丽水汛期降水多时间尺度演变特征

根据1953—2008年丽水汛期逐月降水量资料,在利用趋势分析和Morlet连续小波变化对汛期降水时频变化特征进行分析的基础上,利用功率谱及Mann-Kendall检验等方法对丽水汛期降水的周期性特征及突变性进行检验。结果表明:20世纪90年代前,汛期旱涝交替周期为16～20a,90年代后,交替周期缩短为4～6a。近56a来,丽水汛期总降水量呈下降趋势,5月和9月降水量减少较显著,但夏季降水量则有所增加,其中以8月最为明显;丽水汛期降水量存在不同尺度的周期分量,并且各周期强度有所不同,其中5a和18a的周期振荡通过功率谱检验。Mann-Kendall检验显示丽水汛期降水在20世纪80年代减少最为显著,1962年是降水减少的突变点。     

山东省汛期降水的变化及其与北极海冰的关系

首先对1951～1999年山东省汛期(7～8月)降水进行了Z指数转换、小波分析和滑动t检验。发现49a来．山东省汛期降水呈明显减少的趋势。在60年代到70年代雨涝出现频繁。而在80年代到90年代以干旱多见。山东省汛期降水在1979年前后发生一次明显的变化．1979年后降水显著减少。山东省汛期降水变化有11a左右的年代际变化周期和2～3a、7a左右的年际变化周期。最后利用相关分析方法分析了山东省汛期降水与北极不同分区海冰面积的相关关系。     

贵州西部汛期降水特征及环流形势分析

利用贵州西部6个代表测站1961—2007-05-09的逐月降水量资料,对贵州西部汛期降水的时间变化特征进行了诊断分析,采用滑动t-检验法和Yam amoto法对贵州西部汛期降水进行突变检测;用Morlet小波分析了汛期降水的多时间尺度的变化特征。结果表明:近50 a来贵州西部汛期降水呈下降趋势,存在着明显的年际、年代际变化特征;汛期降水在2002年附近发生了突变;在年代际尺度上存在显著的16 a周期振荡,年际尺度上有一个9 a和5 a的周期振荡较为显著。     

近58年柳州市汛期降水特征分析

利用柳州市1951～2008年的月降水量资料,采用线性倾向估计和小波分析方法,分析了近58a柳州市汛期（4～9月）降水的变化特征。结果表明：近58a来柳州市汛期降水主要呈波动性变化,线性趋势变化不明显,但前汛期降水总体呈上升趋势,降水量约增加87mm;后汛期降水量总体呈下降趋势,约减少了89mm。因此,前汛期有变涝趋势,后汛期有变旱趋势。近58年柳州市汛期降水年代际变化的主要周期为20～25a,20世纪80年代以后,汛期降水存在周期10-15a的年代际变化。20世纪80年代以前,柳州市汛期降水主要的年际变化周期2～4a,以后的年际变化周期是4～8a。     

宝成铁路陕西段降雨特征及未来趋势分析

以宝成铁路陕西段沿途5个代表站汛期逐日降雨资料为研究对象,采用趋势分析法和突变分析法对1961—2010年降雨特点进行分析,并采用小波分析法对其未来演变趋势进行预测,为宝成铁路水害研究提供理论依据。结果表明：不同等级降雨日和降雨量及区域平均降雨日和降雨量均随年代减少,20世纪90年代出现减少的突变;各级降雨日和降雨量及区域平均降雨日和降雨量自北向南逐渐增多,除凤县和略阳外,降雨日和降雨量年际间均表现出一致的减少趋势,广元站减少趋势较显著;小雨和中雨以年际震荡为主,大雨及以上降雨以年代际震荡为主;区域平均降雨量震荡周期与大雨及以上降雨量较一致,区域平均降雨日震荡周期与中雨较一致;未来小雨、大雨及以上和区域平均降雨日及降雨量将持续偏多,中雨降雨日及降雨量将先偏少后偏多。     

紫金县汛期降水量的多时间尺度特征

利用紫金县1965-2009年逐日降水资料,统计分析汛期降水气候特征,应用小波分析方法对比分析了前、后汛期降水量的多时间尺度特征,结果表明:前汛期降水量呈总体减少的趋势,对全年雨量的贡献在下降,而后汛期则相反,前、后汛期降水量都具有年代际特征;前汛期主要存在1.7和18.4年的时间尺度变化特征,尤其以1.7a最为显著;后汛期降水量主要存在2.6和21.1a时间尺度变化特征,其中2.6a较为显著.     

