大理地区极端气候事件长期变化特征研究

利用大理气象站的1960—2014年逐日降水和气温资料,计算出12个极端气候指数,采用线性趋势分析,M-K方法、Pettitt法相结合和谐波分析等方法对极端气候指数的趋势、周期和突变进行分析,得出如下结论:(1)整体来看,大理地区的极端降水指数中,最大1 d降水量、大雨日数、连续湿日、强降水量以及年降水量分别以1.278、0.211、0.1、6.987、15.25 mm/10a的趋势在减少,降水强度以0.03 mm·d-1·(10 a)-1的趋势增加;极端温度指数中,年平均温度以0.15℃/10a的趋势在增加,暖昼、暖夜、热持续天数的增加速率分别为43%、39%、2.56 d/10a,冷昼、冷夜、冷持续日数分别以5%、43%、0.8 d/10a的趋势在减少;(2)极端降水指数中存在4、6、20、27 a不同的主周期变化;极端温度指数中,冷夜、暖夜、暖昼、冷持续指数的主周期为27a,与年平均气温的周期变化一致;(3)热持续日数和暖昼的大幅变化对大理地区的增温现象产生一定影响;(4)年降水量在2011年发生突变,其它极端降水指数均未检测到显著性突变,年平均气温在2006年发生显著性突变,冷夜、暖夜、暖昼指数在90年代前后发生突变,并且均通过了0.01的显著性检验。     

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。     

渭河流域气候要素演变特性分析

以渭河流域21个气象站1960-2010年的年降水、年潜在蒸散及年均气温为研究对象,通过气候倾向率法、Mann-Kendall法、累积距平法和小波分析法对各气候要素的演变特性进行了分析。结果表明:151 a来该流域年降水以1.55 mm/a线性趋势减少,年潜在蒸散以0.37 mm/a线性趋势增加,年均气温变化幅度不大,且3种气候要素的变化趋势均不显著;2年降水分布东多西少,南多北少,呈现出由东南向西北逐渐减少的趋势;年潜在蒸散在东西向呈现出南北带状相间分布的规律;年均气温分布东高西低,南高北低,呈现出由东南向西北逐渐降低的趋势;3年降水突变点为1972、1976和1985年;年潜在蒸散突变点为1962、1968和1974年;年均气温突变点为1977年;4年降水、年潜在蒸散及年均气温序列均有17 a和28 a周期。     

气候变化背景下山东省气温与降水时空变化特征分析

【目的】为了探讨气候变化背景下山东省气温与降水的时空变化特征,【方法】根据山东省25个国家级气象观测站1981年1月—2021年2月逐月气温和降水资料,通过线性趋势、Mann-Kendall检验、小波分析、重标极差分析法等方法研究山东省气温、降水的时空变化特征,并预测未来变化趋势。【结果】结果显示：(1)山东省年均气温呈显著上升趋势,倾向率为0.4℃·(10 a)^-1,年均气温在1986年发生较明显突变,鲁南东部和西部、鲁西北东部及半岛西部增温最快。山东省年降水量呈不显著增加趋势,倾向率为26.5 mm·(10 a)^-1,未发生明显突变,鲁西北东部和鲁南东部降水增加最明显。(2)山东省四季平均气温均呈显著上升趋势,倾向率分别为春季0.5℃·(10 a)^-1、夏季<0.3℃·(10 a)^-1、秋季0.3℃·(10 a)^-1和冬季0.4℃·(10 a)^-1;春季、夏季、冬季降水量呈不显著增加趋势,倾向率分别为5.5 mm·(10 a)^-1     

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。     

1961—2013年黄河三角洲气候变化趋势研究

利用黄河三角洲地区11个气象站点1961—2013年间的气候数据,对该地区近53 a来的气候变化趋势及其特征进行了分析。结果表明:黄河三角洲地区气温整体呈上升趋势,气温倾向率为0.3℃/10 a;降水量、蒸发量、风速、相对湿度均呈波动减少趋势,气候倾向率分别为-12.6 mm/10 a、-69.4 mm/10 a、(-0.26 m/s)/10 a、-0.58%/10 a;黄河三角洲地区在20世纪60—70年代表现出明显的冷湿特征,80年代表现出过渡性的气候特征,90年代以来气候表现出明显的暖干特征;四季气温均呈波动上升趋势,其中冬季气温升幅最大,为0.34℃/10 a,夏季气温升温幅度最小;降水量在春季呈增加趋势,增加速率为0.54 mm/10 a,其他季节呈下降趋势,夏季下降最多;各季节蒸发量、风速和相对湿度均呈波动下降趋势;黄河三角洲地区6—8月气温高、降水丰富、蒸发旺盛、相对湿度大,风速较小。     

