中国近50a极端降水事件变化特征的季节性差异

利用中国419个测站1958-2007年逐日降水资料集,分析了近50a中国不同区域年和季节极端降水事件的基本变化特征。结果表明,多年平均极端降水事件的空间分布具有明显的纬向分布特征,并表现出显著的季节性差异。长江以南地区是春、冬季极端降水事件发生频次较高的区域;而年、夏季以及秋季极端降水事件发生频次在西南地区较高,在西北东部较低。年极端降水事件频次的长期变化趋势与夏季相似,华北和东北有增加趋势,其他地区为弱的减少趋势;其他季节的长期变化趋势存在明显的区域和季节性差异。年和季节极端降水事件的发生频次具有显著的年际和年代际变化特征。年极端降水事件时间序列的多项式拟合曲线的变化情况与夏季基本一致;而其他季节的变化则存在较大差异,表现出显著的季节性差异。     

西南地区极端降水变化趋势

利用西南地区90个气象台站1970-2010年逐日降水量资料,依据世界气象组织(WMO)定义的连续5d最大降水量、总降水量、强降水比等6种极端降水指数,采用F检验、11a滑动平均等统计方法,研究了西南地区极端强降水变化趋势的时空变化特征。在时间上,西南地区近41年来冬、春、夏季连续5d最大降水量缓慢波动上升,秋季连续5d最大降水量呈下降趋势;强降水、降水强度及强降水比呈上升趋势,但总降水量和最长持续无降水日数呈减少趋势;另外,各极端降水指数还存在明显的年际、年代际变化。在空间上,西南地区极端降水变化趋势具有显著的地域差异,呈东西或西北东南向梯度变化特征。其中冬季连续5d最大降水量、降水强度、强降水比及最长持续无降水日数,在西南大部分地区呈增加趋势。秋季连续5d最大降水量与总降水量在西南大部分地区呈减少趋势。而春、夏季连续5d最大降水量和强降水的增减区域大致相当。     

我国江淮地区5-7月降水异常的区域特征

采用旋转经验正交展开(REOF)方法，对我国江淮地区50a5—7月降水标准化距平场进行客观分区，并分析了南北两区5—7月降水异常的长期变化趋势及其周期的变化。结果表明，江淮地区5—7月降水方差场可以分为2个区域，各区降水量异常有明显的季节变化，降水异常峰值出现在6月和7月，基本呈单峰型分布；南部区变化趋势比北部区明显，均具有显著的年际和年代际变化特征：南北两区都存在3a的主周期，南部和北部分别有21a和15a的年代际周期；江淮南、北区的降水在降水偏多、偏少年都与全国大部分地区呈同位相分布，但江淮北区的降水始终都与华南地区呈反位相分布；副热带季风系统的强弱及副高南北位置的变化直接影响江淮5—7月降水。     

半个世纪以来鞍山市春夏季降水的变化特征

利用1951～2004年计54 a鞍山市逐年春夏季降水资料,采用线性趋势估计法、小波分析方法等统计学方法,分析了鞍山市半个世纪以来春夏季降水的变化特征。结果表明:鞍山市春季降水线性变化趋势为增加趋势,其线性变率为2 mm/10 a,夏季降水线性变化趋势为减少趋势,其线性变率为5 mm/10 a,并且从80年代开始春夏季降水的不稳定性开始增强。春季降水存在着4～6 a和16～18 a的主要变化周期,夏季降水有18～20 a和6～8 a的主要变化周期,各周期变化在不同时期起着主导作用。     

中国西南地区夏季降水的年际变化及与南亚高压的关系

根据西南地区夏季及夏季各月1951－1999年逐年的降水资料和同期北半球100hPa位势高度场资料，分析了我国西南地区夏季降水的年际变化特征及旱涝分布状况。结果表明：西南地区夏季降水存在3－4年的年际周期和10－16年的年代际周期。西南夏季降水量及西南夏季的旱涝分布与南亚高压存在较好的相关关系。由此认为，南亚高压是影响西南夏季降水的一个较为的重要因子。     

Contribution of external forcing to summer precipitation trends over the Qinghai-Tibet Plateau and Southwest China

在过去的60年中,全球气候经历了快速变暖和短暂的变暖停滞,而中国的区域降水也经历了多样而复杂的变化.本文分析了1961年至2014年外强迫因子对青藏高原和中国西南地区夏季降水趋势的影响.观测数据显示,青藏高原的夏季降水呈增加趋势,而中国西南地区的夏季降水呈减少趋势,这两个相邻地区的夏季降水变化趋势相反.利用CMIP6数据,本文研究了不同外强迫因子对两个区域夏季降水趋势的影响.结果表明,温室气体对青藏高原夏季降水的增加具有显著影响,而气溶胶在中国西南地区夏季降水减少中起主要作用.     

