太原市降水、气温变化趋势分析

基于太原市6个雨量站56年的资料,分析了降水、气温的时间变化特征,采用线性回归法和非参数Mann-Kendall方法,检验了该地区间降水和气温的变化趋势。结果表明：①1951年~2006年期间,太原市年降水量具有弱减少趋势,平均递减率约为13.034mm/10a,太原市各月降水量增减趋势各有不同,5月降水减少趋势最显著,而12月降水增加趋势最显著。②太原市年均气温均呈现显著升高趋势,其平均升幅为0.328℃/10a,除6、7、8和11月份外,其余月份气温均呈显著上升趋势,1月份气温升高趋势最为显著,其气温升高率为0.566℃/10a。     

1951-2006年北京气候变化特征分析

利用北京国家级野外气象观测站历年气温和降水实测资料(1951—2006年),用回归分析、趋势线等方法分析北京近56年来气温和降水的年际、季节变化特征。分析结果表明:(1)近56年来,北京平均气温总体呈上升趋势,年均气温线性倾向率为0.41℃/10a,56年中温度增加约为2.3℃。气温季节变化趋势与年际变化一致,都呈上升趋势。四季中,冬季升温趋势最明显,平均0.057℃/a;春季和秋季次之,分别为0.047℃/a和0.036℃/a;夏季最弱,平均为0.028℃/a;(2)近56年来,北京年降水量呈减少趋势,年降水量线性倾向率为-4.96 mm/10a,56年减少约为27.78 mm,气候变干趋势明显。降水量季节变化存在差异,除春季呈现微弱的增加趋势外,夏季、秋季与冬季的变化趋势与年际变化趋势一致,呈减少趋势。夏季降水量减少趋势最明显,平均为15 mm/a;秋季和冬季次之,平均为1.5 mm/a和0.2 mm/a。     

玛纳斯河流域气温与降水变化特征分析

利用玛纳斯河流域肯斯瓦特站1959～2008年气温和降水量观测资料,以回归分析、趋势线分析、5年滑动平均等方法分析了玛纳斯河流域近50a来气温和降水的年际变化、季节变化及变化特征。结果显示：①近50a来玛纳斯河流域年均气温总体呈增加趋势,年均气温线性倾向率为0.41℃（/10a）;②近50a来玛纳斯河流域年降水量总体呈增加趋势,年降水量线性变化倾向率为1.04mm（/10a）。所得结论可以服务于农业生产,特别是对有效合理地配置和利用现有的水资源具有现实意义。     

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。     

柴达木盆地近55a降水量变化趋势的时空特征

根据柴达木盆地10个水文气象观测站点1956—2010年的逐月降水量资料,分析了柴达木盆地降水量变化趋势的时空特征,结果表明:柴达木盆地降水量主要经历了枯—枯—平—丰—平—丰的变化过程;柴达木盆地降水量上升趋势较显著,各站年降水量倾向率为1.26²5.50 mm/10 a;春、夏两季降水量的增加量大于秋、冬两季的,夏季降水量增加尤其明显;四季降水量占全年降水量的比例则是春季增大得较多,其他三季比例减小。     

山东省极端气候指数变化特征研究

为探究山东省极端气候指数的时空变化与特征，选取山东省1979—2020年95个气象站点的逐日气温和降水量实测数据，采用Mann-Kendall（M-K）检验方法和Sen斜率估计法计算时间变化特征，及Inverse Distance Weight（IDW）反距离权重法探究空间变化趋势。结果表明:（1）山东省境内低温极端气温指数（TN10p和FD0）呈下降趋势，下降速率分别为0.004 8和6.42 d/（10 a），高温极端气温指数（TX90p、TXx和SU25）呈上升趋势，上升速率分别为4.06 d/（10 a）、0.32 ℃/（10 a）和2.31 d/（10 a）；其内陆区域和沿海区域极端气温指数表现出了与山东省整体较好的一致性，空间趋势不明显。（2）极端降水指数均呈上升趋势，沿海区域多大于内陆区域。降水强度指数（R95p、R99p和RX5day）呈显著增加趋势，增加速率分别为22.16、10.83和10.55 mm/（10 a），空间分布上，高值区域多分布在东部沿海区域和南部部分区域，可能会增加洪涝灾害风险。     

