1961—2013年黄河三角洲气候变化趋势研究

利用黄河三角洲地区11个气象站点1961—2013年间的气候数据,对该地区近53 a来的气候变化趋势及其特征进行了分析。结果表明:黄河三角洲地区气温整体呈上升趋势,气温倾向率为0.3℃/10 a;降水量、蒸发量、风速、相对湿度均呈波动减少趋势,气候倾向率分别为-12.6 mm/10 a、-69.4 mm/10 a、(-0.26 m/s)/10 a、-0.58%/10 a;黄河三角洲地区在20世纪60—70年代表现出明显的冷湿特征,80年代表现出过渡性的气候特征,90年代以来气候表现出明显的暖干特征;四季气温均呈波动上升趋势,其中冬季气温升幅最大,为0.34℃/10 a,夏季气温升温幅度最小;降水量在春季呈增加趋势,增加速率为0.54 mm/10 a,其他季节呈下降趋势,夏季下降最多;各季节蒸发量、风速和相对湿度均呈波动下降趋势;黄河三角洲地区6—8月气温高、降水丰富、蒸发旺盛、相对湿度大,风速较小。     

Analysis of Climate Change Characteristics of Shanxi Province in Recent 54 Years

提 要：利用陕西省1960-2013年的气温和降水资料,分析了气温和降水时空变化特征。结果表明：(1)在时间尺度上,陕西省的年平均气温的上升速率约为0.23 ℃/10a,90年代后期以来,气温显著升高。四季气温也呈上升趋势,其中春、冬季上升速率较大。年降水量以8.78 mm/10a的速率下降,80年代后期以来,降水量明显减少。春、秋季降水量呈下降趋势,夏、冬季呈上升趋势。年平均气温在1996年发生突变,1996年以来为高温期,年降水量在1970年和1975发生突变,1970年以来为相对少雨期,陕西省气候趋于暖干化。(2)在空间尺度上,年平均气温由南向北递减,呈现出明显的纬度地带性特征。年降水量整体由南向北递减,部分山地形成地形雨。     

渭河流域气候要素演变特性分析

以渭河流域21个气象站1960-2010年的年降水、年潜在蒸散及年均气温为研究对象,通过气候倾向率法、Mann-Kendall法、累积距平法和小波分析法对各气候要素的演变特性进行了分析。结果表明:151 a来该流域年降水以1.55 mm/a线性趋势减少,年潜在蒸散以0.37 mm/a线性趋势增加,年均气温变化幅度不大,且3种气候要素的变化趋势均不显著;2年降水分布东多西少,南多北少,呈现出由东南向西北逐渐减少的趋势;年潜在蒸散在东西向呈现出南北带状相间分布的规律;年均气温分布东高西低,南高北低,呈现出由东南向西北逐渐降低的趋势;3年降水突变点为1972、1976和1985年;年潜在蒸散突变点为1962、1968和1974年;年均气温突变点为1977年;4年降水、年潜在蒸散及年均气温序列均有17 a和28 a周期。     

三峡蓄水对局地气候变化的影响

大型水体会对局部地区(局地)气候条件造成影响,三峡工程是当今世界规模最大的水利水电枢纽工程,为了分析三峡蓄水对当地气候变化的影响,以三峡库区10个站点为研究对象,利用气候倾向率、CVM检验等方法,系统分析了三峡库区66 a来气候变化特征以及蓄水对局地气候变化的影响。结果表明,三峡蓄水后局地温度下降,影响大坝附近299.83 km²的地区,影响距离最远距大坝12.65 km,大坝最近的秭归站温度在1997年发生突变,蓄水后20 a秭归站年平均温度较蓄水前20 a下降1.15 ℃;蓄水造成局地降水量增加,影响大坝附近2 914.88 km²的地区,影响距离最远距大坝109.15 km,大坝最近的秭归站降水在1997年突变,蓄水后20 a秭归站平均降水量较蓄水前上升245.90 mm;蓄水造成局地相对湿度增加,秭归、兴山站相对湿度分别在1997年、2003年突变,蓄水后20 a秭归站相对湿度较蓄水前20 a上升5.29%;蓄水造成局地日照时数下降,影响大坝附近2 045.66 km²的地区,影响距离距大坝最远41.06 km,距大坝最近的秭归站日照时数在2002年突变,蓄水后20 a秭归站日照时数较蓄水前20 a下降33.87 h。蓄水对气象要素影响的范围较小,对各要素共同造成影响的范围仅75.27 km²,各要素全部在蓄水期间发生突变的仅秭归一站。     

