1963—2022年呼伦贝尔市积温变化特征分析

文章以呼伦贝尔市16个国家级气象观测站1963—2022年日平均气温观测数据为基础,计算每年≥0℃和≥10℃的活动积温、起止日期、持续日数,并通过统计分析、线性回归、M-K检验、小波分析等方法,对其时空分布及保证率、倾向率、突变及周期进行分析。结果表明：呼伦贝尔市≥0℃、≥10℃活动积温均呈现随纬度和海拔高度增加而增加的分布状态,1963—2022年积温显著增多,生长季变长,林区≥0℃活动积温在1992年前后发生突变,农区、林区≥10℃活动积温在1992年前后发生突变,牧区≥10℃活动积温在1995年前后发生突变,各区域活动积温均呈现一定的周期性变化。     

基于CI指数的湘西自治州干旱变化特征

利用湖南省湘西自治州8个气象台站1960~2013年逐日气温和降水资料,计算逐日CI干旱指数,按照干旱过程方法统计年、季的干旱天数及强度指数,运用趋势分析、M-K检验、小波分析等方法,统计分析湘西自治州的干旱时空变化特征。结果表明:由于地理位置及地形的差异,湘西自治州年干旱强度、干旱天数、出现频率因季节不同而存在一定的差异,其中夏秋季干旱对年干旱的影响最大;干旱存在多个显著的活动周期,但不同季节也有所差异;年干旱变化有加强趋势,而春、夏季干旱也表现出加强趋势,仅冬季干旱略有减弱。M-K突变检验显示,年干旱有加强趋势,但未出现显著性突变;春、夏季干旱变化不存在突变;秋季,干旱强度经历了由明显偏弱到波动较大再转为偏强的突变过程,突变年份为1989年,而干旱天数经历了偏少到偏多的突变过程,突变年份为1970年;冬季干旱强度存在明显减弱的突变现象,突变年份为1989年。     

基于DI指数的连州市气象干旱变化特征

根据连州市1963—2018年逐日气象干旱DI指数,采用线性回归、M-K突变检验和小波分析等数理统计方法,对连州市56年来的气象干旱变化特征进行分析。结果表明:(1)连州市出现气象干旱过程共80次,年均1.43次,出现干旱过程的季节集中在秋冬季,春夏季较少,与降雨量季节分布成反比;(2)连州市气象干旱总日数为2 939 d,年均52.5 d,极端最多为183 d (1963年),线性回归分析显示年干旱日数呈减少趋势;(3)小波分析结果显示年气象干旱日数存在准3、7、14及22年左右的振荡周期,其中准22年是年气象干旱日数变化的主周期;(4)M-K突变检验表明,总体上连州市年气象干旱日数呈减少趋势,特别是在20世纪70年代的减少趋势十分显著。1964、1984、2013年为连州市年气象干旱日数的突变点;(5)年气象干旱强度的趋势变化与年气象干旱日数的趋势变化相似。     

基于DI指数的佛山市气象干旱变化趋势分析

该文根据逐日气象干旱指数DI指数统计佛山1959—2017年气象干旱日数,采用"二项式系数加权平均法"进行趋势分析,结合M-K检验和小波分析等方法分析气候突变和周期变化,对佛山市59 a的气象干旱日数变化趋势进行分析研究。结果表明:近59 a佛山年气象干旱日数总体呈减少的趋势,2015年以后年气象干旱日数呈显著减少的趋势,2010—2011年是气象干旱日数突变减少的开始时段;年气象干旱日数存在着3 a、7 a及20 a的周期时间尺度,准3 a的短周期存在于1980年前,准7 a的周期出现在1980年后,20 a的周期有着最强的振荡,是年气象干旱日数变化的首要主周期。     

呼伦贝尔不同生态区生长季降水集中度和集中期时空变化特征

基于呼伦贝尔地区16个气象站1961—2016年生长季逐候降水资料,统计分析了呼伦贝尔不同生态区降水集中度(PCD)和集中期(PCP)的时空变化特征及其与干旱发生的关系。结果表明:(1)呼伦贝尔地区PCD与PCP空间分布特征明显,PCD总体表现为由东北向西南递增,PCP总体由西北向东南递减;(2)1961年以来,呼伦贝尔大部分地区PCD和PCP均表现为下降趋势,即整体上降水趋于均匀、最大降水出现时间趋于提前;(3)PCD无明显突变现象,PCP在1978年发生突变;(4)PCD、PCP与干旱灾情发生一致率为牧区林区农区,其中牧区PCD、PCP与干旱的一致率均达80%以上,说明牧区干旱发生与降水集中程度关系最为密切。     

