黄河三角洲地区降水时序变化特征研究

基于黄河三角洲内5个气象站1961—2007年逐日降水资料,采用Mann Kendal非参数检验、小波分析等方法,对近50年来黄河三角洲地区降水量时序变化特征进行研究。结果表明,黄河三角洲地区近50年来,年际和年内不同季节降水量均呈逐步下降趋势,并在1976年左右发生突变,之后降水量下降显著。年际降水存在约8~9年的主变化周期,而春夏秋冬四季降水存在约16~17年的主变化周期。根据周期变化特征,预测2012—2014年黄河三角洲地区将处于多水期,其中秋季和冬季降水较多,而春季和夏季降水较少。     

新疆博州地区降水时空变化

利用新疆博州地区主要气象站点的降水资料,分析了博州区域内降水量时间和空间变化特征。结果表明,博州地区降水量年际变化较大,最大比最小年降水量相差3.39~6.21倍。降水量变差系数CV值在0.30~0.37之间。1956-2007年,博州地区主要站年代间的降水量变化较大。各年代平均降水量与多年平均值比较,20世纪60、70年代普遍偏小,最小者少16.8%;80、90年代偏大多、偏小少,最大偏多16.0%,最小偏少14.5%;2000~2007年普遍偏大,最大偏大33.9%。1956~2007年降水资料系列均存在一个明显的枯、平、丰变化周期。     

1971—2010年上海市降水变化特征分析

基于1971-2010年上海市徐家汇站的日降雨资料,采用一元线性回归法、Mann-Kendall法和小波分析等方法,对上海市40年来的年代际降水、年降水、汛期与非汛期降水的变化和周期变化特征进行研究和分析,并对降水的频率特征和典型台风期间的暴雨特征进行了分析。结果表明：上海市年代际降水、年降水、汛期与非汛期降水均呈增加趋势;年降水和汛期降水的震荡周期吻合,主周期均为8a左右,汛期降水与年降水的变化趋势相似性很大,说明汛期降水量较大程度地决定年降水量;非汛期降水主周期为4a左右;小雨所占比例随年代逐渐减少,而暴雨所占比例随年代逐渐增多,台风期间的暴雨雨量高度集中,强度大。     

1961-2011年深圳市降水变化趋势分析

基于深圳市雨量站1961-2011年逐日降水资料,利用Mann-Kendall法对深圳市年降水量、降水日数、降水强度、汛期降水量和非汛期降水量作趋势分析,并采用有序聚类法对年降水量和降水强度进行突变检验,采用小波分析法对年降水量和降水强度进行周期分析。结果表明:年降水量、降水日数、降水强度、汛期降水量和非汛期降水量均为增加的趋势,其中降水日数增加显著;年降水量在1963年和2008年均发生了突变,而降水强度突变时间发生在1993年;年降水量和降水强度周期变化基本一致,存在6a和11a左右的震荡周期,且1990年后两者的周期变化更为明显。深圳市降水趋势的变化与该地区的城市高速发展有关,准确认识深圳市降水趋势对该地区的城市发展意义重大。     

辽宁省辽南地区近40年降水时空变化特性分析

依据辽南地区22个雨量站1974~2013年降水资料分析辽南地区降水时空分布特性。采用滑动平均法(MA)、多项式回归法(PR)进行降水时间趋势性分析并采用秩次相关检验法(M-K)检验趋势一致性;采用方差分析法分析各时段降水周期变化规律;结合Arc GIS平台Geostatistical Analyst中的Kriging插值、Spatial Analyst分析辽南及各分区内降水空间分布特征。分析结果表明,辽南及各分区内降水量年内、年际变化较大,年内降水主要集中在夏季;除长海县年降水量有较显著上升趋势、长海县及普兰店市枯季降水量有显著上升趋势外,其余各区及辽南地区降水增减趋势不显著;辽南地区年降水及夏季降水约存在9 a变化周期,而枯季降水存在20 a的显著周期;辽南地区降水空间分布不均匀,总体呈东北向西南递减趋势。若降水稀少,大连是易发生旱灾的重点区域。     