中亚瓦赫什河上游源区气候水文要素演变特征

为研究全球变化背景下中亚河流源区气候水文变化,基于中亚跨境河流瓦赫什河上游源区1955—2017年气象水文数据,分析了流域内气候水文要素演变特征及流量变化主要控制因子。结果表明:瓦赫什河上游源区近1955—2017年气候呈现暖湿化趋势;瓦赫什河上游源区气温在1994年发生突变现象,降水在2007年与2012年发生突变现象,流量则在2003年发生突变现象;小波分析显示瓦赫什河上游流域气温、降水、流量的第一主周期分别为28 a、20 a、28 a,周期性振荡明显;瓦赫什河上游源区在气候水文要素关联上,气温与流量变化相较于降水紧密,但受全球升温停滞影响,温度对于流量作用并没有持续增强。     

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。     

1961—2017 年京津冀地区极端降水事件变化特征

为了给京津冀地区防洪减灾及水资源管理提供科学参考，有必要对该地区极端降水事件的变化特征进行探究。根据 25 个气象站 1961—2017 年的逐日降水资料，计算了京津冀地区 10 个极端降水指数。通过因子分析得到 4 个公因子，进而选取中雨日数( Ｒ10) 、1 日最大降水量( ＲX1day) 、连续无雨日数( CDD) 、连续降水日数( CWD) 等 4 个代表性极端降水指数，采用线性倾向率、滑动 T 检验、反距离权重插值( IDW) 、小波分析等方法进行研究。结果表明: ( 1) 近 57a 来，Ｒ10、ＲX1day、CWD分别以 － 0. 27 d、 － 1. 60 mm、 － 0. 29 d /10a 的速率减少，CDD 以 1. 50 d /10a 的速率增加。( 2) CWD 在 995 年由增加突变为减少，Ｒ10、ＲX1day、CDD 均未发生突变。( 3) Ｒ10、ＲX1day、CDD、CWD的第 1 主周期尺度介于 9 ～ 25a，相应的平均周期介于 4. 5 ～ 12. 8a。( 4) ＲX1day 空间差异最大，Ｒ10次之，CDD、CWD 分布较均。( 5) 近 57a 来，京津冀各地区 Ｒ10、CWD 的变化趋势增减不一，但变幅均很小，大部分地区 ＲX1day 呈减少趋势，减幅西北低、东南高，而 CDD 主要呈增加趋势，增幅北高南低。1961—2017 年，京津冀地区呈现干旱化趋势，而这种变化与综合 ENSO 指数( MEI) 总体上并无显著关联。     

深圳市降水变化特征及其未来变化情况预测

基于1998—2018年深圳市日降水资料,采用降水相对变率、集中度及集中期分析了月尺度、年尺度降水稳定性及其年内分配特征,运用Mann-Kendall非参数法和相关函数法对深圳市年降水量、降水稳定性和分配特征参数的变化趋势、突变特征及其未来降水变化特征进行分析与预估。结果表明:深圳市汛期降水稳定性比非汛期更好,年际降水分布稳定性较差,降水集中期为每年6—8月份,降水集中度处于0.23~0.72;降水量和降水分布特征参数均在2011—2013年发生突变,在发生突变后降水相对变率和集中度呈下降趋势,而年降水量和集中期呈上升趋势;深圳市未来降水序列变化趋势受过去变化特征的影响,其中未来年降水量有减少的趋势,降水集中程度逐渐增强,降水稳定性逐渐变差,年内降水分配均匀性变差,降水集中期持续向后推迟。研究成果为深圳市合理蓄水和用水提供科学依据,对水资源调度、利用以及防汛抗旱具有实际指导意义和重要的学术价值。     

