近60年荆州四季趋变特征及给作物生长 影响的对策

根据荆州站1955—2017年逐日气温资料,在研究四季长度和起始时间变化特征的基础上,利用Mann-Kendall检验等方法对季节的时间变化趋势进行研究。结果表明,季节长度变化上,荆州夏季季长有极显著的增加趋势(P<0.01),秋、冬两季季长有极显著的缩短趋势(P<0.01);即夏季以延长为主,秋、冬季主要表现为缩短,而春季季长无明显变化。其中,夏季的延长趋势率最大(0.3725),冬季缩短的趋势率(-0.247)大于秋季缩短趋势率(-0.1559);季节起始日上,冬、秋两季起始日期有极显著的推后趋势(P<0.01),春、夏季则表现为极显著的提前趋势(P<0.01)。     

丽水市四季长度的气候演变规律

根据丽水市国家气象观测站1953-2010年逐日平均气温资料,运用趋势分析、Morlet小波变化和多窗口谱检验对四季长度的气候变化特征、趋势演变规律进行了研究.结果表明,四季长度,夏、冬季长度较长,春、秋季长度较短,且以冬季长度缩短最为明显(气候倾向率达-2.8 d/10 a).Morlet小波分析四季长度的周期变化特征,主要体现在年际时间尺度上,且各周期强度有所差异.MTM检验对周期演变规律进行验证,春季长度以2.8a周期最显著,夏季长度2～7a周期相对明显,秋、冬季长度以2 a左右周期交替为主.     

北京1951—2008年升温趋势和季节变化

采用均一化订正的北京南郊地面日平均气温资料,分析了北京地区1951—2008年气温变化趋势。结果表明,年平均最高和最低气温的升高呈明显的不对称性,其中年平均最低气温升高较为明显,升温趋势为0.46℃/10a。根据1951—2008年日平均气温计算北京春、夏、秋、冬四季的季节长度和起始日期,发现北京地区冬季最长,秋季最短;夏季在逐渐延长,冬季在逐渐缩短,夏、冬两季长度变化的线性速率分别为4.4d/10a和-4.7d/10a。春、夏两季逐渐提前,趋势分别为3.0d/10a和2.5d/10a;而秋、冬两季在逐渐推迟,趋势分别为2.0d/10a和1.7d/10a。将季节起始日期与年平均气温进行相关性分析发现,春、夏两季的起始时间与年平均气温存在显著负相关,而秋、冬两季起始时间与年平均气温存在显著正相关。     

丽水市1953—2010年气温变化对四季长度的影响

根据丽水市国家气象观测站1953-2010年逐日气温资料,按照国家季节划分标准对四季长度进行划分,运用趋势分析、Mann-Kendall检验和滑动t检验对四季长度和气温变化的趋势演变、突变转折进行研究,从而探讨气温变化对四季长度的影响。结果表明：丽水市四季长度表现为夏季最长,冬季次之,春季和秋季相接近,秋季略短。四季长度的变化趋势为春、秋季长度延长缓慢,夏季变长明显,冬季长度缩短显著。近58年丽水气温呈明显的升温趋势,气候倾斜率为0.17℃/10a。气温变化对四季长度有较大的影响,尤其以冬季最为显著。突变检验表明,气温上升与冬季长度缩短的突变时间都在90年代中期;相关性检验显示气温与冬季长度的负相关最明显,突破99%置信度检验。     

丽水市1953—2010年气温变化对四季长度的影响

根据丽水市国家气象观测站1953-2010年逐日气温资料,按照国家季节划分标准对四季长度进行划分,运用趋势分析、Mann-Kendall检验和滑动t检验对四季长度和气温变化的趋势演变、突变转折进行研究,从而探讨气温变化对四季长度的影响。结果表明：丽水市四季长度表现为夏季最长,冬季次之,春季和秋季相接近,秋季略短。四季长度的变化趋势为春、秋季长度延长缓慢,夏季变长明显,冬季长度缩短显著。近58 a丽水市气温呈明显的上升趋势,气候倾斜率为0.17℃/10a。气温变化对四季长度有较大的影响,尤其以冬季最为显著。突变检验表明,气温上升与冬季长度缩短的突变时间都在20世纪90年代中期;相关性检验显示气温与冬季长度的负相关最明显,通过α=0.01的显著性检验。     

