滇池流域近60年降水变化趋势及突变与周期分析

为了更好地揭示滇池流域的降水变化特征,基于滇池流域安宁、嵩明、晋宁、呈贡、昆明5个气象站近60年逐日降水量资料,采用线性回归、离差系数计算、Mann-Kendall检验、滑动t检验和Morlet小波分析等方法分析了滇池流域的降水变化特征.结果表明:1滇池流域年降水量总体呈不明显下降趋势,呈贡和晋宁两站年降水量下降趋势相对较为明显,年降水倾向率分别为-23.5 mm/10 a、-22.6 mm/10 a;2各气象站年降水量的年代际变化表现不同,在20世纪90年代滇池流域降水丰富,进入21世纪之后降水量逐渐呈减少趋势;3滇池流域各气象站年降水量的突变点年份不同,安宁站和晋宁站无突变点;嵩明站在20世纪60年代存在突变点,是降水量增加的开始;呈贡站突变年份为2011年,是降水减少的开始;昆明站突变年份为2009年,是降水减少的开始;4各气象站年降水量都存在三个时间尺度的周期变化,主导周期大致为3~10 a.     

许昌市1953～2016年降水时空变化特征分析

根据许昌市1953～2016年的日常气象降水资料,应用线性倾向估计、累积距平、滑动t检验、M-K突变分析法,对该区的年降水量、四季降水量的时空变化特征进行分析,结果表明:1953～2016年,许昌市多年平均降水量为726.34 mm,最大年降水量为1 132 mm(1961年),最小年降水量为413mm(1964年),年降水量的倾向率为-10.3 mm/10a,呈下降趋势;年内降水量分配严重不均,主要集中在夏秋两季;春季、夏季和冬季的降水量呈减少趋势,秋季降水量呈增加趋势;春季、秋季和冬季的降水没有明显突变年份,夏季降水显著突变时间区域为1998～2007年,年降水的突变点为2010年。     

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...     

彭阳县1975—2019年降水变化规律分析

为了掌握气候变化背景下宁夏彭阳县降水变化规律,提高该地区的水资源利用效率以及农业发展水平,采用气候倾向率、M-K突变检验法、Sen’s坡度法、R/S法、滑动t检验法、小波分析法等方法,对彭阳县1975—2019年逐日降水数据进行变化规律分析。结果表明：彭阳县近45 a年平均降水量为459.87 mm,降水量变化较为平稳;除夏季之外,年内各时段的降水量均呈不显著增加趋势,并且未来5 a左右年降水量、夏季降水量将呈下降态势;多个研究时段的降水量在20世纪90年代发生突变,且2009年的突变较为显著;年降水过程存在多时间尺度的周期性变化,以12 a为第1主周期,9 a为第2主周期。此研究成果对彭阳县水资源优化配置及农业可持续发展具有重要的参考意义。     

全球变化下东北地区降水时空特征研究

通过选用东北地区200个气象站1961～2000年的夏季降水和冬季降水资料,建立了东北地区40年来夏季和冬季的降水时间序列,利用比较成熟的复Morlet小波分析方法分析了东北地区夏季和冬季降水时间序列的周期性特征.结果表明,东北地区夏季和冬季降水主要存在16年左右的周期;东北地区夏季降水和冬季降水在丰枯变化周期上表现出反位相分布,夏季降水偏多的年份,冬季降水偏少;夏季降水偏多,则冬季降水偏少.通过Arcview软件分析了东北地区夏季和冬季降水量变化的空间分布特征.结果表明,不同地区降水量增加值不同,对于夏季降水量的变化,总的趋势是随着纬度的增加,夏季降水量增加值增大;对于冬季降水量变化的空间分布与夏季降水量变化的空间分布有相似的地方,也是随着纬度增加,冬季降水量增加值增大,在东西方向土东北地区西部冬季降水量增加值大于东北地区东部地区的降水量增加值.     

