宁夏夏季极端高温异常特征及其成因初探

利用1972—2011年宁夏各台站逐日最高气温数据以及NCEP再分析资料,分析讨论了近40 a宁夏夏季极端高温天气异常特征,探索极端高温天气出现异常时的大气环流及物理量异常特征.结果表明,宁夏夏季极端高温阈值年代际变化呈上升趋势,引黄灌区和南部山区极端高温阈值上升较为明显,且引黄灌区的增幅较南部山区高,而中部干旱带的上升趋势较弱.从宁夏极端高温事件年代际变化中发现,极端高温事件次数表现为增加趋势,且强度逐渐增强.在极端高温事件频次发生偏多年份,副热带高压位置偏西,强度偏强,宁夏上空温度较常年偏高,影响宁夏的暖高压脊发展较为强盛.在极端高温事件发生偏少年份,径向环流减弱,高压脊位置较东移,副热带高压东退,范围缩小,宁夏上空温度较常年偏低.     

拉萨市近50年极端气温的时间特征分析

众所周知,拉萨市于2019年6月下旬出现最高气温30.8℃,并且打破历史记录,为了更好地理解这个原因,本文采取1970—2018年拉萨市气象站点逐日平均气温、最高气温、最低气温观测数据,利用回归分析、相关关系、Mann-Kendall非参数检验、Morlet小波分析等方法,分析了拉萨市极端气温与其指数在时间尺度上的变化特征,研究结果表明:(1)极端最高、最低气温均呈现出波动上升趋势,极端冷事件发生的频率减少,极端暖事件发生的频率增加,近50年来热夜日数为零,且年平均气温变化与全球平均气温变暖趋势大体一致.(2)由Mann-Kendall非参数检验可知,极端最高、最低气温,暖夜日数TN90p、冷夜日数TN10p、霜冻日数FD0、日最低气温极低值TNn、日最低气温极高值TNx、日最高气温极低值TXn、日最高气温极高值TXx、热夜日数TR20、冰冻日数ID0在时间尺度上均没有发生突变,暖昼日数TX90p、冷昼日数TX10p、夏季日数SU25、冷持续日数GSDI、暖持续日数WS-DI、生长季长度GSL、气温日较差DTR在时间尺度上均发生突变,且突变点均通过了α=0.05的显著性检验,表明突变显著.(3)通过对小波实部等值线和小波方差图进行分析,表明年极端最低气温变化极为复杂,主要存在8、12和27年变化的主周期,拉萨年极端最高气温存在28年变化的主周期.     

浙江东部海岛气温变化特征及与相邻城市站对比

利用浙江省东部海岛站和相邻城市站1971—2015年气温资料,通过计算线性倾向率、M-K突变检验以及数理统计方法,研究了海岛地区气温变化特征以及和相邻城市站气温变化的异同,并以海岛站为背景站分析了城市化对城市气温变化的影响性质和程度.结果发现:1)海岛地区1971—2015年间平均气温及平均最高、最低气温都存在明显的升温趋势,其线性倾向率分别为0. 029、0. 033和0. 028℃/a,变暖幅度明显小于相邻城市站;春、秋季是四季中变暖幅度最大的季节,其次是冬季,夏季最弱,尤其北部海岛夏季没有明显的变化趋势.2)海岛站气温变暖是一种突变现象,平均最高气温发生突变时间最早,平均最低气温最晚;相邻城市站突变时间多早于海岛站,城市站最高气温没有明显的突变现象.3)以海岛作背景,城市化对于城市站年平均气温,最高、最低气温变化的影响均为正贡献,加速了气温的变暖趋势,除温州外对四季气温的贡献率也均为增温趋势,贡献率最高的季节为夏季     