陕西省季节变化特征研究

利用陕西省98个气象台站1961—2017年的逐日平均气温资料,以GIS为数据处理平台,分析了全省四季起始日期、长度、平均气温及其相应变化趋势。结果表明：陕西省四季入季时间呈春夏提前、秋冬推后的特征,春、夏季气候倾向率分别为-19 d/10 a和-07 d/10 a,而秋冬季分别为01 d/10 a和09d/10 a;四季持续时间冬季最长,秋季最短,春、夏两季长度相当;近57年来陕西省春、夏和秋季持续时间延长,冬季缩短,四季长度倾向率分别为09 d/10 a（春季）、08 d/10 a（夏季）、08 d/10 a（秋季）、-25 d/10 a（冬季）;1960—2000年代,四季起始日期及长度波动较大。21世纪以来,陕西省入春、入夏时间较常年提前,春、夏季长度明显延长;秋季起始的日期明显向后移动,且结束时间也后延;入冬时间推后,结束时间却在显著提前。     

贵州玉屏四季气候季节的划分及特征分析

利用玉屏国家地面气象观测站1961—2016年逐日平均气温资料,采用《气候季节划分》(QX/T15—2012)方法,对玉屏县四季起始日期及长度进行分析。结果表明:(1)玉屏县常年四季起始日期:入春3月5日,入夏5月23日,入秋9月22日,入冬11月28日;四季长度:春季79 d,夏季122 d,秋季67 d,冬季97 d。(2)56 a来玉屏县春季起始日期呈提前趋势,长度呈增加趋势,两者均在20世纪90年代前后出现了转折,但未发生气候突变;夏季起始日期及长度趋势变化不明显;秋季起始日期呈推后趋势,长度变化不明显;冬季起始日期变化不明显,长度呈减少趋势;春季长度增加、冬季长度减少主要为春季起始日期提前所致。(3)玉屏县四季起始日期的年际变幅大,起始日期比常年偏早(晚)连续2候以上的异常年份,春季为23%,夏季为27%,秋季为32%,冬季为25%。(4)玉屏县春季开始后出现低于季节指标≥1候的概率达41%,表明玉屏县春季出现倒春寒天气的概率很大。(5)比较气象行标法与稳定通过法的四季起始日期及长度,气象行标法对玉屏县的四季划分更能满足于农业生产的需要。     

近56 a湖北荆州四季初日与季节长度变化特征

利用1960—2015年湖北省荆州市6个国家地面气象观测站的逐日平均气温资料,采用候气温分析荆州春、夏、秋、冬四季初日与长度变化特征,结果表明:荆州近56 a四季初日表现为春季和夏季提前,秋季和冬季推迟;春、夏和秋季初日随年代变化显著,而冬季初日随年代变化不显著。季节平均长度夏季和冬季为120 d左右,春季和秋季为60 d左右,夏季日数冬季日数春季日数秋季日数。从年际变化来看,夏季变长,冬季缩短,春秋季变化不明显;从年代际变化来看,夏季明显变长,秋季和冬季缩短较明显,而春季变化不明显。     

1979~2013年西北太平洋地区海平面气压场季节转换时间的变化分析

采用1979~2013年NCEP/NCAR再分析资料,借助线性趋势、距平、累积距平、Mann-Kendall突变检验及Morlet小波等方法分析了西北太平洋地区海平面气压场季节转换时间的长期趋势和多尺度周期变化特征。结果表明:海平面气压场一年中存在两次季节转变,20°N~50°N海平面气压场冬夏季节转变的时间在第20候左右,而夏冬季节转变发生在第51候。并且海平面气压场的季节转换时间存在纬度差异与经度差异。通过趋势分析,发现海平面气压场由冬季型转变到夏季型的时间存在显著的趋势变化,并且在近35年内是趋于提前,其气候倾向率为-0.33候/10 a;夏季型转换为冬季型的时间趋于延后,气候倾向率为0.25候/10 a。季节转换时间的Mann-Kendall突变检测结果表明,海平面气压场由冬向夏的转换时间在1997~1998年间发生了突变;夏季型转换为冬季型的时间尚未发现显著突变。最后通过对季节转换时间的小波分析与小波功率谱的显著性检验得出,冬夏季节转换的时间具有显著的15 a周期变化;夏冬季节转换时间8 a周期振荡最为剧烈。     

仁化县气候季节变化特征分析

利用仁化国家气象观测站逐日气温资料,采用数理统计、线性倾向、M-K突变检验等,对1962—2014年仁化县气候季节变化特征进行了分析,结果表明:仁化4季分明,4季平均长度夏季最长、春季次之、冬季最短;春季和冬季季长有缩短的趋势,夏季季长有变长趋势;秋季和冬季起始日有推迟趋势,夏季起始日有提前趋势;仁化年平均气温上升趋势明显,夏季季长对气温升高有较强的响应;M-K突变检验结果表明,年平均气温突变发生在20世纪80年代末,而夏季季长突变发生在90年代初,突变时间夏季季长比年平均气温迟4~5年。     