陕北黄土高原地区降水时空变化特征

以位于陕北黄土高原地区的6个气象站点1959-2011年逐日降水数据为基础,选择降水量、降水强度、日最大降水、有降水日数、中雨日数和大雨日数6个降水指数,利用线性趋势法、Mann-Kendall突变检验法及IDW空间插值方法,分析了陕北黄土高原地区近53 a降水时空变化特征。结果表明:1陕北黄土高原地区有降水日数减少趋势显著,降水强度增加趋势显著,其它指数均呈不显著的减少趋势。1960-1969年为陕北黄土高原地区降水多发期,而1990-1999年为匮乏期。2陕北黄土高原地区降水强度于1984年发生增加突变,有降水日数于1980年发生减少突变。3陕北黄土高原地区降水强度以延安地区为高值中心,吴起为低值中心;其它指数均以洛川为高值中心,横山为低值中心,呈自南而北的递减规律,表现出对季风气候过程的响应。有降水日数持续减少和降水强度持续增加将会导致陕北黄土高原地区土壤侵蚀加剧,应予以重视。     

大理地区极端气候事件长期变化特征研究

利用大理气象站的1960—2014年逐日降水和气温资料,计算出12个极端气候指数,采用线性趋势分析,M-K方法、Pettitt法相结合和谐波分析等方法对极端气候指数的趋势、周期和突变进行分析,得出如下结论:(1)整体来看,大理地区的极端降水指数中,最大1 d降水量、大雨日数、连续湿日、强降水量以及年降水量分别以1.278、0.211、0.1、6.987、15.25 mm/10a的趋势在减少,降水强度以0.03 mm·d-1·(10 a)-1的趋势增加;极端温度指数中,年平均温度以0.15℃/10a的趋势在增加,暖昼、暖夜、热持续天数的增加速率分别为43%、39%、2.56 d/10a,冷昼、冷夜、冷持续日数分别以5%、43%、0.8 d/10a的趋势在减少;(2)极端降水指数中存在4、6、20、27 a不同的主周期变化;极端温度指数中,冷夜、暖夜、暖昼、冷持续指数的主周期为27a,与年平均气温的周期变化一致;(3)热持续日数和暖昼的大幅变化对大理地区的增温现象产生一定影响;(4)年降水量在2011年发生突变,其它极端降水指数均未检测到显著性突变,年平均气温在2006年发生显著性突变,冷夜、暖夜、暖昼指数在90年代前后发生突变,并且均通过了0.01的显著性检验。     

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。     

近55年京津冀地区降水多尺度分析

以京津冀地区25个气象站点1964—2018年的逐日降水数据为基础资料,采用距平法、Mann-Kendall检验法、线性拟合及空间插值分析等方法,从多年平均降水、年内降水分配和极端降水3个尺度分析京津冀地区降水的变化特征。结果表明:（1）京津冀地区年平均降水呈不显著减小的趋势,降水变差系数为0.14~0.41。年平均降水空间上表现为“东多西少、南多北少”的特点,其中燕山山地和海河平原降水离散程度相对较高。（2）京津冀地区年内降水呈现出集中化趋势,降水主要集中在7月下旬,并呈不显著提前化趋势。降水集中度在空间上表现为由东北向西南方向逐渐减少;降水集中期在空间上呈现出由北向南逐渐增强的趋势。（3）京津冀地区极端降水在129.57~252.68 mm之间波动,约占总降水的28.6%~47.9%。极端降水与年均降水的空间分布大致相同,仅有其中7个气象站点的变化趋势稳定。     

1962—2012年清远市暴雨变化特征

利用清远地区7个气象台站1962—2012年逐日降雨量资料,统计分析了清远地区暴雨天气的气候变化特征,结果表明:清远地区年暴雨日数和暴雨量都呈弱的增加趋势,暴雨强度呈弱的减小趋势。汛期洪涝贡献率高,前汛期比后汛期更容易发生洪涝灾害。年暴雨日数、年暴雨量、暴雨强度和暴雨贡献率地域分布存在明显差异,都呈自北向南递减的趋势,但北部地区均为增加趋势,南部地区均为减少趋势。年暴雨日数和年暴雨量在1969年有一个呈显著增加趋势的突变,但持续年数短。     