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。     

马尔康市1954—2019年降水与旱涝灾害变化

利用马尔康市1954—2019年逐月气温、降水量实测资料,基于气候倾向率、突变检验、信噪比检验、周期估算等方法对本区气候变化、旱涝灾害演变特征进行分析,并借助ADF检验、Granger因果关系分析来验证旱涝灾害的驱动因子。结果显示：马尔康市年均气温、年降水量均呈显著上升趋势,气候有暖湿化倾向;多年平均降水量以16.29 mm/(10 a)的速率增加,以夏季、秋季增多明显,春季增幅最小;2001年为本区气候突变点,气温突变后的旱涝灾害呈增多态势,极端洪涝事件更为频繁,2015—2019年是一次重大洪涝事件;太阳黑子活动与ENSO事件皆为降水量变化的Granger原因。厄尔尼诺与南方涛动事件(ENSO)事件与马尔康地区的旱涝灾害在6.6 a上有较同步的共振周期,滞后期为2 a的ENSO事件是旱涝变化的主要诱因之一。ENSO事件在年尺度上为区域旱涝预警提供了重要理论支撑。     

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。     

1951-2006年北京气候变化特征分析

利用北京国家级野外气象观测站历年气温和降水实测资料(1951—2006年),用回归分析、趋势线等方法分析北京近56年来气温和降水的年际、季节变化特征。分析结果表明:(1)近56年来,北京平均气温总体呈上升趋势,年均气温线性倾向率为0.41℃/10a,56年中温度增加约为2.3℃。气温季节变化趋势与年际变化一致,都呈上升趋势。四季中,冬季升温趋势最明显,平均0.057℃/a;春季和秋季次之,分别为0.047℃/a和0.036℃/a;夏季最弱,平均为0.028℃/a;(2)近56年来,北京年降水量呈减少趋势,年降水量线性倾向率为-4.96 mm/10a,56年减少约为27.78 mm,气候变干趋势明显。降水量季节变化存在差异,除春季呈现微弱的增加趋势外,夏季、秋季与冬季的变化趋势与年际变化趋势一致,呈减少趋势。夏季降水量减少趋势最明显,平均为15 mm/a;秋季和冬季次之,平均为1.5 mm/a和0.2 mm/a。     

北洛河流域近期水沙变化原因水文分析

在分析北洛河流域自然环境特征和水土保持情况的基础上,利用降雨径流泥沙资料,建立降雨产流产沙统计模型,分析了北洛河流域近期水沙变化原因.结果表明:北洛河流域的减沙主要是刘家河以上的减沙,人类活动影响约占60%,降雨影响约占40%;径流量的大量减少主要发生在刘家河以下,就人类活动与降雨影响来看,降雨影响约占60%～70%,人类活动影响约占30%～40%.     

重庆市农业用水量与农业经济发展脱钩程度的时空变化

在系统分析重庆市不同水文条件下农业用水量及农业经济发展水平变化特征的基础上,对重庆市及其38个县(区)的农业用水量与农业经济发展之间的脱钩程度、时序演变和空间分布规律进行了定量评价和综合分析。结果表明:重庆市水资源总量时空分布不均且与农业经济发展不匹配;农业用水量受到水文条件变化的影响,特枯年份农业用水量无法得到保障,农业生产产值也随之降低;重庆市农业用水量与农业产值总体上一直处于脱钩状态,且脱钩程度随水文特征的变化而变化,由平水年到枯水年时,脱钩状态不稳定,水资源总量减少时,农业用水量与农业产值之间多数处于不理想的脱钩状态;由枯水年到平水年时,农业用水量与农业产值由较为理想的弱脱钩状态向理想的强脱钩状态转化;2014—2016年,随着水资源由平水—偏枯—平水变化,重庆市约72.9%的县(区)农业用水量与农业产值之间的关系得到改善。     

伊宁市1956—2015年强降雨特征及对洪灾的影响

基于伊宁市1956—2015年汛期(4—10月)的逐日降雨资料及洪灾资料,采用线性倾向估计、M-K 突变分析、R/S分析3种方法,分析了伊宁市1956—2015年的强降雨变化特征以及对洪灾的影响。结果表明,伊宁市1956—2015年强降雨的年际变化表现出增加趋势,并对总降雨起主导作用,占总降雨的比例逐年增大;6、7月是强降雨及洪灾的集中月份,且强降雨的逐年增加趋势强于其他月份;洪灾发生频次在1986年后显著增加,发生频率约为每10年9次,洪灾发生频次与强降雨量存在极显著相关,当日降雨量大于15mm时,容易引发洪灾,其概率大于1/4;强降雨序列有着较好的赫斯特现象,未来将继续保持增加趋势。     