青藏高原四季开始日期随海拔高度和纬度变化

利用中国气象局国家气象信息中心提供的青藏高原60个测站1961~2007年逐日气温资料, 分析了青藏高原近47年来四季开始日期随海拔高度和纬度的变化趋势。结果表明, 春季和夏季开始日期是整体提前, 而秋季和冬季开始日期是整体延迟的, 春季和冬季开始日期的变化相对夏季和秋季更为明显;四季开始日期随海拔高度变化分布明显不同, 海拔越高, 春夏季开始日期来临越晚, 秋冬季开始日期来临越早, 海拔越低, 春夏季开始日期来临越早, 秋冬季开始日期来临越晚;海拔越高, 春夏开始日期提前的天数越多, 秋冬开始日期推迟天数越多, 反之低海拔地区相对更小, 由此得知高海拔地区的季节开始日期对当地气温的增温更为敏感;春季开始日期在36°N以南基本随纬度递增而开始日期推后, 36°N以北地区春季相对偏早, 夏季、秋季、冬季开始日期随纬度的变化和春季变化基本相似;四季开始日期来临的早晚受到多种因素包括气温、海拔和纬度共同影响, 季节延迟率也受到气温和海拔的影响, 但是纬度对季节延迟率影响不大;四季开始日期的提前和延迟变化和当地气温的变化几乎一致, 秋冬季节的开始日期对气温变化更为敏感, 高海拔地区的季节开始日期对气温变化更为敏感。      

1971~2013年我国四季开始日期及生长期长度的变化特征分析

利用中国气象局国家气象信息中心提供的中国584个气象站点1971～2013年的逐日气温数据,采用线性倾向估计和经验模态分解（EMD）等方法,以地理信息系统为数据处理平台,分析我国43年来四季起始日以及生长期的变化特征。结果表明：新疆、云南和四川地区的四季起始日变化呈现明显的南北差异;全国大部分地区春、夏季起始日提前,春季比夏季提前趋势更明显,江苏、安徽、湖北大部和云南北部春季提前显著,提前率为4.1～7.2 d/10 a;夏季提前的区域更广,新疆东部、甘肃西部、华南大部和云南南部夏季提前显著,提前率为2.9～4.6 d/10 a;全国大部分地区秋、冬季起始日推迟,秋季比冬季推迟的范围更大,新疆南部和四川西部秋季推迟明显,推迟率为4.4～8.6 d/10 a;冬季推迟趋势更显著,新疆东南部和青海大部冬季推迟明显,推迟率为4.7～13.8 d/10 a;全国各地区生长期均有延长,最显著的是云川交界处和新疆东南部地区,延长率为20.1 d/10 a。EMD和线性倾向估计的结果基本一致,但EMD得到的春季起始日推迟地区的范围更大,夏、秋、冬季起始日以及生长期的变化趋势更显著。     

近50a山东中部地区四季开始日期及长度变化特征

利用山东中部地区8个气象站1966—2015年逐日气温观测资料,用5日滑动平均气温作为划分依据,结合气候趋势法、Mann-Kendall法和经验正交分解法,对山东中部地区近50 a的四季开始日期及长度时空变化特征进行分析。结果表明:山东中部地区春季和夏季开始日期呈提前趋势,秋季和冬季呈推迟趋势,其中,夏季和冬季开始日期在1993年发生突变,四季开始日期的主要空间变化趋势一致,秋季变化强度中心在中北部平原,其他三季变化强度中心均出现在中部地区,四季开始日期空间变化规律在第二特征向量上呈现区域变化的不一致性。冬季日数最多,其次为夏季,春季日数最少,春季和冬季日数呈减少趋势,冬季减少趋势显著,气候倾向率为-2.98 d/10 a,夏季和秋季日数呈增加趋势,夏季日数增加显著,四季日数主要空间变化规律一致,强度中心在中部地区,四季日数空间变化规律在第二特征向量上存在不一致性,其中,夏季和秋季第二特征向量呈现南部山区与其他地区不同。     