赣江流域气温、降水和径流趋势、突变及周期分析

根据赣江流域1965—2015年的气温、降水量和径流量资料,运用线性倾向估计法、重标极差R/S法、Morlet小波分析法和MK法分析气温、降水量和径流量在1965—2015年期间的演变规律,并将三者的变化进行了综合比较和分析。结果表明趋势变化为上升趋势,但是气温的上升趋势最大,降水量和径流量趋势上升程度相近;周期和突变变化为气温存在一个主要周期和一个突变点,而降水量和径流量存在多个周期和多个突变点。     

张家港市年径流量变化及其对气候变化的响应分析

为提高气候变化环境下水资源的应对能力,根据张家港市1960—2012年年径流量、年降水量和年均气温资料,采用线性倾向分析法、滑动平均法、Mann-Kendall法和滑动t检验法分析了年尺度下的径流量、降水量、气温的变化规律,从趋势性和突变性的角度分析了年径流量对年降水量和年均气温的响应规律.结果表明:张家港市年径流量和年降水量呈不显著增加趋势,年均气温呈明显增加趋势;降水量是影响张家港市径流量的最主要的因子,年降水量与年径流量相关系数达到0.848,通过了信度99%的显著性水平的检验,年降水量增加则年径流量显著增加;年均气温与年径流量存在相关性,年均气温升高则年径流量减少,但趋势不显著;相对于年均气温,年降水量突变对年径流量突变作用更为明显,年径流量突变与年降水量突变的年份均为1988年.     

1951—2013年周口地区降水时空变化特征研究

为了研究区域降水的时空演变规律,根据周口地区28个雨量站1951—2013年的月降水量实测资料,利用经验正交函数(EOF)分析法、Mann-Kendall检验法及Morlet小波分析法,分析了周口地区63年来降水的空间分布、时间系数变化特征和时间序列的趋势性、突变性及周期性。结果表明,周口地区降水的空间分布有3种模式:全市丰(枯)一致型、南丰(枯)北枯(丰)型和东丰(枯)西枯(丰)型,其中全市丰(枯)一致型为周口地区降水的主要分布模式,其中1966年的全市降水偏枯和2003年的全市降水偏丰最为典型;周口地区降水量由东南向西北逐渐减小,各站点降水趋势变化不一,西南部呈下降趋势,中北部呈上升趋势,降水总体呈下降趋势;区域整体降水在1997年发生了突变,整体降水周期性变化明显,存在时间尺度为21 a的变化周期。研究结果可为周口地区的农业生产以及旱涝预警和减灾防灾提供理论支撑。     

湄潭县降水突变特征分析

根据湄潭县1951—2012年的降水观测资料,采用累积距平法、滑动t-检验法、Yamamoto法、M-K突变检验法分析了湄潭县1951—2012年降水的突变特性.结果表明:年均和四季降水量时间序列均发生了突变;年均降水量时间序列的突变点出现在1978年、1993年、2002年;春季降水量时间序列的突变点出现在1978年;夏季降水量时间序列的突变点出现在1972年、1994年、2002年;秋季降水量时间序列的突变点出现在1983年;冬季降水量时间序列的突变点出现在1965年、1988年.     

霞曲流域1956—2010年降水趋势分析

基于霞曲流域周边站点1956—2010年的降水资料,分别采用滑动平均法、累计距平法、Mann-Kendall检验法、小波分析法等对霞曲流域降水量进行了系统的分析.结果表明:霞曲流域1956—2010年的降水量整体呈现逐年增加的趋势,但变化趋势不显著;年降水量增加的突变点为1989年;年降水量在整个研究时域内经历了丰枯交替4个阶段,年降水量具有17、9、5 a的主周期变化.研究结果可为当地流域水资源规划提供理论依据.     

淮河流域近70年极端水文气象特征分析

以淮河流域23个气象站点1951—2016年的降水数据和蚌埠水文站的径流数据为研究对象,应用线性拟合法、滑动平均法、非参数MK检验法分析了流域的降水和干旱的变化特征,并结合R/S分析法、Pearson和Spearman相关系数法分别分析了降水、干旱与径流的相关关系及长程记忆性。结果表明,除连续湿日外,淮河流域极端水文指数均呈显著增长趋势,突变年份集中在20世纪50、60年代初;近70年,年干旱频率达21. 2%,轻旱比例最高,从年、季尺度来看,冬旱最严重,年、季干旱均呈现减少趋势;最大30天、15天降水径流相关关系均呈中度相关,汛期、非汛期降水距平与径流相关关系分别呈中度和弱相关,未来4～11年,最大30天降水和径流、汛期和非汛期的降水距平及径流均呈不显著增长趋势。     