基于MOD16的呼伦贝尔蒸散量变化分析

利用2001—2014年MOD16数据和气象站点资料,分析呼伦贝尔市ET、PET的时空变化特征。研究表明,呼伦贝尔市的年平均ET为310.0 mm,呈林区农区牧区分布,年平均倾向率为15.3 mm/10 a。年平均PET为1 096.0 mm,呈农区、牧区两侧向林区递减分布,年平均倾向率为-20.7 mm/10 a。牧区西部ET显著增加(P0.05)、PET显著减小(P0.05),其他地区ET、PET变化不显著。ET与PET之差在5—6月最高,该时段为呼伦贝尔市缺水最为严重的月份。结合气象因子分析,全年的PET均会受到气温的影响,而只有冬季的ET会受到气温影响,植被生长季里ET和PET都会受到相对湿度和降水的影响,生长季的日照长度也会对PET产生影响,但10 m风速与ET和PET的相关性较差。     

基于SPEI指数的河北省南部夏玉米生长季干旱特征分析

利用河北省南部8个气象站点1962—2018年的逐月气温、降水量数据,采用标准化降水蒸散指数(SPEI),通过小波分析、Mann-Kendall检验等方法,分析了河北省南部夏玉米生长季(6—9月)干旱变化特征以期为干旱灾害的监测、预报预警及防御提供理论依据。结果表明:夏玉米苗期干旱发生频率为31.5%,1966年后苗期气候呈湿润化趋势,在1968和2009年附近可能发生了气候湿润化的突变,整个分析期(1962—2018年)干湿变化包含13～18a、5～8a周期振荡;夏玉米穗期干旱发生频率为40.3%,2006年后穗期气候呈持续干旱化趋势,在1980和1997年附近可能发生了气候干旱化的突变,整个分析期干湿变化包含15～22a、6～10a周期振荡;夏玉米花粒期干旱发生频率为29.8%,1989年后花粒期气候呈持续干旱化趋势,可能在1992和2002年附近发生了气候干旱化的突变;夏玉米生长季干旱发生频率约为30%,生长季气候总体呈干旱化趋势,特别是1997年后持续干旱化,可能在1996年附近发生了气候干旱化的突变。     

基于SPEI的甘南高原气象干旱变化特征

干旱灾害是甘南高原发生最频繁的气象灾害之一,严重影响该地区农牧业生产和生态环境安全。利用1973—2022年甘南高原及周边31个气象观测站逐月降水和气温观测数据,选取标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI）表征气象干旱,采用Mann-Kendall检验和Sen’s slope估计方法,研究甘南高原年、季尺度的干旱时空分布及变化特征。结果表明：近50 a来,甘南高原年SPEI呈显著减小趋势,全域整体趋向干旱化,1986年为突变年。干旱变化趋势存在季节差异,夏、秋季呈干旱加剧趋势,春、冬季则相反。年和季SPEI变化趋势存在空间差异性,年和秋季全域呈干旱化趋势;夏季甘南高原中东部呈干旱加剧趋势,春季与夏季相似,但春季干旱加重区域和干旱化程度明显小于夏季;冬季整体呈干旱减轻趋势。甘南高原年和季节尺度不同等级干旱发生频率有明显的空间差异,高原中东部轻旱频发,高原南部中旱和重旱高发,特旱各区域发生频率均较低;高原西部干旱发生频率总体小于高原中东部。     

基于SPI的1961－2020年昌吉地区作物生长季气象干旱时空特征研究

基于昌吉地区7个气象站1961－2020年降水量资料，计算昌吉地区作物生长季标准化降水指数（SPI-7）。运用趋势分析法、M-K突变检验法和小波分析法探究了昌吉地区作物生长季SPI-7指数的年际和年代变化特征；在此基础上分析了作物生长季干旱的站次比和干旱强度的年际变化,并结合该区实际发生的旱灾对SPI进行了验证。结果表明：1961—2020年昌吉地区作物生长季标准化降水指数以0.08/10 a的速率呈微弱的正趋势（变湿），在年代变化趋势中呈现出变干-变湿-变干的变化波动, 1981年标准化降水指数由低到高突变；干旱强度呈增加趋势，干旱发生的区域面积有轻微减少的趋势；干旱强度在全区范围内主要为轻旱和中旱等级，并表现为全域性干旱和区域性干旱；空间分布上看干旱率最高区域在东部地区，轻旱主要集中在东部，中旱、重旱和特旱集中在西部地区，干旱强度大的区域大致分布在西部地区；在周期性变化方面，SPI指数存在着6年、9年、16年周期震荡；历史旱灾与SPI指数干旱评价结果吻合率较高，SPI指数在昌吉地区作物生长季的干旱监测与分析中具有较好的实用性。     