1960-2009年武汉城区与郊区气候季节变化

利用1960-2009年武汉城区与郊区气象站逐日平均气温资料,采用相同气候季节划分方法,系统分析武汉城区与郊区气候季节起始时间、季节长度的变化趋势及其差异。结果表明：1980-2009年,武汉城区入春、入夏时间比郊区分别提前10 d和5 d,入秋、入冬时间城区比郊区推迟;武汉夏季长度城区比郊区长12 d,冬季、春季长度城区比郊区短6 d和5 d。1960-2009年武汉四季平均起始时间城区与郊区差别较小,但四季最早、最晚出现时间年际差别较大;武汉入春、入夏时间城区与郊区均提前,入秋、入冬时间均推后,但城区四季变化较显著,郊区仅入秋变化显著;武汉城区夏季长度呈极显著延长,冬季长度呈较显著缩短,城区春季、秋季及郊区四季长度变化均不显著。2000-2009年武汉城区与郊区季节起始时间和季节长度的变化较大,这是因为近10 a武汉作为中部地区崛起的支点,城区发展迅速。     

1961—2017年云南季节变化特征分析

参照《中华人民共和国气象行业标准-气候季节划分》（QX/T 152-2012）中关于气候季节的定义标准,利用1961-2017年云南122个气象站的气温资料,分析了云南的气候季节区域的空间分布和季节开始日期及长度的变化趋势。云南共有4种气候季节区域,分别是四季分明区、无夏区、无冬区和常春区。无夏区范围最广,无冬区其次。不同年代四种季节气候区域空间分布范围不尽相同,无夏区和无冬区空间范围变化最显著。2011年以后云南出现四季分明区范围明显增大的现象,这与近年来气候变暖背景下云南气温年较差增大的观测事实相一致。云南四季分明区春季和秋季较长,夏季和冬季较短。无夏区秋季最长、春季次之、冬季最短。无冬区夏季最长、春季和秋季长度接近。不同气候季节区域间春季和夏季开始日期的变化均呈提早趋势,秋季和冬季开始日期有推迟的趋势;在季节长度变化上,夏季增长,冬季变短,但春秋季长度的变化不尽相同。     

Response of the starting dates and the lengths of seasons in Mainland China to global warming

The climatic seasons in China, defined by station-specific daily temperature measures, have changed substantially during the past decades. In the majority of the country, the length of summer has extended and the length of winter has shortened since the 1950s. These changes in the lengths of seasons are linked to the changes in the starting dates of seasons. Namely, the starting date of summer has advanced and the starting date of winter has shifted back. Averaged across the whole country, the starting date of summer has been brought forward by 5.8 days and the season has extended 9 days. On the other hand, the starting date of winter has been delayed by 5.6 days and the season has shortened by 11 days. The changes for spring and fall are relatively smaller. Particularly, spring has started earlier by 5.7 days but shortened by 0.3 day, and fall has started later by 3.2 days but lengthened by 2.3 days. The changes in seasons exhibit apparent regional differences. They are more significant in the north than in the south where the trend of some local changes in seasons is opposite to that of the rest of the country.     

1958—2009年本溪地区气候变化特征

以本溪地区4个站点数据为基础,同时选取气温和降水2个主要的气象要素指标,采用线性倾向估计、Mann-Kendall和累积距平法,对1958—2009年本溪地区的气候变化进行探讨。结果表明：近52 a来,本溪地区年和春、秋季及冬季平均气温均呈明显的增温趋势。夏季虽有增温趋势,但是不显著。本溪地区春和冬季降水量均呈弱增加趋势,而年夏季及秋季降水量均呈下降趋势。总体来说,近52 a来本溪地区降水量呈下降趋势。本溪地区年和各季平均气温均先后在20世纪80年代末发生了突变。20世纪80年代以来,本溪地区相对进入了明显的暖期。年和各季的降水量均没有发生突变。     

气候变暖背景下我国四季开始时间的变化特征

利用中国气象局国家气象信息中心提供的中国599个测站1961～2007年逐日温度资料,分析了我国近47年来四季开始日期的变化趋势。结果表明,四季开始日期在全国范围内主要表现为春季、夏季提早,秋季、冬季推迟的变化趋势,其中以夏季的变化最为明显,且在显著增温的21世纪初最为明显。这种趋势在空间分布上有所差异,北方比南方明显,东部比西部明显。东北最北部、华南最南部以及新疆局部区域春季推迟,青海东部以及内蒙古最北部的小范围地区夏季推迟,华南及西南局部地区冬季提早。此外,全国平均四季开始日期的年代际变化在20世纪并不是很明显,而在21世纪初非常明显。但年代际变化特征存在区域性差异,高原地区20世纪80年代和90年代春季提早,冬季推迟。而在21世纪初春季、冬季均推迟,但冬季的变化比春季明显得多。华南南部地区春季推迟、冬季提早。西南地区在21世纪初春季、夏季明显提早,秋季、冬季推迟,但之前这种趋势并不明显。