辽西北地区45年来降水量变化趋势及其空间差异

辽西北地区是辽宁省的重点旱区。选取该地区39个雨量站1966~2010年的逐月降水资料,在分析该地区年、季降水量基本空间分布特征的基础上,采用线性倾向法分析其全年及各季降水量的长期变化趋势,并分析该趋势在空间上的差异性。结果表明,辽西北地区降水量季节分配不均,夏季占全年降水量的2/3;春、秋季多雨中心位于黑山县、新民市,冬季北移,夏季位于南部的绥中县和兴城市;全区春、冬季平均降水量呈增加趋势,夏、秋季呈减小趋势;年际变化上,春季降水距平高频振荡明显,夏季与年降水距平变化相似,秋季有尺度较长的丰枯周期,冬季降水量负距平年份较多,常连续出现;年降水量线性倾向与年降水量空间分布呈显著负相关,由东南向西北递增;季降水量空间分布为东南—西北分异,而其线性倾向值则以东—西分异为主。     

1980～2020年黑龙江省降水量时空变化特征

为探讨黑龙江省年降水量时空变化及降水场的类型，采用Mann-Kendall检验法、EOF分解法、Morlet小波分析等现代气候统计诊断中常用方法分析了1980～2020年黑龙江省降水量时空变化特征。结果表明，1980～2020年黑龙江省降水倾向率为15.52 mm/10a,即降水量有明显上升趋势，夏季降水量约占全年的65%,冬季仅占3%;受地形和气候的影响，黑龙江省降水量表现出显著的空间差异，整体表现为南部和中部的降水量较大，东部次之，西部和北部小；根据EOF分解，黑龙江省降水共分为3种模态6种降水场，其中第1模态表明全省降水偏多或偏少；第2模态表明省内中部和东北部降水偏多，西南部和大兴安岭地区降水偏少或相反，第3模态表明省内西南部降水偏多，东南部和大兴安岭地区降水偏少或相反；黑龙江省降水量存在11～30、3～7年两种尺度变化周期，28年为第一主周期。     

辽宁省年最大24h降水时空特征

为分析辽宁省最大24h降水时空特征,选取辽宁省46个雨量站1964~2013年的年最大24h降水量资料,利用EOF和REOF方法分析了辽宁省年最大24h降水量空间分布和时间变化。结果表明,辽宁省年最大24h降水量多年均值由东南部向西北部递减,总体呈带状分布,最大24h降水量的历史极值也大体由东南向西北递减;最大24h降水量在全省一致偏多或偏少,不同区域反向变化;辽宁省8个分区的最大24h降水量变化过程无相关性,区域特征明显。     

1961~2018年嘉陵江流域降水量时空分布特征

利用嘉陵江流域9个气象站点1961~2018年共58年实测降水资料,选用Morlet小波分析方法研究流域降水序列的多时间尺度,同时对降水数据做Mann Kendall非参数检验,并结合GIS空间分析技术,探讨了嘉陵江流域降水量年际变化特征、降水变化时间周期及空间分布特征。结果表明,嘉陵江流域58年的年平均降水量为9541 mm,并以3.9 mm/10a的速率减少,在1984年突变最明显,降水由丰变枯; 降水变化存在4个主周期,分别为32、14、8、3年,且周期波动强度依次由强到弱变化;受季风因素影响,流域降水地域性差异较为明显,由西北至东南方向呈逐渐上升趋势;只有达县和沙坪坝两区降水量呈增长趋势,增加倾向率分别为14.1、15.1 mm/10a,其余地区降水量均有不同程度的降低,所以东南地区偏涝。     

基于修正Z指数的黑龙江省旱涝时空特性分析

为研究黑龙江省旱涝时空特点,采用三种旱涝指标分析了黑龙江省23个气象站点1960~2015年逐日降水观测资料,并确定Z指数为单站旱涝指标;依据黑龙江省实际情况对Z指数界限值进行修订,并在此基础上分析了黑龙江省近56年旱涝时空特性,之后利用经验正交函数（EOF）进一步分析了黑龙江省旱涝分布空间特征。结果表明,时间上,黑龙江省旱涝交替发生,易发生连续性旱涝灾害,且旱涝存在27年左右的显著周期;空间上,黑龙江省中西部干旱发生次数较多,北部发生次数较少;中部洪涝发生次数较多,东南部及西部部分地区发生次数较少;EOF分析可知黑龙江省旱涝灾害分布类型为全局分布一致型、南北相反型、西北和东南方向相反三种。研究结果可为黑龙江省相关部门制定抗灾对策提供参考。     