近20年青藏高原水资源时空变化

青藏高原被称为“亚洲水塔”和“第三极”,青藏高原水资源变化对我国乃至周边众多国家的水资源安全及人民生活均产生深远的影响。利用《青海省水资源公报》及《西藏水资源公报》数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall趋势检验法和Person相关系数法对1997—2018年青藏高原地表及地下水资源时空变化进行了研究。结果表明:①青藏高原水资源分布呈东多西少、南多北少的分布态势,水资源分布极其集中,主要集中在山南、林芝市,雅鲁藏布江流域及藏南诸河流域。②1997—2018年青藏高原地表水资源量呈不显著的上升趋势,地下水资源量呈显著下降趋势(－166.4亿m³／(10 a))。水资源变化趋势存在显著的空间差异,青藏高原北部青海省大部分地区地表水资源(98.3亿m³／(10 a))及地下水资源量(58.0亿m³／(10 a))均呈显著的上升趋势,南部西藏自治区大部分地区地表水资源量呈不显著的下降趋势,地下水资源量呈显著的下降趋势(－195.4亿m³／(10 a))。③青藏高原近年来气温呈十分显著的增加趋势,上升速率约为0.49 ℃／(10 a),北部青海省降水量呈显著增加趋势,南部呈不显著的下降趋势。综合降水与气温的影响,降水量变化是青藏高原地表水资源与地下水资源变化的主要影响因素。     

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。     

和田河典型站点径流及气象因子变化规律分析

新疆和田河流域环境脆弱,径流极易受气候变化的影响。基于此,通过对和田河典型站点1980-2013年间的数据资料分析得出:同古孜鲁克站年降水量总体呈现明显增加趋势,增加率为18mm/(10a),降水量发生两次突变,1993年突变发生以后年降水量呈现减少趋势,2001年发生第二次突变,突变发生之后降水量呈增加趋势;年平均气温呈0.232℃/(10a)的上升趋势,2007年出现最高气温,最低气温出现在2012年;年日照时数以倾向率为21.5W/(m2·(10a))的速度趋势减少;年径流量以23.5×107 m3/(10a)的速率在增加;径流与前期气温的相关性强于降水。     

近52a黄河源区降水量和气温时空变化特征

利用黄河源区8个气象台站的降水量和气温资料,采用线性趋势法、滑动平均值法、累计距平法和回归分析法,系统研究了黄河源区1960—2012年降水和气温的时空变化规律,揭示了黄河源区不同区域降水量和气温变化的差异性。结果表明:1黄河源区降水量和气温呈增加趋势,增长率分别为1.92 mm/10 a和0.29℃/10 a,黄河源区降水量变化趋势与青藏高原一致,降水增加速率低于青藏高原的,升温幅度高于青藏高原的,为全国异常变暖区之一;2从5 a滑动平均曲线可以看出,黄河源区降水和气温变化趋势不同,降水量在20世纪70年代末至80年代中期显著偏高,1986年之后迅速减少,直到2004年又开始增加,气温在70年代末至80年代中期显著偏低,1986年之后迅速回升,进入显著高温期;3黄河源区降水量在春、夏季和冬季呈升高趋势,秋季呈减小趋势,气温在全年都呈升高趋势,降水量的增加主要发生在春季,而气温的升高主要发生在冬季;4黄河源区降水量空间变化差异显著,呈现出由东南向西北逐渐减小的变化规律,气温从西部向东部、北部和东南部地区升高,表现出以西部地区为中心,呈同心圆向四周升高的空间变化规律。     

1978—2012年长江三角洲城市群极端小时降水时空变化特征

【目的】全球气侯变暖和快速城镇化背景下极端降水事件频发,严重影响社会经济可持续发展,特别是城市群或都市圈面临更大挑战。为准确评估长江三角洲城市群极端降水演变规律,【方法】利用135个气象站点1978—2012年小时降水资料,选取最大1小时降水量(Rx1hr)、超过95%和99%阈值小时降水量(R95pw1hr和R99pw1hr)、超过10 mm和20 mm小时降水频次(R1hr10 mm和R1hr20 mm)五个极端小时降水指标,采用滑动平均法、EOF分解法分析极端小时降水时空变化特征。【结果】结果表明：(1)除R1hr10 mm外,极端小时降水指标总体呈显著上升趋势;(2)空间上主要表现为东南多,西北少,且显著增加站点主要在江苏南部;(3)极端小时降水峰值主要集中在12—18时,占比68.1%～79.3%;(4)极端小时降水主要表现为区域一致型、正负反向型和中心型,其中第一模态以区域一致型为主,且表现出明显增长趋势。【结论】结果证实1978—2012年长江三角洲城市群极端小时降水呈现明显增加趋势,其空间格局受地形特征、城市化发展影响明显,且城市化对极端小时降水有一定促进作用。该研究有...     

