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。     

1960~2013年云南省降水时空变化特征分析

鉴于分析云南省降水时空变化特征对该地区旱涝灾害预警和水文模型研究具有重要意义,基于云南省29个气象站点1960~2013年的逐日降水资料,采用滑动平均、线性倾向估计、Mann Kendall突变检验、滑动t检验和普通克里格插值等方法分析了该地区降水变化特征、降水变化趋势及空间分布情况。结果表明,年际降水量以7.7 mm/10a的幅度逐渐减少,在2008年发生突变;空间分布不均,整体由东北向西南呈带状递增分布,并形成2个孤岛状的降水集中区。夏、秋、冬三季降水量均逐渐减少,春季增加;季突变时间存在差异性;夏、秋两季空间分布情况与年际类似,春季自南向北逐渐减少,冬季自中部分别向东南和西北呈带状递增分布,同时还具有自南向北呈带状递减分布的特征。     

基于信息熵的淮河流域降水时空变异特征研究

为了深入研究淮河流域的降水时空变化特征,以淮河流域1961~2005年36个气象站日降水数据为基础,基于信息熵理论,首先利用边际熵研究年、季、月等不同尺度下降水的变化特征;再利用分配熵和强度熵研究年内不同月份降水的分配情况;然后利用改进的Mann-Kendall趋势检验方法对淮河流域降水序列不确定性的变化趋势进行检验;最后对降水月份分配情况与极端降水量进行相关分析,以研究极端降水量与降水月份分配的关系。结果表明,淮河流域降水量较小的季节或地区,其降水量的年际变化也较大,淮河流域北部降水的不均匀性及其较小的降水量可能加剧该区的干旱风险;降水量与降水天数月份分配的不均匀性均表现出由南向北增大的空间分布特征;对于淮河流域大部分站点,降水量月分配不均匀的年份面临洪灾的风险也会增加,而淮河流域西部降水月份分配不均的情况可能加剧,且该区面临的洪灾风险也可能加剧。     

淮河流域1960~2011年干湿时空变化特征

在分析淮河流域26个气象站1960～2011年降水变化的基础上,计算了流域年尺度和季尺度降水距平百分率和标准化降水指数（SPI）,并分析了淮河流域近52年干湿时空变化。结果表明,淮河流域年尺度降水距平与SPI较为一致,季尺度降水距平较SPI变化敏感;干旱多发生于春季,且2000年后发生频次减少;空间尺度上,流域中西部地区有变湿润趋势,东部沿海地区有变干旱趋势,变化趋势呈现近似纵向分带。     

广西地区1960~2017年降水结构变化特征

基于1960~2017年广西地区24个气象站的逐日降水资料,利用降水发生率和贡献率,分析了不同降水历时和不同降水等级的变化规律,根据Kendall’s tau探讨了不同降水历时和不同降水等级的变化趋势。结果表明,各历时降水发生率随着降水历时增加呈逐渐减少趋势,各历时降水贡献率随着降水历时的增加,呈先增加后减少趋势,3 d降水历时的贡献率最大,其次为4 d降水历时的贡献率。河池、来宾、龙州、平果、柳州、百色、南宁和围洲岛的1~5 d的降水贡献率较大,蒙山、桂平、钦州、东兴、防城、那坡和靖西大于10 d的降水贡献率较大;各等级降水的发生率呈小雨>中雨>大雨>暴雨的趋势,而贡献率则呈相反的趋势。东兴、防城、北海、钦州和涠洲岛的暴雨贡献率较高,其次为融安、都安、桂林、平果、凤山和灵山;在研究时间段内,降水历时短的降水发生率呈增加趋势的站点较多,降水历时长的降水发生率呈减少趋势的站点较多。各历时降水贡献率的变化趋势和发生率基本一致。各等级降水的贡献率和发生率的变化趋势也基本一致,〖JP3〗表现为小雨呈减少趋势,大雨和暴雨呈增加趋势,中雨则表现为发生率增加趋势的站点偏多,而贡献率减少趋势的站点偏多。     

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。     

变化环境下中国不同强度降雨的时空变化特征

受全球变暖和降水的空间异质性影响,局地极端降水事件呈现出广发和频发的态势,提取不同强度降雨变化的时空特征对科学开展防洪减灾布控具有重要的实际意义.为此,以中国大陆为例,采用Mann-Kendall检验方法对各流域不同强度降雨过程进行趋势性检验,利用95％置信水平对其进行显著性判断,并利用变标度极差分析方法(R/S)揭示...     

