泰山近50年气候变化特征

根据泰山气象站1955-2004年气温及降水资料,从年、季平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量变化趋势及异常年份的分析等角度对泰山近50年来的气候变化作了较全面的分析.分析表明:近50年泰山的年平均气温、平均最高气温、平均最低气温都呈上升趋势,20世纪90年代增温尤其明显;各季节气温变化趋势不同,冬季变暖趋势最明显,其中平均最低气温升高最为显著;近50年年降水量呈明显下降趋势,其中20世纪80年代降水量最少.秋季降水呈下降趋势,而冬季在70年代为多雨期,夏季在80年代为多雨期,春季在70年代为少雨期.     

1951—2005年营口市气温变化特征分析

对1951—2005年营口市年和逐月平均气温和极端气温变化特征的分析表明：近55 a来营口市年平均气温呈递增趋势,其中平均最低气温的增温趋势最强、平均气温次之、平均最高气温最弱。极端最高气温与年平均气温的变化趋势不同,呈现出前30 a递减、近30 a递增,近20 a气候变暖更为突出;各月极端最高气温变率差异不明显。近55 a营口市年极端最低气温呈递增趋势,近30 a较近55 a显著递增,但近20 a则稳定少动;各月极端最低气温均呈递增趋势,冬季递增趋势最强、夏季最弱;城市化发展及工业化引起的热岛效应是营口市显著增温的重要原因,而全球变暖的大背景则进一步加强了增温趋势。     

近50年庐山气温和降水变化趋势分析

利用庐山气象站逐月观测资料,对1956—2005年庐山气温和降水的变化趋势进行了分析。结果表明,近50 a庐山年平均气温上升了0.8℃,其中冬季上升最明显,为1.5℃;夏季呈下降趋势,为0.2℃。20世纪60年代庐山年平均气温、夏季最高气温下降最为明显,1996年以后上升最为明显。年降水量自1996年起明显下降。庐山的年最高气温、年最低气温、秋季平均气温、秋季最高气温、春季最高气温、春季最低气温在1998年发生了均值突变,冬季最低气温则在1992年前后出现了均值突变;夏季降水在1995年出现均值突变。     

朔州市气温和降水变化特征分析

朔州市的年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温自20世纪70年代中期以来呈上升趋势，进入90年代后，这种趋势有所加快，尤其以冬季升温最为明显。年平匀气温以0．43℃／10a的速度上升；平均最低气温升温幅度明显高于平均最高气温；年平均降水量略呈下降趋势，主要是由夏季降水减少所致。     

1951---2005年营口市气温变化特征分析

通过对1951--2005年营口市逐年和逐月气温变化特征分析,结果表明：近55a营口市年平均气温呈递增趋势,其中平均最低气温的增温趋势最强、平均气温次之、平均最高气温最弱。极端最高气温与年平均气温的变化趋势不同,呈现出前30a递减、近30a递增,近20a气候变暖更为突出;各月极端最高气温变率差异不明显。近55a营口市年极端最低气温呈递增趋势,最近30a较近55a显著递增,但近20a则稳定少动;各月极端最低气温均呈递增趋势,冬季递增趋势最强、夏季最弱。城市化发展及工业化引起的热岛效应是营口市显著增温的重要原因,而全球变暖的大背景则进一步加强了增温趋势。     

乌鲁木齐城市化进程对局地气候变化的影响研究

利用1976—2014年乌鲁木齐城区和郊区两个气象站的气温、降水、相对湿度和风速气象数据及1995—2014年乌鲁木齐市城市发展数据,运用线性趋势对比分析城区和郊区各气候要素的年际变化特征;采用相关分析法对城市化因子和气候要素进行了探讨。结果表明:城、郊区气温均呈明显的上升趋势,城区的年均气温高于郊区;城区降水量是郊区的3.93倍,增长速率是郊区的3.98倍;各年代城区相对湿度比郊区大,但呈下降趋势,郊区呈上升趋势;各年代郊区风速大于城区,郊区风速约为城区的2.35倍,均呈下降趋势。近20 a,乌鲁木齐城市化进程加快,对局地气候影响明显,其中对平均气温和相对湿度的影响最为显著。     

