋势,确定突变年,应用F检验法并通过对比突变年前后的径流变化,量化降水和人类活动对研究区径流变化的影响程度。结果表明,研究区降水量呈不显著下降趋势,径流量呈下降趋势;研究区径流量在1998年发生明显突变;1998年以前,研究区径流量的变化主要受降水的影响,1998年以后,降水对研究区径流量变化作用减小,人类活动对径流量的影响逐渐增加,径流变化受降水和人类活动的双重影响。     

近50年来额济纳三角洲气象要素变化对蒸发皿蒸发量的影响

识别蒸发皿蒸发量与气象要素的关系是认识气候变化对水循环影响的重要基础。根据额济纳旗气象站1961年-2001年的常规气象数据,建立了额济纳三角洲地区蒸发皿蒸发量与相关气象要素关系的Penpan模型,并据此估算了2002年-2011年的蒸发皿蒸发量,延展了蒸发皿蒸发量的时间序列,进而分析了1961年-2011年研究区蒸发皿蒸发量和相关气象要素的变化趋势及其相互关系。研究结果表明:(1)1961年-2011年期间,额济纳三角洲蒸发皿蒸发量呈下降趋势(气候倾向率为年-215.5mm/10a),而平均气温呈上升趋势,风速、总辐射、相对湿度则均呈下降趋势;(2)总体上,蒸发皿蒸发量对各气象因子的敏感程度从大到小依次为风速、相对湿度、太阳总辐射、平均气温;1961年-2011年,蒸发皿蒸发量对风速、相对湿度的敏感性呈下降趋势,对太阳总辐射、平均气温的敏感性呈上升趋势;(3)风速变化对蒸发皿蒸发量变化的贡献度最大,其次是相对湿度、平均气温、总辐射。     

1960-2016年冀西北地区降水时空变化特征研究

区域尺度的降水量时空特征研究对干旱半干旱地区的生态保育工作具有重大的现实意义。根据冀西北地区14个气象站点1960-2016年逐日降水资料,运用Mann-Kendall非参数检验法和反距离权重插值法,分析了该地区降水量时空变化规律。研究表明:1960-2016年研究区气候的季风性减弱,年内降水呈现秋、冬、春季增加,而夏季减少的趋势;平均年降水量呈增加趋势(Z=0. 13,β=0. 08 mm/a);区域内部干湿趋势空间差异较大,地处半干旱区的北部坝上地区4个站点皆呈减少趋势,地处半湿润区的南部坝下地区则各有5个站点分别呈增加和减少趋势;降水空间分布上呈东多西少、南多北少、自东南向西北递减趋势,并在中东部及西北部分别出现降水高值和低值中心。     

近50a来黄河源区降水、气温及径流变化分析

基于1961—2010年气象、径流资料,采用M-K趋势检验法分析了黄河源区近50 a来降水量、气温和径流量的变化规律及三者间的内在关系,探讨了气温、降水量对黄河源区径流量季节性变化的影响。结果显示,近50 a来黄河源区降水量、气温变化具有明显的时空差异;黄河源区春季降水量显著增加,年降水量呈微弱减小趋势但不显著,东南部高值区降水量呈下降趋势而西北部低值区的降水量呈增加趋势;各季节均显著升温,东南部气温高值区的升温幅度要低于西北部气温低值区的;近50 a来黄河源区径流量呈显著下降趋势,其夏季径流量主要受夏季季风降水量的影响,而春季径流主要受春季降雨/降雪和上一年冬季降雪的影响。     

黄淮海流域近50年气候分区时空演变特征

根据黄淮海流域及其周边地区204个气象站点1961~2010年(50年)的逐日气象资料,计算了干燥度中的潜在蒸散项,并在此基础上使用克里格(Kriging)插值法生成黄淮海流域干燥度和气候分区,分析近50年黄淮海地区基于干燥度的气候分区的时空演变特征。研究结果显示:(1)自1961年以来,黄淮海流域干燥度呈缓慢波动增大趋势,但增幅较小,其多年平均值为2.46,年干燥度在1998年前后有显著突变;(2)利用干燥度指数将黄淮海流域划分为湿润、半湿润、半干旱和干旱4个干湿气候区,近50年来半干旱区与其他干湿气候类型区之间的干湿度差异有逐渐加大的趋势;(3)从空间尺度上看,全流域干燥度总的特点是北大南小,呈现由北向南逐渐递减趋势。     

南水北调中线工程受水区降水时空变化特征分析

降水时空变化特征识别,是准确评估降水和引调水工程对区域地下水环境补给效果需优先解决的问题。文章采用30个雨量站1961—2020年逐年年降水量资料分析南水北调中线工程受水区降水时空变化特征,研究结果表明,受水区大部分站点数据质量较高,且具有较好的一致性;受水区年降水量存在较大空间差异性,各站点影响范围约150km;各站点年降水量以降低趋势为主,减少程度介于2.3～32.3mm/10a,且河北省饶阳站和天津市遵化站年降水量呈显著减少趋势。研究成果对区域生态补水和地下水管控方案制定具有指导意义。     

南水北调西线工程引水区气候变化趋势分析

以南水北调西线工程引水区及邻近地区共13个气象站近60年的降雨、温度、日照时数、平均风速、平均湿度、平均水汽压资料为基础,分别运用Mann-Kendal法、Hurst系数法和小波方法对气象系列进行趋势、持续性和周期性分析。结果表明:各气象站温度年序列均呈显著上升趋势,而四季中的冬季上升尤为明显;降雨年序列92%的站点呈不明显上升趋势,但在春季上升显著;日照年序列64%的站点呈下降趋势。在空间分布上,气候因子趋势显著的站点多集中在河源段。各气象因子的Hurst系数均大于0.5,说明系列正持续性效应明显,未来变化趋势与过去基本一致。此外,各气象因子序列具有较明显的6¹8年震荡周期。