西辽河流域极端气温指数时空变化特征

以干旱半干旱地区西辽河流域为例,选取世界气象组织气候委员会推荐的9个极端气温指数,利用森式斜率、M-K检验、Morlet连续小波变换和R/S分析等方法研究了该地区极端气温指数的时空变化特征。结果表明,西辽河流域除了夏日日数和热夜日数分别以3.50、1.44d/10a的速度增长外,其他7个极端气温指数均呈下降趋势;极端气温指数存在多个主周期,其中1～4年为主导周期;各站点的霜冻日数均呈显著减小趋势,与霜冻日数相比,冰冻日数的最大减小速率约为前者的1/4,夏季日数的增加速率从西向东依次递增;热夜日数的变化速率从东向西依次递减;对相对指数来说,其多年平均的空间差异性较小,仅暖夜指数的增长速度最为显著;气温日较差的速率是从西南向东北依次递减;该地区未来出现持续高温、干旱化趋势的概率较高。     

长江流域上游气温、降水及径流变化趋势分析

针对长江上游近45年的气象、水文等要素变化情况,基于长江上游67个气象站点及主要干支流水文站1961～2005年逐日平均气温及降水量数据,分别采用M-K趋势检验法与Morlet小波分析法对长江上游流域的平均气温、降雨、径流等要素的演变规律进行了分析。结果表明,长江上游平均气温有上升趋势,主要以3年、7年和31年为周期变化,冬春季平均气温有明显的上升趋势;年降雨有降低趋势,主要以4年、7年和15年为周期变化,以冬春季降雨减少为主;宜昌站径流总量有减少趋势,主要以7年、14年为周期变化,汛期和汛后径流总量有减少趋势。     

珠江流域2015～2100年降水及气温的时空变化预测

为提供珠江流域可靠的水文气象信息,分别采用算术平均法(AM)和贝叶斯模型平均(BMA)集合预测方法预测1997~2005年的月均降水和月均气温,并与实测结果进行了对比,验证了BMA的优越性。接着采用BMA方法,结合第5次耦合模式比较计划(CMIP5)的数据,预测了珠江流域在RCP2.6、RCP8.5两种情景下2015~2100年的月均降水和月均地表气温。结果表明,除RCP8.5情景下的月均降水呈轻微下降趋势外,其他均呈上升趋势;在RCP8.5情景下的夏季,月均气温、月均降水的空间变化差异显著,月均降水的线性增长趋势的空间变化趋势与月均降水在该流域空间分布总趋势相一致,而月均气温则与其相反。研究成果为BMA方法应用于流域水文气象信息长期预测提供了依据。     

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。     

德州市降水量及气温变化趋势分析

选取德州地区实测的月平均降水、气温资料,利用降水不均匀系数、距平分析法、五年滑动平均法、小波分析法及相关水文统计学等一系列方法,对该地区降水量、气温特征及相应的变化趋势进行了研究分析。计算结果表明,德州地区年均降水量为560.2mm,主要集中于汛期6～9月;年及夏、秋、冬季降水量在1950～2010年整体呈现下降趋势;气温在1951～2010年整体呈现上升趋势,气温倾向率达0.176℃/10a,上升趋势明显,且与降水量的整体趋势相反。     

怒江中上游流域降水趋势和周期变化分析

基于怒江贡山水文站以上流域1958～2008年降水资料,运用M-K检验法及Morlet小波函数方法,分别对该流域的年降水和四季降水序列进行了趋势和周期分析,揭示了该流域各降水系列均有增加的趋势,其中年降水系列和春季、冬季降水系列增加趋势明显,并确定了各降水系列的震荡主周期。由此预测未来3～5年内怒江中上游流域年降水和夏季、秋季降水处于偏枯期,春季、冬季降水处于偏丰期。     

1953~2010年期间广东降水的变化特征分析

根据广东省1953～2010年期间26个测站逐日降水资料,运用非参数Mann-Kendall趋势检验法系统分析了降水时空分布规律。结果表明,广东省降水量主要集中于夏季,年平均降水量总体呈上升趋势,但不显著,降水量在西南沿海的阳江一带形成最大值中心。以阳江为代表站,利用8个降水指数,由定量分析其极端降水特性可知,近60年降水量和降水强度显著增加,降水日数显著减少,降水越来越集中。     