1951—2017年丽江极端气温和降水事件的变化特征

为系统弄清丽江极端气温和降水事件的变化特征,基于丽江气象站1951—2017年逐日最高气温、最低气温和降水量资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验和Morlet复小波的方法对16个极端气温指数和11个极端降水指数的变化趋势、突变和周期特征进行了分析.1)变化趋势分析表明：月最低气温极大值、月最低气温极小值、夏季日数、暖夜日数、暖昼日数、热日持续指数呈显著增加趋势,霜冻日数、冷夜日数、冷日持续指数、月平均日较差呈明显减少趋势,月最高气温极大值、热夜日数、作物生长期呈不显著增加趋势,月最高气温极小值、冷昼日数呈不显著减少趋势,冰封日数在研究期内均为0 d;极端降水指数日降水≥1 mm的降水日数呈显著减少趋势,特强降水量呈显著增加趋势,中雨日数、持续湿期、年总降水量、5日最大降水量均呈不显著减少趋势,大雨日数、强降水量、持续干期、1日最大降水量、降水强度均呈不显著增加趋势.2)突变检验分析表明：部分极端气温指数和降水指数的突变年份显著,大部分指数的显著突变年份集中在20世纪80年代至21世纪初,其余指数的显著突变年份在20世纪50至70年代,并且极端冷事件指数霜...     

1960—2010年山西朔州市气候变化及其突变分析

根据朔州市6个地面气象站1960—2010年降水、气温资料,利用折线图、距平图、趋势图、滑动平均、气候变率及统计图表等,对朔州市51 a来气候特征进行具体分析.结果表明:1)51 a来朔州市年降水量总体呈减少趋势,气候倾向率为-6.21 mm/(10 a),减少速度低于全国和山西水平,多雨年集中在20世纪60—70年代,少雨年则比较分散;四季降水量的变化趋势有所不同,夏季降水呈减少趋势,其他季节的降水呈现增加趋势,表明朔州市年降水减少主要是夏季降水减少所致;年、季降水均没有显著突变.2)51 a来朔州市年平均气温以0.285℃/(10 a)的速率波动上升,上升速度显著高于全国和山西水平,20世纪90年代以来这种趋势尤为明显,四季平均气温均为增暖趋势,但增温幅度差异较大,冬季最为明显,增速为0.5℃/(10 a),表明朔州市气候变暖是四季气温增加所致;年和季节的平均气温均存在由低向高的显著突变.3)以20世纪90年代中期为界,将朔州市气候分为冷、暖2个阶段,前为冷期,后为暖期.     

黑龙江省气候变暖及其影响分析

大量的气象观测资料分析表明,黑龙江省自上世纪80年代以来气候明显变暖,120年来气温上升1.4℃,近50年来气温上升1.0℃,黑龙江省成为全国气候变暖中心.从季节来看,冬季变暖幅度最大,春季次之,夏秋季变暖不明显.未来30、50 a气候预测表明,气候变暖还将继续,其中2030年年平均可提高1.94℃,2050年年平均将提高2.42℃.气候变暖导致极端灾害天气气候的发生,积温的增加可使全省粮食增产10%～13%,而喜凉作物则会受气候变暖的影响.     

延边地区季节冻土变化及其对气温变化的响应

为研究延边地区的冻土与气温变化的响应关系,利用1965—2018年延边地区季节冻土的逐月冻土深度、冻结初终日期、月平均气温等资料,采用气候倾向率、小波分析、Mann -Kendall 检验、Pearson相关系数等方法对其进行了分析.结果表明:①延边地区冻土深度呈逐年变浅趋势,冻结日数呈逐年缩短趋势,气温呈逐年升高趋势,三者的气候倾向率分别为-6.48 cm/10 a,-4.30 d/10 a, 0.26 ℃/10 a.②冻土深度存在着17～24 a、10～16 a和3～9 a的变化周期,其中以17～24 a为主周期.③冻土深度和冻结日数与年均气温呈显著负相关性,即气温每升高1 ℃,最大冻土深度减小19.24 cm,冻结日数缩短10.35 d.本文研究结果可为延边地区的生态环境保护以及工程建设和农业生产等提供参考.     

