基于SPEI的黄淮地区夏季干旱时空异常特征及成因

选取黄淮流域及周边地区147个气象站1962—2015年逐月气温、降水观测资料,利用标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)分析了该地区近54 a夏季干旱变化及其异常成因。结果表明:黄淮地区近54 a夏季呈稳定略偏旱趋势,1990年代起该地区夏季经历了先湿后干的演变。EOF(经验正交函数)分析表明黄淮地区夏季SPEI的前3个模态为一致旱涝型、南北反位相型和东北-西南反位相型。该地区夏季偏旱年份为Ⅰ类或Ⅲ类雨型且夏季各月干旱成因有所不同,其中6月亚洲区极涡强度偏弱时,同期黄淮地区降水偏少,干旱频发;7月西太平洋副热带高压(副高)西伸脊点位置偏东(位于129°E以东),黄淮地区发生干旱的可能性较大;8月副高强度越弱,干旱风险越大。夏季青藏高原地面加热场强度偏强时,中高纬冷空气势力较弱难以影响到黄淮地区,同时,副高位置异常偏北偏西,导致该地区偏旱。     

公元1500年以来El Nino事件与中国降水分布型的关系

利用我国近500年旱涝等级资料和公元1500年以来的El Nino事件的记录，用合成分析方法，讨论El Nino事件的有关年份，中国东部夏季降水的空间分析特征。对1500—1990年间101例El Nino事件所作的El Nino当年的旱涝等级合成图表明:多雨地带在东北、黄淮地区和广东沿海，而干旱少雨地带在内蒙—甘肃和长江中下游地区；这101例El Nino事件结束后的第一个非El Nino年的合成图，则表明其旱涝分布型几乎正好与El Nino当年的相反。1951—1990年间的9例El Nino事件当年     

黄淮地区降水极值统计特征的研究

利用黄淮地区22个台站1956－2000年逐日降水资料，用交叉理论和EOF方法，计算并分析了黄淮地区日降水量≥25mm的极端降水特征，结果表明，黄淮地区各极值特征主要表现形式为全区一致型、南北差异型，东西差异型，黄淮地区降水极值频率及极值降水的平均持续时间都向于减少，大－暴雨的降水次数及每次降水的平均持续时间决定年降水量。     

黄淮地区汛期降水预测的一种前兆信号

为探讨黄淮地区汛期降水预测的物理因子,应用奇异值分解(SVD)技术研究了冬季北太平洋地区上空100hPa高度场与黄淮地区汛期降水场的时空结构及相互关系。结果表明其SVD分解的第一模态有较高的相关,一般1月份40~60°N,160°E~160°W的北太平洋地区上空100hPa高度场偏低(高)时,则黄淮地区汛期降水偏少(偏多),可作为预测黄淮地区汛期降水的一种前兆信号。     

旱涝灾害对农业产量的影响及对策

采用Ｚ指数和区域旱涝指数作为旱涝指标，探讨了旱涝灾害对农业产量的影响及旱涝成灾面积与年降水量、区域旱涝指数的关系，并提出了旱涝防御对策。     

中国东部旱涝型的研究

文章利用中国东部25个站524年（1470～1993年）的旱涝级别资料分析了中国东部旱涝的空间分布，比较了EOF方法和REOF方法的不同点，研究指出可用6个中心地区的旱涝情况来补充原来划分的6种旱涝型，使得旱涝中心更明确，旱涝分布更符合实际情况，突出体现了REOF在旱涝型研究中的优点。最后给出了近五百年中国东部的主要旱涝中心及特征。     

河南省夏季旱涝演变及趋势

利用Ｚ指数旱涝指标，分析了河南省各地夏季１０年时间尺度的旱涝演变，进行了夏季旱涝趋势拟合，并利用功率谱分析了河南省各地夏季旱涝变化周期。     

旱涝指数的研究

提出了一种新的区域旱涝指数及其旱涝标准的划分方法，并运用该指数对近50a（1951－2000年）来华北地区夏季旱涝进行了分析，通过与其他旱涝指数的比较分析，发现该指数能较合适地反映区域旱涝的程度和范围，且划分旱涝的标准较客观，具有一定的普适性。     

对流层低层两类偏东风气流上物理量分布特征

山西是水资源缺乏省份之一。为了较准确掌握旱涝成因,本文对气候旱涝与农业旱涝的不同意义作了分析,并对几种旱涝指标及气候与农业旱涝的差别进行了简述,以进一步发展节水农业,促进水资源的合理利用。     