辽宁西部农作物生长季干旱风险及降水满足度研究*

[目的]掌握干旱灾害变化特征,为农业生产决策支撑,利用辽宁西部11个气象监测站1951—2017年气象观测数据,[方法]选用干湿指数作为干旱指标及其积分湿润指数方法,采用气候诊断分析方法,研究农作物生长季干旱变化特征,干旱风险程度,降水量对农作物的满意程度,并分析气象要素与干湿指数的相关性。[结果]结果表明：辽宁西部地区1951—2017年农作物生长季及各月时间尺度干湿指数呈减小趋势,干旱趋势明显,农作物生长季(5—9月)和9月成熟期干旱程度表现最为突出,从轻旱上升到中旱等级。农作物生长季降水的农作物满足度明显在下降,使干旱风险度明显升高。农作物生长季干湿指数年际变化在1995/1996年发生由高到低突变,突变后干旱程度升高0.8个等级；干旱风险度年际变化在1995/1996年发生由低到高突变,突变后干旱风险度升高14.0%；降水满足度年际变化在1998/1999年发生由高到低突变,突变后降水满足度下降17.7%。干湿指数与气温、日照时数、蒸发量、辐射呈负相关,与降水、风速、空气相对湿度呈正相关,其中干湿指数与气温、降水量、空气相对湿度有较强的相关性。[结论]辽宁西部地区干旱化日趋严重,调整农业结构势在必行。     

呼伦贝尔市新旧综合气象干旱指数应用对比

利用呼伦贝尔市4个气象台站1972—2013年逐日气象观测资料,计算逐日新的综合气象干旱指数MCI与旧的综合气象干旱指数CI,并对比两种干旱指数统计出的干旱日数、干旱强度,以及根据相应标准统计出的干旱过程和与实际干旱发生情况的吻合程度,分析新旧指数的优劣。结果表明,由于CI没有区分逐日降水量在指数中的权重,从而造成其跳变要多于MCI,而且MCI引入了近150天降水量的SPI并区分了冬、夏半年的权重值,避免了干旱指数对呼伦贝尔市冬季、初春干旱评价过重的问题。结合呼伦贝尔市实际的气候特点和干旱灾害发生实况,MCI更符合实际,适合业务应用。     

基于CI指数的黑龙江省作物生长关键期干旱变化

利用1961—2008年黑龙江省逐日气象观测资料,计算综合气象干旱指数（CI）,分析黑龙江省作物生长关键期（5—8月）气象干旱频率和气象干旱强度变化。结果表明：黑龙江省作物生长关键期干旱频率1960年最大为79%,1980年最小为58%,干旱频发中心位置变化不大,主要出现在松嫩平原西南部,但集中区向北转移。黑龙江省作物生长关键期干旱强度1960年为最强,其次为2000年,干旱强度最大区域基本稳定在松嫩平原西南部和三江平原中东部。2000年以来,作物生长关键期干旱频发且强度加大,北部渐频、渐强,原来较少发生干旱的三江平原干旱也时有发生且强度较大。     

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。     

大兴安岭林区生长季气温的变化分析

研究旨在分析大兴安岭林区生长季气温的变化特点及规律,从而提高气象灾害预警能力,为气象防灾减灾提供理论依据。基于大兴安岭林区8个气象站点1980-2018年逐日平均气温观测资料,运用趋势性分析、经验正交函数（EOF分析）、小波函数（Morlet小波）等统计方法,分析了大兴安岭林区生长季气温时空变化特征。结果表明：大兴安岭林区生长季平均气温呈增加趋势,自20世纪80年代以来生长季平均气温明显增加。生长季平均气温第1特征向量呈现一致正变化,区内低值中心在北极村附近,高值中心在呼玛附近,其振幅以西北向东南逐渐递减,受地理位置影响较大,区域特征明显。近38 a时间尺度上生长季平均气温存在28 a、22 a和8 a 3种明显的周期变化。     