1978—2008年城市化对北京地区气温变化影响的初步分析

应用北京地区20个常规站1978-2008年经均一性序列多元分析方法均一化处理的气温数据,初步分析了北京地区城市化对年平均和不同季节日最高、最低以及平均气温的影响。结果表明,1978—2008年,年平均日最低、平均气温空间分布自北向南、自西向东,温度逐渐升高,在城区达到最高,日最高气温表现为从西向东南逐步升高,在城区形成较为明显的热岛。温度变化趋势表明,各站日最低气温、平均气温、最高气温均呈升温趋势。城市化对北京地区城区及近郊区站点日平均气温和最低气温影响最大,对自北部佛爷顶至昌平到城区一带站点的最高气温影响最大。城市化对北京(观象台)站的增温影响最为明显,对城区站点温度平均的增温影响次之,对全市站点温度平均的增温影响最小。城市化对观象台站、城区站点平均、全市站点平均日平均气温、最低气温的年平均、各季节均非常显著,其中在秋季影响最大,对日最高气温的影响则是在夏季最大。     

城市化对宁波地区极端气温及人体舒适度的影响

利用浙江省沿海宁波市鄞州站(城区)和石浦站(海岛)1956—2018年逐日最高气温、最低气温、相对湿度和风速资料,结合宁波1978—2017年城市化进程参数,研究城市化进程对人体舒适度气象指数(BCMI)及相关气象要素的影响。结果表明:(1)宁波沿海城市城区和海岛年平均最高气温、最低气温均呈增高趋势,城市化进程对城区最高气温、最低气温增幅的贡献率分别为32.3%、48.8%;(2)城市化导致城区年平均相对湿度呈减小趋势,海岛站相对湿度变化不明显;(3)城区和海岛年平均风速均呈减小趋势,城区风速突变年份相对更早,但风速的减小主要是气候自然变化所致,与城市化进程关系不大;(4)气温对人体舒适度指数BCMI的影响最大,城区夏季和冬季极端气温下的BCMI均表现出增大趋势,夏季往炎热不舒适方向发展,冬季则往舒适方向发展;(5)宁波城市化进程参数K与城区BCMI表现出明显的正相关性,城市化进程对城区夏季最高气温和冬季最低气温增幅的贡献率分别为57.8%和46.1%。     

城市化进程对湖南长株潭地区气温变化的影响

利用1961~2012年湖南省长株潭地区8个气象站的逐日气温观测数据,以郊区站作为背景场,分析了长株潭地区城市化对年和季平均气温、最高气温、最低气温的影响,在此基础上结合1990年代后长沙市人口、GDP及建成区面积,探讨了城市化进程与城乡温差的关系。结果表明:近52 a来长株潭地区呈现增温趋势,年平均气温、最高气温、最低气温的城市化影响贡献率分别为24.0%、21.2%、15.2%,城市化对长株潭地区年平均气温影响最大,年最高气温次之,年最低气温影响最小。城市化贡献率的最大值都出现在夏季,而其最小值平均气温和最低气温出现在冬季,最高气温出现在春季。城乡温差与长沙市人口、GDP呈显著正相关,相关系数分别为0.69、0.41,表明城市化进程对城区的气温变化有显著影响。     

1971—2010年京津冀大城市热岛效应多时间尺度分析

利用1971—2010年均一化的京津冀区域逐日气温数据与质量控制后的2011年自动站逐时气温数据,分析了北京、天津和石家庄热岛效应的多尺度时间变化特征。结果表明,三个城市平均、最高和最低气温的热岛效应呈非对称性特征,最强为最低气温的热岛效应,其次为平均气温的热岛效应,最弱为最高气温的热岛效应。北京平均气温的热岛效应最强,其次为天津,石家庄相对较弱,石家庄平均气温的热岛效应近40年呈显著上升趋势,每10年达0.13℃。石家庄最高气温的热岛效应最强,其次为北京,最小为天津,近40年北京最高气温的热岛效应呈缓慢上升趋势,每10年增加0.06℃,石家庄变化不明显,天津呈微弱下降趋势。最低气温的热岛在北京最强,其次为天津,最小为石家庄,近40年最低气温热岛效应天津呈明显上升趋势,每10年增加0.18℃,其次为石家庄,北京呈微弱下降趋势。三个城市的平均气温、最低气温的热岛效应季节变化通常表现为夏季较弱,冬季最强。三个城市最高气温的热岛效应季节变化差异较大,北京10月热岛效应最弱,其他月份变化不大;天津热岛效应6月最弱,在1或12月最强;石家庄4和5月热岛效应最强,10月热岛效应最弱。由2011年自动站数据得到的平均气温热岛效应与1971—2010年的40年平均得到的平均气温的热岛效应季节变化具有类似的规律。2011年自动站热岛效应在一天中表现为白天热岛强度较低,而夜间热岛强度较高。     