铜川市降水变化及趋势预测分析

基于铜川气象站1961-2013年的逐月降水数据,主要利用Morlet小波法和Mann-Kendall检验法对铜川市的降水变化和趋势预测进行分析。结果表明:年降水变化呈减少的趋势,且年降水量的减少主要集中在春季和秋季;而夏季和冬季的降水量呈增加的趋势;年、春季、夏季、秋季和冬季降水的典型突变年份分别为1986、1983、1985、1983、1987年,表明在20世纪90年代降水发生突变;年降水量和季节降水量都存在多时间尺度的丰枯变化。在2013年以后,年降水进入偏少期,春季、秋季降水进入强烈的偏少期,而夏季和冬季降水进入偏多期。年降水和季节降水均存在10年左右的主变化周期。     

1961—2016 年西宁市极端降水事件变化特征

为研究西宁市极端降水事件变化规律,利用西宁气象站 1961—2016 年逐日降水量序列资料,计算得出年总降水量、5 日最大降水量、极端降水量、日降水强度、持续降雨日数及大雨日数等 6 个极端降水指标的年际序列,应用线性倾向估计法、滑动平均法、Mann － Kendall 非参数检验法、Morlet小波分析、相关性分析等方法分析各极端降水指标的变化趋势、变化周期及各指标间变化一致性。结果表明,近 56 年间西宁市各极端降水指标呈波动式增加趋势,其中 PＲCPTOT 的增加趋势显著,而其余各指标变化趋势不显著; PＲCPTOT、ＲX5day、Ｒ95 及 SDII 序列在整个研究时段内均存在明显的突变现象,其中在 1960 年代后期及 1970 年代中期 ＲX5day 与 Ｒ95 发生了一致的突变,在 1980年代末和 1990 年代初,PＲCPTOT、ＲX5day 与 SDII 发生了一致的突变; 在近 56 年间各极端降水指标的振荡变化均存在明显的主周期,其中除 SDII 外,从 1990 年代开始各指标多存在约 11—13 年的主周期,SDII 及 CWD 的振荡变化均在整个研究时段上存在 40 年及 29 年左右的主周期; 各极端降水指标与总降水量均呈一致的正相关性,对总降水量的变化具有较好的指示作用,ＲX5day、Ｒ95、SDII 及 Ｒ20mm 四个指标相互之间均存在显著的正相关性。研究结果可为区域水资源规划及洪旱灾害防御提供参考。     

长兴区域降水变化及趋势分析

利用长兴地区共9个雨量观测测站,1976—2011年的月平均降水量资料,运用趋势分析和EMD方法,根据长兴地区相应的地理特征,将该地区划分为平原和山区两区域,分别对两区域37 a来降水量变化的基本特征进行比较和分析,结果表明:①平原和山区年降水量距平百分率都呈略为下降趋势,山区下降趋势较平原更明显;②春季、夏季、秋季和冬季两地区的降水距平百分率的变化与年变化一致;③1990年代后期,平原地区降水距平百分率趋势的变幅明显大于山区,山区年代际降水量正距平出现的时间滞后于平原地区;④降水量变化方面,长兴地区呈现单调下降趋势,具有四类尺度的变化周期,分别是2～3 a,5 a左右,7～8 a及20 a左右。     

王家坝以上流域降水量与年最大洪峰流量响应关系研究

一、引言淮河流域地处我国南北气候过渡带,是我国旱涝频繁发生的地区,也是气候变化响应明显的地区。高超等研究表明20世纪60~80年代淮河流域年平均气温呈下降趋势,进入90年代开始显著上升。在此背景下,国内一些学者开展了相关的研究,杨赤等研究表明影响淮河上游水文极值的大气环流因子主要有西太平洋副热带高压、北半球极涡和亚洲经向环流;邓鹏等对淮河流域近50年年降水量变化研究表明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,具有南部多于北部、山区多于平原、近海多于内陆的特点;董全等研究表明流域月降水量和月平均流量存在很好的对应关系,但是比较极端的流量和降水事件线性关系不成立。     

