城镇化背景下太湖流域极端降雨时空演变特征

研究城镇化发展程度对极端降雨的影响对于指导高度城镇化地区防洪排涝工作意义重大。在太湖流域城镇化区域划分基础上,基于1965～2014年70个雨量站的日降雨数据,采用空间分析法、Mann-Kendall趋势检验法、线性回归法、滑动平均法等提取各站极端降雨特征,分析城镇化背景下太湖流域极端降雨时空演变规律。结果表明,太湖流域城镇化发展较快的区域主要集中在武澄锡虞区、阳澄淀泖区、浦东浦西区;浙西区年极端降雨量较大,武澄锡虞区、阳澄淀泖区、浦东浦西区极端降雨量则较其他地区呈显著增加趋势,分别上升34.5、38.2、31.7 mm/10a;全流域极端降雨事件增多、强度增大,其中城镇化发展高速地区由流域极端降雨频次低值区逐渐演变为高值区之一,极端降雨强度亦显著增加,表明其遭受洪涝灾害的风险增大。     

江苏省里下河地区降雨变化特性分析

利用江苏省里下河地区14个代表性控制站的降雨资料,通过M-K趋势检验法、有序聚类法、秩和检验法及小波分析法分析了年降雨系列的趋势性、跳跃性及周期性规律。结果表明,该地区年降雨系列存在微弱的减少趋势,1965年发生了不明显跳跃性变异,年降雨量存在21年时间尺度的主周期和5年时间尺度的次周期,2013~2014年年降雨量将处于偏丰阶段,随后将进入约10年的偏枯期。     

海南岛极端暴雨事件时空演变规律分析

为分析海南岛极端暴雨事件长期时空演变趋势,基于海南岛7个观测站近53年逐日降雨资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall方法和稳定性分析探讨了海南岛极端暴雨事件时空演变规律。结果表明,近53年来海南岛极端降雨指标均显示出上升趋势,但极端降雨日数增加趋势较弱,短历时暴雨强度增加;海南岛极端降雨指标变化趋势整体上不是很显著,且大部分地区各指标的变化趋势均较不稳定,但三亚市大部分指标均呈稳定增加趋势,应更加注重该地区的防洪排涝建设。     

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。     

基于GsMAP的尼洋河流域降水时空分布特征研究

鉴于尼洋河地区实测降雨资料缺乏,卫星降雨产品具有显著优势,基于GsMAP降雨产品数据和地面观测站点数据,利用降雨量年内分配特征的δ方法建立卫星降雨校正公式,分析流域降雨量的时空分布特征。结果表明,实测站点月降雨量校正结果较好,相关系数达0.954,年尺度的站点降雨相关系数为0.54,降雨量空间分布呈现出自西向东递增的特点。卫星降雨观测在西部地区存在低估,东部地区有一定程度的高估,在降雨梯度分布上,流域在3500~4000m高程段降雨量呈上升趋势,其他高程段均为显著下降,整体变化率为-104mm/km。流域的年均面平均降雨量为699mm,降雨多集中于夏季,且有逐年增加趋势。     

建库前后流域变化特征分析

采用小波分析和有序聚类分析法分别对柘林水库的年最大洪峰、年降雨量、年径流量进行分析。研究结果表明,水库建成后流域年最大洪峰值和年径流量呈增大趋势,年降雨量基本无变化。     

青海三江源地区气温与降水变化趋势分析

基于青海三江源地区现有的18个气象台站1961~2013年的气温和降水资料,利用泰森多边形、变异系数、反距离权重法和非参数Mann-Kendall等检测方法,分析了三江源地区降水和气候的变化特征。结果表明,该地区降水年际变化呈上升趋势,但增加速度不明显;三江源地区季节性降雨存在明显差异,其中夏季降雨量最多,春季和夏季线性趋势增幅比较明显;三江源各源区的年平均气温变化呈明显上升趋势,其中澜沧江的增长速率最快,且不同源区气候突变表现不同,突变时间不同步。     

广州市近年降雨时空变化规律分析

受全球气温上升影响,广州市区水文要素出现了明显的变化.为揭示广州市降雨时空变化趋势,采用Mann-Kendall检验法从不同方面分析了降雨时间序列的演变规律,可知市区年降雨量逐年增加,暴雨中心由市郊向市中心转移,降雨时段更为集中.并采用不均匀系数结合Mann-Kendall检验法分析了降雨的时空分布及其变化趋势,发现广州市降雨量年内分配不平衡,且降雨空间分布不均匀.     

基于时间序列的滇池流域降雨变化特征分析

针对云南省连续4年大旱、降雨偏少的问题,基于滇池流域内18个雨量站1965~2011年降雨资料,分析了降雨年际年代变化特征,采用线性回归法和Mann-Kendall非参数检验方法对年降雨序列进行趋势预测,利用Morlet小波进行周期分析,并通过小波系数方差检验年降雨序列主周期。结果表明,滇池流域降雨年际变化大,变差系数在0.17~0.24之间;年内分配不均,雨季占全年降雨量的87%左右;年降雨序列呈减少趋势,但减少趋势不明显;降雨序列主周期为23年,次周期分别为4、15年。     

基于信息熵的湖北省降雨时空变化规律研究

基于1951～2006年湖北省各气象站点的月降雨资料,采用信息熵方法分析了湖北省各站点的降雨时空变化规律,并通过了经验正交函数分解、Mann-Kndall秩次相关检验法的验证.结果表明,1951～2006年湖北省年平均降雨量总体呈下降趋势,但下降趋势不明显;西部地区降雨时空变异性较大,但全省的降雨时空变异性小,可为未来的农业和水文预测预报工作提供参考.     

