京津冀高温天气的时空分布及环流特征分析

选取河北省、北京市、天津市1961-2007年165个站点的逐日最高气温资料,利用线性趋势分析、M-K突变检验、小波分析、相关分析、t检验等方法分析了47年来京津冀地区高温天气的时空分布特征,探讨了高温天气的年代际变化与大尺度环流特征.结果表明:(1)京津冀地区高温天气一般出现在6、7月份,大于37℃的强高温天气和大于40℃的极端高温天气90%以上都出现在这一时段;(2)京津冀地区高温天气出现次数和同期降水量成反相关关系;干旱年份高温天气出现较多,降水偏多年份高温天气出现较少;(3)高温天气较多和较少年份北半球500hPa环流形势存在明显的差异,这种差异不仅存在于同期,前期也有明显的反映,前期环流的明显差异为预测高温天气的出现提供了依据.     

非矩形网格上的车贝雪夫展开与水稻产量区域分布预报

本文利用非矩形网格上的车贝雪夫展开,以大气环流因素作为预报因子,以车贝雪夫展开式系数ARs作为预报量,作水稻产量区域分布状况预报的试验。经趋势预报评分法检验表明,非矩形网格上的车贝雪夫展开可用于水稻产量区域预报。本文实例其平均历史拟合率和试报拟合率分别为87.1％和92.9％。     

中国东部地区夏季高温南北不均匀分布特征分析

对1958—2007年我国东部地区102个国家基本站盛夏(6—8月)高温日数进行统计分析,发现有明显的不均匀分布特征。由EOF分析可以看到第二特征向量呈南北反位相分布,通过对其时间序列的分析,发现它极好地反映了高温日数南北方向不均匀分布的年际变化特征。利用月平均海温资料(ERSST)和NCEP再分析月平均资料对高温日数南北分布异常典型年份的海气背景特征进行研究分析发现:在高温区偏南年份500 hPa位势高度场长江以南为正距平,朝鲜半岛、日本为负距平,同时在20°～35°N上空自南而北存在有一个增强的逆时针垂直环流,对于高温区偏北年份情况则基本相反。相关分析发现这种高温日数南北分布变化与前期12月份低纬度地区500 hPa位势高度场和5月份印度洋海温有很好的相关性。     

判别分析在华南前汛期旱涝预报中的应用

本文根据雨量资料划分出华南前汛期发生旱涝的年份。提出用前期北半球500百帕的月平均环流特征作为预报因子,采取二次判别函数建立预报方程.所得方程的历史拟合率高,可供预报业务工作应用。      

CFSv2模式产品在汛期海南热带气旋频数预测模型中的应用

利用1982—2014年汛期影响海南的热带气旋频数、NCEP/NCAR逐月再分析资料和CFSv2模式历史回报数据,分析了热带气旋频数特征及同期环流特征,并利用逐步回归构建基于模式有效预测信息的热带气旋频数预测模型。结果表明:汛期影响海南热带气旋频数的异常与同期大尺度环流变化密切相关,且CFSv2模式对其环流影响关键区具有较好的预测技巧,包括南海到热带太平洋的海平面气压、500 h Pa位势高度场、低层风及热带太平洋纬向风切变。据此,利用逐步回归构建热带气旋频数预测模型,其26 a交叉检验中实况与预测相关为0.88,距平同号率达88%;6 a预测试验仅2 a预测与观测反号,可见模型具有良好的稳定性和预测技巧,可为汛期热带气旋频数预测提供依据。     

近56a南海区低温的变化特征分析

该文采用统计分析方法、Mann-Kendall方法、Morlet小波函数等方法,对南海区1957—2012年南海区低温气候特征进行了统计,结果表明:南海区低温呈现终日提前、低温期缩短、年低温日数减少的趋势。南海区低温日数存在准24 a的大周期、准9 a和准3 a的周期变化,其中9 a周期是第1主周期;南海区极端最低气温1985年开始突变,1985年后呈现上升趋势。对低温日数异常年冬季500 h Pa环流进行合成分析发现,南海区年低温日数偏多或少年份的亚欧地区,与冬季的500 h Pa高度距平场大多数都有着反位相分布特征。     

全国各省市气象科技期刊文章摘编(26)