北京市能源系统气候变化脆弱性分析与适应建议

1951-2014年,北京市年平均气温以0.37℃/10a的速度上升,且热岛效应强度和范围增大。随着北京城市化发展,气候变化给北京市能源系统带来的额外压力也趋于显著。本研究着重分析了气候变化条件下能源系统的脆弱性。研究结果表明,气候变化下北京市能源系统的脆弱性主要表现在高温天气条件下,电力需求负荷超过电力供应系统设计最大负荷;低温条件下,天然气供应短缺;极端天气给能源生产、能源供应和能源运输造成威胁。针对北京市能源系统的脆弱性,借鉴国际经验,提出了北京市能源系统提升气候变化适应能力的短期战略和长期战略,并分别从政策、技术和管理方面提出了短期战略的适应建议。     

北京1841年以来均一化最高和最低气温日值序列的构建

长期连续的日值观测资料是研究百年来极端气候事件及其变化特征的重要基础支撑.目前中外由于缺乏可靠的逐日百年尺度气候资料,使得20世纪50年代以前的极端气候变化规律仍然没有得到很好的认识.基于国家气象信息中心收集整理的日最高和最低气温观测资料,构建北京1841—2019年气温日值序列.首先,通过数据质量控制剔除原始基础资料...     

北京郊区草地夏季能量收支平衡的数值模拟

北京郊区地表能量分配可能影响北京地区的天气和气候。为了进一步检验陆面过程模式对北京郊区具有代表性的稀疏草地地表能量分配的模拟能力,利用原版和改进版简化生物圈模式(SiB2,Simple Biosphere Model 2)模拟了2010年7月22日-8月5日期间北京郊区阳坊镇坦克打靶场草地的辐射平衡、能量收支以及地表热通量。并将模拟结果与实际测量的数据进行对比,结果表明:1)原版SiB2低估净辐射11.32%,改进版SiB2则低估净辐射5.81%,主要原因是改进版SiB2更新了土壤热传导率计算方法,从而提高了土壤温度(包括地表温度)模拟结果的精度,进而改善了地表向上的长波辐射模拟结果的准确性;2)改进版SiB2同时改善了感热通量和潜热通量的模拟结果,但是原版SiB2和改进版SiB2均低估了土壤热通量。     

1961—2010年云南干湿气候变化

利用15个站点1961—2010年日照时数、降水量和平均温度等气候资料,计算云南5个区域各季节相对湿润度指数,分析云南干湿气候变化特征。结果表明,相对湿润度指数可定量、准确地表达云南各区域自然气候干湿程度,能客观反映云南干湿气候的波动变化和区域性差别。20世纪90年代中期以来,云南干季、雨季潜在蒸散量呈增大变化趋势,同期降水量有减小的趋势变化,从而在气候变暖背景下引发云南气候的干旱化趋势。干季各地相对湿润度指数年际波动变化大,年代际差异明显;雨季各地干湿状况年际波动相对较小,且呈现明显的周期性波动变化趋势。云南5个区域的干湿气候变化既有一致性也有差异性：滇中和滇西南比较一致,滇西北与滇东南差异明显,滇西北与滇东北雨季差异突出、干季较为相似。     

气候变化及其对农作物生产潜力的影响

利用国家气象中心整编的1951—1990年全国160站年、月平均气温和总降水量,的资料序列,计算和分析了我国近40年的气候变化,讨论了我国气候变化的区域性和季节性差异;计算了各站的年作物光温生产潜力,探讨了气象变化对农业生产的影响。     

典型低碳宜居社区人居气候舒适性评价

利用武汉观象台近32年气象资料及区域加密站近5年资料,计算了近10年武汉市入四季日及四季长度,并与近30年四季变化特征进行了比较。采用以温湿指数、风效指数及体感温度指数为基础的人居环境气候舒适度评价指标体系,对武汉市一个典型低碳宜居社区进行人居气候舒适性区划。结果表明：近10年来武汉市夏季延长,春秋冬季略微缩短,城市人居气候舒适日在减少;典型低碳宜居社区近10年平均人居气候舒适季129天,供冷季72天,除湿季74天,冷季34天,供暖季132天。社区人居气候舒适性评价结果可以为社区能源科学调度、合理利用自然气候资源提供依据。     