巴楚县冬小麦生育期气温变化及其对小麦产量的影响

利用新疆巴楚气象站1984—2013年逐日气象资料,运用线性回归、趋势系数、异常度、Mann-Kendall突变检验等方法,分析了巴楚县多时间尺度气温的变化特征对冬小麦生长发育和产量的影响。结果表明:近30 a巴楚县冬季、春季平均气温均呈上升趋势,其中春季平均气温上升趋势显著,并于1998年发生了增暖性突变;寒冷日和酷冷日数均呈减少趋势,其中寒冷日数在1996年发生了减少性突变;稳定通过0℃界限温度的初日表现为提前、终日表现为推迟,持续日数则相应表现为增加趋势;日最高气温≥30℃日数呈增加趋势;冬小麦生长季内前期气温偏低,后期气温偏高是影响小麦产量的主要气候因子,其中抽穗、开花期的平均气温与小麦产量显著相关。     

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。     

基于DI的南澳县气象干旱演变特征

基于1962-2020年南澳县气象站逐日气象资料,采用干旱指数(DI)、线性趋势、M-K突变检验等方法研究了南澳县气象干旱的演变特征.结果表明:南澳县年平均气象干旱日数为113 d,以0.41 d/年的速率显著减少;季节性干旱明显,11月-次年3月为气象干旱多发期;1965和2019年为气象干旱日数突变减少的2个时段;年气象干旱日数存在20年的完整周期;平均每年出现2.1次气象干旱过程,过程平均日数49 d,干旱过程持续时间以10～60 d为主.     

关中夏玉米生育期气象干旱特征分析

利用1971—2012年宝鸡、泾阳、武功、长安、临潼、渭南、大荔7个地面气象观测站点逐日降水、标准化降水指数(ISP30、ISP60、ISP90)、和相对湿度指数(IM30)计算关中夏玉米生育期逐日有效降水和改进的综合气象干旱指数,采用趋势分析、滑动t检验及相关数理统计法分析了近42a关中夏玉米生育期干旱时空分布特征。结果表明:夏玉米生育期有效降水量总体表现出不稳定性,播种至出苗有效降水变化量最大;20世纪90年代初夏玉米生育期有效降水发生由多到少的突变,2002年出现由少到多的转变;7月上旬至8月下旬是夏玉米干旱多发时段;轻旱发生频率最高,为51.7%,发生频率随着干旱等级加重而逐渐降低;20世纪90年代是干旱多发且较为严重阶段,干旱过程累积强度强,且持续时间长,进入21世纪以后有减少趋势;关中西部干旱日呈减少趋势,东部呈增加趋势,有效降水量与干旱日变化相反,关中西部有效降水量呈增加趋势,东部有减少趋势。     

安徽省夏玉米生长季干旱时空特征分析

利用安徽省夏玉米主产区37个气象站点1961~2010年的气象资料,选取修订后的作物水分亏缺指数作为表征夏玉米干旱的指标,分析了安徽省夏玉米生长季内干旱频率的时空分布特征及表征干旱风险大小的干旱风险度的时空特征。结果表明:近50 a安徽省夏玉米不同发育阶段水分亏缺指数未发生显著变化,但夏玉米成熟后期的干旱现象有加重趋势;抽雄开花期是干旱频率及干旱风险较高的时段;从空间分布特征看,干旱频率与干旱风险度的空间分布特征相似,夏玉米营养生长阶段二者的高值区在淮北北部,而在夏玉米生长中后期,干旱主要发生在沿淮西部和江淮南部。整个生长季内,沿淮淮北西部是干旱高发和高风险区。     

基于MCI的内蒙古气象干旱强度特征分析

根据新修订的《气象干旱等级》(GB/T 20481—2017)国家标准,计算了内蒙古82个气象站1962—2017年4月至10月逐日气象干旱综合指数(MCI),利用相关性分析、M-K检验、EOF分解、Morlet小波等方法,分析了内蒙古不同区域干旱强度时空分布及变化特征,为开展基于MCI的气象干旱监测业务提供科学依据。结果表明:内蒙古地区MCI的监测结果与农业旱灾综合减产成数(C指标)具有较高的相关性。内蒙古春季干旱强度普遍较重,夏季干旱强度受地形影响明显,阴山以北、贺兰山以西干旱强度较重,秋季干旱强度相对较轻。从干旱的年际变化来看,春季干旱强度有减弱趋势,秋季有增强趋势,夏季干旱强度与年平均干旱强度无明显变化。EOF分析的前三个主要模态为全区一致、东西部相反和中部与东西部相反,其贡献率分别为55.2%、8.2%和5.0%。春季和夏季干旱强度的主要变化周期为3～4 a和6～7 a,秋季除短周期外还存在17～19 a的长周期,各季节在1995—2005年间还存在显著的1～2 a短周期变化,说明该时期内蒙古地区年际间的旱涝变化剧烈。