马海盆地近 40 年以来气温、 降水演变规律

为研究在全球气温变暖条件下以马海盆地为代表的青藏高原北缘地区的气候变化特征,运用累积距平法、Mann-Kendall检验法、小波分析法对马海盆地的年降水量和年平均气温时间序列变化进行了多周期分析。研究表明,1970年-2010年马海盆地年降水量基本处于稳定状态,而年均气温有升高的趋势;在2001年之前,马海盆地降水呈减少的趋势,之后降水有增多的趋势,而年均气温在1995年之前呈现下降的趋势,之后开始回升;这一地区降水量变化震荡周期主要为15a、30a,气温变化则以26a为主周期;研究区降水和气温在不同的时间尺度上经历了不同的多-少及冷-暖的循环变化过程。对于不同的尺度周期,同一时段的降水量、气温变化会有所不同,时间尺度越小,气温、降水变化位相差异越小。     

北运河流域近57 a降水量趋势变化及突变特征分析

北运河流域属于北方典型缺水性流域,研究流域降水趋势变化及其突变特征对于区域水资源优化配置及生态流量保障均具有重要意义。本文利用北运河流域1960—2016年降水数据,运用线性回归法、滑动平均分析和累积距平法分析了流域内降水量的变化趋势,利用滑动t检验、Mann-Kendall突变检验法和Pettitt法进行了降水序列突变分析,并采用小波分析法分析了降水量的周期性特征。分析表明:(1)北运河流域年内降水分布不均,年际降水上升下降交替出现,多年平均降水量总体上出现微弱减少变化。(2)流域降水量空间分布上表现为中游区域降水量相对较多,上游山区和下游平原地区次之。(3)流域降水量在1996年前后出现较明显的突变特征,突变时间节点与海河流域大区域格局变化具有一致性。(4)流域存在3个不同尺度的"丰-枯"变化周期,其中以8～17 a时间尺度的6次振荡表现最为稳定和显著,第一主周期为13 a。     

1951—2017年通辽地区气温、降水和蒸发演变规律研究

科学分析气温、降水和蒸发的演变规律,可为地区合理利用气候资源和发展农业生产提供参考依据。以 1951—2017 年通辽气象站的气候资料日值数据集为基础,运用年份突变检验、年际趋势分析和周期震荡分析等方法研究多时间尺度下年平均气温、年降水量和年潜在蒸发量的变化特征。运用 Mann-Kendall 检验、有序聚类检验和滑动 t 检验分析气候要素的突变特征,运用线性趋势和滑动平均分析气候要素的年际趋势,运用 Morlet 小波分析气候要素的周期震荡。结果表明: 年平均气温和年潜在蒸发量呈显著上升趋势,其变化率分别为 0. 38 ℃ /( 10 a) 、41. 40 mm /( 10 a) ; 年降水量呈微弱下降趋势,其变化率为－5. 26 mm /( 10 a) 。气温、降水和蒸发的突变年份分别为 1987 年、1963 年和1995 年。上述气候要素突变年份前后 10 a 均值的变幅分别为+14. 60%、－22. 74%、+8. 43%。56 a、15 a 为气温的第一、第二主周期; 41 a、18 a 为降水的第一、第二主周期; 55 a、30 a 为蒸发的第一、第二主周期。年潜在蒸发量具有 55 a 的显著变化周期。     

清远市1970—2019年降水序列变化特征分析

为了解清远地区近几十年降水变化特征,更加科学地管理和利用水资源,基于清远市内6个代表水文站1970—2019年的降水实测资料,采用滑动平均法、Mann-kendall检验法以及Morlet小波分析法等分析研究清远市年降水量趋势变化、突变情况以及周期特征。结果表明:清远站与珠坑站年降水量整体呈现减少趋势,而大庙峡站、英德站、阳山站以及连县站呈现增加趋势,但变化趋势不显著;清远站和英德站的下降突变发生在1975年左右,大庙峡站和连县站的下降突变发生在2015年左右,珠坑站的下降突变发生在1982年左右,阳山站发生了2次下降突变,分别在1973年以及2015年左右;各站点降水序列有着较明显的丰枯交替特征,其降水主周期有3～4个,第一、第二主周期一般为22 a或15 a,第三、第四主周期一般为7 a或3 a; 2015年后各站点年降水量转为减少趋势,目前清远地区处于降水偏少期。     