白龙江流域近40a气候变化特征分析

根据甘肃南部白龙江流域气象资料,采用Mann-Kendall突变检测法和小波分析法对白龙江流域近40 a来气候变化特征进行分析,结果表明:①20世纪80年代之前气温变化趋势不明显,80—90年代波动显著,并呈下降趋势,至90年代中后期气温变化呈显著上升趋势;②降水量变化在90年代中期之前趋势不显著,之后呈下降趋势,流域趋于暖干化;③气温变化主要周期上游地区为7 a、27 a和4 a,中下游地区为17 a;④降水变化主要周期上游地区为7 a和4 a,中下游为25 a、9 a和4 a。     

河北省降水时空变化特征分析

基于ArcGIS的样条函数插值利用Mann-Kendall法和R/S分析,对河北省内周边共43个气象站的降水序列进行分析研究。结果表明：在空间分布上,遵化、沧州及石家庄以西为多雨区,坝上为少雨区,降水等值线在山区的梯度较大。在时间分布上,汛期降水占全年降水62%～74%。降水代际呈下降趋势,但20世纪80年代-90年代呈上升之势;而各年代的降水空间分布无明显变化。全省大部分地区降水均呈下降趋势,下降最显著的是石家庄以西地区,达-4 mm/a。全省除沧州、廊坊、石家庄一带大部分地区年降水未来总体趋势和过去趋势一致,持续下降,而沧州、廊坊、石家庄等地未来趋势与过去相反或趋势变化不明显。     

基于地理因子的福建省年降水空间估算模型研究

为研究福建省多年平均降水量的空间分布格局,为工农业生产、自然灾害预测、生态环境建设提供科学依据,利用福建省及周边区域35个气象站点1951—2011年降水资料,分析年均降水量与海拔、纬度、距海岸距离、坡向的相关性;同时,结合多元回归方程和克里金插值构建降水空间估算模型,反映出年均降水量空间分布的总体趋势,突出局部地区降水的差异,估算福建省1951—2011年年均降水量空间分布。结果表明:已知气象站点年均降水量估算的平均相对误差为3.4%,绝对误差为56 mm,验证站点的平均相对误差为3.6%;福建省年均降水量从东南沿海向西北山区呈现波动式上升的特点。     

1959-2018年山东省降水时空分布特征与洪旱演变规律

基于山东省1959-2018年地面气象观测站逐日降水资料,应用反距离权重插值、Z指数、Mann-Kendall检验及小波分析等研究方法,探讨近60年来山东省降水的时空分布特征及洪旱演变规律。结果表明：空间分布上,降水量存在显著的地区差异,呈现东部多西部少且山区多于平原的空间分布格局。时间分布上,多年平均降水量呈现下降的变化趋势,东部沿海地区下降速率比西北内陆地区快。山东省的洪旱灾害具有年代际变化特征,20世纪70年代前,涝灾频繁,80年代到21世纪初旱灾频繁,21世纪后,主要发生偏涝,洪旱灾害地区间差异明显。研究结果对该省防灾减灾及区域经济发展具有重要意义。     

基于SAPEI的河北省玉米生育期旱涝演变特征

为探究河北省玉米生育期旱涝演变特征,通过构建标准化前期降水蒸散指数(standardized antecedent precipitation evapotranspiration index,SAPEI)和利用气象站点逐日气象数据,对河北省1980—2020年玉米生育期内旱涝特征演变进行时空分析。结果显示：1980—2020年河北省SAPEI在玉米初始生长期、快速发育期、发育中期和成熟期4个生育阶段内波动变化区间为-1.0～1.5,且初始生长期波动呈上升趋势;SAPEI空间变化总体特征表现为初始生长期和快速发育期玉米生长气候湿润化趋势表现明显,生育中期和成熟期东部及南部气象站点表现为变旱趋势;玉米生育期内多年平均旱积指数Q_dl总体呈东南高西北低的格局分布,即西北部大于东南部;多年平均渍积指数Q_wl在21.07～37.85内变化,年均旱积与渍积指数的分布格局与河北省降水分布格局相呼应。研究结果可为河北省农业气象灾害风险评估和防灾减灾管理决策提供理论依据。     

近50 年来辽宁省气温和降水突变特征分析

本文首先运用气候趋势系数对辽宁省22个气象站点1959-2008年年均气温和降水量资料进行趋势分析,并采用Mann-Whitney-Pettit方法（MWP）对气温和降水量进行突变分析,最后利用Morlet小波分析进行周期性分析.结果表明：（1）气温总体明显呈上升趋势;突变年份为1988年,突变后多年平均气温比突变前增加12.7％;且存在7年左右的主周期.（2）近50年来,降水量总体呈下降趋势,但并未检测出显著的突变年份;存在9年左右的主周期.     