2000—2014年云南省陆地生态系统水分利用效率的时空变化

基于MODIS卫星遥感数据,计算了云南省2000—2014年陆地生态系统水分利用效率(WUE),结合国家气象站点的观测数据,采用趋势分析、EOF分析和相关性分析等方法,获取了云南省陆地生态系统WUE时空变化规律和主要驱动因子。结果表明:云南省陆地生态系统WUE空间分布差异明显,呈现南北低、中间高的格局,WUE在大部分地区呈现了明显的季节变化,而在低值区变化不显著;WUE年际变化趋势存在明显的南北差异,北方主要呈增加的趋势,南方主要呈减少的趋势,蒸散发是其变化的主导因素;WUE空间模态呈现南北反向分布模式,北方增加,南方减少,反之亦然;WUE驱动因子自北向南依次为相对湿度、最高温度和日照时数,相关关系呈现南北差异。     

西安及附近地区降水量时空变化规律分析

降水变化必然引起区域水资源变化,西安及附近地区降水量的分析对全面了解区域内水资源情况以及经济的发展、政策的制定有着非常重要的影响。运用西安地区18个站点的降水数据,对降水的空间分布图进行了分析,结果表明:东南部降水最多,中部偏北最少,降水量从南向北呈下降趋势,从西向东呈上升趋势。在时间上,除春季降水有明显的下降趋势外,夏、秋和冬季降水变化基本都不明显,西安地区降水未来的变化趋势与现有趋势是一致的。西安地区年及四季降水均存在着16 a和28 a左右的主周期。     

1970-2013年大西安地区降水时空变化特征分析

大西安地区降水资源空间差异较大,为深入了解大西安不同区域降水时空分布特征,利用大西安地区14个气象站1970-2013年的逐月降水观测资料,采用滑动平均法、Mann-Kendall检验法、小波分析法以及克里金插值法,对大西安5个区域降水量的时空变化特征进行了分析.结果表明:大西安地区年均降水量为576.65 mm,整体呈下降趋势,下降率为-10.04 mm/(10 a),东部较西部下降显著,北部较南部下降显著;年内降水量分配不均,降水主要集中在7-9月份,占全年降水总量的50.84％,春、秋季降水量呈下降趋势,夏季降水量呈上升趋势;研究区年降水量变化的第1主周期为28 a;全区多年降水量呈现出少—多—少—多的波动趋势,突变年份为1980年和1991年;年代际降水量呈现出增加—减少—增加的趋势;年降水量空间分布不均,呈现自东南向西北逐渐减少的趋势.上述研究成果可为大西安地区降水资源的合理利用提供参考.     

海河流域降水时空演变特征及其驱动力分析

选取海河流域35个气象站点1961-2018年逐日降水数据,采用创新趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和Pettitt突变检验法综合分析了海河流域不同量级降水量的时空演变特征,并采用交叉小波探究了太阳黑子和大气环流异常因子对年降水量的影响.结果表明:1961-2018年海河流域降水整体上呈现出减少趋势,其...     

基于SPI的京津冀地区旱涝时空 变化特征分析

以京津唐地区及周边地区37个气象站点1961~2010年逐月降水为基础资料,以地理信息系统技术为处理平台,结合滑动t检验、SPI指数（SPI, standard precipitation index） 方法和空间插值IDW（inverse distance weighting）等,分析京津冀地区年降水量趋势性、突变性、以及各地区旱涝发生等级、发生频率、旱涝发生频率的空间分布特征、降水突变点前后时段各地区旱涝特性的转变。结果表明：(1)近五十年,京津冀地区北部降水减少,南部降水增加,整体呈减少趋势,降水在1996年前后两时段变化剧烈;(2)北京、承德、唐山为旱涝交替高发区,秦皇岛、石家庄为洪涝高发区,张家口为干旱易发区;(3)变化期和基准期前后比较,各地区旱涝特征变化显著,整体的趋势是干旱形势加重,洪涝趋势减弱。     

基于EEMD方法的区域降水事件特征分析——以京津冀地区为例

区域降水事件特征影响水循环,进而对社会经济各个方面有着深远的影响.京津冀地区是我国的政治、经济、文化中心,水旱灾害频发,亟需全面了解该地区区域降水事件特征.以京津冀地区173个气象站1989-2018年间逐日降水数据为基础,共识别出552次区域降水事件,采用集合经验模态分解(EEMD)等方法,从持续时间、覆盖范围、降水...