内蒙古呼盟农区旱涝分析及预报

针对影响呼盟农业生产的主要气象灾害－－旱涝进行了全面系统的分析。建立了较为客观符合实际的旱涝指数；利用K－均值法选取了农区代表站；列出了呼盟农区旱涝年表；指出了旱涝出现的基本规律；对旱涝出现的前期和同期500百帕环流特征进行了综合分析。发现呼盟农区春夏季旱涝虽然和乌拉尔山上空500百帕高度、鄂霍茨克海上空500百帕高度，东亚大槽强度及西风带强弱有关，但相关最密切的还是西太平洋副热带高压及北半球500百帕月平均极涡中心强度。在对旱涝环流特征综合分析的基础上，用数理统计方法建立了旱涝预报方程，指出了旱涝造的危害。     

黔南州1989-2019年暴雨时空分布特征及风险落区分析

本文利用贵州省黔南州12个国家级自动气象站1989-2019年的地面降水观测资料,采用气候倾向率、线性回归、Kriging法、滑动t检验、暴雨风险因子加权分析等方法,分析了黔南州1989-2019年暴雨时空分布特征及风险落区,主要得出以下结论：(1)黔南州暴雨日数呈现增长趋势,暴雨主要出现在5-9月,大暴雨主要出现在5-8月。(2)暴雨在黔南州有两大中心,分布位于中东部的都匀地区和西部的长顺地区;黔南州大暴雨主要在都匀至三都地区,其次影响长顺地区。(3)黔南州大部分地区暴雨均呈现增加趋势,暴雨气候倾向率主要有三个强中心,分别为长顺、贵定、三都。(4)6月暴雨集中在都匀地区,7-8月南多北少,9月东部西部多、中部偏少;大暴雨5月东部西部多、北部东南部偏少,6月集中在东部都匀、三都地区,8月主要集中在东部三都、西部长顺地区。(5)暴雨日数在2013年前后存在一次突变,暴雨历史风险落区与趋势风险落区大值区主要在东部及西部地区,高风险与较高风险面积和的占比分别为黔南州总面积的30.3%、28.1%。     

通辽市近50年气候变化分析

利用通辽市7个气象台站1959—2008年平均气温、降水量、日照时数资料,用趋势分析和累积距平、信噪比、F检验等方法,分析通辽市近50年的气候变化特征。结果表明:(1)年平均气温上升趋势显著,近50年增温1.9℃,且通过0.001显著检验,突变发生在1988年,近10年是最温暖时期。其中南部、西部升温较少,北部、东部升温较多。四季均温变化与年均温趋势一致,但略有差异。增温幅度最大为冬季,其次为春季,最小为夏季;突变时间最早为秋季、发生在1987年,最晚为夏季、发生在1994年。(2)年降水量呈减少趋势,近50年约减少71mm,且通过0.10信度检验,南部的库伦和北部的鲁北减少最为显著。四季降水量的变化不同步,夏、秋季减少,冬、春季稍有增加。年降水量呈阶段性变化,目前是降水量最少时期。年日照时数西南部及扎旗北部是增多的,其余地区明显减少。     

基于NCEP-GEFS回算资料的我国极端温度变化特征研究

利用美国NCEP全球集合预报系统(GEFS)历史回算资料和中国均一化格点观测数据,分析了我国近30 a来极端温度变化特征,重点考察了该模式预报系统对这一变化特征的刻画性能。通过估算格点观测和模式资料中2 m温度的历史气候百分位,分析了我国冬夏两季极端温度的气候特征以及极端温度日数的气候分布和多年变化趋势。结果表明,我国冬季极端低温和夏季极端高温的空间分布表现出较强区域性特征:东北、华北和青藏高原区域冬季极端低温的百分位阈值对应的温度较低,而华南、西北和长江流域夏季极端高温的阈值温度则较高;近30 a来我国夏季平均温度和极端高温日数几乎都呈现上升趋势,冬季平均温度则在我国大部分区域呈上升趋势、西北和东北部分地区呈下降趋势,相应地冬季极端低温日数在大部分区域呈下降趋势、仅在西北、东北和华南部分地区略有上升。NCEP-GEFS回算资料能较好地再现我国冬夏两季平均气温、冬季极端低温和夏季极端高温日数的气候趋势和年际变化,但在各区域都有不同程度的冷偏差,冬季偏差明显大于夏季,并随着预报时长的增加,冬季冷偏差逐渐增强,而夏季冷偏差则逐渐减弱。因此,本文建议采用基于百分位阈值的相对极端性定义,可自动修正模式分析场和预报场中的系统性偏差。     