海河上游典型流域植被动态演变规律及其对气候因子的响应

植被动态是地球生物化学循环和陆地水循环的关键过程,也是环境变化的重要指示因子。以海河上游典型流域蔡家庄流域为研究区域,采用2000—2016年的MODIS NDVI数据作为植被数据,研究了该区域植被年内和年际动态变化特性及其与关键气候要素的相关关系及响应规律。研究结果表明,NDVI年内变化过程呈现明显的"单峰"特征,最小值发生在冬季和早春,于7月下旬达到峰值;年际变化表现出明显的趋势性,其中年平均NDVI、年最大NDVI均呈显著增加趋势,起始生长日期趋于提前,生长期长度亦明显延长。年际尺度上,NDVI对降水变化呈正向线性响应,且二者相关性较好,而与气温的相关性较弱;年内尺度上,NDVI对降水和气温的相关性均较好,都呈现出非线性正向响应,即降水和气温都存在某个阈值,使得NDVI的响应规律在阈值两侧呈现明显差异。     

20世纪80年代以来黑龙江省气候变暖的时空变化

区域气候的变化已成为影响当地环境,制约可持续发展的一个重要问题。20世纪80年代以来,全球气候变暖也成为人们关注的焦点。黑龙江省地处中高纬气温明显变暖,近120a来年平均气温上升1．4℃;冬春季升幅最大上升1．8℃,气温突变在1990年前后。从年、季平均气温变化趋势与全国及北半球、全球气温变化的比较,指出年、冬季我国增暖中心在黑龙江省,春季在内蒙北部及黑龙江省,夏秋增暖不明显,但仍有上升趋势。50～70年代黑龙江省及全国各大区域普遍增暖不明显,80年代黑龙江省增暖幅度开始增大,三北地区次之。90年代黑龙江省增暖更加显著,而全国及其他区域上升已达到80年代北方增温幅度。同时指出黑龙江省气温与北半球、全球气温变化趋势基本一致,尤其80年代至今气温都有显著地上升。     

图们江流域气温变化特征及成因研究

以图们江流域7个气象站1965— 2018年共54年的年平均气温数据为研究数据,运用EOF分析、滑动平均法、Mann - Kendall检验和气候倾向率等方法,从年际变化、年代际变化和突变等方面研究了图们江流域的气温时空变化特征.运用合成分析研究了气温对海洋环境的响应,并结合R/S分析预测了图们江流域的气温未来变化趋势.结果表明: 1965— 2018年图们江流域的气温出现多次冷暖波动,但整体呈上升的趋势; 流域内的升温率为0.261 ℃?10a^-1,该值与中国东部地区的升温率一致; 流域内气温发生突变的时间为1991年; 1998— 2018年出现气候变暖停滞现象,其中1998— 2012年呈降温趋势,这与联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)认定的“全球变暖间断期”一致; 流域内未来15～20 a的气候变化趋势与1965— 2018年的趋势相反,即存在降温趋势,但这仅是变暖大趋势下的短期扰动; 黄海和东海局部海域的海温下降以及海温周期变化是图们江流域的气候出现变暖停滞的主要成因.     

西北干旱区近50年气候变化特征与趋势

20世纪后期全球增暖趋势越来越明显,受全球增暖的影响,西北地区的气候也将受到不同程度的影 响。选取了西北干旱区1951～2000年的21个代表站点气温、降水量资料,采用趋势系数法对西北干旱区近 50年气温和降水变化进行分析,找出各分区的变化趋势。结果表明:近50年西北干旱区气温呈上升趋势 (0.22℃/10a),1986年后气温明显升高;柴达木盆地和新疆北部升温较大;各季都有增温趋势,贡献最大的 是秋冬两季。降水变化有增加的趋势(3.2mm/10a),年降水量贡献最大的是夏季;各区降水都有增加,其 中新疆北部降水增加最多。西北干旱区近50年气温升高趋势是南北高,中间低;降水量增加趋势从东南向西 北呈现递增的格局。     

宁夏引黄灌区气候变化特征分析

以8个气象站1955~2003年的气象观测数据为基础,研究该时段内宁夏引黄灌区的气候变化趋势,利用Mann-Kendall突变检验法,分析了灌区气候变化的阶段性和突变性特点.结果表明:从20世纪80年代中期开始,灌区经历了一个缓慢的增温过程,尤其是冬季平均气温发生显著突变;蒸发量从1955年开始出现了持续稳定的降低,且近3 a减少趋势明显;降水量变化呈现出先降后升的现象;ET0在1990年左右出现了明显的升高趋势.     

