云南近百年气温变化与8月低温冷害天气

用小波理论对云南近百年气温变化与８月低温冷害天气的气候学特征进行了分析，结果表明云南近百年来的气温变化主要经历了４个较大时间尺度的演变，它们分别是１９１９年以前的偏冷期，１９２０～１９５４年的偏暖期，１９５５～１９８６年的偏冷期及１９８７年以后的偏暖期，对应于这４个较大时间尺度的层次演变，云南的气温变化表现了十分明显的为特性，其冷暖交替的突变点分别发生在１９２０，１９５５和１９８７年，云南８月低温     

全球、中国及云南近百年气温变化的层次结构和突变特征

用文献［１］建立的自适应多分辨数据波滤器进行了全球、中国及云南近百年气温变化的层次结构和突变特征分析。结果表明：（１）全球近百年来的气温变化对于较大时间尺度的演化来说主要特征是变暖,并为３个层次：即１９１９年以前的偏冷期;１９２０－１９７８年偏暖期和１９７９年以后的更暖期。对应于这种较大时间尺度的层次演变,全球的气温变化表现出十分明显的突变特征,两上最明显增暖的突变点分别发生在１９２０年和１９７９     

近百年齐齐哈尔市的气温变化

通过对齐齐哈尔市近百年来气温变化的多时间尺度结构和局部化特征的分析，得出齐齐哈尔市的气温不仅存在准2a、4a、4～6a和8a左右的年际尺度的周期性变化，也存在40～60a的年代际尺度的周期性变化；而且具有明显的突变特征，40～60a尺度的冷暖交替分别出现在1924、1955和1989年。     

中国气温的年代际振荡及其未来趋势

文章用1851～2000年中国年气温资料，讨论了它的变化及其未来趋势。指出：①我国气温有3次全国性的跃变，分别在1920、1955和1978年，每个阶段平均持续期为30年，这和北半球气温跃变点是基本一致的；②我国气温从1978年开始进入了一个稳定增温的气候阶段，直到目前全国年平均气温比上一气候阶段增加了0．3l℃，增暖地区主要在黄河以北的北方地区，冬季增暖比夏季明显，1998年是我国近百年来最暖的一年；③最近一次增温开始于1978年，至2000年持续了23年，估计这个增温阶段至少还能持续10年，但未来10年主要的增温地区有可能南移，长江流域将比现在暖，夏季气温37℃以上的日数要比现阶段增多。     

连续小波变换在云南近百年气温和降水变化分析中的应用

用Ｍａｒｒ小波和Ｍａｏｒｌｅｔ小波分析了云南近百年的气温和降水变化,得了云南近百年来气温和降水变化的一些多时间尺度演变特征和突变特征,这些特征为云南短期气候预测服务提供云南近百年气候变化的多时间尺度演变规律和背景具有十分重要的实际意义。     

贵阳近八十年气温变化的小波分析

对1921－1999年贵阳市年、月平均气温序列进行了统计和小波变换。结果表明：温度增暖期和变冷期与小波波幅中心间的周期增长、波幅加强有关。除春季外，其余季节和年气温变化均以16年左右尺度的冷暖交替表现出明显周期特征，32年周期特征也较明显，其余时间尺度的周期变化不明显，也没有出现明显的频率突变。春季气温变化则以8年周期最为明显。     

遵义市近56a来夏季气温及降水变化的特征分析

选取1954-2009年历年逐月平均气温及累积降水资料,采用墨西哥帽函数（MHF）,对遵义市近56a来夏季气温及降水的时间序列进行分析,揭示了遵义市气温及降水变化在多时间尺度上的复杂结构,找出了不同时间尺度下夏季气温和降水序列变化的周期和突变点。结果表明：遵义市夏季气温及降水存在多时间尺度特征,在年代际变化上存在显著性周期,大尺度周期变化嵌套着小尺度的周期变化,其中主周期约为21a。遵义气温与降水变化有比较好的对应关系,即偏暖期对应降水的偏少期,而偏冷期则对应降水的偏多期。     

