青海省东部农业区季节性干旱成因及其发生规律研究——以乐都县为例

结合多年气象资料系统研究东部农业区季节性干旱成因与发生规律结果表明,该区季节性干旱严重,"土壤—作物"干旱年发生概率为55.4%,其中≥中等干旱年发生概率为25.9%,气候性干旱(Z值法)年发生概率为34.1%,其中≥中等干旱年发生概率为11.4%。3～8月份为年内高发期,以春季发生频率最高;"土壤—作物"干旱明显大于气候性干旱;气候性干旱(Z值法)统计分析的结果更接近实际情况。根据气候性干旱(Z值法)发生概率,在20世纪60年代、70年代、80年代和90年代该县各发生干旱5a、3a、2a和3a,2000年以后5a中发生干旱2a,表明青海省东部浅山丘陵地区抵御季节性干旱的能力仍然没有好转,农业生态系统抗逆性能仍在不断退化。     

格尔木地区降水pH值变化特征及气象影响因子分析

利用格尔木市基准气候观测站2006—2017年的酸雨观测资料,分析格尔木地区降水pH值、电导率K值的变化特征及影响因素。结果表明:格尔木地区年平均降水pH值为7.34,电导率K值为138.7μs·cm~(-1),pH值呈弱碱性,属于非酸雨区。2006—2017年pH值呈上升趋势,电导率K值呈下降趋势。降水的pH值在冬春季明显大于夏秋季,平均K值春季最大为161.1μs·cm~(-1),夏季最小为120.5μs·cm~(-1),秋冬分别为125.5μs·cm~(-1)、147.7μs·cm~(-1)。降水量、风速、降水前及降水时的浮尘、扬沙、沙尘暴等天气现象对该地区降水pH值、K值一定影响。     

100年来东亚和北非干旱半干旱区边界层高度的变化特征研究

利用欧洲中心再分析资料ERA-20C、ERA-Interim和ERA40对1900—2015年东亚、北非干旱半干旱区边界层高度的年代际变化特征进行了研究。结果表明:(1)1900—2015年,东亚、北非干旱半干旱区边界层高度均值分别为755 m和834 m,东亚表现为显著的上升趋势,气候倾向率为2.0 m·(10a)-1,年代际震荡周期约为20年,北非表现为下降趋势,气候倾向率为-0.6 m·(10a)-1,年代际震荡周期约为40年。1964年和1940年分别为东亚、北非的显著转折年,1964年之后东亚边界层高度有明显抬升,1940年之后北非边界层高度震荡幅度明显增大。(2)东亚干旱半干旱区上升趋势最为明显的区域位于东部,气候倾向率为10.7~12.4 m·(10a)-1,其次位于中部,气候倾向率为3.8 m·(10a)-1;上升较缓慢的区域位于北部,气候倾向率为0.4~1.8 m·(10a)-1;塔克拉玛干沙漠呈下降趋势,气候倾向率为-1.2 m·(10a)-1。同时,在年代际波动中,东亚边界层高度在20世纪60—70年代呈现出剧烈的震荡也主要与中东部边界层高度的变化相关。(3)北非干旱半干旱区中北部表现为显著下降趋势,气候倾向率为-5.1~-1.4 m·(10a)-1;南部表现为上升趋势,气候倾向率为0.8~2.5 m·(10a)-1。然而,在年代际波动中,北非边界层高度在20世纪40年代之后震荡的加剧与南部边界层高度的变化密切相关。     

如何做好气候资料整编工作

陕西省 1 971 - 2 0 0 0年 30 a地面气候资料整编成果出版物中只有各类气象要素的 30 a累年统计值 ,而没有历年值及其他统计结果。随着用户对资料需求的不断变化 ,该出版物已经不能完全满足用户需要。台站可以根据需要 ,利用各类整编成果完成本站气候资料的整编工作。1　系统简介及运行前的准备工作1 .1　系统简介陕西省使用的整编程序是国家气象中心下发的《地面气象资料整编程序》又称 CDS30 ( CL I-MATE DATA SYSTEM) ,该系统能按国家气象中心颁发的《全国地面气候资料 ( 1 961— 1 990 )统计方法》对地面气象资料标准数据 ( W…     