1动力延伸预报产品在辽宁短期气候预测中的释用《气象与环境学报》2006年第12期周德平基于1961年～2000年辽宁53个测站40a逐年的月气温距平和月降水距平百分率资料,根据EOF(经验正交函数)展开的空间特征向量分布特征,将前3个主要特征向量时间系数作为预报量,将500 hPa高度场的高度距平、地转涡度作为预报因     

1951—2016年武汉市极端气温指数变化特征

采用武汉、重庆、福州、杭州、南昌、长沙、南京和合肥8个城市1951-2016年最高和最低气温资料,运用多项式拟合、线性拟合、Morlet小波变换、Mann-Kendall检验和R/S分析方法,讨论了武汉市极端气温指数时间变化特征。结果表明：（1）武汉市年极端最高气温、高温日数、热夜日数表现出阶段性上升和下降趋势,整体呈上升趋势,增率分别为0.1℃/10a、0.53天/10a、2.1天/10a。近11年在全球变暖大环境下,反呈下降或减少趋势。（2）极端最高气温在1986年、高温日数在1957年和1997年、热夜日数在1990年出现了突变,由前期下降趋势突变为整体上升趋势。极端最高气温均值突变后上升了0.4℃,而高温日数两次突变后均值分别增多61%和54%,热夜日数突变后均值增多78%。（3）极端高温存在5a-6a、8a-9a和10a-11a周期变化。高温日数存在6a、8a-9a和15a-16a的周期变化。热夜日数存在11a、14a和23a-24a的周期变化。（4）武汉市年极端最高气温、高温日数、热夜日数虽然近11年为下降或递减趋势,R/S分析显示未来仍很可能出现上升或递增的趋势。(5) 武汉与重庆、福州、杭州、南昌、长沙、南京、合肥比较分析显示,极端最高气温、年高温日数、年热夜日数三类指数整体综合排名武汉为第7位,其炎热程度在8城市中居后,武汉退出了“四大火炉”城市。     

淮河流域水文极值预测模型研究

为探索气候变化影响下水文极值的非平稳性和预测方法,建立了水文极值非平稳广义极值（GEV）分布的统计预测模型。利用1952-2010年淮河上游流域累计面雨量和流量年最大值资料、同期500 hPa环流特征量资料以及17个CMIP5模式对环流特征量的模拟结果,筛选出对水文极值影响显著的年平均北半球极涡强度指数作为GEV分布参数的预测因子。分析了在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下2006-2050年淮河上游流域水文极值对气候变化的响应。结果表明,10年以下与10年以上重现期的水文极值在非平稳过程中呈现前者下降而后者上升的相反变化趋势;多模型预测的集合平均在未来情景中均呈现上升趋势,情景排放量越大增幅越大,重现期越长增幅也越大。与极值的常态相比,极值的极端态更易受气候变化影响。     

近50a江苏梅雨量异常的时空分布及其环流特征

利用1961-2009年江苏66站逐日降水资料和NCEP／NCAR逐日再分析资料,采用EOF分解、小波分析、合成分析等方法,探讨近50a江苏省梅雨量异常的时空变化和环流特征。结果表明,江苏梅雨量存在全区一致型、南北（以32°N为界）反位相型、江淮之间与淮北及沿江苏南反位相型三种主要空间型;江苏梅雨量异常均存在显著年际变化和年代际变化特征,并存在准2a、准4a和准6a的振荡周期;近50a江苏梅雨量呈一致的增长趋势,且淮北地区和苏南地区的正趋势明显,通过置信水平为95％的检验。此外,江苏丰梅年份,南亚高压中心偏东,强度偏弱,面积偏小;副热带高压西伸脊点偏东,588dagmp线北界偏北,面积偏大;东北冷涡活动频繁,引导干冷空气南下,与强盛的西南暖湿气流相互作用,冷暖气流在江苏交绥,梅雨量偏多。枯梅年环流形势则与之相反。     

1964-2008年辽宁省旱涝时空分布特征及演变趋势

利用1964—2008年辽宁51站降水量资料,采用Z指数和区域旱涝HL指数分析了全区近45a旱涝变化。结果表明：近45a辽西、辽北以及辽东南地区单站旱涝发生频率均明显高于辽中、辽东地区;区域性洪涝指数逐渐减小,区域性干旱指数逐步增大。对辽宁51站Z指数进行了EOF和REOF分析,可知辽宁旱涝的空间分布特征除受大尺度天气系统所带来的降水量变化影响外,同时还受地理位置、海陆分布等多种因子影响。通过REOF方法可将全区分为4个区域,即Ⅰ辽西地区,Ⅱ辽北、辽西北地区,Ⅲ辽中、辽东地区和Ⅳ辽东南地区。     