中国冬季气温月际变化特征及其对大气环流异常的响应

基于1951—2014年中国160站月气温和NCEP/NCAR再分析资料,利用季节的经验正交函数分解（S-EOF）等方法,研究了中国冬季气温月际变化的时、空演变特征及其对大气环流异常的响应。结果表明,中国冬季气温在月尺度上常常出现前、后冬相反甚至冷暖交替的现象。中国冬季气温月际变化存在3个主模态:全冬一致型、前后反相型和冷暖交替型。当西伯利亚高压冬季一致偏强（偏弱）时,冬季一致冷（暖）;当海陆热力差异由强变弱、西伯利亚高压强度由强变弱,东亚西风急流比较稳定,强度偏强,位置由南向北移动时,冬季前冷后暖;当大气环流发生突变,尤其是海平面气压场和500 hPa位势高度场上大气活动中心的频繁调整,西伯利亚高压强度在月时间尺度上强弱交替时,冬季气温呈冷—暖—冷交替变化。      

四平地区近50年来气温变化特征

利用四平地区地面气象观测站1961—2010年气温观测资料,运用线性倾向估计、Mann—Kendal突变检验、小波分析和均值生成函数等分析方法对近50年来温度变化的主要特征进行分析。结果表明,近50年来平均气温呈增加趋势,线性增温率为0．374℃／10a,突变点在1987年;季节温度变化最显著特点为冬季增温最明显,突变出现时间最早,在1975年,其次是春季、秋季和夏季,突变点分别为1987年、1991年和1994年,据季节温度振荡主周期判断,在大的时间尺度上除春季和夏季外,都处于偏暖期,在较小尺度上（2—5年）,除秋季外,都处于偏冷期。     

冰芯记录的过去1000年青藏高原温度变化

根据青藏高原4支记录超过1000 a的冰芯（普若岗日冰芯、古里雅冰芯、达索普冰芯和敦德冰芯）中氧同位素（d18O）10 a平均值变化，研究了青藏高原最近1000 a来的气温变化。4支冰芯记录的过去1000 a气温均是在冷暖波动中逐渐上升，但在变化幅度上存在区域性差异。利用4支冰芯记录恢复的青藏高原千年气温曲线表明，青藏高原中世纪暖期持续到13世纪，期间经历了3个暖期和冷期；14世纪和16世纪是相对冷期，15世纪和17世纪是相对暖期，17世纪末至1920 AD气候冷暖波动频繁；以后快速升温至今,目前为过去1000 a来最暖期。青藏高原过去1000 a气温的总体变化趋势与北半球气温的变化趋势基本相一致。     

MULTI-SCALE ANALYSES OF SURFACE AIR TEMPERATURE VARIATIONS FOR THE NORTHERN HEMISPHERE AND CHINA DURING THE LAST ONE HUNDRED YEARS*

Using multi-resolution theory of wavelet analysis,this paper studies the multi-scale structure of surface air temperature variations for the Northern Hemisphere and China during the last one hundred years.The results show that the climatic variations for the Northern Hemisphere can be described as 3 hierarchies corresponding to the larger-scale changes.They are the cold period before 1919,the warm period from 1920 to 1978 and the warmer period after 1979.The larger-scale hierarchical changes obviously show qualities of climate jump.The years 1920 and 1979 are the jump points of climate change.The surface air temperature variations for China are not entirely analogous to the Northern Hemisphere,and the main contrasts are that China is in the cold period after 1955 and the jump point of warming is 1987.The surface air temperature variations for the Northern Hemisphere and China during the last one hundred years obviously show the hierarchical structure of multi-scale changes and the qualities of climate jump.     

MULTI-SCALE ANALYSES OF SURFACE AIR TEMPERATURE VARIATIONS FOR THE NORTHERN HEMISPHERE AND CHINA DURING THE LAST ONE HUNDRED YEARS

Using multi-resolution theory of wavelet analysis,this paper studies the multi-scale structureof surface air temperature variations for the Northern Hemisphere and China during the last onehundred years.The results show that the climatic variations for the Northern Hemisphere can bedescribed as 3 hierarchies corresponding to the larger-scale changes.They are the cold period be-fore 1919,the warm period from 1920 to 1978 and the warmer period after 1979.The larger-scalehierarchical changes obviously show qualities of climate jump.The years 1920 and 1979 are thejump points of climate change.The surface air temperature variations for China are not entirelyanalogous to the Northern Hemisphere,and the main contrasts are that China is in the cold periodafter 1955 and the jump point of warming is 1987.The surface air temperature variations for theNorthern Hemisphere and China during the last one hundred years obviously show the hierarchicalstructure of multi-scale changes and the qualities of climate jump.     

