黑龙江流域降水变化特征分析

为了全面研究黑龙江流域降水变化情况,收集黑龙江流域国内外25个气象站的降水资料,通过线性趋势法、距平累积法、变尺度趋势分析法分析降水趋势特征;用Mann-Kendall法分析降水突变特征;用小波分析法分析降水周期性特征。结果表明:在1954—2012年的研究期内,黑龙江流域降水线性趋势变化率仅为-0.74%/(10 a),变尺度趋势分析发现降水在97.7%的有效统计时间段内均无显著趋势变化;距平累积法和Mann-Kendall突变检验结果发现降水具有明显的阶段性变化;小波分析证实了降水存在主周期为28,12,4 a的显著周期性。综上,黑龙江流域降水变化的周期性要明显强于趋势性。研究成果可为中俄跨界河流管理提供现实基础。     

西安市多年降水特征分析及降水量预测

基于西安市1951年-2013年降水实测资料,利用距平、累计距平和Mann-Kendall检验的方法对降水特征进行分析,用BP神经网络模型对年降水量进行模拟预测。研究结果表明:西安市年降水量呈下降趋势但趋势不显著(置信度95%),四季中除夏季表现出微弱的上升趋势外,其他季节均呈现下降趋势,且春季降水下降趋势显著(置信度95%);年降水量在1965年发生突变;BP神经网络预测结果为2014年与2016年降水偏丰,而2015年降水偏枯。研究成果对于合理科学利用降水资源具有一定指导意义。     

1951年-2010年贵阳市气温变化特征分析

利用贵阳站1951年-2010年的逐月、年气温时间序列,运用滑动平均法、累积距平法和Mann-Kendall趋势检验法,分析了贵阳市的年、季气温变化特征。结果表明:贵阳60a来,年平均气温呈微弱下降趋势;年平均最高气温下降趋势较明显,其下降倾向率为0.14℃/10a,年平均最低气温无明显变化;极端最高气温呈微弱下降趋势,极端最低气温显著上升,上升倾向率为0.28℃/10a;对于不同季节,春、夏季的年平均气温下降幅度比秋、冬季明显;春、夏季的年平均最高气温下降幅度也比秋、冬季明显;各个季节年平均最低气温变化均不明显;春、冬季的极端最高气温比夏、秋季的下降显著;秋、冬季的极端最低气温增加最为突出,对年极端最低气温的上升贡献最大,春季的极端最低气温增加的最微弱。各季及年的极端最低气温的显著上升和极端最高气温的缓慢下降,表明贵阳的极端气温变化正趋于缓和。     

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。     

陕北黄土高原地区降水时空变化特征

以位于陕北黄土高原地区的6个气象站点1959-2011年逐日降水数据为基础,选择降水量、降水强度、日最大降水、有降水日数、中雨日数和大雨日数6个降水指数,利用线性趋势法、Mann-Kendall突变检验法及IDW空间插值方法,分析了陕北黄土高原地区近53 a降水时空变化特征。结果表明:1陕北黄土高原地区有降水日数减少趋势显著,降水强度增加趋势显著,其它指数均呈不显著的减少趋势。1960-1969年为陕北黄土高原地区降水多发期,而1990-1999年为匮乏期。2陕北黄土高原地区降水强度于1984年发生增加突变,有降水日数于1980年发生减少突变。3陕北黄土高原地区降水强度以延安地区为高值中心,吴起为低值中心;其它指数均以洛川为高值中心,横山为低值中心,呈自南而北的递减规律,表现出对季风气候过程的响应。有降水日数持续减少和降水强度持续增加将会导致陕北黄土高原地区土壤侵蚀加剧,应予以重视。     

金沙江流域降水量变化特征分析

为了分析金沙江流域降水量变化特征,根据该流域28个雨量站1971~2011年月降水量资料,应用基于ArcGIS平台的泰森多边形法,计算了流域年和四季的平均降水量;使用基于ArcGIS平台的反距离权重空间插值法,分析了降水量及其变化趋势的空间变化情况;运用线性回归分析、滑动平均法、Kendall秩次相关法以及降水集度法,分析了年和四季降水量的变化趋势以及年内分配情况;通过Mann-Kendall检验法分析了降水量的突变性;采用小波分析法对年和四季降水量进行了周期分析。结果显示:金沙江流域降水量空间分布不均;年、春季、夏季和冬季降水量呈增加趋势,秋季降水量呈减少趋势,降水量年内分配呈季节性变化;春季、夏季和秋季降水量突变开始的时间分别为1999,1979年和2001年;年及四季降水量变化周期为5~22 a。     