我国旬降水量的时空分布特征

用EOF方法分解我国近44a的旬降水场，得知：我国旬降水的6种主要空间型出现的集中时段各不相同，各型均以年际和年内的短周期变化为主，且有各自的长期变化趋势。EOF展开空间型的时间系数间存在显著的统计相关。     

冀中平原近50a气候变化特征

用统计方法对冀中平原地区1957—2004近50 a的气温和降水资料进行分析,发现:冀中平原年气温变化存在15 a和5 a左右的周期振荡,气候突变发生在20世纪80年代中期。冬季气温变化趋势与年气温变化趋势非常一致,夏季气温变化与年气温变化明显不同,春、秋季气温变化趋势与年气温变化趋势基本一致,目前,年气温和四个季节气温都处于升高偏暖时期,冬季气温上升比其他季节更为明显。冀中平原年降水存在10~15 a和4 a的短周期振荡,气候突变发生在1987年。春、秋、冬3个季节降水现在基本上都为增多趋势,与年降水变化趋势不一致,只有夏季降水变化趋势与年降水变化趋势比较一致,为减少的趋势。     

近48年陕西夏季降水场的时空变化特征

选用陕西78站1961—2008年夏季降水量,通过经验正交函数分解、小波分析和趋势分析等方法,分析了近48a陕西夏季降水量时空分布特征,结果表明:陕西夏季降水量主要呈全省一致型、南北反位相型和中间多南北少等三种典型场,其中第一模态(全省一致型)的解释方差为40.5%,因此其时间系数的变化基本上代表了全省夏季降水量的整体变化趋势;近48a陕西夏季降水整体呈增加趋势,M-K检验显示陕西夏季降水在1977年前后存在由少到多的突变;小波分析发现陕西夏季降水量存在13a的周期和3～5a的周期;降水趋势分析结果显示陕西夏季降水主要表现为关中、陕南一致增多,陕北长城沿线减少,其中关中中部和陕南东部、南部增多显著,通过了95%的显著性检验。     

中国西南地区夏季降水的年际变化及与南亚高压的关系

根据西南地区夏季及夏季各月1951～1999年逐年的降水资料和同期北半球100hPa位势高度场资料,分析了我国西南地区夏季降水的年际变化特征及旱涝分布状况.结果表明:西南地区夏季降水存在3～4年的年际周期和10～16年的年代际周期.西南夏季降水量及西南夏季的旱涝分布与南亚高压存在较好的相关关系.由此认为,南亚高压是影响西南夏季降水的一个较为的重要因子.     

Spatial patterns and temporal trends of precipitation in Iran

Spatial patterns of monthly, seasonal and annual precipitation over Iran and the corresponding long-term trends for the period 1951–2009 are investigated using the Global Precipitation Climatology Centre gridded dataset. Results suggest that the spatial patterns of annual, winter and spring precipitation and the associated coefficients of variation reflect the role of orography and latitudinal extent between central-southern arid and semi-arid regions and northern and western mountainous areas. It is also shown that precipitation occurrence is almost regularly distributed within the year in northern areas while it is more concentrated in a few months in southern Iran. The spatial distribution of Mann–Kendal trend test (Z statistics) for annual precipitation showed downward trend in north-western and south-eastern Iran, whereas western, central and north-eastern exhibited upward trend, though not statistically significant in most regions. Results for winter and autumn revealed upward trend in most parts of the country, with the exception of north-western and south-eastern where a downward trend is observed; in spring and summer, a downward trend seems to prevail in most of Iran. However, for all seasons the areas where the detected trend is statistically significant are limited to a few spot regions. The overall results suggest that the precipitation is decreasing in spring and summer and increasing in autumn and winter in most of Iran, i.e. less precipitation during the warm season with a consequent intensification of seasonality and dryness of the country. However, since the detected trends are often not statistically significant, any stringent conclusion cannot be done on the future tendencies.     