基于修正Z指数的黑龙江省旱涝时空特性分析

为研究黑龙江省旱涝时空特点,采用三种旱涝指标分析了黑龙江省23个气象站点1960~2015年逐日降水观测资料,并确定Z指数为单站旱涝指标;依据黑龙江省实际情况对Z指数界限值进行修订,并在此基础上分析了黑龙江省近56年旱涝时空特性,之后利用经验正交函数(EOF)进一步分析了黑龙江省旱涝分布空间特征。结果表明,时间上,黑龙江省旱涝交替发生,易发生连续性旱涝灾害,且旱涝存在27年左右的显著周期;空间上,黑龙江省中西部干旱发生次数较多,北部发生次数较少;中部洪涝发生次数较多,东南部及西部部分地区发生次数较少;EOF分析可知黑龙江省旱涝灾害分布类型为全局分布一致型、南北相反型、西北和东南方向相反三种。研究结果可为黑龙江省相关部门制定抗灾对策提供参考。     

嘉陵江流域降水量时空分布特征

利用嘉陵江流域9个气象站点1961～2018年共58年实测降水资料,选用Morlet小波分析方法研究流域降水序列的多时间尺度,同时对降水数据做Mann-Kendall非参数检验,并结合GIS空间分析技术,探讨了嘉陵江流域降水量年际变化特征、降水变化时间周期及空间分布特征。结果表明,嘉陵江流域58年的年平均降水量为954.1mm,并以3.9mm/10a的速率减少,在1984年突变最明显,降水由丰变枯;降水变化存在4个主周期,分别为32、14、8、3年,且周期波动强度依次由强到弱变化;受季风因素影响,流域降水地域性差异较为明显,由西北至东南方向呈逐渐上升趋势;只有达县和沙坪坝两区降水量呈增长趋势,增加倾向率分别为14.1、15.1mm/10a,其余地区降水量均有不同程度的降低,所以东南地区偏涝。     

近50年淮河流域年降水量变化分析

为了解淮河流域年降水规律,利用淮河流域28个气象台站1958~2007年逐日降水资料,采用线性倾向估计、最大熵谱、小波分析、Mann Kendall突变检验、经验正交函数（EOF）分解、集对分析（SPA）等方法分析了淮河流域年降水事件特征及变化规律。检验结果表明,淮河流域面雨量及大部分台站降水量线性倾向率为正,沿海地区台站降水量线性倾向率为负;最大熵谱谱密度有两个峰值分别对应周期为2.5、7.1年;流域降水量经历过一次减少和一次增加的突变,但未达到显著性水平;南北反向变化的模态比较显著,降水分布具有很强的地域特色;淮河流域年降水量呈增加趋势,存在2~3年主周期震荡和7年左右的次周期,突变性不显著,降水量具有南部多于北部、山区多于平原、近海多于内陆的特点。     

莆田市1956~2012年降水量及径流变化分析

基于莆田市1956~2012年降水及径流资料,采用ARCGIS空间分析、线性倾向估计、滑动平均、累计距平、Mann-Kendall突变检验法及小波分析,对莆田市降水及径流变化特征进行了全面分析。结果表明,该地区降水空间分布不均,整体呈西北山区向东南沿海递减,年降水量整体呈增长趋势,但变化不显著,气候倾向率为13.5mm/10a,降水突变点为1961、1996年,存在25、20、8年周期变化;径流深地带分布趋势与降水量分布相似,多年平均径流深呈上升趋势,但不显著,变化倾向率为17.3mm/10a,突变点为1989年,存在20、25、12年周期性变化。     

广西极端连续降水变化趋势及周期性研究

为分析广西极端连续降水时空变化特征,选取1958~2015年广西23个气象站点逐日降水资料,综合运用改进的百分位法、Mann-Kendall检验法及复Morlet小波分析法,分析广西1~5d极端连续降水的降水量和降水频次。结果表明,近58年广西极端连续降水量存在桂东北、桂南两个高值区和桂西北、桂东两个低值区;随着持续天数的增加,极端连续降水频次的高值中心由桂东北逐渐向中部蒙山地区移动,且低值区与高值区的差值逐渐缩小,说明极端连续降水的区域持续性随着持续天数的增加而增强;极端连续降水总体呈增加趋势,且随着持续天数的增加有两极分化的极端化趋势;1~5d极端连续降水26~28年周期最为显著,并嵌套几个长度不等的小周期,其中4~6、11~12、16~18年周期震荡较为强烈,目前广西正处于各天数极端连续降水的增加时期。     