辽宁春季透雨的环流背景及与海温相关分析

利用1961—2008年4—5月辽宁14个站逐日降水资料,分析了春季第一场透雨出现日期与500 hPa的环流背景及海温的相关关系。结果表明：中国辽宁春季透雨出现日期与前一年9—11月500 hPa高度场有较好的相关性,与北半球同年4月500 hPa环流年代际变化有较好的对应关系;透雨出现日期与北太平洋前期海温呈显著的负相关,当北太平洋地区前期海温偏高时,中国辽宁春季透雨出现日期偏早;当北太平洋地区前期海温偏低时,中国辽宁春季透雨出现日期偏迟。     

青藏高原地面加热场强度与东亚环流及西北初夏旱的关系

利用青藏高原60个站25年地-气温差资料计算的高原地面加热场强度，经EOF进行分解，选用载荷量最大的玉树和日喀则作为代表站，计算了1958—1987年两站地面加热场强度的历年各月平均距平指标，用以代表青藏高原地面加热场强度。本文根据此指标对青藏高原地面加热场强度自身的演变规律及其与东亚环流、西北初夏旱的关系，从天气气候学的角度作了统计分析，结论可用于西北初夏旱的长期预报。     

广东省夏半年降水敏感区域分析

利用广东省25个台站1980年至2012年4-9月份的降水量资料,采用小波分析、EOF和REOF方法对夏半年降水量的周期振荡、空间异常特征以及时间变化规律进行诊断分析研究。结果表明：广东省夏半年降水总量存在显著的4a、7a和13a周期振荡,且4a周期振荡信号最强,为第一主周期,7a和13a分别为第二、第三主周期。其主要异常模态表现为一致偏少或一致偏多、沿海与内陆反向型。广东省夏半年降水量的异常敏感区域为粤西北区、粤西南区和粤东北区。三个区域近几年夏半年降水量均表现为减少趋势,其中粤东北区降水量减少幅度较大。     

1981-2012年辽宁省春播期土壤相对湿度月尺度数据重建

辽宁省现有测站春播期土壤相对湿度数据存在不连续性及长时间序列缺失问题。以海城站为例,分析现有土壤相对湿度（0-20 cm）与气象因子及临近站点土壤相对湿度的相关关系,构建海城春播期土壤相对湿度统计回归模型,模拟缺测时段春播期土壤相对湿度。进而以此方法重建辽宁省20个观测站1981-2012年春播期土壤相对湿度月尺度数据。结果表明：海城土壤相对湿度与降水量和秋季封冻雨关联较大,相关系数分别超过0.60和0.30,与同期临近站点本溪站土壤相对湿度相关性也超过0.40,依据该3要素构建的4月和5月土壤相湿度统计回归模型复相关系数R2分别达0.79和0.77,模拟结果与实测资料平均相对误差为2.6 %,模拟效果较好;对辽宁省其他数据缺失站点构建的回归模型复相关系数均高于0.50,模型拟合精度优于85 %,拟合值和实测值平均相对误差基本控制在15 %以内,较好完成辽宁省20个测站1981-2012年春播期土壤相对湿度月尺度数据重建。     

华北冬小麦-夏玉米两熟区干旱特征分析

研究华北冬小麦一夏玉米主要生长季的干旱时空特征,可为全球气候变暖背景下制定抗旱减灾对策提供理论依据。利用华北5省（市）64个气象台站1961-2010年逐日降水资料,以降水负距平或降水量表征的干旱指标,通过经验正交分解法提取了冬小麦、夏玉米全生育期和关键生长阶段的特征向量和时间系数,分析了干旱频率、站次比及干旱强度的变化特征,并通过构建冬小麦-夏玉米轮作期综合干旱指数,探讨了华北地区农业干旱的总体状况。结果表明：EOF分解的前4个模态提取了60％以上作物干旱的主要时空分布信息,冬小麦主要生长季收敛效果优于夏玉米;冬小麦全生育期、苗期及拔节-抽穗期干旱的高强度中心主要分布在冀中南、豫北及鲁西北地区,而灌浆-成熟期干旱则以豫东为中心;夏玉米全生育期干旱的高强度中心主要位于冀南和鲁北地区,初夏旱以冀北大部为高强度区,而卡脖旱以豫西和鲁南为高强度区。从时间系数和区域干旱强度及站次比的时间变化趋势看,冬小麦全生育期干旱、灌浆-成熟期干旱及夏玉米初夏旱、卡脖旱均表现为递减趋势,但未通过显著性检验,而冬小麦播种期、拔节-抽穗期干旱,以及夏玉米全生育期干旱为不显著的递增趋势。整个冬小麦-夏玉米轮作期干旱威胁较高的地区主要位于京津局部、冀中南、豫北和鲁北等地区。     