成都市2020年8月洪涝灾害调查分析与对策措施研究

成都市河流水系发达,降雨量年内分配不均、年际变化大,江河水量丰枯悬殊,洪涝灾害频繁发生。2020年8月,成都市遭遇了4场持续强降雨过程,引发了严重的洪涝灾害,为历史罕见。为深入了解洪涝灾害成灾特性,提出科学合理的防洪减灾对策措施,对2020年8月成都市雨情、水情、灾情开展了充分调查,总结了成都市的洪水类型,从地形条件和降雨特征方面分析了洪涝灾害形成的客观原因,结合成都市防汛重点和难点,提出了相应的对策措施。     

河池市近56年来气候变化特征

对水、光、热等主要气候因素变化特征进行分析,有助于全面了解并合理利用当地气候资源,为水资源利用、农业生产规划、生态环境监测等提供依据。基于河池市1958年-2013年气温、降水、日照时数等气候数据,利用线性回归、累积距平法、Mann-Kendall法,分析了该市近56年来气候变化特征,结果显示:年均气温呈显著升高趋势,倾向率为0.11℃/(10a),突变点出现在1986年。四季气温升幅不一,以夏、秋季升温幅度最大,且是年均气温升高的主导因素。年降水量以及春、夏、秋季降水量表现为微弱的减少趋势,而冬季降水量微弱增加。全年日照时数以-63.083h/(10a)的速率显著减少,减少突变点为1970年,1976年之后减少显著。四季日照减幅表现为夏季秋季冬季春季。     

南通狼山水厂扩建工程取水水源地水质分析

采用二维稳态混合岸边排放模型分析,对南通狼山水厂扩建工程的取水水源地水质进行预测。选择CODCr为预测因子,通过水源地现状分析和对区域污染源的预测排放强度分析,得出结论:狼山水厂上、下游主要入江污染源在达到设计排放规模和实现达标排放时,即使在枯水期间,其水源地水质也符合Ⅱ类水质标准。     

兰州市水污染特征分析与预测

以2005-2009年兰州市水环境统计数据为基础,对兰州市水污染现状进行分析评价;以1990---2009年市区非农业人口数据为基准,选取二次移动平均法预测2010---2015年兰州市区非农业人口数,并由此预测兰州市区生活污水排放量;选用灰色系统理论模型对兰州市工业废水排放量进行预测;将统计数据与预测数据进行综合分析...     

新乡市引黄调蓄工程建设的必要性分析

新乡市是一个水资源严重缺乏的地区,作为中原经济区的重要城市,水资源短缺已经成为制约新乡市经济社会发展的瓶颈。结合新乡市在中原经济区建设中的战略定位以及对黄河水迫切需求的实际,分析了引黄调蓄工程建设对于支撑新乡市经济社会发展的必要性。     

1951—2014年杭州市降水特性研究

杭州市为长三角地区重要的城市之一,在全球气候变暖背景下对其进行降水特性分析具有重要的科学与现实意义。选取杭州站1951—2014年间实测逐日降水资料,采用M-K检验、线性趋势分析及相关水文统计方法对地区降水变化特征进行研究。结果表明,近64 a杭州市年降水量变化不显著,但年降水天数显著减少,即单次降水强度有增大的趋势;冬夏两季节降水量增多,而降雨日数发生减少或没有变化,春秋季降水量及降水日数发生显著减少,夏涝秋旱情况有所加剧;降水量年内分配不均,降水主要集中在3—9月份,该区间降水量占全年降水量的75%,降水日数占全年降水日数的65%左右;最大日降水主要集中在6月份,64 a间最大日降水发生在6月份的频次为15次,占23.4%。研究成果可为中、短期降水趋势预测及水资源开发利用和防灾减灾提供参考。     

长江中下游超标准洪水情景风险分析

流域发生超过其时现状防洪标准洪水的可能性和不确定性长期存在。未来气候变化和社会经济发展共同作用下,超标准洪水的影响会更加严重。本文针对长江中下游干流防洪区,综合采用情景分析、水文分析、洪水淹没和影响分析等方法,设定了未来到2035年、2050年和2100年的1000年一遇超标准洪水共9个情景方案,其中,3个未来年份情景下的降雨径流分别按较现状增加5%、10%和15%考虑。通过分析得出,在未来气候变化和社会经济发展组合情景下,长江中下游干流防洪区遇1000年一遇洪水,2035年、2050年和2100年淹没区受影响人口将由基准年(2020年)的1768万人分别增加到2888万人、3536万人和3065万人,经济损失将由基准年的12669亿元分别增加到30533亿元、52599亿元和87264亿元。淹没区受影响人口最多可达现状的1.52倍,直接经济损失最大可达现状的6.89倍。现状防御体系在面对未来超标准洪水情景时必将更加脆弱,分析结果可以为流域制定长期可持续的应对未来变化条件下的防洪减灾策略提供参考。