MULTI-HIERARCHICAL STRUCTURE AND JUMP OF TEMPERATURE FOR THE GLOBE, CHINA AND YUNNAN OVER THE PAST 100 YEARS

An analysis has been conducted of the multi-hierarchical structure and jump of temperature variation for the globe, China and Yunnan Province over the past 100 years using an auto-adaptive, multi-resolution data filter set up in You, Lin and Deng (1997). The result is shown below in three aspects. (11 The variation of global temperature in this period is marked by warming on a large scale and can be divided into three stages of being cold (prior to 1919), warm (between 1920 and 1978) and warmer (since 1979). Well-defined jumps are with the variation in correspondence with the hierarchical evolution on such scale, occurring in 1920 and 1979 when there is the most substantial jump towards warming. For the evolution on smaller scales, however, the variation has shown more of alternations of cold and warm temperatures. The preceding hierarchical structure and warming jump are added with new ones. (2) The trend in which temperature varies is much the same for China and the Yunnan Province, but it is not consistent with that globally, the largest difference being that a weak period of cold temperature in 1955-1978 across the globe was suspended in 1979 when it jumped to a significant warming,while a period of very cold temperature in 1955-1986 in China and Yunnan was not followed by warming in similar extent until 1987. (3) Though there are consistent hierarchical structure and jumping features throughout the year in Yunnan, significant changes with season are also present and the most striking difference is that temperature tends to vary consistently with China in winter and spring but with the globe in summer and fall.     

中国、北半球和全球的气温突变分析及其趋势预测研究

本文采用均值差异假设检验研究了中国、北半球和全球气温历史序列的突变现象。分析表明，中国气温从本世纪以来，在４０年代末扣年代初曾出现一次由暖到冷的突变。北半球和全球均曾在１９世纪末和本世纪２０年代发生了突变现象。功率谱分析表明，气温的突变指数曲线具有明显的周期性。一系列比较研究证明，按照分析出的突变点将气温序列分段建模，无论数值误差还是变化趋势，效果均优于整段序列的模型。所以，对未来气温变化趋势作预测，应首先搞清楚未来会处在怎样的气候阶段中，会不会出现突变。研究表明，本文叙述的均生函数累加延拓的时序建模方案，对气温序列有很好的拟合和预测效果。     

The wavelets and hierarchies of the climate system

Summary Wavelet analysis of global mean temperature data, the drought-flood data of the past 500 years in China, and the temperature time series of Shanghai, highlights the following: (1) the climatic wavelets depend on the hierarchies of a climate system; (2) for different time scales or hierarchies, a climate system may have different catastrophic points and periods; (3) for different time scales or hierarchies, variation of the Southern Hemisphere temperature has an obvious phase-lag compared with that of the Northern Hemisphere and the catastrophe points also lag behind; (4) in a cold-warm period, the cold semi-period of the Northern Hemisphere is obviously longer than the warm one; (5) for different hierarchies or time scales, there exists a phase-lag for the droughtflood variation in China moving gradually with latitude from north to south. Finally, a new technique of climate diagnosis, the phase curve of wavelets, is put forward in this paper.With 6 FiguresSupported by Chinese NKPFR.     

青藏高原年代际气候变化研究进展

青藏高原是全球气候系统的重要组成部分.从降水、气温、积雪及能量源汇方面,系统地阐述了众多学者关于青藏高原年代际气候变化的研究进展.研究显示,近百年来高原的气温变化可分为4个阶段,即20世纪20年代之前偏冷,20～50年代偏暖,60～70年代气温下降以及80年代至今的持续偏暖;80年代前后全球性的暖跃变在高原气候变化上同样存在,而且更超前于北半球.全球变暖的环境下,高原降水趋于增加,高原积雪呈偏多状态.高原气候的变化还存在着明显的地域性和季节性差异.文中还综述了青藏高原的热源和地形作用对亚洲季风爆发、季风区降水等区域和全球气候变化影响的研究成果,并简要提出了研究中存在的问题和今后的科研方向.     