宜昌站1882-2007年径流变化规律分析

以长江流域宜昌站1882-2007年的天然径流序列为基础数据,采用Mann-Kendall检验法和小波分析等统计方法,对径流序列各年代年内变化和年际分配变化进行了分析.结果表明,年内变化中,宜昌站径流分配不均匀,各个年代径流量集中在汛期;不均匀性和集中程度以20世纪20-50年代最明显,21世纪初最不明显,其他年份均介于二者之间,差别不大.在年际变化中,宜昌站多年径流量呈现减少的趋势,但并不显著;1935年左右为径流突变年份,径流量由突变前的14432 m3/s减少到突变后的13471 m3/s,减少了961 m3/s;多年径流量均存在12a和27 a的变化周期.     

贵阳汛期旱涝演变特征及未来趋势预估

首先对贵阳近500 a（1470—2008年）旱涝等级资料进行增补,利用该资料进行等级序列展开频次和多尺度分析。结果表明：近58 a,贵阳出现极端旱、偏旱的频次明显高于过去近500 a的平均状况;汛期出现偏旱和旱的次数明显增多,旱重于涝的趋势非常明显。从年代际和百年际尺度看,210 a周期是贵阳旱涝振荡的主周期,而50 a周期是次周期,且20世纪80年代的干旱程度高于历史上任何一个年代;从年际和年代际尺度上,24 a周期是贵阳旱涝振荡的主周期,而7 a周期是次周期;汛期降水偏少,一般与旱灾对应一致,但若降水偏多,对应汛期各月降水分布均匀,则不一定对应涝灾。最后,结合诊断结果,借助IPCC AR4最新的模式预估数据集,预估贵阳汛期降水在未来10 a左右将处于旱涝交替频发期,之后至21世纪40年代中期将处于少雨阶段,可能会出现较长时期的干旱。     

汕头市澄海地区1959-2011年降水量变化特征

根据澄海国家气象观测站1959-2011年降水资料,采用线性同归、Morlet小波分析和Mann-Kendall突变检验等,研究了广东省澄海地区降水量的变化特征.结果表明:近53年来,年、后汛期降水量分别以0.783 mn/年和1.612 mm/年的速率微弱增加,前汛期降水量以0.953 mm/年的速率微弱减少,但增加和减少趋势均不显著.年降水量存在18 ～ 24、10 ～12和2～3年周期变化,前汛期降水量存在2～3年的周期,后汛期降水量存在准4年周期.年降水量在20世纪70年代初期和末期发生突变,前汛期降水量在20世纪60年代末、90年代初和2004年左右发生突变,后汛期降水量在1984年发生突变.     

1965—2017年河源市降水的气候特征分析

利用1965—2017年河源国家气象观测站的逐日降水资料,采用数理分析等方法,分析了河源市降水特征及其变化规律。结果表明:近53年河源市的年平均降水量随着时间序列以1.6mm/年的速率减少,年降水量主要集中在汛期,除后汛期降水量以0.6mm/年的速率增加外,汛期、前汛期降水量分别以2.28、2.88mm/年的速率减少。突变检验表明年降水量减少突变点发生在2003年,前汛期降水量减少突变点发生在1983年。后汛期降水量增加突变点发生在1968年;年降水量存在3~4、9~11年周期变化。汛期降水量存在3~4、6~7、10~11年的周期变化;前汛期降水量存在3~4、8~9年的周期变化;后汛期降水量存在2、7~8、11~12、20年的周期变化。     

江西及其临近区域同化系统中不同季节背景误差协方差特征及其对降水预报影响

在不同季节背景下,对比分析多元变量相关的背景误差协方差特征,了解其在天气过程中的作用,可以改进同化系统性能,提高降水数值预报水平。对比分析汛期和非汛期江西及其临近区域多元变量相关的背景误差协方差特征,分别选取2019年汛期和非汛期的2次降水过程,设计2组循环同化试验,探讨多元变量相关的背景误差协方差对江西降水预报效果的影响。结果表明,相较于非汛期,汛期分析变量对风场、温度场和水汽场的贡献值整体上要更大,且汛期各个控制变量的背景场误差更为显著。多元变量试验的降水预报评估效果整体上更好,其汛期预报效果改善更显著。汛期与非汛期的多元变量试验降水预报结果更接近实况,且相对非汛期降水而言,汛期多元变量试验模拟效果更好,模拟的降水分布及强度与实况更为接近。     

