东北地区自然采暖期气温及采暖指标的时空变化特征分析

利用辽宁、吉林、黑龙江省1952-2010年17个观测站平均气温和最低气温资料,采用采暖强度、气温趋势倾向和M-K检验方法,分析东北地区采暖期气温变化特征及变化规律。结果表明:东北地区采暖期平均气温、最低气温均呈上升趋势,最低气温低于-25℃的天数明显减少;近58年平均气温趋势倾向值为0.27℃/10a,最低气温趋势倾向值为0.42℃/10a,特别是近10年来上升趋势明显,平均气温倾向值达到0.75℃/10a;最低气温趋势倾向值达到0.83℃/10a,最低气温的升温趋势高于平均气温,采暖期气温突变发生在1983年。东北地区采暖开始时间呈推迟趋势,采暖结束时间呈提前趋势,从而使采暖期天数缩短。东北地区采暖期长、采暖强度也强,大部分出现在20世纪80年代中期以前;采暖期短、采暖强度也弱,都出现在80年代中期以后。     

近55a来中国严寒和寒冷地区主要城镇采暖气候条件的变化研究

近半个世纪以来气候变暖明显,全球过去50 a年平均气温线性趋势达到0.13°C/10 a,而中国近50 a年平均气温线性趋势几乎是全球的2倍,其中冬季增温速率高达0.39°C/10 a。中国的气候变暖对严寒和寒冷地区的采暖耗能无疑会产生显著影响。文章以中国《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JCJ26-95中附录A所列的严寒和寒冷地区84个主要城镇为研究对象,分析了这些城镇1951年以来采暖期长度、采暖强度的趋势变化速率,结果表明,采暖期长度和采暖强度大多呈减少趋势,其中采暖期长度减少比较明显的是东北及内蒙古自治区大多城镇,减少速率在-5d/10a～-3d/10a之间;采暖强度减少趋势更加明显。为了研究采暖气候条件的平均状况,本文计算了最近30 a(1976～2005年)采暖期长度及采暖强度的平均状况,并与1951～1980年30 a均值进行了比较,发现东北地区大多城镇采暖期长度减少超过5 d;东北地区和内蒙古自治区大多城镇采暖强度减少超过200℃.d。对近30 a采暖期采暖耗煤变化率的研究表明:除四川省的康定外,其它城镇建筑单位面积耗煤量由于气候变暖采暖耗煤变化率均有一定程度减少,其中个别城镇减少量超过10%。     

吉林省冬季气温变化对采暖期的影响

利用1960—2009年吉林省46个测站平均气温和最低气温资料,利用采暖强度、采暖指数、气温趋势倾向和M-K检验方法,分析吉林省采暖期气温变化特征及变化规律。结果表明：吉林省采暖期平均气温、最低气温均呈上升趋势,低于-20℃的日数明显减少。近50 a平均气温、最低气温趋势倾向值为0.24℃/10 a、0.42℃/10 a;特别是近10 a来上升趋势明显,平均气温、最低气温倾向值为0.84℃/10 a、1.25℃/10 a,最低气温的升温趋势较为明显。吉林省采暖开始日呈推迟趋势,采暖结束日呈提前趋势,从而使采暖期日数缩短。根据突变分析,采暖期气温变化的突变年为1985年。吉林省采暖期长、采暖强度强的年份大部分出现在20世纪80年代中期以前;采暖期短、采暖强度弱的年份多出现在80年代以后。采暖指数分析表明,20世纪80年代中期以前,采暖指数以正值为主;80年代中期以后,采暖指数以负值为主,90年代均为负值,但在近10 a采暖指数波动幅度加大。由于采暖强度降低、采暖期日数缩短,合理利用气温条件开展采暖工作,可以减少向大气排放CO2、SO2和NO2,对减缓气候变暖、改善大气环境质量有重要的现实意义。     

枣庄近48年采暖期气候条件变化分析

根据国家规范中关于采暖气候条件的规定,利用枣庄市气象局1960—2007年的气象资料,统计分析了枣庄11月—次年3月份气温变化情况,得到枣庄市采暖期的采暖初、终日期、采暖期长度、采暖强度,为枣庄城市集中供热决策管理提供参考依据。结果表明:①枣庄采暖期多年平均开始日期为11月30日,结束日期为3月5日,采暖长度为96天,年平均采暖强度为377℃·d;②近48年,枣庄市冬季采暖期缩短,采暖强度倾向率为-46.98℃·d/10a,变暖趋势明显。③采暖期内,12月27日至次年2月4日是一年内最冷的时段,日平均气温低于0℃以下的时间为38天,需要的采暖强度最大。     

西安采暖期气温变化对供暖的影响

利用1961—2011年气温资料分析了西安年平均气温及采暖期间平均气温变化特点与采暖指标的特征,结果表明:20世纪90年代前年平均气温较低,多在14℃以下,1984年最低,为12.7℃,1994年之后温度较高,多在14℃之上,近50a平均温度每10a上升0.44℃;50a间采暖季平均每10a上升0.51℃;各指标的年代际变化并不一致,其中80年代后供暖强度低于平均值,90年代后采暖结束较早,且供暖期度日数均低于近50a平均值(1 734.4℃·d),2000年后,采暖开始较迟,且采暖期较短,低于50a平均值(107d);年平均温度升高1℃,西安1年度日数减小206℃·d,采暖日减少9d。相对于1971—2000年的平均值,西安2001—2010年因气候变暖每年平均节能17.8%。     

