巴音河流域德令哈市气象站近60年来降水变化特征分析

基于1956-2013年德令哈气象站逐月降水资料,借助标准化降水指数(SPI)表征干旱,运用线性趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、Mann-Kendall突变检测、滑动t突变检验、Morlet小波变换、R/S分析等方法,分析近60年来其降水及干旱特征。结果表明:20世纪80年代之前处于降水偏少期,20世纪80年代至今处于降水偏多期,且呈现出上升趋势,冬季降水变化相对平稳,秋季降水波动较大;近60年来,年及各季节降水量呈显著上升趋势,年降水量上升率为21.16 mm/(10a),夏季降水量上升趋势明显,上升率为12.35 mm/(10a);年及各季降水量存在显著的3~9年的短周期和18~28 a的长周期变化;降水距平和SPI显著相关,干旱呈减弱趋势,干旱变化的周期为5 a和18 a。巴音河流域降水量的变化具有持续性,未来降水将保持增多趋势,干旱呈减弱趋势。     

长兴区域降水变化及趋势分析

利用长兴地区共9个雨量观测测站,1976—2011年的月平均降水量资料,运用趋势分析和EMD方法,根据长兴地区相应的地理特征,将该地区划分为平原和山区两区域,分别对两区域37 a来降水量变化的基本特征进行比较和分析,结果表明:①平原和山区年降水量距平百分率都呈略为下降趋势,山区下降趋势较平原更明显;②春季、夏季、秋季和冬季两地区的降水距平百分率的变化与年变化一致;③1990年代后期,平原地区降水距平百分率趋势的变幅明显大于山区,山区年代际降水量正距平出现的时间滞后于平原地区;④降水量变化方面,长兴地区呈现单调下降趋势,具有四类尺度的变化周期,分别是2～3 a,5 a左右,7～8 a及20 a左右。     

岷江流域近65年降水量时空变化特征分析

基于岷江流域内50个气象站点1956—2020年的日降水量数据,运用线性趋势分析、累积距平检验和滑动t检验对岷江流域年降水量和最大季降水量进行趋势变化分析及突变检验,揭示了岷江流域及各流域单元区降水量时空变化特征。结果表明：岷江流域1956—2020年的年降水量以1.028 mm/10a的微小变化率逐年增加,且呈现出自西北高原地区向东南盆地递增的空间分布格局;岷江流域上游地区年降水量整体上以11.711 mm/10a的速率逐年增加,这一增长趋势在2017年后变得尤为显著。岷江流域中、下游地区降水量变化趋势基本一致,自20世纪60年代以来均长期保持下降趋势,降水量突变也发生在这一时期。研究结果对深入了解岷江流域降水时空变化特征,制定洪涝灾害应对措施和合理利用流域内的水资源具有借鉴意义。     

石羊河流域气候暖湿化变化特征分析

根据石羊河流域47年的气温、降水量、干旱指数等资料,分析该流域暖湿化变化特征。研究表明：①近47年来,石羊河流域每10年的年际平均增温达到0.32℃,20世纪60—80年代期间,各季节平均气温变暖不明显,年平均气温大多处在负距平。90年代末期到21世纪初期,各季节平均气温均呈上升趋势,冬季增温显著,气温距平从-1.04℃上升到1.87℃。②降水量总体呈上升趋势,但增长趋势不显著,降水量每10年增长7.1 mm,与西北地区降水增加趋势一致。③年平均干旱指数总体呈下降趋势,但趋势不明显,其干旱指数每10年下降0.98。④通过Mann-Kendall方法验证,1994年为增温突变年,降水没有达到突变水平,1992和1993年为干旱指数下降突变年。研究发现,石羊河流域气候正趋于暖湿化,这将有利于该区绿洲的发展,对当地经济发展极为有利。     