北京市降水量变化特征分析

基于北京市1950—2012年降水量资料,应用改进的有序聚类法、Mann-Kendall趋势检验、谐波分析及均生函数等4种方法,分析总结出近63年以来北京市降水量的变化特征,并对2013年的降水量进行预测。结果表明:北京市旱灾频发且多呈现连续性;年降水量与汛期降水量具有明显的下降趋势,非汛期降水量具有微弱的上升趋势,各月中2、7、8月份降水量下降趋势显著;年降水量和汛期降水量的突变年为1984年,非汛期降水量的突变年为1951年;年降水量具有4.5年和31.5年的变化周期,汛期降水量呈现出31.5年的震荡周期,非汛期降水量表现出3.3年和7年的变化周期;2013年全年及汛期、非汛期降水量预测为622.1 mm、496.5 mm和102.4 mm;研究结果可为有关部门防洪减灾工作的开展、水资源的开发与利用及规划与管理提供参考。     

1960年-2010年淮河流域降水量时空变化特征

采用淮河流域25个代表性站点降水量资料,运用线性回归法、累计距平法以及Mann-Kendall趋势检验与突变检验的方法综合分析了该流域降水量在时间上与空间上的变化特征。结果表明:在时间尺度上,淮河流域多年降水量总体上呈现微弱的上升趋势,但中间多年都保持下降的趋势,突变起始年为1965年;在空间尺度上,淮河流域降水量由南向北逐渐减少,上游、中游多呈现上升趋势,下游多呈现下降趋势。对淮河流域时空上的降水量的趋势特征和突变特征分析,可以为淮河流域的洪涝灾害防治提供参考依据。     

近30年梅县降水量变化特征分析

利用梅县观测站1981 ～2010年的降水资料,运用线性回归、降水量累计距平等方法对梅县近30年来降水量的主要特征进行了分析.结果表明:近30年梅县年降水量随时间没有明显的变化趋势,但不同时段仍存在阶段性的趋势变化.夏季、秋季和冬季降水量呈增加趋势,而春季降水量则呈减少趋势.     

浏阳河流域降水时空演变规律分析

通过线性回归、滑动平均、Mann-Kendall检验、累积距平联合滑动t检验和Morlet小波分析等方法,分析了浏阳河流域1969~2013年的年、汛期和非汛期降水的演变规律。结果表明:(1)45 a来,年、汛期降水量呈非显著性下降趋势,非汛期降水量呈非显著性上升趋势。(2)年降水量的空间分布存在不均衡性,降水量总体从东北部向西南部逐渐减少。(3)年、汛期降水量均在1992年发生显著性均值突变,非汛期降水量突变不显著。(4)年降水量均存在27 a左右主周期,汛期和非汛期降水量在时间尺度上的相位变化与年降水大体一致。研究结果可为浏阳河流域气候分析和气候预测提供参考。     

上海市1971-2010年降水时空变化特征

基于上海市11个气象站的逐月降水数据,利用线形回归、Mann-Kendall等多种数理统计及GIS空间插值的地学统计方法对上海市1971-2010年的年、季降水时空演变特征进行分析。结果表明:在时间上,年降水量为不显著增加趋势,春秋两季呈微弱下降趋势;变化特征不明显;夏冬两季呈增加趋势,冬季增加趋势尤为显著。在空间分布上,年、秋季降水呈东西分异,春、冬呈南北分异,夏季呈东北-西南分布。年、季降水量及趋势分布表现出差异性和一致性特点,其中年和夏季降水量分布与各自趋势分布的空间相关性较高,整体表现为市区大于郊区、东部沿海大于西部内陆。研究结果对于认识全球气候变化的区域响应具有重要的基础性科学意义,同时可为上海市水资源管理及洪涝灾害应对提供参考。     

四平市降水量变化特征研究

为了解四平市降水量变化特征,利用气象站1992-2019年日降水量序列数据,采取线性趋势法、5年滑动平均法、累计距平法,分析年降雨量、四季降雨量及各月降雨量。通过Mann-Kendall突变检验,分析四平市年降雨量及季节尺度的突变。研究结果表明,四平市近28年的年降水量呈上升趋势,年际降水量波动,Mann-Kendall趋势分析后发现其上升变化未通过95%置信度的检验,年降水量和秋季降水量均发生5次突变;四季降水量均呈不显著上升趋势,但是上升幅度不同,春季降水量共发生3次突变,夏季在1999-2000年发生一次突变,冬季最早在1999-2000年发生突变,之后发生2次突变;四平市各月降水量中8月份降水达到峰值,在时间尺度表现为春冬枯、夏秋丰。     

黄河流域季节降水变化特征分析

利用黄河流域106个代表气象站1960—2010年逐日降水资料,分析了黄河流域季节降水的空间分布以及年内年际分配特点,并采用Mann-Kendall法、降水倾向率和累计距平法等方法对季节降水的变化趋势和变异情况进行了研究。结果表明:空间上,黄河流域各季节降水分布与年降水分布大体相同,但随着季节变化局部地区存在差别;时间上,20世纪90年代后流域降水变化趋势明显改变,季节降雨减少趋势的强度大于增加趋势的,且大多数站点季节降水序列未来趋势与过去趋势相反;各区域同季节降水序列变异点位置虽各不相同但相对集中,说明季节降水变异可能存在内在联系。     