青海省近50年降水集中性的时空变化特征研究

基于青海省28个气象站1963~2012年的逐日降水资料,计算了各站点逐年的月降水异质性指数和降水集中性指数。在此基础上,分别采用Mann-Kendall非参数统计检验法和Sen’s坡度检验法检测了两种降水指数时间上的变化趋势,同时采用反距离权重插值法分析了青海省两种降水指数空间上的分布规律。结果表明,青海省年均月降水异质性指数为15.5~35.4,年内降水分配呈现出较高的不规则性;而年均降水集中性指数为0.58~0.65,低于全国其他区域;大部分站点的月降水异质性指数和降水集中性指数均呈减少趋势,青海省降水分配趋于均匀化,由此验证了青海省正向暖湿转型。     

黑龙江省降水及旱涝时空演变特征

为全面了解黑龙江省降水和旱涝变化规律,基于黑龙江省1965~2014年30个气象站的逐月降水资料,采用Z指数、累积距平法、反距离权重法等方法,分析了近50年来降水和旱涝时空演变特征。结果表明,黑龙江省近50年来降水呈显著增加趋势,降水倾向率为9mm/10a,降水呈减少-增加-减少-增加的周期性变化特征,平均变化周期为13年;降水在空间分布上呈东部和西部较少、中间较多的空间分布格局,从东西两边向中间表现出明显的条带状分布特征;旱涝变化在时程上呈旱-涝-旱-涝交替发生的规律;黑龙江省发生大涝与极涝和大旱与极旱的频率分别为1.2~2.2、1.0~2.2次/10a,尽管大涝与极涝发生的频率比大旱与极旱发生的频率大,但其影响范围小于大旱与极旱造成的影响范围。     

黑龙江省降水及旱涝时空演变特征

为全面了解黑龙江省降水和旱涝变化规律,基于黑龙江省1965~2014年30个气象站的逐月降水资料,采用Z指数、累积距平法、反距离权重法等方法,分析了近50年来降水和旱涝时空演变特征。结果表明,黑龙江省近50年来降水呈显著增加趋势,降水倾向率为9 mm/10a,降水呈减少-增加-减少-增加的周期性变化特征,平均变化周期为13 a;降水在空间分布上呈东部和西部较少、中间较多的空间分布格局,从东西两边向中间表现出明显的条带状分布特征;旱涝变化在时程上呈旱-涝-旱-涝交替发生的规律;黑龙江省发生大涝与极涝和大旱与极旱的频率分别为1.2~2.2、1.0~2.2次/10a,尽管大涝与极涝发生的频率比大旱与极旱发生的频率大,但其影响范围小于大旱与极旱造成的影响范围。     

海河流域极端降水事件时空变化特征分析

为研究气候变化背景下海河流域的极端降水事件变化规律,基于流域内30个气象台站1960~2008年的逐日降水资料,选取不同的降水指标,应用M-K趋势检验和滑动t检验方法分析了海河流域极端降水的时空变化特征。结果表明,海河流域的极端降水事件的发生频率和强度在年际变化中均呈减小趋势;在空间大部分范围内,降水频率和强度指标也均呈负趋势,仅滦河上游山区、子牙河山区和胶东沿海部分地区呈微弱上升趋势,但趋势并不显著。总体而言,海河流域趋向于干旱化,流域内洪涝灾害发生的概率有所减小。     

基于RClimDex模型的四川省极端降水时空变化特征分析

基于1980～2017年四川省40个气象站逐日降水、最高温度和最低温度数据,利用RclimDex模型定量计算了9个极端降水指数(CDD、CWD、R 10 mm、R20 mm、R95p、R99p、Rxlday、Rx5day、SDII),分析了四川省极端降水的年际变化.同时,通过绘制极端降水指数的等值线图,结合川西北高原、...     

甘肃省陇东地区极端降水的时空特征

为阐明甘肃省陇东地区极端降水的变化规律,利用该地区13个气象台站1961～2015年的逐日降水资料,应用超门限峰值法、反距离加权法、线性倾向估计法、滑动平均法、Mann-Kendall突变分析法、复值Morlet小波分析法研究极端降水的时空变化特征。结果表明,陇东地区各站第95百分位极端降水阈值在27.8mm附近变化,即可以大雨事件作为极端降水事件进行监测;极端降水指数主要表现为从南向北递减的趋势,极端降水事件对环县和崆峒的影响较小;极端降水事件虽然在总量、强度上表现为减小趋势,但其发生频次及对总降水的贡献率逐渐增强;极端降水总量和极端降水强度周期变化均在21年左右能量最强,而极端降水频次和极端降水贡献率周期变化分别在28、5年左右能量最强。     