吉林省近60年降水量时空演化特征分析

为准确分析吉林省1951~2011年近60年年降水量时空演化特征,基于8个雨量站年降水量数据,采用一元线性回归分析法、预置白Mann-Kendall法(PW-MK法)进行趋势特征分析,结合预置白Mann-Kendall法和滑动t检验法进行突变特征检测,并采用Morlet小波进行周期特征识别。结果表明,1951~2011年吉林省各站年降水量均呈减少趋势,年降水量多年平均值在三大地貌单元上自西向东呈增加趋势,其与雨量站高程存在较强的正相关关系,且年降水量自东向西减少趋势越来越显著,其中西部和中部呈显著性减少趋势,东部呈不显著减少趋势;吉林省西部和中部降水突变年份在1998年前后,东部突变年份在1975年前后;吉林省各站均存在5、10年左右的主周期,其中,西部和中部还存在15、20年左右的主周期,东部还存在15、28年左右的主周期。     

广州市城区短历时暴雨特征分析

气候变暖导致极端降雨频发,研究短历时暴雨的变化规律可为广州市内涝防治提供科学依据。选取中大站1984~2010年最大1 h降雨量资料,通过趋势线、滑动平均法、累积距平曲线、Mann Kendall趋势检验法、小波分析等方法对广州市年最大1 h降雨序列和暴雨次数进行统计分析。结果表明,广州市年最大1 h降雨量呈现周期性变化,进入21世纪后波动减弱,且稳定在较大的范围内;大于20、30、40 mm的1 h暴雨次数均呈现出不同程度的增大趋势,其中大于30 mm的次数增加显著。     

1964~2015年辽宁省日照时数演变特征及归因分析

日照时数变化存在时空异质性,其变化成因分析对气候诊断与预测有较高的研究价值。基于1964~2015年辽宁省23个气象站点气象数据,采用线性倾向估计、Morlet小波分析法分析了该区日照时数趋势演变规律及周期性特征,结合Mann Kendall法检测突变时间,借助ArcGIS反距离权重插值进行空间分区,并探讨影响其变化的成因。结果表明,年日照时数呈显著下降趋势,变化倾向率为-31.158 h/10a;存在37年左右的主周期、22年左右次周期;年及四季均有突变发生,年日照时数在1980年代初期存在突变,冬季突变发生最早,夏季最晚;日照时数空间分布不均,随季节变化高值区自西向东逐渐递减;日照时数与总云量、水汽压及气温呈负相关,与风速呈正相关关系。     

南京市近53年气温和降水量特征分析

基于南京站1960~2012年月平均气温和月降水量资料,利用滑动平均、小波分解、Mann-Kendall检验、Mexican Hat小波变换和R/S分析,对年平均气温和年降水量进行趋势分析、突变检验、周期分析,并对其变化趋势做了预测。结果表明,南京市近53年年平均气温有明显上升趋势(显著性水平α=0.01),在1996年左右发生突变,年平均气温存在16年的主周期,未来一段时间内气温将呈上升趋势;南京市近53年年降水量有增加趋势但不显著,近53年未发生突变,年降水量存在2年和18年的周期,未来一段时间内年降水量将呈增加趋势。     

西宁市1951~2015年气温及降水量变化特征

基于西宁气象站1951~2015年的逐月气温及降水资料,利用滑动平均法、线性倾向估计法、累计距平法、Mann Kendall非参数检验法及Morlet小波分析等方法,分析了西宁市近65年气温及降水量的变化特征。结果表明,近65年来,西宁市年均气温及四季季均气温均呈上升趋势,其中年均气温及春冬季均温上升趋势达显著水平,冬季均温对年均气温变化的贡献最大;年均气温于1972年发生突变现象,其变化第1、2、3主周期分别为45、32、20年;西宁市年降水量及四季季均降水量均呈上升趋势,仅冬季降水量变化趋势达显著水平,夏季降水量对年降水量变化的贡献最大;年降水量于1992年发生了突变现象,其变化的第1、2、3主周期分别为45、32、18年。     

西宁市1951~2015年气温及降水量变化特征

基于西宁气象站1951~2015年的逐月气温及降水资料,利用滑动平均法、线性倾向估计法、累计距平法、Mann Kendall非参数检验法及Morlet小波分析等方法,分析了西宁市近65年气温及降水量的变化特征。结果表明,近65年来,西宁市年均气温及四季季均气温均呈上升趋势,其中年均气温及春冬季均温上升趋势达显著水平,冬季均温对年均气温变化的贡献最大;年均气温于1972年发生突变现象,其变化第1、2、3主周期分别为45、32、20年;西宁市年降水量及四季季均降水量均呈上升趋势,仅冬季降水量变化趋势达显著水平,夏季降水量对年降水量变化的贡献最大;年降水量于1992年发生了突变现象,其变化的第1、2、3主周期分别为45、32、18年。     

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。     

湄公河清盛站水文情势变化分析

以湄公河清盛水文站为例,采用MannKendall统计检验方法和Pettitt突变检验方法分析了1960 ～2003年径流量的变化趋势和突变点,基于水文变化指标,采用变动范围法定量评价了清盛站水文情势 的变化程度。结果表明,清盛站年均流量总体呈下降趋势,枯季平均流量呈上升趋势,汛期平均流量呈 下降趋势;径流系列基本未发生突变;1992年前后出现显著变化的水文指标有河流枯季月均水量、年均 最小流量与出现时间、低流量谷底数与平均持续时间及流量平均变化率与逆转次数;河流水文情势整体 属中度变化。