1961—2014年广东小时强降水的变化特征

利用1961—2014年广东32个气象观测站逐小时降水资料,采用线性趋势分析、Mann Kendall检验、功率谱分析、计算趋势系数等统计诊断方法,分析了广东小时强降水在年以及前、后汛期的气候特征及变化。结果表明,广东年、前、后汛期多年平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率的空间分布均呈沿海向内陆递减。近54年来,广东平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率在年以及前、后汛期的时间尺度上均为显著上升的趋势,与同期广东年暴雨次数和年降水变化不明显有明显差异。广东大部分测站小时强降水量均呈增加的趋势,其中珠三角增加最为显著。近54年来广东年和前汛期小时强降水次数存在3.7年和22年、后汛期存在3年左右的显著周期震荡。广东年和后汛期小时强降水次数在1993—1994年发生增加的突变,前汛期小时强降水次数没有突变发生。     

印江县汛期降水年代际特征及与气温的关系

利用印江县气象观测站1970～2018年汛期（5～9月）日降水量,日平均、最高和最低气温资料,采用线性倾向估计、滑动平均法、 Mann一Kendall趋势法、 Morlet小波分析等方法对印江县汛期降水年代际特征进行了研究,并采用相关分析、t 检验等方法研究汛期降水与气温的关系。结果表明：(1)印江县近49a汛期总降水量有不显著的增加趋势,呈现 “增加-减少”的交替年代变化特征。年代尺度演变上,20～35a,10～19a,7～9a以及2～4a的4类周期变化尺度共同起作用,其中27a为第一主周期,9a为第二主周期。（2）印江县近49a 6月、7月和8月对汛期总降水贡献最大,变化趋势和总降水量基本一致;小、中和大雨的年总降水量呈减少,其中中雨减少微弱;暴雨及以上有增加趋势。小和中雨所占百分比呈下降趋势,占百分比最多的大雨也呈下降趋势,但比较微弱,暴雨及以上有上升的趋势。（3）印江县近49a汛期总降水量与汛期最高温度、平均温度呈显著的负相关,月份上与8月最为密切, 7月次之,与其他月的温度相关性不大。不同量级降水量占总降水量的百分比,随日平均、最高气温的升高都呈先上升后下降的趋势,各量级降水的百分比的峰值都有各自的温度区间。     

潮州市前、后汛期降水量的多时间尺度特征对比

利用潮州1957～2007年逐日降水资料,统计分析汛期降水气候特征,应用小波分析方法对比分析了前、后汛期降水量的多层次时间尺度特征,结果表明：1）前汛期降水量呈减少趋势,对全年雨量的贡献逐渐下降,后汛期则相反;逐年汛期开始的月份及降水强弱有明显的年际变化,而汛期结束的月份年际变化不显著。2）前汛期降水主要存在1.7、5.3和24.3年时间尺度的变化特征,其中1.7年最为显著;后汛期降水主要存在3.5和13.9年时间尺度的变化特征,其中13.9年最为显著。3）不同时间尺度和不同时间域上,前、后汛期降水量的对应关系有所不同,负相关性更为明显。针对目前前、后汛期降水量在短期内都处于相对偏多期的情况,建议有关部门加强防汛工作。     

1958-2012年来河北汛期暴雨气候变化特征分析

应用1958-2012年河北21个基准站和基本站逐日降水观测资料,分析了河北汛期暴雨的气候分布特征、年际、年代际变化以及趋势变化特征。结果表明,汛期暴雨分布呈现东部、南部多,向西北部递减的特征。最大暴雨量中心在河北东部、燕山南麓的唐山、秦皇岛地区。从年际和年代际尺度分析,暴雨量、频次、强度都存在2-3 a的年际变化周期信号,暴雨量和频次在20世纪80年代以后存在15-20 a的年代际周期信号。汛期暴雨量、暴雨频次时间序列整体呈现下降趋势,特别是21世纪以来,河北暴雨量和暴雨频次下降趋势更为明显,暴雨强度在近50 a变化幅度不大。在空间分布上,暴雨量、暴雨频次和暴雨强度三个特征量在年代际变化中整体都呈现东退南缩的特征。从趋势分析看来,大部分站点汛期暴雨量、频次、强度都呈现下降趋势。     