近60 a来增江流域降水时空变化特征及其趋势分析

基于增江流域17个雨量站1956—2015年的逐年降水数据,采用Mann－Kendall趋势分析法、 EOF经典正交分解、 Morlet小波分析等方法,分析了流域降水量的时空变化特征。并用层次聚类法对研究站点进行分类和分区,以研究60 a来降雨中心的移动轨迹。结果表明：①增江流域多年平均降雨量为2098．3 mm,呈现微弱下降趋势,1976年为突变点,1976年以后进入降雨偏少时期,主周期由原来的6 a及2 a突变为5 a。②60 a来流域东北部和西部呈现微弱的增加趋势,西北部至东南部一带呈现微弱的减少趋势。③ EOF分解展示了高值区与低值区分布,左右岸区域呈相反的分布形态。④1973—1975年及2010—2015年,高值区和低值区发生了移动。     

贵州省1960-2014年降水量时空变化特征分析

基于贵州省1960-2014年19个气象站点的降水观测数据,采用一元线性回归拟合、累计距平、MannKendall突变检验等方法,分析贵州省55年的年、最大月降水量的时空变化规律。结果表明:贵州省1960-2014年年均降水量总体呈南多北少的空间分布格局,以-17. 815 mm/10a的变化率在逐年减少,自20世纪80年代以来变化尤其不稳定;岩溶槽谷降水量的增加趋势明显,而岩溶盆地下降趋势明显,岩溶峡谷、岩溶槽谷和非喀斯特区在近几年来的降水量较不稳定;贵州省降水受地形地貌和季风的影响显著,逐年明显的极端气候对农作物的生长和社会经济发展存在不利影响。研究结果对贵州省短期气候预测、制定旱涝灾害预警机制和合理利用水资源等具有重要意义。     

新疆额尔齐斯河流域降水量变化特征及趋势分析

降水量研究对于干旱半干旱地区水资源的合理开发利用、生态环境的改善和灾害控制具有重要意义。为分析新疆额尔齐斯河流域降水量变化特征及其变化趋势,选取流域内富蕴、阿勒泰、哈巴河3个气象站1962-2013年实测月降水资料,采用Mann-Kendall检验法、复Morlet小波分析法、R/S分析法及相关水文统计方法进行研究。结果表明:额尔齐斯河流域内3个气象站年降水量均呈现出显著上升趋势,降雨变化倾向率分别为17.91、17.47、17.37 mm/10a;流域年降水量呈现出多个时间尺度的相对丰枯交替特征,富蕴、阿勒泰、哈巴河气象站主震荡周期分别为22、18、22 a;赫斯特指数表明未来额尔齐斯河流域年降水量总体上继续保持上升趋势,且其未来年份降水量增长趋势的程度为:富蕴阿勒泰哈巴河。     

1951-2018年河北围场地区降水的多尺度变化特征

利用1951-2018年河北围场地区气象站年降水量和同期的厄尔尼诺（ENSO）、太平洋年代际振荡（PDO）数据,采用集合经验模态分解（EEMD）和Morlet 小波分析等方法,研究了河北围场地区1951-2018年降水量的多尺度变化特征及其与厄尔尼诺和太平洋年代际振荡的关系。结果表明：1951-2018年围场地区年降水量总体上表现为增加的变化趋势,增幅为0.8 mm/10a;围场地区年降水量在时间尺度上存在显著的准4 a和准27 a的年际和年代际周期,分别与厄尔尼诺的2~7 a和太平洋年代际振荡的20~30 a周期相对应;交叉小波谱和小波凝聚谱表明,围场地区的年降水量与ENSO和PDO之间具有较好的共振周期,说明1951-2018年围场地区的年降水量可能受到厄尔尼诺和太平洋年代际振荡的影响。