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。     

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。     

蚂蚁森林种植地鄂尔多斯市1959-2018年气温及降水变化特征研究

基于鄂尔多斯市3个气象站点1959-2018年逐月降水及气温数据,使用M-K检验法、滑动平均、Morlet小波分析法、线性回归及R/S分析法,对蚂蚁森林种植地鄂尔多斯市1959-2018年气温及降水特征进行分析。结果表明:近60年鄂尔多斯市年平均气温、年降水量和年极端气温呈上升趋势,气候正向暖湿化发展; 1993、1970、1987和1961年分别为年平均气温和年极端最高、最低气温以及年降水量的突变时间;年极端最低、最高气温和年降水量以及年平均气温的共振周期为28 a;在鄂尔多斯市未来气候变化特征分析的Hurst指数中,年降水量小于0. 5,年极端最低气温、最高气温和年平均气温均高于0. 5,表明气温在未来一段时期还会呈上升趋势,降水则呈下降趋势。     

新乡市城区近64年气温和降水量特征分析

为全面分析和掌握河南省新乡市气温、降水变化特征,基于新乡气象台站1951-2014年月平均气温和月降水量资料,利用滑动平均、小波分解、滑动T检验、Mann-Kendall检验和Morlet小波变换,对年平均气温和年降水量进行趋势分析、突变检验和周期分析。结果表明:新乡市近64年年平均气温有明显上升趋势(显著性水平α=0.01),在1997年左右发生突变,年平均气温存在55年左右的第一主周期;新乡市近64年年降水量呈不显著减少趋势,未发生突变,年降水量存在54年左右的第一主周期;年平均气温与年降水量的第一主周期几乎吻合。     

内蒙古半湿润与半干旱过渡区气候干湿变化差异研究——以赤峰市与呼伦贝尔市对比为例

利用1978-2018年赤峰市与呼伦贝尔市共12个气象站点的气象观测数据,运用线性回归、滑动平均等方法分析两市降水及气温的变化特征,并结合M-K检验法以及Morlet小波分析法,对比分析两市气候干湿变化所带来的影响。结果表明：在气温方面,1978-2018年赤峰市与呼伦贝尔市年平均气温均呈波动上升趋势,上升增率分别为0.11、0.25℃/10a,两市年均气温均在1982年发生突变,年均气温变化主周期分别为14和10 a;在降水方面上,赤峰市年降水量增率为2.43 mm/10a,呼伦贝尔市为-9.76 mm/10a;夏季降水倾向率最为明显,两市分别为6.71、-11.09 mm/10a,两市年降水量均发生了多次突变,年降水量变化主周期分别为12和8 a;1978-2018年赤峰市气候向暖湿化发展,呼伦贝尔市气候则趋向暖干化,这对于处于农牧分界地带的两市农业生产有较大的影响,适时制定科学合理的农牧业规划十分必要。     

近55年来漳卫南运河流域降水量变化特征分析

采用Mann—Kendall非参数检验法、滑动t-检验法、小波分析法对漳卫南运河流域年降水量的变化趋势、突变时间、变化周期等进行了分析,结果发现：漳卫南运河流域年降水量1975—2000年有逐年下降的趋势,2000年以后降水量增长较快。按照a=0．05的置信区间,降水量变化趋势不显著,但流域南部地区存在一定的下降趋势,同时汛期降水普遍呈上升趋势。全年大雨（包含暴雨）降水比例基本超过30％,年均发生次数也多在4-6次。流域内共有3个站点降水量发生了突变,突变时间主要为1978和2002年。降水量存在40年左右的主周期和22年左右的次周期。     