宁夏近40年极端气温变化特征分析

为了深入了解气候变化规律,探讨气候变化的原因,选用1961—2004年宁夏20个气象工作站逐月极端最高气温和极端最低气温资料,采用气候趋势系数和M ann-Kendall突变法等方法,分析了宁夏极端最高、最低气温变化的基本事实,得出:1961—2004年宁夏年极端最高气温、极端最低气温均在波动中上升,且年极端最低气温上升幅度明显超过年极端最高气温;各季极端最高、极端最低气温呈非对称性变化,即秋季各地极端最高气温增温幅度超过极端最低气温,但春夏冬三季极端最低气温增温远比极端最高气温明显,且该特点在夏季表现得更突出;各月极端最高气温、极端最低气温均呈升温趋势,除4月、11月和12月外,其他月极端最低温度的升温趋势均大于极端最高温度.表明近40年各月(除4月、11月、12月)宁夏气温变化范围正在逐步减小,极端温度趋于缓和.     

黄河流域宁夏地区未来水权转让模式研究

对黄河流域宁夏地区水权转让现状进行了分析,提出了该地区未来水权转让的4种模式：自流灌区、田间节水、拦沙换水和边缘小扬水灌区的水权转让。从节水潜力、实施的难易程度上分析,自流灌区和田间节水水权转让模式的可行性较高;对拦沙换水水权转让模式,建议进行深入研究后再具体实施;边缘小扬水灌区不具备水权转让的条件。     

宁夏扶贫扬黄灌溉工程盐渍土盐胀特性及对工程破坏的影响研究

针对宁夏扶贫扬黄灌溉工程固海扩灌第四泵站及干渠硫酸盐盐渍土的盐胀规律及特性进行研究,主要是分析硫酸盐盐渍土对水利工程混凝土构筑物的破坏机理,通过现场取样并在室内进行单次降温膨胀试验,得出了硫酸盐盐渍土盐胀特性及其影响因素.盐渍土膨胀变形与土中硫酸钠含量的增加、初始干密度的增大、温度的降低密切相关,剧烈膨胀变形的温度区间集中在15～-5℃     

渠水滴灌净化处理技术试验研究

针对宁夏引黄灌区渠水含沙量大的特点,结合引黄灌区渠水微灌应用方面的成功经验,选取典型渠水净化处理模式,在田间试验监测基础上,通过对不同渠水净化处理模式净化处理效果分析,研究集成适宜于不同灌区的高效率、低成本、易操作的渠水净化处理模式,保证高效节水灌溉系统长期、稳定、安全运行,为高效节水灌溉的推广和发展提供了技术支撑.     

宁夏引黄灌区抗旱打井对绿洲生态的影响

近年黄河来水减少，宁夏引黄灌区灌溉用水减少了30％，灌区实施抗旱打井工程，造成灌区地下水位下降，个别湖泊出现干涸；在集中连片的井灌区，周边居民的生活自备井、手压井取水困难．章分析了灌区地下水开发利用的潜力和未来引黄水量减少后对地下水位及灌区绿洲生态的影响，提出应保持适宜的引黄水量并合理开发利用地下水资源，以维系灌区绿洲生态平衡。     

建筑能耗计算的海洋气象参数逐时化方法

为获取适用于海洋性气候条件下关键节能气象参数的逐时化方法,针对温度、露点温度、相对湿度、风速、大气压5种节能计算气象参数,通过对比内陆代表城市和沿海代表城市,分析了线性插值、三次样条插值、分段三次Hermite插值、Akima插值和径向基插值法在海洋性气候条件下的适用性及特点。研究表明：海洋性气候条件下,冬季温度最佳插值法为三次样条插值,湿度为Akima插值,夏季温度和湿度的最佳插值法同为分段三次Hermite插值;露点温度的最佳插值法在冬、夏两季同为线性插值法、风速和大气压的最佳插值法在冬、夏两季同为Akima插值法;不同气象参数的插值准确性在相同的季节整体变化趋势相同,夏季插值精度由小到大为风速、露点温度、湿度、温度、大气压,冬季为露点温度、风速、湿度、温度、大气压。露点温度、湿度和风速插值精度受地域影响程度较大,三者受地域影响由小到大依次为湿度、露点温度和风速。温度、大气压数据插值精度受地域影响小。