塔里木盆地西缘山地降水量变化特征研究

基于塔里木盆地西缘山地1960~2015降水量数据,采用Mann-Kendall(M-K)趋势检验、线性趋势分析、多项式拟合、移动平均、Morlet小波函数和滑动t检验(MTT)等方法分析了其降水变化趋势、变化过程、变化周期和突变情况。结果表明,塔里木盆地西缘山地以夏秋降水为主,年降水量和四季降水量在波动中整体呈上升趋势,其中年降水量、夏秋季节降水量递增速率快、趋势显著,这些变化将加大防洪压力,必须引起重视;年降水量、四季降水量存在准4、8、12、28年周期波动,但模方系数变化较大,表明年降水量和不同季节降水量波动周期的主控因素不同,不同时段降水量波动周期的主控因素也不同;年、春季、夏季、秋季和冬季降水突变点分别为1985、1977、1986、1997、2000年,突变前后降水量平均值变化明显。研究结果对于防洪防汛、水资源合理利用及山区或河流上游修建水库设计具有一定借鉴价值。     

南昌市主要气候要素变化特征及其预测

基于南昌市1951~2015年逐月降水和平均气温数据,借助不均匀系数、集中度分析降水年内分配特征,采用5年滑动均值法、Mann-Kendall分析法、Morlet小波变换法及R/S分析法等探讨了降水量和气温的趋势性、突变性和周期性,并预测了序列未来的演变趋势。结果表明,南昌市年降水量年内呈单峰分布,最大降水量出现在5月30日,总体呈不显著增加变化,1955、1992、2000年发生突变,存在22年的主周期及4年的次周期,降水未来将持续增加;南昌市年内温差大,月平均气温极值比为5.57,年平均气温总体呈显著上升变化,在1997年发生突变,存在23年的主周期及17、4年的次周期,年平均气温未来将呈继续显著上升变化趋势。     

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。     

近50年辽宁省气温及降水量变化趋势与突变特征分析

为合理利用区域气候资源,提前规避气象风险,根据辽宁省20个气象站点1964~2013年逐日气温和降水量资料,采用线性回归、滑动平均、累积距平相结合的方法分析气温和降水量的变化趋势;再采用Pettitt突变分析法分别检测气温和降水量的突变现象,并利用滑动t检验方法验证突变结果;最后利用普通克里金插值法分析气温及降水量的空间分布特征。结果表明,50年来辽宁省气温在空间分布上呈现自西南至东北部逐渐降低的变化趋势;气温总体呈上升趋势,1964~1988年为相对冷期,1989~2013年为相对暖期,气温在1987年发生增暖突变。降水量的空间分布呈现自东南至西北部逐渐减少的趋势;降水量年际波动较大,2009年以前呈现明显的减少趋势,2009年以后降水量有所增多,未发生明显的突变现象。研究结果为该区气候预测提供了理论依据。     

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。     

汛期降水变化特征与短期预测方法——以共青城地区为例

系统性地分析共青城地区汛期降水变化特征和短期预报方法,采用比较分析、回归分析、小波分析和M-K检验等方法,分析汛期降水量时间变化特征及其与上年冬季气候背景因子的相关性,进而建立汛期降水年景预报模型.结果表明:1)近60 a研究地区4—6月份降水量线性及周期性变化趋势均不显著,且年代际变化平稳;而7月份降水量较显著线性递增,且存在尺度为10～11 a的主振荡周期;两者均未出现突变.2)上年冬季气温及降水因子,与汛期降水量存在着一定程度的相关性,由此建立的汛期降水量预报模型,在业务中具有一定的应用或参考价值.     

我国可利用降水量异常区预报模型及其预报效果

为研究我国可利用降水量的分布情况,并对其进行科学预测,为水资源的合理规划及利用提供理论依据,采用全国160个测站的降水和气温资料计算出可利用降水量,运用旋转经验正交函数分解(REOF)分析技术,确定了我国可利用降水量的空间分布异常区;通过分析前一年1～12月北半球500hPa高度场、全球海平面气压场的主成分,初选与长江中下游分布区、东北东北部分布区、西南西南部(云南)分布区、东南沿海分布区、新疆北部分布区关系密切的气象因子;再通过逐步回归技术建立各异常区年可利用降水量的预报模型,拟合检验和试预报结果均达到精度要求。     

西南地区夏季干旱影响因素分析及干旱预测

一般来说,西南地区夏季雨水充沛,但近年来夏季干旱频发且大范围旱情特别严重,已严重危及当地人民群众的生产生活和社会经济的发展。对此,以2011年夏季罕见干旱为例,发现2011年西太平洋副高增强,西风槽偏弱,纬向环流增强等因素导致南下冷空气减弱、水汽输送不足且难以交汇辐合,致使2011年西南地区夏季降水异常偏少,进而诱发特大干旱。在此基础上,采用1961～2013年西南地区夏季标准降水指数和大气环流指数资料,构建了当地夏季基于标准降水指数的模糊综合预测模型,进而对未来5年（2014～2018年）西南地区夏季标准降水指数做出预测,结果表明未来5年西南地区发生夏旱的可能性不大。     