1960~2013年云南省降水时空变化特征分析

鉴于分析云南省降水时空变化特征对该地区旱涝灾害预警和水文模型研究具有重要意义,基于云南省29个气象站点1960~2013年的逐日降水资料,采用滑动平均、线性倾向估计、Mann Kendall突变检验、滑动t检验和普通克里格插值等方法分析了该地区降水变化特征、降水变化趋势及空间分布情况。结果表明,年际降水量以7.7 mm/10a的幅度逐渐减少,在2008年发生突变;空间分布不均,整体由东北向西南呈带状递增分布,并形成2个孤岛状的降水集中区。夏、秋、冬三季降水量均逐渐减少,春季增加;季突变时间存在差异性;夏、秋两季空间分布情况与年际类似,春季自南向北逐渐减少,冬季自中部分别向东南和西北呈带状递增分布,同时还具有自南向北呈带状递减分布的特征。     

塔里木河流域降水特性时空分析

基于塔里木河流域及周边29个站点1980～2004年日降水资料分析了降水量时空变化规律,采用Mann-Kendall检验法研究了流域降水量的变化趋势.结果表明,该流域降水稀少且分布不均,主要集中于夏季,空间分布由东南向西北逐渐增加,在西北部边缘形成一个相对丰水带,且在丰水带上的降水量增加较为显著,而接近沙漠腹地地区的降水则呈减少趋势.     

1972～2017年河北省夏季降水的时空变化特征

利用河北省1972～2017年(不含2014年)135个地面观测站的逐日降水资料,对河北省夏季(6～8月)降水过程的时空变化特征进行诊断分析。结果表明,近45年河北省夏季年均降水量、降水强度和降水极值均呈现出从东南沿海向西北内陆逐渐递减的分布形势,降水频率的分布则与其相反。降水的年均降水量在河北省北部呈下降趋势,南部呈上升趋势,年均降水量的减少主要是降水频率的减少造成的。暴雨的空间分布与地形分布关系密切,年均降水量与降水强度增强的区域均位于张家口、承德北部、太行山西侧的高原区和秦皇岛东部的沿海地区,其他地区二者均呈下降趋势。各类2、3、4、5d及其以上降水过程的频数均具有年际和年代际变化特征,且以下降趋势为主,持续2、3d降水过程频数的空间分布较为均匀,而持续4d及其以上降水过程频数的年际变化明显。     

韶关降水年内非均匀性特征分析

为分析韶关地区降水年内非均匀性特征,基于韶关地区分布均匀的8个雨量站1965~2009年日降水资料,统计各站点降水集中度和集中期指标,采用反距离权重插值法,分析集中度、集中期的多年均值、变化趋势、与年降水量相关性、多水年少水年合成值的空间分布情况。结果表明,降水集中度总体表现为从东南向西北递减;大部分区域降水集中期多年平均值在6月上旬。南部区域表现为年降水量随降水集中度的增加而增加,北部区域反之;大部分区域年降水量随降水集中期的滞后而增加。降水集中度、集中期均表现为上升趋势。多水年与少水年的降水集中度空间分布较一致,但少水年降水集中度更高;从全区平均值来看,多水年集中期较少水年滞后约20d。研究成果可为工农业生产及防灾减害工作提供依据。     

近65年合肥市降水变化规律分析

为分析合肥市的降水变化规律,根据合肥市1951~2015年共65年的逐月降水资料,采用线性倾向估计法、累积距平法、Mann-Kendall法和Morlet小波分析法分析了合肥市降水年际变化趋势和周期特征,采用不均匀系数、完全调节系数和集中度等指标分析了合肥市降水的年内分配特征。结果表明,合肥市降水量呈不显著增加趋势,3~5、9、10、12月的降水量呈减少变化,其余各月降水量呈增加变化,仅有6月降水量变化趋势通过了90%置信度检验;15年主周期尺度下的降水丰枯交替明显;降水年内分配较不均匀,主要集中于夏季,年内分配各特征指标呈微弱增加趋势。研究成果可为水资源管理工作提供指导。     