安康水库蓄水前后上游气候变化特征

利用陕西省安康水库上游气象站点的月及日降水、气温、蒸发等气候资料,分析了安康水库蓄水前后上游流域气候变化特征。分析结果表明,年降水量呈逐年代减少趋势,年平均温度呈增暖趋势,年蒸散量呈减少趋势;蓄水后年及主汛期降水量、雨日、暴雨日数、极端强降水概率、蒸散量均比蓄水前减少,平均气温比蓄水前升高,其中冬季升温幅度最大;主汛期和年降水量、平均气温蓄水前后差异显著,冬季蒸散量蓄水前后差异显著。近45年来汉江径流量呈下降趋势,降水对径流影响显著。     

江西省汛期降水集中度和集中期时空分布特征

利用1961—2021年汛期（4—6月）江西省83个气象站点的逐日降水序列资料,计算了江西省汛期候尺度降水集中度（PCD）和集中期（PCP）,运用合成分析、趋势分析方法分析了江西省汛期降水的不均匀特征。结果表明：江西省PCD的变化区间为0.12—0.43,PCP的变化区间为5月第1候至6月第5候,说明江西省汛期降水较为均匀,但近年来降水有更集中的趋势。在空间分布上,赣南南部和赣北东部降水较为集中,降水集中期自南向北逐渐推迟,主要出现在6月中下旬。从变化趋势来看,PCP在赣南南部和赣中东部为偏早趋势,赣中北部和赣北地区有偏晚的趋势,PCD的趋势并不明显。多雨年PCD大值区主要在赣中地区,最大降水出现在6月;少雨年PCD大值区在赣北中南部和赣南东部地区,最大降水出现在5月。     

基于Z指数的河北省旱涝多尺度变化特征

利用1961—2009年京、津、冀73个气象站降水资料,计算降水Z指数,采用趋势分析、小波分析等方法,对河北省旱涝特征进行了分析。结果表明：近49 a来,河北省年降水Z指数呈下降趋势,并存在多时间尺度变化特征,具有7、9 a和15 a尺度的周期。夏季降水Z指数呈下降趋势,存在15 a显著的变化周期;冬、春季和秋季的降水Z指数均呈上升趋势,10—11 a的周期震荡明显。     

近55年广西融水县降水气候特征分析

利用融水县气象站1959-2013年的降水资料,采用数理统计和线性倾向估计分析方法,分析了融水县降水分布特征及其变化规律。结果表明：融水县降水分配不均,主要集中在4-8月,6月最多,5月次之;年暴雨日数6.9d,暴雨持续时间多为1d,最长4d;近55年来融水县年降水量和汛期（4-9月）降水量均呈减少趋势,每10年分别减少16mm和6mm,而主汛期（5-8月）的降水量却呈增多趋势,每10年增加13mm,这预示着融水县未来降水可能更趋于集中在主汛期（5-8月）,发生洪涝灾害的几率可能增多。此外,一日最大降水量呈增多趋势,预示未来降雨强度可能增大;春、秋季的降水量呈减少趋势,提示未来发生春旱、秋旱的几率可能增多。     

1961—2013年南雄降水和旱涝的变化特征分析

根据南雄市气象观测站1961—2013年降水资料,采用线性趋势分析、Z指数等方法,研究了南雄市近53年降水和旱涝的变化特征。结果表明,南雄市年平均降水量为1 524.7 mm,69%集中在汛期(4—9月),其中,前汛期(4—6月)占44%,年降水量以每年1.21 mm的速率呈弱的减少趋势,20世纪70、80、90年代降水偏多,20世纪60年代、21世纪初降水偏少。春、夏、冬3个季节的降水量变化趋势不明显,但秋季降水量却以每年1.52 mm的速率显著下降。年暴雨日平均3 d左右,6月最多,为0.6 d。53年间,旱年出现的频率22.6%,涝年出现的频率18.9%;正常年份出现频率58.5%。