Latest update of the climatology and changes in the seasonal distribution of precipitation over China

Based on daily precipitation data from 524 meteorological stations in China during the period 1960–2009, the climatology and the temporal changes (trends, interannual, and decadal variations) in the proportion of seasonal precipitation to the total annual precipitation were analyzed on both national and regional scales. Results indicated that (1) for the whole country, the climatology in the seasonal distribution of precipitation showed that the proportion accounted for 55 % in summer (June–August), for around 20 % in both spring (March–May) and autumn (September–November), and around 5 % in winter (December–February). But the spatial features were region-dependent. The primary precipitation regime, “summer–autumn–spring–winter”, was located in central and eastern regions which were north of the Huaihe River, in eastern Tibet, and in western Southwest China. The secondary regime, “summer–spring–autumn–winter”, appeared in the regions south of the Huaihe River, except Jiangnan where spring precipitation dominated, and the southeastern Hainan Island where autumn precipitation prevailed. (2) For the temporal changes on the national scale, first, where the trends were concerned, the proportion of winter precipitation showed a significantly increasing trend, while that of the other three seasons did not show any significant trends. Second, for the interannual variation, the variability in summer was the largest among the four seasons and that in winter was the smallest. Then, on the decadal scale, China experienced a sharp decrease only in the proportion of summer precipitation in 2000. (3) For the temporal changes on the regional scale, all the concerned 11 geographic regions of China underwent increasing trends in the proportion of winter precipitation. For spring, it decreased over the regions south of the Yellow River but increased elsewhere. The trend in the proportion of summer precipitation was generally opposite to that of spring. For autumn, it decreased over the other ten regions except Inner Mongolia with no trend. It is noted that the interannual variability of precipitation seasonality is large over North China, Huanghuai, and Jianghuai; its decadal variability is large over the other regions, especially over those regions south of the Yangtze River.     

吉林省夏季降水时空变化特征研究

根据吉林省46个气象站1961-2010年夏季6-8月降水资料,采用线性趋势估计、旋转经验正交函数(REOF)等方法,对吉林省夏季降水的空间分布结构和长期变化特征进行了分析.得到如下结论:(1)近50 a吉林省夏季降水整体有减少的趋势,但未能通过显著性检验;从1980s初期开始,夏季极端旱涝事件发生频率有增大趋势,旱涝交替变化更加频繁;在降水异常的背景下吉林省大部分地方的暴雨发生频率呈增多趋势;(2)采用REOF客观的数学方法得到吉林省夏季降水的3个气候分区,即西北部平原区、中南部区和东部山区,这3个分区较好地反映了夏季降水的地域差异分布特征;(3)吉林省3个降水气候区分别呈现不同的降水趋势变化,西北部平原区降水趋势减少导致干旱发生概率增大,中南部区降水趋势增加导致洪涝发生概率增大,东部山区降水稳定少变.     

西北地区东部夏季极端降水量非均匀性特征

利用极端降水量集中度和集中期讨论西北地区东部夏季极端降水量的非均匀性分布特征。结果表明:西北地区东部夏季极端降水量集中度与集中期的空间差异并不大; 西北地区东部夏季极端降水量的季节内分配状况同夏季极端降水量存在较好的相关性, 极端降水量越集中、集中期越早, 则极端降水量越少, 反之亦然; 东亚夏季风同西北地区东部夏季极端降水量、极端降水量集中期存在负相关, 与极端降水量集中度存在正相关。     

基于CMIP5资料的云南及周边地区未来50年气候预估

利用CRU(Climatic Research Unit)高分辨率观测数据及云南省124站资料,检验了参与IPCC AR5(政府间气候变化专门委员会第5次评估报告)的7个全球海气耦合模式(Coupled Model Intercomparison Program 5,CMIP5)及模式集合平均对云南及周边地区气温和降水的模拟性能,同时进行该区域不同温室气体排放量情景下2006~2055年的气候预估。结果表明:全球海气耦合模式对该区域气温和降水气候场空间分布、气温的线性趋势和春、夏季降水的年代际振荡特征具有一定的模拟能力,且模式集合能力优于单一模式,气温模拟优于降水模拟,但春、夏季的降水好于其他季节,使得全年的总降水好于秋、冬两季。对未来情景预估表明,研究区域未来50年气温呈现显著的线性上升趋势,降水量保持年代际振荡特征并有所增加,2020年之前我国云南及其南部区域将经历相对的干旱时期。     

1965-2010年7-9月影响中国的热带气旋降水变化趋势分析

利用中国气象局逐日台站降水和上海台风研究所最佳台风路径等资料,对1965—2010年夏季(7—9月)影响中国热带气旋降水的变化趋势及影响机制进行了分析。热带气旋降水主要影响中国东部和南部,夏季平均的热带气旋降水由沿海向内陆,由东南向西北递减。自1965年以来,夏季影响中国的热带气旋降水呈现华东及东南沿海增多,华南沿海、海南岛以及西南地区减少的变化趋势。分析发现,一方面夏季西北太平洋副热带高压加强西伸,导致同期中国东部地区上空水汽辐合增强;另一方面热带气旋的引导气流发生变化,使夏季热带气旋盛行路径由南海向东亚沿岸偏移,这两个因子的共同作用致使影响中国的热带气旋降水发生变化。     