巴音河流域气象要素变化特性探析

开展气象要素演变特征分析,对于高效利用当地水电、光热等清洁资源具有重要意义。利用德令哈气象站1956—2016年气象资料,采用趋势法、Mann-Kendall法、标准降水蒸发指数法等方法,分析了巴音河流域年和季节的平均气温、总降水量、降水日数和干旱情况的变化特征。结果表明：整体干旱趋于变缓;年和四季的平均气温、降水量以及SPEI值的Hurst指数H均大于0.5,即巴音河流域气温、降水和干旱变化存在着相同的持续性规律。     

大伙房水库流域降水变化特征分析

采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法对大伙房水库流城1951～2006年的降水资料进行了分析.结果表明,1980年前年降水序列明显下降,1980年后微弱上升;季降水序列中夏季降水与年降水变化基本一致,秋季降水明显下降,春,冬两季降水变化趋势不明显;年降水和季降水序列均具有明显的周期变化规律.这些规律可为大伙房水库流域降水的中长期变化趋势估报提供参考.     

榆林地区降水蒸发时间序列的多尺度特征和突变分析

基于榆林地区4个站点1978～2004年降水和蒸发实测资料,采用Morlet函数作为小渡函数,对序列结构进行详细剖析,并探讨了降水和蒸发的多时间尺度变化及突变特征.结果表明:降水变化具随机性,蒸发具有一定规律性,蒸发量从南向北有逐渐递减的趋势;降水量、蒸发量演变过程存在明显的多时间尺度特征,具有16、15 a的近似主周期,3、7、9 a的次周期,且周期变化复杂,大时间尺度包含着小时间尺度;a=16、15 a比a=9 a突变点发生时间滞后3～4 a,且降水比蒸发突变约滞后1 a;在不同时间尺度上,突变点也有一定差异,降水时间序列突变点较多出现于80年代后期和90年代后期,蒸发时间序列的突变多出现于80年代中期和90年代的中后期.     

基于逐步回归分析的雨量信息插补计算和应用

以江西遂川江流域南溪站为例,在对日雨量历史资料分析基础上,采用逐步回归构建回归方程,插补欠缺资料站点的雨量信息,并基于GTOP30DEM数据构建数字水系划分子流域,采用以新安江模型为基础的分布式水文模型模拟日径流过程.结果表明,插补计算后的日雨量输入可靠,增加了降雨径流模型的输入信息,从而减少了水文模拟的不确定性,为解决资料短缺地区或雨量站部分年份缺测等提供了新途径.     

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...     

华北地区可利用降水量特征分析

选择华北地区1951～2010年的降水和气温观测资料,采用高桥浩一郎公式计算蒸发量及可利用降水量,利用累积距平、线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波变换等方法对华北地区近60年可利用降水量的时间变化特征进行了分析,并分析了影响华北地区可利用降水量的大气环流因子。结果表明,华北地区的年可利用降水量和夏季可利用降水量呈减少趋势,年可利用降水量存在周期性变化,突变发生在1974年;副高、极涡指数、大西洋欧洲环流型和登陆台风等对华北地区可利用降水量的影响较为显著。     

长江流域上游气温、降水及径流变化趋势分析

针对长江上游近45年的气象、水文等要素变化情况,基于长江上游67个气象站点及主要干支流水文站1961～2005年逐日平均气温及降水量数据,分别采用M-K趋势检验法与Morlet小波分析法对长江上游流域的平均气温、降雨、径流等要素的演变规律进行了分析。结果表明,长江上游平均气温有上升趋势,主要以3年、7年和31年为周期变化,冬春季平均气温有明显的上升趋势;年降雨有降低趋势,主要以4年、7年和15年为周期变化,以冬春季降雨减少为主;宜昌站径流总量有减少趋势,主要以7年、14年为周期变化,汛期和汛后径流总量有减少趋势。     

近59年石家庄市降水变化特征分析

为了解石家庄市的降水变化规律,选取石家庄站1955~2013年的年降水量、降水频率、降水强度、极端降水频率和年最大日降水量共5个降水统计指标,利用气候倾斜率、Mann-Kendall(M-K)气候突变检测法和Morlet小波分析法研究了石家庄市降水统计指标的趋势变化、突变特征和周期性特征。结果表明,石家庄市年降水统计指标均呈现不同程度的下降趋势,近59年来石家庄市降水特征未发生明显突变,年降水量大致呈现出6、10、25年的周期性。