基于MK与SR非参数检验方法的干旱区降水趋势分析

为研究新疆车尔臣河流域降水时间变化趋势,促进该地区的水资源优化配置,利用且末县气象站53 a的降水资料(1956—2008年),使用Mann-Kendall(MK)和Spearman's Rho(SR)非参数检验方法对降水数据在月、季、年3种时间尺度上的变化趋势进行显著性检验。为消除降水序列相关性的影响,对降水数据进行趋势自由预白化(Trend Free Pre-Whitening approach,简称TFPW)处理。结果表明:在月尺度分析中,1、2、5和12月通过了显著性检验,其增长趋势分别为0.0162、0.013 6、0.076 9和0.017 6 mm/a;在季节尺度分析中,春季与冬季通过了显著性检验,其增长趋势分别为0.135 5 mm/a和0.0453 mm/a;年尺度分析通过了显著性检验,研究区近53 a来降水量呈缓慢增长趋势,其值为0.2614 mm/a;采用MK和SR非参数方法对数据进行检验,所得结果完全一致,实现了方法对方法的检验。     

湟水干流近60年径流变化特征分析

研究流域径流演变特征,对流域水资源可持续开发利用及优化配置具有重要意义。本文基于湟水干流1956-2015年海晏、西宁及民和水文站长系列天然径流资料,采用累计距平、滑动平均、M-K检验和小波分析等方法,分析了湟水干流径流年内年际变化、趋势性、突变特征及其周期性。结果表明:湟水干流径流年内分配不均匀,径流年际变化波动明显,经历了"丰—枯—丰—枯—丰"5个循环交替,目前处于丰水期。湟水干流径流量总体呈上升趋势,3站分别以0.0011×10~8、0.0247×10~8、0.0120×10~8m~3/a的幅度增加,变化趋势不明显。小波分析表明湟水干流存在3a、9a及25a左右的振荡周期,其中25 a左右的周期振荡最强,为径流量序列第一主周期。     

1992-2019年长春市多年降雨量和蒸发量变化特征分析

根据1992-2019年长春市年降雨量和蒸发量资料,采用线性趋势法、滑动平均法、Mann-Kendall检验法等方法,分析长春市年降雨量和年蒸发量的变化趋势.结果表明,长春市在2013-2019年平均降雨量最多,在1992-1998年平均蒸发量最多,但随着时间的增加降雨量和蒸发量的年代际变化差异在减少.长春市年降雨量呈...     

近60年福建地区降水及时空演变特征研究

基于1961—2020年福建省年降水和季节降水数据,采用线性回归、M-K突变检验、Morlet小波等方法,分析福建省近60年年均降水变化趋势、突变特征、时空序列周期的降水特性。结果表明：近60年福建省年降水整体表现为上升趋势,倾向率为1.2695mm/a;春、秋季年均降水整体都表现为不显著下降趋势,夏季降水呈现显著性上升趋势,冬季降水表现为不显著上升趋势,突变检验以及线性回归趋势分析结果显示1961—2020年年降水整体呈现不显著上升趋势,倾向率和趋势变化及结果一致。年降水55年为第一主周期,6、19、12年为次周期,55年主周期整体变现为枯-丰-枯-丰-枯循环交替周期变化,目前在正处在偏枯周期,未来在5～6年降水表现为减少趋势。该研究为福建省季节降水和年均降水变化趋势和空间分布提供参考依据。     

赣江流域1986—2015年降雨侵蚀力时空变化特征

降雨侵蚀力反映了降雨引起土壤侵蚀的潜在能力,是评价区域土壤侵蚀风险的重要指标。基于赣江流域及其周边27个气象站点1986—2015年逐日降雨量资料,利用Mann-Kendall法、累积距平法及Kriging插值法,对赣江流域降雨侵蚀力时空变化特征进行了研究。结果表明:赣江流域近30 a降雨侵蚀力的平均值为9 824.55 MJ·mm/(hm²·h),2002年达到最大值13 234.72 MJ·mm/(hm²·h),2003年最小,为6 769.16 MJ·mm/(hm²·h),降雨侵蚀力与降雨量变化过程基本一致,相关系数达到0.965(P<0.01)。赣江流域近30 a降雨侵蚀力总体上表现为不显著的增长趋势,在吉安、井冈山、遂川地区存在一个高值中心,增长趋势明显;赣江流域四季、汛期、非汛期降雨侵蚀力变化趋势均不显著,但高、低值中心不尽相同。研究成果将有助于进一步探讨赣江流域土壤侵蚀的形成以及演替过程、土壤侵蚀危险性评定及制定科学的土壤侵蚀防治措施。