郑州市1951—2011年降水及气温的变化特征分析

为了解郑州市近年来气温和降水的变化特征,利用1951—2011年气温和降水资料,采用线性倾向估计、5 a滑动平均趋势分析法、累积距平法、Mann-Kendall突变检测法、滑动t-检验和小波分析法,对郑州市气温和降水的变化趋势、相关性、突变性及周期性进行了分析.结果表明:61年来,郑州市气温和年降水总体均呈上升趋势,气温倾向率为0.258℃/(10 a),降水倾向率为2.77 mm/(10 a);春季、夏季的降水与气温的相关性较好;郑州市年均降水在1953年发生突变;年均气温在1993年和1997年发生2次突变;通过小波分析,年降水和年均气温在主周期方面有一定程度的吻合.     

1961-2014年石家庄地区降水量的时空变化特征

利用石家庄地区5个代表站1961—2014年的逐日降水资料,采用多种统计分析方法,分析了石家庄地区降水量的时空变化特征,结果表明石家庄地区年降水量从20世纪70年代开始下降,80年代达到最低,90年代有所增加,但也没有明显的上升趋势,21世纪初又开始下降.20世纪70年代降水量的减少春季和秋季贡献最大,80年代降水量的减少和90年代降水量的增加主要是夏季的贡献.石家庄地区年降水量起伏较大,1963年降水量最多,为1 038.4 mm,2014年最少,仅为276.2 mm.近54年石家庄年降水量在波动中呈现下降趋势,线性趋势为-11.0 mm/(10 a),但下降趋势并不明显.石家庄北部年降水量呈上升趋势,市区及东部、南部和西部年降水量均呈下降趋势,变化趋势均不明显.近54年,石家庄春季降水量呈上升趋势,线性趋势为0.9 mm/(10 a),夏季、秋季和冬季降水量均呈下降趋势,线性趋势分别为-11.9,-1.1和-0.3 mm/(10 a),上升或下降趋势均不明显.夏季降水减少是导致石家庄年降水减少的主要原因.石家庄四季降水量变化趋势的空间分布具有明显的季节特征和区域特征.石家庄四季降水量均存在显著周期变化.     

天津市气候变化及其与城市化发展的关系

根据天津地区气象站近50年的气象数据,采用回归分析、滑动平均、Morlet小波变换和Mann-Kendall检验法研究天津地区气候要素的变化规律;采用趋势拟合与相关分析,研究近30年各气候要素与地区生产总值、城镇人口百分比、城乡居民收入差、全社会固定资产投资额等各项城市化进程指标的关系.结果表明：1）近50年来,天津地区年均气温增幅为0.35℃/（10 a）,呈极显著的上升趋势,年降水量减少趋势不明显,但其时间序列周期振动较明显,日照时数呈极显著的下降趋势;2）20世纪80—90年代初期为天津地区气温、日照时数和城郊温差、日照时数差的跃变年份;3）各项城市化进程指标分别与天津地区气温、日照时数有着极显著的正相关、负相关性,表明它们与天津城市热岛、暗岛的发展关系密切.     

长白山地区四季降水量的时空分布规律研究

利用吉林省长白山地区20个气象站的近50年降水量资料,应用经验正交函数展开、小波分析、逐步线性回归等方法分析了长白山地区四季降水量的时空分布规律.结果表明,降水的空间分布呈现出全区一致型(第一空间分布型)、东北-西南反位相型(第二空间分布型)、东南-西北反位相型(第三空间分布型)3种类型.第一空间分布型,整个时间段内春、夏季随时间有变长的趋势,降水异常年份的出现与周期有很大关系,周期明显时,容易出现极端降水异常.第二空间分布型,整个时间段内夏季有3年周期,春、秋、冬季均有5年周期.第三空间分布型,整个时段     