近51a漳州市极端最低气温变化特征分析

利用福建省漳州市10个气象站1962—2012年1、2、12月逐日最低气温资料,分析漳州极端最低气温变化特征。结果表明:①漳州多年冬季平均极端最低气温以0.397℃/10 a线性倾向率增加。②各年代际气候倾向率差异明显,20世纪80年代年极端最低气温增加最快(气候倾向率2.715℃/10 a),21世纪以来气候倾向率最小(0.006℃/10 a),20世纪70年代内极端最低气温变化相对稳定(变异系数为0.85),20世纪90年代气温变化剧烈(变异系数为1.72)。③极端最低气温(5℃)日数以-1.6℃/10 a的气候倾向率减少,多年低温日数平均值为7.5 d。④漳州市区、郊区极端最低气温显著增加,漳州市区极端最低气温以0.546℃/10 a气候倾向率增加,郊区以0.381℃/10 a气候倾向率增加。⑤漳州市区与郊区极端最低气温(5℃)日数平均差值5 d,市区低温日数以-2.427 d/10 a的气候倾向率减小,郊区低温日数以-1.509 d/10 a的气候倾向率减少。     

三江源区植被覆盖变化的气候效应初探

利用三江源区1981—2013年年平均气温和降水资料、曲麻莱牧草观测资料以及遥感监测资料等,分析了三江源区气候和植被多年变化特征,并对气候条件与植被覆盖的相关关系进行了研究,结果表明:(1)1982—2013年三江源区年平均气温急剧上升,平均每10a上升0.62℃,降水量总体呈增多趋势,平均每10a增多13.33mm。(2)1982年以来三江源牧草生长状况趋好,草层高度升高,牧草覆盖度和生物量平均每10a分别增加3.44cm、23.34%、467.23kg/hm2。植被NDVI值平均每10a增加0.005。(3)在三江源大部分地区植被NDVI值与年降水量相关关系较好,但与气温相关性较差。(4)当年降水量分别增加10%、30%和50%时,全区植被NDVI值分别增加2.22%、4.13%和10.24%。     

山西最大冻土深度时空分布特征

基于山西68个气象观测站1960—2018年月最大冻土深度资料,应用EOF和小波分析等方法,研究山西年最大冻土深度的时空分布特征。结果表明:(1)1960—2018年山西68站平均年最大冻土深度平均值为71 cm,极端最大值为192 cm,极端最小值为7 cm。近59 a山西68站平均年最大冻土深度呈显著减小趋势,气候倾向率为-1.394 cm·(10 a)^(-1),且在1986年发生一次显著的气候突变。(2)山西68站平均年最大冻土深度存在准4 a周期。(3)山西年最大冻土深度空间分布整体上南浅北深、东浅西深。(4)山西年最大冻土深度EOF分解前2个模态的累积方差贡献率达58.4%,第1模态空间型为全省一致型,第2模态空间型为南北反向型。     

不同排放情景下鄂尔多斯沙漠化风险预估

气候变化可以对沙漠化的扩张和逆转产生影响,综合预估未来多气候情景下沙漠化风险是制定防沙治沙策略的基础依据。基于鄂尔多斯1981—2015年NDVI数据和气候数据,利用最小二乘法对各年NDVI值、年降水量和年积温构成的时间序列进行线性倾向估计,对每个像元的值进行线性回归模型拟合,获取了未来35 a不同气候情景下的NDVI预测值,并在IPCC提出的4种气候变化情景下预测沙漠化风险状况,结果表明:(1)鄂尔多斯未来35 a沙漠化风险呈西北高、东南低的特点;(2)从气候变化情景看,在RCP8.5情景下,鄂尔多斯未来35 a的沙漠化风险最大,RCP6.0情景下风险最小;(3)从未来不同时期看,除RCP4.5情景外,未来15 a鄂尔多斯沙漠化风险最大,未来25~35 a沙漠化风险相对较小。     

1961—2020年河南省气候变化及其对气候生产力的影响

根据1961—2020年河南省15个气象站点逐月平均气温和降水量资料,基于Thornthwaite Memorial模型估算了1961年以来年河南省逐年气候生产潜力。采用数理统计、反距离加权插值、R/S分析等方法,分析了过去60 a河南省年平均气温、年降水量和气候生产力的时空变化特征,并定量评估了气候变化对气候生产力的影响。研究表明：(1)近60 a河南省气候总体趋于暖干。其中,年平均气温的气候倾向率为023 ℃/10 a (p<005),东北部增温明显;年降水量气候倾向率为-298 mm/10 a(p>005),南部降水减少较多。(2) 在气候暖干化背景下,近60 a河南省气候生产力气候倾向率为728 kg/(hm2×10 a)(p>005),呈不显著上升趋势,东部地区增速较快。(3) 河南省气候生产力变化主要受气温和降水的双重影响,气温和降水贡献率分别为214%和786%,降水是影响该区域气候生产力变化的主要因素。在现有温度的条件下,降水的增加有利于降低该区域内降水贡献率。空间上,河南省降水贡献率总体上呈由西北向东南递减的趋势,其中新乡降水贡献率最大,为951%。(4) 1961—2020年河南省年平均气温、年降水量和气候生产力的Hurst指数分别为100、043和058,未来气候可能趋于暖湿,气候生产力未来可能继续呈上升趋势。     