海河流域近50年降水变化多时间尺度分析

采用Morlet小波分析方法,对海河流域1956—2006年近50年的降水变化进行多时间尺度分析。结果表明,海河降水变化存在明显的年际变化和年代际尺度的周期性变化。海河流域降水存在4、7、10、准24年的主周期变化,且大时间尺度变化较为规则,为准周期振荡。近50年来海河降水总的趋势在下降,但在2006年后的一段时期内可能处于一个降水偏多期。     

海河流域干旱时空演变及其与气候因子的关系EI北大核心CSCD

以标准化降水蒸散指数(SPEI)作为干旱反映指标,运用Mann-Kendall趋势检验法分析海河流域及站点的干旱变化情况,采用经验正交函数分析法解析海河流域干旱分布的主要模态,并通过交叉小波变换和皮尔逊相关分析探究年尺度、季尺度、月尺度下太阳黑子及大尺度环流因子与海河流域干旱的相关关系。结果表明:1960—2017年海河流域SPEI在年尺度、季尺度、月尺度下分别以每10 a下降0.16、0.015和0.004的速率向干旱化发展;海河流域干旱分布第一模态为全域统一分布型,第二模态为南—北反向分布型,反映了纬度对干旱分布的影响;大气环流因子中的Ni o3.4与海河流域干旱有较强的相关关系(年、季尺度下为负相关,月尺度下为正相关),而太阳黑子与海河流域干旱呈明显负相关,并对海河流域干旱事件有着深远影响。     

海河北系1956年-2012年降水时序演变特征

采用海河流域北系20个气象站1956年-2012年降水时间序列,从趋势、周期、突变和空间差异四个方面分析了该地区降水时空变化特征。结果显示:海河北系年降水以14.9mm/(10a)的速度减少;降水具有多时间尺度下的显著差异特征:月尺度较平稳,仅10月、11月发生显著下降,5月、6月发生显著增加;季尺度上,春、秋季较平稳,夏、冬季呈现下降趋势;年降雨呈现28年显著周期,并且在20世纪80年代前后转入枯水期。地区差异上,山区较平原区降水变化幅度更大,但周期平稳,突变时间更早。     

松辽流域近50年来降水演变规律分析

采用传统统计分析方法和小波分析方法,分析了松辽流域1956—2006年的降水量演化规律及其未来的演变趋势。结果表明:松辽流域年降水量呈整体下降趋势,主要原因为每年8—9月、20世纪70年代及21世纪初降水量均大幅下降;流域年降水量基本呈现30 a左右和12 a左右丰枯交替的周期变化,且枯水期相对较长;估计未来6～10 a,松辽流域绝大部分区域将逐渐进入下一个多雨阶段。     

海河流域不同降水极值的时空变化分析

采用4种日降水情景,分析1961-2010年海河流域降水极值的时空变异性。研究结果表明,海河流域日降水量的平均值呈下降趋势,且随着时间的推移,其波动变弱。从20世纪60年代到2000年代,日降水量的平均值为1. 4 mm/d,降水的等高线向流域东南部移动了100 km以上。4种日降水情景的变化具有很大差异性;天津市和廊坊市是80年代后海河流域的P0干旱中心,无降水的天数和地区数随着年份的增加而增加; P10极值的大小在过去50年中没有明显变化,但是降雨中心随海河流域区域的不同而不同; P20极值的变化幅度在1961-2000年没有明显变化,但在2000年有所增加;在过去50年中,P50极值的变化幅度明显下降,降雨中心从海河流域的东北部向南部移动。城市化的影响反映在80年代和90年代的一些城市,但在2000年之后,由于海河流域的降雨量显著减少,导致其城市化影响表现并不显著。     