Changes in the onset and length of seasons from an ensemble of regional climate models over Spain for future climate conditions

This study analyses the length and onset of the four seasons based on the annual climatic cycle of maximum and minimum temperatures. Previous studies focused over climatically homogeneous mid-high latitude areas, employing fixed temperature thresholds (related to climatic features such as freezing point) that can be inadequate when different climate conditions are present. We propose a method related to the daily minimum and maximum temperature 25th and 75th point-dependent climatic percentiles. It is applied to an ensemble of regional climate models (RCMs) of 25-km horizontal resolution over the peninsular Spain and Balearic Islands, where a large variety of climatic regimes, from alpine to semi-desertic conditions, are present. First, baseline climate (1961–2000) ERA40-forced RCM simulations are successfully compared with the Spain02 daily observational database, following astronomical season length (around 90 days). This result confirms the validity of the proposed method and capability of the RCMs to describe the seasonal features. Future climate global climate model-forced RCMs (2071–2100) compared with present climate (1961–1990) simulations indicate the disappearance of winter season, a summer enlargement (onset and end) and a slight spring and autumn increase.     

Seasonal Prediction of Spring Dust Weather Frequency in Beijing

In this paper, seasonal prediction of spring dust weather frequency (DWF) in Beijing during 1982-2008 has been performed. First, correlation analyses are conducted to identify antecedent climate signals during last winter that are statistically significantly related to spring DWF in Beijing. Then, a seasonal prediction model of spring DWF in Beijing is established through multivariate linear regression analysis, in which the systematic error between the result of original prediction model and the observation, averaged over the last 10 years, is corrected. In addition, it is found that climate signals occurring synchronously with spring dust weather, particularly meridional wind at 850 hPa over western Mongolian Plateau, are also linked closely to spring DWF in Beijing. As such, statistical and dynamic prediction approaches should be combined to include these synchronous predictors into the prediction model in the real-time operational prediction, so as to further improve the prediction accuracy of spring DWF in Beijing, even over North China. However, realizing such a prediction idea in practice depends essentially on the ability of climate models in predicting key climate signals associated with spring DWF in Beijing.     

北京气候变暖与主要极端气温指数的归因分析

在对资料进行均一化处理的基础上,分析了北京1960—2008 年气候变暖及主要极端气温指数的统计特征,并应用格兰杰检验法对其进行归因分析。结果表明:(1) 近49 a 来北京年平均气温增速约为0.39 ℃/(10 a),气候增暖具有明显的非对称性。(2) 霜冻指数和气温年较差呈下降趋势,降幅为3.9 d/(10 a)和0.8 ℃/(10 a)。生长季指数、暖夜指数及热浪指数则呈上升趋势,增幅平均达3.0 d/(10 a)、0.75%/(10 a)和1.5 d/(10 a)。(3) 北京年平均气温是霜冻指数、生长季指数及暖夜指数发生变化的格兰杰原因。虽然年平均气温与热浪指数在不同滞后期均具强相关性,但是检验表明它们之间并无显著的因果关系,很可能是由于某种原因导致的一种统计上的伪相关现象。      

Projections of Annual Mean Air Temperature and Precipitation over the Globe and in China During the 21st Century bythe BCC Climate System Model BCC_CSM1.0

Evaluating the projection capability of climate models is an important task in climate model development and climate change studies. The projection capability of the Beijing Climate Center (BCC) Climate System Model BCC_CSM1.0 is analyzed in this study. We focus on evaluating the projected annual mean air temperature and precipitation during the 21st century under three emission scenarios (Special Report on Emission Scenarios (SRES) B1, A1B, and A2) of the BCC_CSM1.0 model, along with comparisons with 22 CMIP3 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 3) climate models. Air temperature averaged both globally and within China is projected to increase continuously throughout the 21st century, while precipitation increases intermittently under each of the three emission scenarios, with some specific temporal and spatial characteristics. The changes in globally-averaged and China-averaged air temperature and precipitation simulated by the BCC_CSM1.0 model are within the range of CMIP3 model results. On average, the changes of precipitation and temperature are more pronounced over China than over the globe, which is also in agreement with the CMIP3 models. The projection capability of the BCC_CSM1.0 model is comparable to that of other climate system models. Furthermore, the results reveal that the climate change response to greenhouse gas emissions is stronger over China than in the global mean, which implies that China may be particularly sensitive to climate change in the 21st century.