贵州省近50年降水量时空分布及变化特征

基于贵州省19个站点1960~2009年月降水资料,运用降水集度、气候趋势系数、Mann-kendall突变检验法、滑动T检验及小波分析等方法,分析了贵州省降水在不同时间尺度下的时空规律。结果表明,贵州省年降水量空间分布不均,整体呈东多西少的分布趋势,并形成了三多三少的降水集中区;近50年降水量呈下降趋势,年内降水呈季节性变化,春、秋季降水量有显著下降趋势,夏、冬季降水量呈上升趋势但不显著;贵州省年降水量存在22年左右的周期变化,在1984、1991、2001年发生突变,各季节周期变化和突变位置有所差异,这均增强了极端气候事件发生的概率,加剧了农业旱灾发生的风险。     

寒潮关键区冬季气温变化的研究

为研究我国寒潮关键区冬季气温时空分布特征,利用寒潮关键区1980~2013年冬季年平均气温资料,采用一元线性方程、5年滑动平均、EMD经验模态分解、EOF正交函数分解等方法分析了冬季气温变化规律。结果表明,寒潮关键区冬季气温在波动中逐年递减,每10年减少约0.24℃,且在2005年之前冬季气温相对较高;寒潮关键区冬季年平均气温具有3、5~10、20年三种时间尺度的演变周期;寒潮关键区冬季年平均气温具有全区域一致性、西北-东南型、西南-东北型的分布特征。研究结果为分析寒潮天气提供理论基础。     

塔里木盆地西缘山地降水量变化特征研究

基于塔里木盆地西缘山地1960~2015降水量数据,采用Mann-Kendall(M-K)趋势检验、线性趋势分析、多项式拟合、移动平均、Morlet小波函数和滑动t检验(MTT)等方法分析了其降水变化趋势、变化过程、变化周期和突变情况。结果表明,塔里木盆地西缘山地以夏秋降水为主,年降水量和四季降水量在波动中整体呈上升趋势,其中年降水量、夏秋季节降水量递增速率快、趋势显著,这些变化将加大防洪压力,必须引起重视;年降水量、四季降水量存在准4、8、12、28年周期波动,但模方系数变化较大,表明年降水量和不同季节降水量波动周期的主控因素不同,不同时段降水量波动周期的主控因素也不同;年、春季、夏季、秋季和冬季降水突变点分别为1985、1977、1986、1997、2000年,突变前后降水量平均值变化明显。研究结果对于防洪防汛、水资源合理利用及山区或河流上游修建水库设计具有一定借鉴价值。     

吉林省年降水量空间分布及周期变化规律分析

研究吉林省降水空间分布及周期变化规律,对区域水资源利用、农业生产安排及旱涝灾害防治有重要意义。利用1958~2011年吉林省逐月降水序列资料,采用Kriging插值、距平和Morlet小波分析方法,分析吉林省降水空间分布及多时间尺度周期变化规律,并对吉林省近期降水状况进行预测。结果表明,在空间上,吉林省降水量整体呈现东南部山区少、西北部平原少和南部山区多的"一多两少"格局;吉林省降水量存在着区域性的多重时间尺度下的周期变化规律,并以此大致将吉林省划分为四个区域:西北部,年降水周期主要为5~6、10~20、25~30年;中部,主要为4~8、16~25年;南部,主要为7~8、13~17年;东南部,主要为5~10、12~17年;依据周期规律,推测2010年以后,吉林省在不同地区、不同时间周期下降水量呈现不同的丰枯形势。研究成果可为吉林省水资源变化特征研究及水资源管理提供数据支持。     

1951～2013年南京市降水变化特征研究

南京市气候变化较敏感,受亚热带季风气候影响,近年来短历时强降雨等极端天气增多,研究南京市降水变化特征对水资源规划管理有重要意义。基于南京站1951~2013年逐日降水资料,分别采用5年滑动平均法、线性倾向估计法、Mann-Kendall法、Morlet小波分析法和R/S分析法,分析了南京市降水量年际、年内四季变化特征。结果表明:南京市年降水量呈增加趋势,存在2、7、9、17年4个主周期,未来年降水量将呈减小趋势;春季降水量呈减小趋势,存在4、6、16年3个主周期,未来春季降水量将继续减少;夏季降水量呈显著增加趋势,存在4、9、18年3个主周期,未来夏季降水量将继续增加;秋季降水量呈减小趋势,存在3~5、8、12~13、21年4个主周期,未来秋季降水量将继续减少;冬季降水量呈增加趋势,存在5、12~13、18~19年3个主周期,未来冬季降水量将继续增加。