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。     

Fifty Years of Precipitation: Some Spatially Remote Teleconnnections

In the present paper the authors analyse the drought occurrence over the European region by using the NCEP/NCAR reanalysis precipitation rates covering the period from 1948 to 2000. The drought assessment is based on the Standardized Precipitation Index (SPI), which has been proposed as an indicator of drought condition. At variance with other fields derived from precipitation, the SPI is, by construction, a Gaussian field. Thus, the understanding of its covariance structure exhausts the study of the associated density distribution. A method allowing a factorisation of a multivariate Gaussian distribution is the one known as Principal Component Analysis (PCA) or Kauman-Loeve decomposition. Therefore, a PCA is used to study the main spatial patterns and the time variability of drought first over Europe and then over the Northern Hemisphere. The analysis reveals a downward trend for the index over most of central Europe and the Mediterraneanbasin, implying an overall decrease of precipitation in the above mentioned regions. Moreover, the scores associated with the PCA covariance decomposition, besides the aforementioned trend, show few long-term periodicities.Similar drought analyses have been performed by considering the Palmer Drought Severity Index (PDSI).A preliminary comparison between the SPI and PDSI obtained by using the previously discussed data set is presented. It is shown that the indices compare favourably in assessing drought variability. Finally, when the SPI analysis is extended to the Northern Hemisphere some interesting spatially remote teleconnnections linking the Tropical Pacific with the European area are shown.     

佛冈县近5O年来降雨特征浅析

针对全球气温升高、气候变化导致降雨发生变化、极端事件频发问题,选用珠江流域中佛冈县作为研究区域,统计了1960--2009年佛冈县50年逐日降雨资料,发现佛冈县年总降雨近50年有所减小,尤其是5月和10月降雨量存在减少趋势,目最大降雨量也存在减小趋势,说明降雨减小的原因主要是暴雨量减小。由于降雨的减少主要是暴雨的减少所致,说明气候变化有可能降低佛冈县发生洪涝灾害的概率。     

近50年来西藏极端降水时空变化特征

利用1961~2010年西藏地区9个气象站点逐日降水资料,结合百分位方法定义的极端降水阈值,分析了该地区极端雨日及其平均降水强度、不同持续时间的极端降水事件、气候变化对极端降水的时空变化特征的影响。结果表明:(1)92°E以西的地区,极端雨日平均降水强度呈现出增加的趋势,而在92°E以东的地区,呈现出减小的趋势;(2)极端降水事件以持续1 d为主,其频率一般在4.3次/年以上,强度一般在20 mm/d以上,林芝站和波密站为频率和强度高值区;(3)气候变化背景下,极端降水的频率、强度表现出西移的态势。     

鄂尔多斯市水资源的气候特征演变

采用鄂尔多斯市鄂托克旗站和东胜站1957-2010年的月均温和月降水资料,分析了气温和降水的演变规律。采用高桥浩一郎的陆面蒸散发经验公式估算陆面蒸散发并分析演变规律。结果表明:鄂尔多斯市自20世纪90年代开始显著增温,东部东胜站增温幅度大于西部鄂旗站。四季中各季的显著升温也出现在90年代。夏季增温相对缓慢,其它三季变暖比较显著。两站年降雨量均呈减小趋势,东部东胜站减少量大于西部鄂旗站。春冬两季降雨量变化趋势不明显,夏秋两季降雨量呈减小趋势。蒸散量均呈现上升趋势,20世纪90年代以后上升趋势明显。东部东胜站多年平均年蒸散量大于西部鄂旗站。春、夏、冬三季蒸散量均呈上升趋势,而在秋季均呈下降趋势。降水量显著影响降蒸差,可利用降水量呈下降趋势,东部的东胜站下降趋势更明显。     

气候变化对黑河流域水资源影响分析

在全球气候变暖的背景下,选取水资源紧缺的黑河流域作为研究对象,使用统计方法分析了黑河产流区气温、降雨、蒸发、径流变化规律。得出的结论是：黑河流域气温升高同全球变暖趋势相一致,且升温幅度大于全球平均气温升高值,从20世纪70年代到现在,黑河流域平均气温升高了1cc左右：产流区降水量围绕多年均值波动,有增加趋势;产流区蒸发量自20世纪80年代至目前呈下降趋势,特别是20世纪90年代以后．蒸发量下降较多;径流围绕多年均值波动,有增加趋势;随着气温升高,极端气候事件洪水、干旱灾害发生风险加大。     