基于SPEI指数的近58 a甘肃省干旱特征分析北大核心

利用甘肃省19个气象站点1960—2018年逐月平均降水量、气温等数据,应用标准化降水蒸散量指数(Standardized Preapitation Evapotranspiration Index,SPEI)、Penman-Monteith模型、小波分析等方法分析了甘肃省近58 a不同时间尺度干旱事件的时空演变特征。结果表明:月尺度干旱频率3月最高,2月最低;季尺度上秋季干旱最严重,春季次之;冬季干旱化趋势最慢,春季最快。近58 a甘肃省SPEI指数呈下降趋势,年尺度SPEI指数存在8 a、12 a、26 a的周期。干旱发生频率在年尺度和月尺度上的分布较为一致,河西走廊东段与甘南州地区频率较低,酒泉北部地区与甘肃省东、中部地区频率较高;季尺度上,春季兰州与武威南部地区频率较高,庆阳地区频率最低;夏季为白银与武威北部地区频率最高,张掖中部地区、白银北部地区以及临夏、庆阳、平凉地区最低;秋季频率最高的地区为兰州东部、定西东北部以及嘉峪关地区,最低的地区在酒泉、张掖、武威北部及平凉中部地区;冬季高值区在平凉,低值区在武威与甘南。干旱发生强度最高的地区为张掖,其次为酒泉、庆阳及白银等地区,最低的区域位于甘肃西南地区。酒泉、嘉峪关等地区干旱化程度逐年加剧;甘肃东南地区干旱速率较西北地区慢;中西部地区干旱化速率最慢,且甘南北部与武威西南部地区有湿润化趋势。     

CI综合气象干旱指数在宁夏的本地化修正及应用

利用宁夏20个气象观测站近50a逐日平均气温和降水资料,采用累积频率法对CI综合气象干旱指数进行了本地化修正。通过对比分析,修正后的指数对干旱的演变反映更为合理,对干旱事件的监测效果更好,适宜在宁夏应用。其应用分析表明：麻黄山、海原、固原、西吉4地春季、夏季和秋季各季节的干旱日数均增加,强度均增强;秋季所有地区干旱日数增多,强度增强,且大部分地区秋季干旱日数增加幅度最大;固原及以北地区的干旱增加趋势明显高于南部阴湿地区,且干旱中心向西转移,21世纪以来同心和兴仁变为干旱中心。干旱事件中大部分干旱等级的日数与干旱日数和强度具有相同的变化趋势;春季大部分地区重旱和特旱日数的增加对其干旱日数的增加贡献率最大;夏季,盐池、麻黄山、固原和泾源特旱日数的变化对干旱日数变化贡献率最大;秋季,大部分地区中旱日数的变化对干旱日数变化的贡献率最大。21世纪以来,春夏季大部分地区干旱事件频率达到年代最高或次高值,且中部干旱带频率高于南部山区,大部分地区特旱日数达到年代最大值;秋季干旱事件频率减小,所有地区各干旱等级日数明显少于1980年代和1990年代。     

1981—2020年贵州省降雪时空分布特征

利用1981—2020年贵州省降雪日数、初始日期、终止日期资料,分析了贵州降雪的气候特征,以及降雪日数与海拔高度、纬度的关系。结果表明：1） 贵州降雪日数西北多、南少,大值中心位于贵州西北部;降雪日数整体偏少,呈逐渐减小的趋势,2012年为突变点,整体上降雪日数每10 a减少1.6 d。降雪从11月开始出现,持续到次年3月,主要集中在冬季;开始时间集中在08—10时和20—21时;降雪具有明显的间歇性特征,降雪天气过程中仅发生1次降雪的占全部降雪过程的48.1%,主要在贵州南部,持续3 d及以上的过程集中在贵州中北部。2） 降雪初始日期集中在12、1月,最早11月;终止日期集中在2、3月,最晚4月。贵州中北部开始降雪多为12月,终止降雪多为2月;南部初始多为1月,终止降雪多为1—2月。贵州中北部降雪期更长,开始到结束间隔约为60—129 d,而南部大部为40 d以下,全省平均54 d。3） 降雪日数随着海拔高度每升高100 m增加2.3 d,纬度每增加1°增加11.4 d。     