淮河流域汛期极端降水时空演变规律分析

研究淮河流域极端降水时空演变规律对流域防洪减灾、水资源规划等意义重大。基于淮河流域24个气象站1961~2011年汛期逐日降水资料,建立极端降水序列,并对极端降水频度和强度的趋势、突变及周期变化特征进行了年尺度和年代尺度的时空变化分析。结果表明,极端降水频度和强度均呈较显著的上升趋势,且均在2000年代出现大幅提高,时间变化的第一主周期为4年;频度和强度的空间分布基本符合右岸强、左岸弱,南部强、北部弱,从上游内陆至下游沿海逐渐增加的分布规律;各年代极端降水空间分布发生变化,沿海与内陆的频度差异逐渐缩小,左右岸的强度差异越来越显著。研究成果可为水资源规划管理工作提供参考。     

老哈河流域降水变化特征分析

在降水变化趋势分析基础上,结合模比离差系数累积曲线及统计学方法分析了流域降水的时空变化特征.结果表明,老哈河流域降水存在较大的时空变异性,流域降水量有逐年增加趋势,雨日有逐年减少趋势,降水量和雨日呈正相关性;流域降水量由西南往东北明显递减,雨日分布为上下游偏大、中游偏少;流域降水量随地面高程的增加而显著增加,高程每增加1 km降水量平均增加116 mm.     

1980～2020年黑龙江省降水量时空变化特征

为探讨黑龙江省年降水量时空变化及降水场的类型,采用Mann-Kendall检验法、EOF分解法、Morlet小波分析等现代气候统计诊断中常用方法分析了1980～2020年黑龙江省降水量时空变化特征。结果表明,1980～2020年黑龙江省降水倾向率为15.52 mm/10a,即降水量有明显上升趋势,夏季降水量约占全年的65%,冬季仅占3%;受地形和气候的影响,黑龙江省降水量表现出显著的空间差异,整体表现为南部和中部的降水量较大,东部次之,西部和北部小;根据EOF分解,黑龙江省降水共分为3种模态6种降水场,其中第1模态表明全省降水偏多或偏少;第2模态表明省内中部和东北部降水偏多,西南部和大兴安岭地区降水偏少或相反,第3模态表明省内西南部降水偏多,东南部和大兴安岭地区降水偏少或相反;黑龙江省降水量存在11～30、3～7年两种尺度变化周期,28年为第一主周期。     

近61年武汉市降水变化特征及趋势

武汉市是我国暴雨灾害频发的城市之一,研究其降水量变化特征及趋势,对做好区域防灾、减灾工作具有重要意义。基于武汉市1951~2011年逐日降水资料,采用线性回归法、5年滑动均值法、累积距平法、Mann-Kendall法和R/S分析法,选取最大1d降水量(P_(1d))、连续最大3d降水量(P_(3d))、中雨日降水量(P_(10))、大雨日降水量(P_(25))、暴雨日降水量(P_(50))、中雨日数(D_(10))、大雨日数(D_(25))、暴雨日数(D_(50))和降水日数(D0.1)等指标,研究了武汉市降水的年际、季节和逐日变化特征及趋势。结果表明,武汉市降水经历了"丰-枯-丰"三个阶段,春夏两季降水偏多、秋冬两季降水偏少,四季降水分别以-7.4、8.7、-2.4、3.7mm/10a的速率呈线性变化;除P_(1d)、D_(0.1)呈线性减少变化外,中雨日、大雨日和暴雨日数存在同步放大趋势,这会加剧区域内干旱、洪涝的发生,并给区域水资源规划与管理工作带来一定的压力和挑战。研究成果可为武汉市水资源优化分配、防洪抗旱提供决策依据。     

1961～2006年我国水面蒸发时空变化特征分析

根据20cm蒸发皿蒸发量和E601蒸发器蒸发量资料,采用月折算系数,获取全国499个气象站1961~2006年月水面蒸发量,对其时空变化特征进行分析。结果表明,近46年来,全国及七大流域年水面蒸发量均具有减少的趋势,且自20世纪80年代起减少趋势显著;除松花江流域不存在突变现象,辽河流域突变点发生在1967年外,全国及其他流域突变点均发生在20世纪70年代中期;水面蒸发量年内分配不均匀,主要集中在4~9月,且北方的不均匀性大于南方,松花江流域最大,珠江流域最小。受气候变化和人类活动的影响,1980年以后水面蒸发的年内不均匀性有所减小。