云南高原岩溶区极端降水变化规律研究

利用云南高原岩溶区9个气象站1960-2017年逐日降水量数据,通过MATLAB软件计算了6个极端降水指数,基于反距离加权插值、线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验以及Morlet连续小波变换等技术方法,探讨了云南高原岩溶区极端降水的演化规律。结果表明:云南高原岩溶区1960-2017年各极端降水指数中,CDD、RX1day、RX5day、SDII主要呈缓慢的上升趋势,CWD呈显著的下降趋势,PRCPTOT整体减少趋势不显著;1960-2017年间仅有CDD和PRCPTOT发生了显著突变,突变年份分别为2006年以及2000年,其余4个指数CWD、RX1day、RX5day、SDII无明显突变现象;各极端降水指数周期性震荡较为明显,CDD、CWD、RX1day、RX5day分别存在28~30a、26~30a、27~30a、27~30a的主周期,SDII与PRCPTOT在27~30a时间尺度上周期最为明显;1960-2017年云南高原岩溶区各极端降水指数空间差异较为明显,除CDD表现为由南向北逐渐递增趋势外,其余5个指数表现为由北向南逐渐递增的相反趋势;1960-2017年间,CDD、CWD、RX1day、RX5day以及SDII均与PRCPTOT呈一致的极显著正相关,相关系数均达0.98以上。极端降水的这些变化可为未来岩溶水资源管理、生态环境建设等方面提供参考。     

气候变化对湖南城市水安全的影响

湖南省水资源丰富,但时空及地区分布不均。通过对湘、资、沅、澧四流域降水量和降雨强度及四水尾闾站最高、最低水位历史变化情况的分析,揭示了气候变化对湖南省水资源的影响,并在此基础上,结合城镇人口增长状况、城市化和新型工业化进程的推进,探讨气候变化对湖南省城市水安全的影响,最后针对湖南省城市水安全将越来越突出的问题提出了具体建议。     

合作市1958—2009年气候变化特征分析

为了揭示西北地区局部小气候的变化趋势,对合作市气候要素的变化趋势进行了系统分析。结果表明:1958—2009年合作市年平均气温总体呈升高趋势,冬季升温最显著,升温幅度最大;降水量呈波动减小趋势,日照时数呈增大趋势;平均气温和最低气温的变化趋势在1990年发生突变,最高气温在1994年发生突变,年降水量和日照时数在1958—2009年无明显突变。     

青藏高原东南缘复杂地形条件下降水特征分析

针对青藏高原东南缘泥石流灾害活动频繁,但形成区缺乏较为准确的降水资料的现实需求,按照水系的分水岭将研究区分为6个区域,并利用区内60个气象观测站点1981~2010年年均降水量、海拔高度、坡向、坡度资料,结合GIS和统计分析,建立了各分区的降水垂直分布关系式,并以金沙江流域的拉哇沟、大渡河流域的江咀沟对该统计模型进行了初步验证。结果显示:针对不同的流域,该降水垂直分布关系式能够获取缺气象观测站点的山区降水数据,大体上适用于青藏高原东南缘降水测算,能为泥石流等山地灾害形成区的汇流计算提供参考。     

西藏那曲流域典型测站气候特征分析

以西藏那曲流域的安多站和那曲站两个气象站点逐日气象数据为基础,分别采用Mann-Kendall检验、最大熵谱分析、滑动t检验、Yamamoto检验等方法对两站点的降水量、无雨日、年平均气温以及潜在蒸散量的趋势性、周期性、突变性进行检验,并对降水的年内分配以及不同强度的降水变化趋势进行分析。结果表明:安多站和那曲站年降水量呈显著上升趋势,无雨日显著下降;降水以夏季降水为主,主要分布在6~9月,且以小雨等级为主,中雨次之;各等级降水的年降水量和频次均呈上升趋势;年平均气温、年最低最高气温均呈上升趋势,且年最低气温上升趋势较年最高气温显著,两站年最大温差呈下降趋势;潜在蒸散量的变化趋势与年平均气温的趋势相似。