1961-2010年广东省高温天气时空变化特征分析

利用广东省27个地面观测站1961-2010年的日平均气温、日最高气温以及日最低气温等观测资料,采用线性倾向、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、EOF及REOF等统计方法,分析了广东省高温天气的气候变化特征。结果表明：广东省多年平均高温日数由北向南递减,并且递减趋势明显;近50 a广东省各地区的高温日数基本为上升趋势,中部高温日数的上升幅度最为明显;从全省平均情况来看,高温日数长期演变为显著的上升趋势,在20世纪90年代末之前处于偏少期,90年代末期以后进入偏多期,2005年后高温日数上升趋势较为显著;高温日数在1998年出现了突变现象;高温日数存在20-23 a的振荡周期,但这种周期性变化并不显著;广东省高温日数的标准化距平场可分为中部、北部和南部3区。     

1961—2000年辽宁夏季高温气候变化特征

根据1961—2000年辽宁22个代表站夏季高温资料,采用小波分析等统计方法和天气学方法,分析了辽宁夏季高温的年际变化、年代际变化及周期特征。结果表明:辽宁夏季高温出现地域特征明显,年际变化较大,具有12-15 a周期变化。利用NCEP资料得出,夏季高温日数出现异常多、少年的同期500 hPa环流形势具有明显不同。     

1960-2011年洞庭湖区年降水量变化特征

以洞庭湖区24个气象站1960-2011年的降水量资料为基础数据,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验法、小波分析等方法分析了洞庭湖区年降水量的变化特征,并采用正交分解函数EOF、旋转正交分解函数REOF计算了洞庭湖区年尺度的标准化降水指数（SPI）,分析了洞庭湖区的旱涝时空分布特征。结果表明：洞庭湖区年降水量空间上由北向南逐渐增加,时间上没有显著变化趋势。1963年洞庭湖年降水量发生突变。洞庭湖区年降水量存在6a、9a和16-17a振荡周期。洞庭湖区旱涝频繁,极端气候事件有增加的趋势。洞庭湖区年降水量在空间上具有较好的一致性,为普遍干旱或洪涝,但也存在南北反相变化即南部干旱北部洪涝或南部洪涝北部干旱的特点。洞庭湖区年降水量存在南部、西北部和中部3个异常气候区。     

站点选择对城市热岛效应的影响分析

根据城郊站间距离等对辽宁56个气象站进行筛选,采用城郊温差法对选站和未选站时郊区站点数量有变化的大连、丹东、锦州和铁岭4个城市的月和年热岛特征进行分析。结果表明：对于年热岛特征而言,1980-2011年,大连、丹东、锦州和铁岭4个城市选站和未选站时热岛强度大小明显不同,但其变化趋势基本一致。4城市相比,选站和未选站时后均表现为铁岭年热岛强度最大,多年平均值分别为1.53 ℃和1.85 ℃,其变化范围分别为1.17-1.80 ℃和1.55-2.15 ℃,变化幅度分别为0.63 ℃和0.60 ℃。1980-2011年,铁岭热岛强度等级发生变化的年份最多,占25 %。总体来讲,选站对年热岛特征影响不是很大。对于月热岛特征而言,大连选站和未选站时热岛强度变化较大,但其他3个城市选站选站和未选站时变化不大,尤其是锦州选站和未选站时变化基本一致。4城市均有冬半年热岛效应明显,夏半年热岛效应不明显的特征。1980-2011年,各月平均热岛强度等级在选站和未选站时变化均较大,最大为丹东10月和11月,等级变化的年份占90.6 %,总体而言,选站对月热岛强度特征影响较大。