江西省汛期降水的变化特征

为全面分析江西的汛期降水量的变化趋势,本文利用小波分析方法研究了赣北、赣中、赣南降水分布的特征和年代际变化,结果显示,赣北、赣中、赣南汛期降水线性趋势呈下降趋势。江西省汛期降水变化包含了多个不同时间尺度的周期变化和演变特征,目前及今后2—3年内赣北、赣中汛期降水呈偏少的趋势,赣南降水有偏少的趋势。利用mann—kendell方法检验了江西汛期降水的突变,赣南汛期降水的突变点发生在1978年。     

基于水资源分异特征及其敏感性分析的生态功能区划——以哈尔滨市辖区优控单元为例

为提高松花江流域哈尔滨市辖区优先控制单元的水资源科学管理能力,采用SWAT模型对水资源时空分异特征进行模拟,结果表明:研究区内水资源时空分布不均匀,年内汛期与枯水期径流占比分别为56%和16.1%,径流年际变化范围为725～2 872 m~3/s,多年平均径流量为1 320 m~3/s,研究区月降水量在6月和8月呈现显著的上升趋势.水资源空间分布结果表明,丰/平/枯年份各亚流域水资源分布情况不同,水资源贡献较大的区域主要集中在亚流域20和23,其中亚流域20在丰、平、枯年份对径流的贡献率均最大,分别为10.64%,8.2%和11.31%.根据亚流域水资源敏感性特征,将哈尔滨优控单元进一步细化为8个四级生态功能分区,并结合功能分区目标给出水资源管理与利用方案,籍以指导流域水资源管理与科学利用.     

桂林市近50年降雨变化特征分析

利用桂林市1957-2007年月平均降雨资料,采用线性回归、Morlet小波分析和Mann-Kendall突变分析3种方法,分析了桂林市年降雨量、丰水期降雨量和枯水期降雨量的变化特征。用线性回归方法分析降雨量的增减变化趋势,表明桂林市降雨在近50年呈增加趋势,平均每10年增加19．9mm;通过Morlet小波分析降雨量的周期性变化规律,显示桂林市降雨存在20～25、12～14、6-7和2～4年周期变化规律;采用Mann-Kendall分析降雨突变性,发现在20世纪60年代、80年代初和90年代初桂林市降雨存在明显的突变现象。桂林市近50年降雨量的以上变化特征是多种因素综合作用的结果。     

中国大陆近54年降水量变化规律的小波分析

基于气候变化与水资源变化相互影响的背景,为更有效地指导中国大陆防洪、抗旱及节水灌溉工作,通过综合评述降水时间序列常用研究方法的不足,引入Morlet小波变换,对中国大陆54年降水时间序列变化特征进行多尺度分析,揭示出中国大陆年降水在不同尺度下的时频变化特征及其多尺度变化、主周期变化、大小尺度嵌套和总趋势减少等规律,并应用小波系数实部过程和小波方差进行检验.结果表明:中国大陆年降水量变化呈现多尺度性、主周期性、同步性和总趋势减少的规律,且未来6a(2010—2015年)降水会偏少.     

青藏高原东部地区水文气候变化趋势分析

青藏高原是众多河流的发源地,为了解该地区水文气候变化的情况,对其东部地区雅鲁藏布江(奴下站)、怒江(嘉玉桥站)、澜沧江(昌都站)、通天河(直门达站)、雅砻江(泸宁站)、黄河(唐乃亥站)共6个流域自20世纪80年代以来的年气温、年降雨和年径流的变化趋势进行研究,分析了年径流对气候变化的响应。结果表明:6个流域的年气温和年降雨基本呈较明显的上升趋势;年径流受气温和降雨的共同影响,奴下站、嘉玉桥站和泸宁站呈一定的上升趋势,昌都站、直门达站和唐乃亥站呈一定的下降趋势。区域内径流多年平均变化率与冰雪面积比例大致呈正相关关系:年径流呈现上升趋势的流域,冰雪面积比例较大,受降雨增加和融雪增加的影响偏大;年径流呈下降趋势的流域,冰雪面积比例较小,受气温上升导致蒸散发增大使径流减少的影响偏大。这些研究结果将对青藏高原地区防洪抗旱、水资源的合理配置和开发、区域水资源可持续利用等具有重要的作用和意义。