两种试验类型防雷SPD之间的电流值换算

为探讨Ⅱ级试验防雷SPD(浪涌保护器)的最大放电电流I_(max)(8/20μs)值与Ⅰ级试验防雷SPD的冲击电流I_(imp)(10/350μs)值之间的等效关系,采用将I_(max)(8/20μs)电流波和I_(imp)(10/350μs)电流波分别等效为斜角波的方法,分别计算Ⅱ级试验SPD承受的I_(max)(8/20μs)电流波能量和Ⅰ级试验SPD承受的I_(imp)(10/350μs)电流波能量,令两者的能量相等,分析计算出I_(max)(8/20μs)和I_(imp)(10/350μs)应满足的比值关系。通过分析计算得出:当Ⅱ级试验SPD的电压保护水平值与Ⅰ级试验SPD的电压保护水平值相等时,Ⅱ级试验SPD的最大放电电流I_(max)(8/20μs)值为Ⅰ级试验SPD的冲击电流I_(imp)(10/350μs)值的21.56倍,两者所能承受的能量大致相等。     

F—分布下侧概率检验的方差分析程序

方差分析是寻找时间序列周期的方法。本文介绍一个以F一分布下侧概率为参数的周期显著性检验的方差分析程序,适用于PC—1500计算机。 一、方法概要 设时间序列为X(t=1,2,…N),为了从 长度K=2,3,…〔N/2〕的各个试验周期中将显著周期提取出来,先把X分为K组,每组有n个样本,然后计算F_k一统计量     

大气中水滴降速的计算

本文从理论上推导了流体介质中球体降速υ随其半径r的变化形式υ=α。其中a、b为简化运动方程时引进的二个待定常数，由大气中水滴降速的实测资料确定，其值为a=0.53563、b=1.37358。由此式计算的最大相对误差为24%。比较了这一半理论公式与他人经验公式各自的特点。推荐了三组形如υ=A之新的统计公式，它们分别将r=0～2900μm分为三、四、五段，对应的计算最大相对误差分别为11%、7%、4%。     

拉萨夏季大气热源10~20 d的振荡特征

利用逐日大气热源资料分析1950-2006年拉萨夏季大气热源的气候及其异常特征。结果表明:1)拉萨夏季大气热源的气候平均值为88 W·m^-2,明显低于亚洲季风槽区夏季热源的气候平均值,是一般强度的大气热源区。20世纪90年代中期拉萨夏季大气热源趋于减弱,21世纪初其值接近于0。2)拉萨夏季57 a大气热源10~20 d振荡强度约为季节内振荡平均强度的2倍,显著年数(33 a)占总年数的57.6%,因此10~20 d振荡是拉萨夏季大气热源季节内振荡的重要分量。3)拉萨夏季大气热源10~20 d振荡强度存在明显的季节内变化(7月上旬前后振荡最强)和明显的年代际差异(20世纪50年代末-60年代中、80-90年代前期是两个强振荡阶段)。     

兰州市夏季大气中碳类气溶胶含量变化特征及其来源分析

利用有机碳/元素碳分析仪(DRI 2001A型)和黑碳积分光谱仪(ISSW)测定了2015年兰州市夏季大气中有机碳(OC)、元素碳(EC)以及黑碳(BC)的含量,并对夏季日夜有机碳、元素碳和黑碳质量浓度变化特征进行了深入的分析。研究结果表明:黑碳和元素碳质量浓度测量结果受滤膜采样效率和测量仪器影响,差异较大,黑碳气溶胶夜间的含量高于白天且变化幅度大,呈现明显的波动上升趋势。有机碳平均质量浓度白天为(3.90±1.23)μg·m~(-3),高于夜间,其值为(3.35±1.24)μg·m~(-3);元素碳平均质量浓度白天为(1.07±0.46)μg·m~(-3),低于夜间,其值为(1.59±0.68)μg·m~(-3)。兰州市夏季尤其是白天二次有机碳(SOC)含量较高,二次源为白天有机碳主要来源,一次源为夜间有机碳主要来源。将元素碳分为低温燃烧时生成的焦碳char(char=EC1-OPC)和高温燃烧时生成的烟炱soot(soot=EC2+EC3),通过分析char和soot日夜变化趋势,发现夏季日夜主要污染源均是机动车尾气,但夜间生物质燃烧和煤炭燃烧污染较白天有所增加,且明显呈现上升趋势。     