Interdecadal Variability of the East Asian Winter Monsoon and Its Possible Links to Global Climate Change

This paper presents a concise summary of the studies on interdecadal variability of the East Asian winter monsoon (EAWM) from three main perspectives. (1) The EAWM has been significantly affected by global climate change. Winter temperature in China has experienced three stages of variations from the beginning of the 1950s: a cold period (from the beginning of the 1950s to the early or mid 1980s), a warm period (from the early or mid 1980s to the early 2000s), and a hiatus period in recent 10 years (starting from 1998). The strength of the EAWM has also varied in three stages: a stronger winter monsoon period (1950 to 1986/87), a weaker period (1986/87 to 2004/05), and a strengthening period (from 2005). (2) Corresponding to the interdecadal variations of the EAWM, the East Asian atmospheric circulation, winter temperature of China, and the occurrence of cold waves over China have all exhibited coherent interdecadal variability. The upper-level zonal circulation was stronger, the mid-tropospheric trough over East Asia was deeper with stronger downdrafts behind the trough, and the Siberian high was stronger during the cold period than during the warm period. (3) The interdecadal variations of the EAWM seem closely related to major modes of variability in the atmospheric circulation and the Pacific sea surface temperature. When the Northern Hemisphere annular mode/Arctic Oscillation and the Pacific decadal oscillation were in negative (positive) phase, the EAWM was stronger (weaker), leading to colder (warmer) temperatures in China. In addition, the negative (positive) phase of the Atlantic multi decadal oscillation coincided with relatively cold (warm) temperatures and stronger (weaker) EAWMs. It is thus inferred that the interdecadal variations in the ocean may be one of the most important natural factors influencing long-term variability in the EAWM, although global warming may have also played a significant role in weakening the EAWM.     

东亚冬季风的年代际变化及其与全球气候变化的可能联系

对近年来中外关于东亚冬季风(EAWM)年代际变化问题研究进展做了回顾和评述,主要包括以下3个方面内容:(1)东亚冬季风明显受到全球气候变化的影响,从20世纪50年代开始,中国冬季气温经历了一次冷期(从20世纪50年代延续到80年代初中期),一次暖期(从20世纪80年代初中后期延续到21世纪初)和近10-15年(约从1998年开始)出现的气候变暖趋缓期(也称气候变暖停顿期)。(2)东亚冬季风主要表现出强-弱-强3阶段的特征,即从1950年到1986/1987年,明显偏强;从1986/1987年冬季开始,东亚冬季风减弱;约2005年之后,东亚冬季风开始由弱转强。与东亚冬季风的年代际变化特征相对应,东亚冬季大气环流以及中国冬季气温和寒潮都表现出一致的年代际变化。(3)东亚冬季风的年代际变化与大气环流和太平洋海表温度(SST)的区域模态变化密切相关。当北半球环状模/北极涛动(NAM/AO)和太平洋年代际振荡(PDO)处于负(正)位相,东亚冬季风偏强(弱),中国冬季气温偏低(高)。此外,北大西洋年代尺度振荡(AMO)对东亚冬季风也有重要影响,在AMO负位相时,对应东亚冷期(强冬季风),正位相对应暖期(弱冬季风)。因而海洋的年代际变化是造成东亚冬季风气候脉动的主要自然原因,而全球气候变暖对东亚冬季风强度的减弱也有明显影响。     

近40年我国东部降水持续时间和雨带移动的年代际变化

利用我国地面观测站降水资料以及欧洲中期数值预报中心 (ECMWF) 的月平均再分析资料, 研究了在全球平均表面气温偏冷和偏暖阶段, 我国东部降水开始和结束时间以及雨带南北移动的变化, 并分析了与东部降水变化相关联的大气环流特征。结果表明:近40年, 20世纪60—70年代全球平均表面气温处于一个相对偏冷时期, 而80—90年代处于偏暖时期; 在这样的变暖背景下, 我国东部地区年总降水量呈现出“南涝北旱”异常特征, 与冷位相比较, 在暖位相阶段长江流域年总降水量明显增加, 而华北地区降水量减少, 其中长江流域降水的增加主要是由夏季降水增加引起的, 3月长江中下游降水增加也很重要, 北方的降水减少主要是由从盛夏到初秋的降水减少引起的。平均而言, 暖位相阶段我国南方强降水开始时间较早、结束较晚, 持续时间较长, 而北方强降水开始较晚, 持续时间较短。从春末到夏季, 冷位相时我国东部强降水带表现出从华南、经过长江流域向华北移动的特征, 而在暖位相时强降水主要集中在长江流域, 从华南向华北移动的特征不明显。雨带的这种异常变化与东亚大气环流有关, 在暖位相时夏季东亚大陆低压比冷位相时弱, 而鄂霍次克海高压偏强, 西太平洋副热带高压位置偏南, 使夏季东亚副热带地区的西南风减弱, 梅雨锋加强, 导致雨带滞留在长江流域, 使长江流域降水增加、北方降水减少。