辽宁大凌河流域气温和降水降尺度研究

全球变暖导致的极端气候已成为人类社会可持续发展的巨大挑战,极端气候背景下小流域尺度的未来气候变化更值得关注。结合ERA-Interim再分析资料及CMIP6模式,采用QM、DT、LOCI、Delta四种方法对模式历史数据降尺度,综合RMSE、NSE、R~2三个指标选取最佳降尺度方法,对大凌河流域未来气温、降水情景进行预估。结果表明,未来流域年平均温、最高温、最低温均呈增温趋势,但不同情景增温速率不同,由大到小依次是SSP585(平均温、最高温和最低温依次为0.65℃/10 a、0.54℃/10 a、0.59℃/10 a)SSP370(0.46℃/10 a、0.43℃/10 a、0.48℃/10 a)SSP245(0.27℃/10 a、0.27℃/10 a、0.29℃/10 a)SSP126(0.07℃/10 a、0.13℃/10 a、0.12℃/10 a)。未来流域气温大致由南向北降低,年平均温、最高温距平范围分别为0～2.2℃和0.2～2.4℃,且气温距平西部高于东部;最低温距平范围为-1.0～1.2℃,其中SSP126和SSP245情景距平为负,流域内呈现出降温趋势。未来流域年降水量波动剧烈,除SSP126情景年降水增长速率为负外,其他情景年降水均呈缓慢增长的趋势;年降水量自东南向西北逐渐减少,降水距平百分率向西逐渐增大。     

长江上游气温、降水和干旱的变化趋势研究

基于长江上游1962~2012年的85个气象观测站的实测数据,统计分析了该区域气温和降水的变化趋势,并结合SPEI(standardized precipitation evapotranspiration index)指数评价分析了干旱的变化趋势。研究结果表明:长江上游年平均气温呈现上升的趋势,增温率为0.195℃/10a,秋、冬平均气温呈现明显的上升趋势;多年平均气温最高的地区集中在长江上游的南部和东部,西北部最低;多年平均年降水量变化趋势不显著,降水季节性变化差异比较大,春季和冬季的降水量呈现上升的趋势;多年平均年降水主要集中在东部地区,西北部最低。SPEI指数的分析结果显示,长江上游区域干旱状况整体呈现加剧的趋势,干旱次数和干旱程度均加剧,长江上游东部地区干旱趋势最为严重,西北部地区呈现变湿趋势。     

金沙江流域降水空间分布特征及变化趋势分析

依据金沙江流域25个气象站点1961~2010年的降水观测数据,采用Mann-Kendall非参数检验及经验模态(EMD)趋势拟合等方法,分析了流域降水时空分布特征及其近期变化趋势。结果表明,金沙江流域年季降水量存在明显的区域差异。高程4 000 m以上的区域降水总体呈显著增加趋势,面平均年降水量变幅达1.68 mm/a;高程4 000~3 000 m的区域降水量总体呈不显著增加趋势,面平均年降水量变幅为0.8 mm/a;高程3 000 m以下的区域降水量总体表现为不显著下降趋势,面平均年降水量降幅为-0.59 mm/a。年降水量变化主要体现在夏秋季降水量变化上;高程4 000 m以上和3 000 m以下两个区域降水集中性和降水强度存在增加趋势,其干旱现象也愈发严重;近期流域极端降水可能存在增加趋势。     

新疆塔河流域气温、降水和径流变化特征

通过对新疆塔河流域26个气象观测站的气温、降水及5个水文站的径流水文数据的分析,得到气温、降水和径流多年变化规律以及径流与气温、降水的相互关系。塔河流域平均气温线性趋势具有0.004℃/a的正向倾向率,1980年前后对比,升幅为4.1%。流域内1980年前的多年平均年降水量为75.76 mm,而1980年之后的多年平均年降水量为101.22 mm,增幅达33.6%,最大年降水量为135.5 mm,最小年降水量仅为32.5 mm。1980年前后的平均年径流量分别为225.25亿m3和253.81亿m3,1980年后增幅为12.7%。气温、降水量和径流量在年内均呈先增大、后减小的变化规律,且均在7月份达到最大值,径流和降水量主要集中在5—9月,均占全年的78%。     

两类 ENSO 事件对长江中下游地区季节降水的影响

使用1966-2015年长江中下游地区91个气象站月降水资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall检验、距平分析等方法分析了长江中下游地区近50年降水变化特征及其对两类ENSO事件的响应。结果表明,近50年来长江中下游地区夏季降水量以2.04mm/a的倾向率呈显著增加趋势,年降水量在区域内呈东增西减的分布特征。厄尔尼诺事件易造成长江中下游冬、春季降水异常偏多,而拉尼娜事件发生时夏季降水大幅偏多。东部型厄尔尼诺发生当年长江沿岸一带附近夏季降雨偏少,中部型事件当年呈现南多北少的响应特征,次年则转变为相反的空间分布。中、东部型拉尼娜事件发生当年,秋季降水分别显著偏多和偏少。东部型拉尼娜次年夏季降水普遍偏多,以长江中下游东部最为显著,而中部型事件次年夏季降水则呈现东南多西北少的分布格局。     