延安市近60年降水时空特征分析

为提高对延安市降水时空特征的认识,利用延安市境内15个雨量站1956-2015年的降水资料,运用滑动平均法、累计距平法、R/S分析法、Mann-Kendall检验法和小波分析法分析了研究区降水的年内空间分布特征和年际空间变化特征。结果表明:研究区降水年内分布极不均匀,主要集中在汛期(6-9月),汛期降水占全年降水的70%;年降水呈"增-减-增"的波动减少趋势,减少幅度约8 mm/10a,于1969年出现突变,且降水序列变化具有正持续性;降水序列具有31 a尺度的第一主周期,由15 a尺度的周期特征预计未来几年降水量呈减少趋势;降水空间分布不均,呈"东南多,西北少"的特征,年降水量差值超过130 mm;绝大部分地区降水量呈下降趋势,下降幅度最大的区域为志丹县西南部,南部黄龙山区降水量略微增长。     

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。     

西安市近60年降水量和气温变化趋势及突变分析

利用西安市1951年-2008年的降水和气温资料,采用线性拟合、滑动t检验,有序聚类,曼肯德尔法对西安市近60年的降水量、气温等气象水文要素进行变化趋势及突变分析。首先,采用线性拟合与距平百分率研究了西安市降水量和气温的变化趋势,分析了降水日数和降水量变化特征,最后,采用有序聚类、滑动t检验和曼肯德尔对降水量和气温的突变性进行分析。趋势分析结果表明:西安市年降水量总体呈下降趋势,汛期降水占全年降水的58%,降水量的年内分布很不均匀;年平均气温、极端最低气温呈上升趋势。突变分析结果显示:西安市降水量的突变点出现1958、1975和1980年;年平均气温的突变点发生在1993年-1995年之间。     

1956-2015年高邮市气温和降水量变化特征研究

综合小波分析等多种统计方法,从趋势、突变、周期多方面解析高邮市1956-2015年气温、降水量时间序列近60年的变化特征。结果表明:近60年高邮市整体呈增温趋势,线性递增率约为0.30℃/10a,年平均气温自20世纪80年代中期开始波动上升,而年降水量波动平稳,略有上升,线性递增率约为2.2 mm/10a;滑动T检验结合MannKendall检验得出气温在1998年左右出现增暖突变,未检测到降水量变异点;Morlet小波变换说明年平均气温在55a时间尺度下周期性最为显著,年降水量周期变化存在56、43、20~30、9a这4类较明显的时间尺度,其中56a周期震荡最强烈,20~30a周期性最弱;气温主周期与降水量第一主周期(56a)相关。     

近57年兰州市气温降水变化特征及突变分析

利用兰州市的气温和降水资料,运用气候趋势系数、一元回归分析法和5年趋势滑动法进行了气候变化的趋势分析。结果表明:兰州市气温和降水的变化趋势基本与西北地区气候变化趋势一致;四季气温均呈上升趋势,冬季增温幅度最大;春夏季降水量呈增加趋势,秋冬季略有下降,春季降水量增加趋势最明显。采用气候要素累计距平曲线和检验信噪比进行了气候突变分析,表明气温突变比降水突变明显。     

50年来灞河流域降水变化特征分析

为了更加深入地了解灞河流域气候变化特征,利用灞河流域近50 a的降水观测数据,运用滑动平均法、R/S分析法、Mann-Kendall突变检验法及小波分析法分析了灞河流域年内、年际降水的变化趋势、突变时间及降水的变化周期。结果表明:1958—2012年降水呈波动下降趋势,未来几年降水仍然呈下降趋势;年内降水分配极不均匀,主要集中在7—9月份,春季和秋季降水呈明显下降趋势,夏季和冬季降水呈微弱上升趋势;四季降水Hurst指数均＜0.5,降水序列具有反持续性和负相关性;年降水有明显突变特征,突变时间为1989年,春、夏和秋季有明显的突变点,突变时间分别为1994,1979,1985年,冬季降水无明显突变点;年降水及四季降水序列的变化周期基本在22～29,13,4～8 a的时间尺度上浮动,不同尺度上周期性变化差异较大。     