杭州市降水特征及极端降水趋势预估

利用国家气候观象台杭州站百年降水观测数据和CMIP5模式模拟预估数据,分析了杭州市降水长期变化特征,采用累积概率分布函数转换方式(CDF-T),降尺度预估了未来气候情景下杭州极端降水发生趋势。结果表明:杭州市年降水量在百年时序(1907—2015年)上无显著性增加或减小趋势,1980年后春季降水明显下降,下降速率约32.1mm·(10a)~(-1),冬季降水显著增加,增加速率约35.4mm·(10a)~(-1)。1988—2015年的3和6h及日降水的各重现期降水量均较1961—1987年有所增大,1961—1987年的100年一遇日最大降水已演变为1988—2015年的50年一遇甚至是20年一遇。CMIP5模式降水的降尺度分析表明,2020—2039年杭州市日极端降水强度将可能会进一步加强,2020—2039年日降水的R95值和R99p值均较现气候期(1981—2010年)有所提高,超R95p和超R99p的极端降水发生日数分别为11.08和2.24d·a~(-1),分别较现气候期平均值增加了3.52和0.69d·a~(-1)。     

加权滑动平均值的简易求法

加权滑动平均值的计算工作量一般较大。这里,我们介绍一种简便的求二项式系数加权平均值的方法,即多次平均图解法。 设有数列X=a_1,a_2…,a_(no)。对X做两项滑动平均,得数列     

1961-2019年延边州农业气候资源时间变化特征分析

利用1961-2019年延边州8个气象站的观测数据,采用线性倾向估计、突变分析等方法,研究了延边州农业气候资源的时间变化特征.结果表明:1961-2019年延边州作物生长季(5-9月)平均气温呈显著上升趋势(P<0.01),气候倾向率为0.21℃/10a;平均气温在1997年发生了突变,突变后平均气温较突变前上升了0.8℃;活动积温呈显著上升趋势(P<0.01),气候倾向率为32.5(℃·d)/10a;平均气温和活动积温均在20世纪70年代最低;日照时数呈逐年下降趋势,气候倾向率为-6.7h/10a,在20世纪60年代最高,80年代最低;降水量呈上升趋势变化,气候倾向率为0.68 mm/10a;ET0呈下降趋势变化,气候倾向率为-1.51mm/10a;20世纪90年代降水量最高,ET0最低.     

近115a中亚干湿气候变化研究

利用1901—2015年东英吉利大学气候研究中心(CRU)提供的月平均气温、降水、潜在蒸散量以及西班牙比利牛斯生态研究所(IPE-CSIC)创建的12个月尺度的标准化降水蒸散指数SPEI_(12),对中亚地区近115 a气候要素进行综合分析,并探究中亚地区干湿气候的时空变化。结果表明,中亚地区年平均气温的空间分布表现为东、西部高,中部低,全区呈显著增温趋势,其气候倾向率为0.15℃·(10 a)~(-1);年降水量表现为中南部多,东、西部少,除北部哈萨克斯坦平原地区外其他区域降水量均为增多趋势;全区年潜在蒸散量远大于年降水量,且与地形及下垫面联系密切,表现为东西部沙漠地区大,中部山区相对较小的特征;考虑水热平衡的干湿指数SPEI_(12)在哈萨克平原为弱的减小(略变干)趋势,其他区域呈增大(变湿)趋势。利用旋转经验正交函数(REOF)对SPEI_(12)进行分解得到6个子区域,各分区气温突变时间东边早于西边,降水量西边显著增多早于东边,且SPEI_(12)突变时间西边早于东边。利用集合经验模分解(EEMD)对SPEI_(12)和降水量不同时间尺度及其变化周期进行分析,得到SPEI_(12)存在准14 a的显著振荡周期,降水量存在准3 a、14 a的显著振荡周期。     

超熵产生作为气候突变判据的一个例子

本文给出了含参量一维气候模式,根据Liapunov稳定性理论,以超熵产生作为气候突变的一个判据。提出了综合参数L=I_0μ(d)(da)/(dT),并求出了该模式下的临界值L_m。最后,讨论了大气的光学厚度、地表反照率及太阳辐射与气候突变的关系。     

青海省草地碳汇潜力研究

青海作为草地大省,草地碳汇潜力巨大。在全球气候暖干化的强(A2a)、弱(B2a)情景下,青海省气候呈现暖湿化趋势;青海省潜在草地的主体是冻原高山草地大类,占青海省潜在草地总面积的75.69%,其潜在碳汇占全省草地潜在碳汇的87.22%。与近50年(1950-2000)相比,未来(2001-2050)A2a、B2a情景下青海省将呈现草地面积减少,林地面积增加的态势,草地面积将分别减少30.71%和28.5%;草地潜在碳汇将分别降低25.55%和20.82%,气候暖湿化趋势有利于植被总碳汇的增加,主体上是以冻原高山草地大类碳汇大幅减少,温带森林(在青海具体为寒温性针叶林类)碳汇增加为特征。