博斯腾湖流域归一化植被指数变化及其对气候变化的响应

利用2003-2012年MODIS-NDVI数据,结合23个气象站同期气温和降水数据,分析10年间博斯腾湖流域NDVI变化趋势及其对气温和降水变化的响应机制。结果表明:10年间,博斯腾湖流域NDVI呈波浪式上升态势,NDVI显著增加和极显著增加区主要分布在巴音布鲁克草原和博斯腾湖附近的核心绿洲区,NDVI变化不显著区占研究区总面积的87.35%;近10年博斯腾湖流域的降水和气温都呈下降趋势,气温增温率自流域西北部向东南部递增,增温中心位于库尔勒和焉耆附近的核心绿洲区,降水倾向率自流域西北部向东南部递减,研究区中部降水减少最明显;年际水平上,10年间博斯腾湖流域NDVI总体与气温呈负相关,与降水量呈正相关。与降水量极显著正相关的区域主要分布在巴伦台和巴音布鲁克附近,月际水平上,4-10月博斯腾湖流域NDVI与同时期降水和气温呈现很强的正相关,滞后现象不明显。     

1960—2019年关中平原极端降水时空变化及非平稳性分析

【目的】为探究极端降水的时空变化及其非平稳性特征,【方法】选取位于关中平原范围内1960—2019年长时间降水序列,利用极点对称模态分解(ESMD)方法分析了区域极端降水的时间变化特征,并采用Sen斜率估计+Mann-Kendall(Sen+MK)方法对5d最大降水量(Rx5)进行空间分析,最后利用广义可加模型(GAMLSS)对极端降水序列的非平稳性特征进行分析。【结果】研究发现：在时间变化趋势上,持续湿润指数(CWD)、年降雨量(PRCPTOT)、5 d最大降水量(Rx5)呈现出先下降后上升的趋势,整体为下降趋势,极强降水量(R99P)和降水强度(SDII)呈上升趋势;大雨日数(R25)呈现出下降趋势;在空间分布上,其中春、秋两季下降明显,降雨主要集中在夏季,趋势系数最高达到0.17 a^-1,冬季降雨有一定程度的增加;关中平原极端降水指数基本为平稳序列,个别站点非平稳性较为明显。【结论】关中平原极端降水量和不确定性变化较为稳定,未来突发性强降水事件出现概率较低,但是个别区域会遭到较为严重的灾害风险,研究结果可为将来关中平原相关洪涝预防措施提供一定指导。     

基于滑动偏相关法的水文气象序列变异诊断

选取塔里木河流域源流区叶尔羌河与和田河1960—2015年逐月实测径流资料及同步气象观测资料,对研究区水文气象要素序列演变规律进行了分析,运用Pearson相关系数法分析径流与气象要素(气温、降水)的相关性,将偏相关系数法与数据滑动窗口技术相结合进行水文气象要素联合序列的变异诊断,并采用双累计曲线法进行了验证。结果表明:①叶尔羌河年径流量以2.24亿m~3/10 a的速率显著增大,未来将持续呈增大趋势;年降水量以6.70 mm/10 a的速率显著增大,未来将呈持续增大趋势;年均气温以0.29℃/10 a的速率显著升高,未来呈持续升高趋势。②和田河年径流量以1.25亿m~3/10 a的速率显著增大,未来将呈增大趋势;年降水量以3.24 mm/10 a的速率增大,未来呈持续减小趋势;年均气温以0.42℃/10 a的速率显著升高,未来呈持续升高趋势。③叶尔羌河与和田河年径流量均与夏季气温的相关系数最大,表明研究区气温升高导致冰川融雪增加,间接影响了塔里木河流域源流区河流的径流量变化。④叶尔羌河与和田河的径流—气温关系均发生了1次变异,其中叶尔羌河的变异点为1997年,和田河为1995年。     

巴音河流域德令哈市气象站近60年来降水变化特征分析

基于1956-2013年德令哈气象站逐月降水资料,借助标准化降水指数(SPI)表征干旱,运用线性趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、Mann-Kendall突变检测、滑动t突变检验、Morlet小波变换、R/S分析等方法,分析近60年来其降水及干旱特征。结果表明:20世纪80年代之前处于降水偏少期,20世纪80年代至今处于降水偏多期,且呈现出上升趋势,冬季降水变化相对平稳,秋季降水波动较大;近60年来,年及各季节降水量呈显著上升趋势,年降水量上升率为21.16 mm/(10a),夏季降水量上升趋势明显,上升率为12.35 mm/(10a);年及各季降水量存在显著的3~9年的短周期和18~28 a的长周期变化;降水距平和SPI显著相关,干旱呈减弱趋势,干旱变化的周期为5 a和18 a。巴音河流域降水量的变化具有持续性,未来降水将保持增多趋势,干旱呈减弱趋势。