基于NCEP资料的近30年夏季青藏高原低涡的气候特征

基于NCEP/NCAR再分析资料并通过人工识别与天气图对比,本文对1981～2010年夏季高原低涡的气候特征进行了统计分析,对比研究了高原低涡高发年和低发年的大气环流场和低频分量场的特征,主要结果有:（1）近30年来夏季高原低涡平均每年生成32个,低涡发生频数呈现较明显的增多趋势,并具有较强的年际变化特征,低涡频数在2000年和2005年出现显著突变,在2000年由增多趋势转为减少趋势,在2005年又转为增多趋势,同时低涡频数具有显著的准5年、准9年和准15年周期振荡,6月生成的高原低涡呈减少趋势,而7月和8月生成的高原低涡均呈现增多趋势;（2）夏季高原低涡生成源地主要集中在西藏双湖、那曲和青海扎仁克吾一带,其中高原中部涡占50.8%,西部涡占27.0%,东部涡占22.2%,6月、7月和8月生成的高原低涡分别占夏季低涡总数的44.7%、29.9%和25.4%,高原低涡生成时绝大多数为暖性涡,占总数的90.7%。近30年来平均每年夏季有1.3个高影响高原低涡移出高原并在下游大范围地区产生强降水天气;移出的高原低涡以东移为主,占移出高原低涡的56.4%,而东北移和东南移的分别占移出高原低涡的20.1%和20.5%;（3）高原低涡高发年,低层的大气环流场和低频大气环流分量场均表现出较强的水平辐合及偏南气流,高层的青藏高压在高原主体范围内较气候态偏强;高原低涡低发年的情况则与之相反,伊朗高原上空的气旋、青藏高原低槽和高原南侧反气旋的配置对高原低涡的发生具有重要作用。     

辽宁降水分区变化特征及夏季降水影响因子分析

根据1961—2000年辽宁地区降水资料,将辽宁地区降水划分为4个区,分析各分区降水的年际、年代际、季节变化以及周期特征。结果表明:辽宁南部和东南部地区降水明显减少;自20世纪90年代开始,东南部和南部地区降水显著减少,而中部地区降水增加;东南部地区的夏冬季和南部地区的冬季降水减少,西部地区春季降水增多。周期特征为春季和冬季周期为2 a或4 a,夏季和秋季为10 a。各分区夏季降水的影响因子不同,辽南地区多雨年东亚槽明显加深,东南区多雨年东亚槽略有加深并且偏东;南部和东南部夏季降水与副热带高压系统相关显著;各区夏季降水与太阳黑子负相关较好,其中8月相关显著,南部和中部相关性均好于东南部和西部地区。     

广西2004年气候特点及其影响评价

2004年(1～12月)广西平均气温偏高,降水量偏少,日照时数偏多。降水时空分布不均,大部地区出现严重冬春连旱和秋旱,部分地区出现不同程度的暴雨洪涝灾害。另外,霜(冰)冻、低温阴雨、强对流天气、高温天气、寒露风、寒潮等也造成了不同程度的影响。2004年没有热带气旋影响广西。气候对农业的影响有利有弊,对水电的影响属偏差年景,对交通运输、盐业的影响属偏好年景。     

影响云南空气质量的风场特征分析

利用美国NCEP/NCAR风场再分析资料和云南高空、地面、高山风塔实测风资料,对云南地区的大气风场特征进行了分析。结果表明,云南对流层中低层大气风场常年盛行偏西气流,风向稳定,尤以西南风最多,冬-春-夏-秋四季风场变化特征明显。腾冲、思茅高空盛行风向以西风为主。云南除滇东北、滇东南和局地地形影响外,大部分地区近地面全年以盛行西南风为主。山区全年盛行风向以西南风为主。云南近地面年平均风速1.9m/s,北部大于南部,东部大于西部,冬春季风大,夏秋季风小,风速日变化特征显著。昆明地区大气边界层存在逆温现象,冬季突出,夏季微弱,秋冬春季频率高,夏季频率低。云南空气污染具有干湿季分布特点,1-5月为主要污染时段,冬春季节存在西南和东北两条污染传输通道。