1970-2013年大西安地区降水时空变化特征分析

大西安地区降水资源空间差异较大,为深入了解大西安不同区域降水时空分布特征,利用大西安地区14个气象站1970-2013年的逐月降水观测资料,采用滑动平均法、Mann-Kendall检验法、小波分析法以及克里金插值法,对大西安5个区域降水量的时空变化特征进行了分析.结果表明:大西安地区年均降水量为576.65 mm,整体呈下降趋势,下降率为-10.04 mm/(10 a),东部较西部下降显著,北部较南部下降显著;年内降水量分配不均,降水主要集中在7-9月份,占全年降水总量的50.84％,春、秋季降水量呈下降趋势,夏季降水量呈上升趋势;研究区年降水量变化的第1主周期为28 a;全区多年降水量呈现出少—多—少—多的波动趋势,突变年份为1980年和1991年;年代际降水量呈现出增加—减少—增加的趋势;年降水量空间分布不均,呈现自东南向西北逐渐减少的趋势.上述研究成果可为大西安地区降水资源的合理利用提供参考.     

汉江流域降水时空演变特征研究

为研究汉江流域降水时空演变规律,基于汉江流域内23个气象站点1959～2019年的降水资料,采用线性趋势法、小波分析法、滑动平均差法和反距离权重法等多种统计分析方法,分析该流域的降水演变规律。结果表明：1959～2019年,汉江流域降水量呈现出不明显的上升趋势,在1978年、1989年和2001年检测出突变点,降水变化的主周期为26 a;汉江流域的多年平均降水量整体呈现出“东高西低、南高北低”的分布特征,不同年代降水量的空间分布特征差异较大。     

黄河源区气候变化特性分析

全球气候变化改变了水资源现状,黄河源区因其径流量偏枯的状态使得气候变化因素研究尤为重要。为研究黄河源区气候变化特性,选取12个国家气象站点1960-2016年近60年气温与降水量资料,综合分析黄河源区年内与年际气候变化特性。运用有序聚类分析法、Mann-Kendall检验法、滑动t检验法、线性趋势法、Spearman秩次相关检验法和Morlet小波分析法,得到最终结论:黄河源区四季均温增长态势均显著,冬季增长幅度最大;降水量在春、冬季呈显著增长态势,而夏秋季无明显下降趋势。年均气温序列突变点为1997年;降水量无明显的突变点。年均气温呈显著的递增趋势;而降水量序列无明显的递增趋势。年均气温存在着10、5与23a的年际变化周期情况;降水量存在着28、11与8a的年际变化周期情况。     

长江源区降水时空演变规律

基于长江源区1956—2016年8个测站的逐日降水数据,采用集中度、集中期、Mann-Kendall趋势检验和滑动T检验法等统计方法,分析了长江源区近60 a来降水量序列的空间分布特征、年际和年内变化趋势、突变和周期变化特征等。结果表明:① 长江源区降水量呈现明显的增加趋势并通过显著性检验,增加速率10.2 mm/(10 a),多年平均降水量为344.8 mm;②长江源区的降水量在时间维度上存在显著的不均匀现象,多数聚集于为6—9月份,约占全年降水量的81.1%;③长江源区的降水量序列在1997年发生显著性突变,降水量变化存在25 a左右的第一主周期,第二、第三周期分别为3 a和10 a;④长江源区内各站点年降水量增加趋势空间变异性较大,总体呈现通天河上游降水量增加速率大于下游。研究结果可为长江流域水资源可持续利用和生态安全提供重要的科学依据。