滹沱河流域汛期气温、降雨及径流变化特征分析

分析汛期水文气象等要素的变化特征对认识流域水资源演变规律非常重要。选取滹沱河流域1958~2004年的水文气象数据,采用线性趋势回归检验法、滑动秩和法及Morlet小波分析法分别对汛期水文气象要素序列的趋势、突变及周期性进行分析,并基于Surfer 9软件分析了降雨变异前后空间分布的变化情况。结果表明,滹沱河流域汛期月平均气温呈升高趋势,而降雨及洪量则呈下降趋势;气温、降雨和洪量序列均存在突变现象,变异点大致出现在1980年前后;变异后流域平均降雨量明显减少,且变异前后降雨空间分布也存在明显差异,变异前降雨在流域空间上更为集中,更易形成洪水过程,变异后滹沱河流域洪涝灾害发生可能性有所降低。     

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。     

近59年石家庄市降水变化特征分析

为了解石家庄市的降水变化规律,选取石家庄站1955~2013年的年降水量、降水频率、降水强度、极端降水频率和年最大日降水量共5个降水统计指标,利用气候倾斜率、Mann-Kendall(M-K)气候突变检测法和Morlet小波分析法研究了石家庄市降水统计指标的趋势变化、突变特征和周期性特征。结果表明,石家庄市年降水统计指标均呈现不同程度的下降趋势,近59年来石家庄市降水特征未发生明显突变,年降水量大致呈现出6、10、25年的周期性。     

珠江上游流域枯水期降水演变特征分析

以珠江上游流域为例,采用线性回归分析、Mann-Kendall检验、小波分析等方法分析了1959～2008年枯水期降水时间系列。结果表明,近50年来,珠江上游流域枯水期降水呈不显著变化趋势(增加率1.0mm/10a),枯水期降水存在约2、6、13、30年的主周期,其中以13、30年周期变化最为显著。     

近50年中国最大1 d降水量变化趋势分析

为了解气候变暖对极端降水的影响,根据1960～2009年气象站实测降水量资料,采用Mann-Kendall趋势检验、线性趋势和反映序列持续性的Hurst指数,分析了四季中国西部、北方和南方三个区域最大1 d降水量的变化特征,并探讨了20世纪80年代前后中国四季最大1 d降水量的变化趋势。结果表明,近50年来西部四季最大1 d降水量均呈增加趋势,北方仅冬季呈上升趋势,南方则冬、夏两季增加,春、秋两季减小;相对80年代前,80年代后冬季三大区域、夏季西部和南方及秋季西部最大1 d降水量有所增加,春、秋季北方和南方则减少;各区域四季最大1 d降水量时间序列具有明显的持续性,即未来最大1 d降水量变化趋势将与近50年的变化趋势保持一致,且持续时间西部最长,北方次之,南方最短。     

大伙房水库流域降水变化特征分析

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城1951～2006年的降水资料进行了分析.结果表明,1980年前年降水序列明显下降,1980年后微弱上升;季降水序列中夏季降水与年降水变化基本一致,秋季降水明显下降,春,冬两季降水变化趋势不明显;年降水和季降水序列均具有明显的周期变化规律.这些规律可为大伙房水库流域降水的中长期变化趋势估报提供参考.     

近50年辽宁省气温及降水量变化趋势与突变特征分析

为合理利用区域气候资源,提前规避气象风险,根据辽宁省20个气象站点1964~2013年逐日气温和降水量资料,采用线性回归、滑动平均、累积距平相结合的方法分析气温和降水量的变化趋势;再采用Pettitt突变分析法分别检测气温和降水量的突变现象,并利用滑动t检验方法验证突变结果;最后利用普通克里金插值法分析气温及降水量的空间分布特征。结果表明,50年来辽宁省气温在空间分布上呈现自西南至东北部逐渐降低的变化趋势;气温总体呈上升趋势,1964~1988年为相对冷期,1989~2013年为相对暖期,气温在1987年发生增暖突变。降水量的空间分布呈现自东南至西北部逐渐减少的趋势;降水量年际波动较大,2009年以前呈现明显的减少趋势,2009年以后降水量有所增多,未发生明显的突变现象。研究结果为该区气候预测提供了理论依据。