全球变暖背景下青藏高原夏季气温在对流层上下反相变化及其与降水和环流的关系

本文利用NCEP/NCAR月平均再分析资料及中国596个测站月降水资料,采用线性倾向估计、经验正交函数分解(EOF)、相关分析、合成分析等方法,对青藏高原夏季对流层气温垂直变化及其与降水和环流的关系进行了分析。气温垂直变化特征分析表明:自1971年以来,青藏高原夏季对流层低层至对流层中上部气温呈现显著增暖趋势,对流层上部气温呈现显著变冷趋势,高原对流层低层至中上部气温及对流层上部气温在年际、年代际尺度上均呈较显著负相关,且均存在2~4 a及8~13 a的周期;夏季青藏高原地区沿27.5°N~40°N平均的气温距平垂直分布的EOF分解第一模态特征向量在对流层表现为"下降温上增温"的反相变化,其时间系数呈显著负趋势,且存在1978年及1994年的突变点。高原夏季气温在对流层的上下反相变化与我国夏季降水的关系在年际、年代际尺度上均显示:当高原对流层低层至对流层中上部升温而对流层上部降温时,我国夏季降水表现为南方型,其中以江南至华南地区降水显著偏多而我国东北地区降水显著偏少为主要分布特征;另外,长江流域的局部地区及我国西北的部分地区降水也明显偏少,而华北东部的局部地区、青藏高原中部及东部地区以及新疆西北部地区降水明显偏多;降水异常分布在年代际尺度上比年际尺度更显著。环流分析显示:当高原对流层低层至对流层中上部升温而对流层上部降温时东亚中高纬度地区为异常高压控制,中低纬度地区受异常低压影响。环流场与降水分布有较好的配置关系。     

1965-2009年河南省降水量的时空演变特征

利用河南省110个观测站1965-2009年降水数据,采用空间分析和时间序列分析相结合的方法,对河南省年降水和四季降水以及不同降水界限的年代变化进行了时空演变特征分析并进行了0.05的显著性检验,结果表明：近45 a河南省年降水呈弱上升趋势,不同降水界限范围具有较明显的年际变化特征。从时间分布上看,春季与冬季变化趋势相...     

全球不同空间尺度陆地年降水的年代尺度变化特征

基于1951~2010年GPCC（Global Precipitation Climatology Centre）的逐月降水数据,利用集合经验模分解法（Ensemble Empirical Mode Decomposition,简称EEMD法）对全球、东西半球、五个大陆和四个典型干旱半干旱区等不同空间尺度年降水量的年代尺度特征进行了研究,区分了不同空间尺度上降水的年代际变化及其长期趋势。结果发现:（1）全球陆地平均降水既存在年代际的周期振荡,又存在长期变化的趋势,降水的年代际周期振荡的强度远大于降水的长期趋势,两者的共同作用使得全球陆地平均降水呈现以年代际周期振荡为主的特征。（2）在半球尺度,2000年以前,东、西半球具有明显相反的年代尺度变化特征,东半球变干（降水减少）,西半球变湿（降水增加）。（3）1951~2010年,欧亚大陆和非洲大陆与北美、南美和澳洲大陆的年代际振荡和趋势存在着一个近似反位相的关系;干旱化与干旱时段是完全不同的两个过程,两者所处的时段也不同;近10年（2001~2010年）全球五个大陆可能将进入一个相对湿润的时段。（4）四个典型干旱半干旱区降水的年代尺度变化具有明显的区域差异。总体来说,华北和北非与北美和中亚降水在长期趋势及年代际振荡上具有反位相的特征。华北和北非的年代际振荡具有近似的位相。在最近几十年,北美和中亚同处于湿润时段,但前者开始于1975年,后者开始于1985年。此外,中亚的第一个湿润时段（1959~1968年）却对应北美的干旱时段。     

我国降水变化趋势的空间特征

利用1951年至1996年地面气象记录资料, 计算了我国全年和季节降水量长期变化趋势特征指数.结果表明, 我国长江中下游地区年和夏季降水量呈现明显增加趋势;北方的黄河流域降水表现出微弱减少趋势, 山东和辽宁省夏季雨量减少显著;但偏高纬度地区的新疆、东北北部、华北北部和内蒙古降水量或者增加, 或者变化趋势不明显.因此, 1997年黄河史无前例的断流和1998年长江特大洪水的发生, 均有其相应的区域长期降水气候趋势作为背景条件.研究还表明, 我国一些地区降水的季节性也发生了变化, 其中黄河中上游地区和长江中游地区春、秋季雨量占全年比例均有显著减少, 而河北东部、辽宁西部和东北科尔沁沙地春季降水相对增加.