西安采暖期气温变化对供暖的影响

利用1961—2011年气温资料分析了西安年平均气温及采暖期间平均气温变化特点与采暖指标的特征,结果表明：20世纪90年代前年平均气温较低,多在14℃以下,1984年最低,为12．7℃,1994年之后温度较高,多在14℃之上,近50a平均温度每10a上升0．44℃;50a间采暖季平均每10a上升0．51℃;各指标的年代际变化并不一致,其中80年代后供暖强度低于平均值,90年代后采暖结束较早,且供暖期度Et数均低于近50a平均值（1734．4℃·d）,2000年后,采暖开始较迟,且采暖期较短,低于50a平均值（107d）;年平均温度升高1℃,西安1年度日数减小206℃·d,采暖日减少9d。相对于1971—2000年的平均值,西安2001—2010年因气候变暖每年平均节能17．8％。     

1961—2018年内蒙古平均气温突变前后变化特征

文章选用1961—2018年内蒙古109个气象站的气温数据,采用线性趋势、Mann-Kendall检验、气候倾向系数等方法,对内蒙古平均气温突变前后的变化特征进行了分析。结果表明:(1)1961—2018年内蒙古年平均气温的增暖趋势非常明显,时间序列在1990年前后发生突变,而且平均气温在突变前、后存在时间变化和空间变化。(2)四季平均气温均呈明显增温趋势,但存在季节差异。春季平均气温的增温速率为0.428℃/10a,高于全年平均水平,突变时间在1996年;夏季平均气温的增温速率为0.312℃/10a,近58a夏季平均气温上升约1.8℃,与其他季节相比突变时间最晚,发生在1998年;秋季平均气温的增温速率最小,为0.297℃/10a,近58a秋季平均气温上升1.7℃,气温突变时间在1989年;冬季平均气温的增温速率最大,为0.463℃/10a,近58a冬季平均气温上升2.7℃。(3)从58a的增温空间分布上看,增温幅度差异明显:突变前的30a里,大部地区年平均气温增温速率在0.20℃/10a以上,其中,赤峰市大部地区的增温趋势不显著,其余地区的年平均气温都是显著或极显著的增温趋势;突变后的28a里,大部分地区的年平均气温增温速率0.10℃/10a和0.20～0.40℃/10a,其中,呼伦贝尔市的大部、赤峰市的大部地区平均气温增温趋势不显著,其余地区都在显著或极显著的增温趋势。     

1961-2019年延边州农业气候资源时间变化特征分析

利用1961-2019年延边州8个气象站的观测数据,采用线性倾向估计、突变分析等方法,研究了延边州农业气候资源的时间变化特征.结果表明:1961-2019年延边州作物生长季(5-9月)平均气温呈显著上升趋势(P<0.01),气候倾向率为0.21℃/10a;平均气温在1997年发生了突变,突变后平均气温较突变前上升了0.8℃;活动积温呈显著上升趋势(P<0.01),气候倾向率为32.5(℃·d)/10a;平均气温和活动积温均在20世纪70年代最低;日照时数呈逐年下降趋势,气候倾向率为-6.7h/10a,在20世纪60年代最高,80年代最低;降水量呈上升趋势变化,气候倾向率为0.68 mm/10a;ET0呈下降趋势变化,气候倾向率为-1.51mm/10a;20世纪90年代降水量最高,ET0最低.     

近36年果洛地区各气象要素变化趋势分析

利用果洛地区6个气象站1976—2011年逐月气温、降水量、蒸发量、日照时数等资料,探讨了果洛地区气候资源的空间分布和年代纪变化特征。结果表明:果洛地区地域广袤、地形复杂,各站的变化趋势各不相同。平均气温、平均最高气温和平均最低气温均呈上升趋势,分别以0.456℃/10a、0.571℃/10a和0.385℃/10a的速率增暖。20世纪70年代末平均气温,平均最高气温和平均最低气温都较低,之后逐渐上升,21世纪达到最大值。果洛地区降水量以0.419mm/10a的速率增加,而日照时数确以-28.332h/10a的速率减少。由于平均气温的上升、降水量的增加和日照时数的减少,导致蒸发量以-10.381mm/10a的速率减少。滑动T检验结果表明,平均气温在1998年和2005年发生了两次由冷向暖的突变,平均最高气温在1997年发生了由冷向暖的突变,平均最低气温2004年和2005年发生了由冷向暖的突变,降水量在2004年(α=0.10,显著水平为1.86)发生了由少增多的突变。     

四子王旗冬季采暖期和采暖强度的变化分析

利用四子王旗1971—2015年(10月至次年4月)日平均气温资料,通过线性趋势分析方法、度日法和MannKendall方法,分析近45a四子王旗采暖强度、采暖期长度、采暖初日和采暖终日变化特征,根据《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019—2003)的规定确定了理论采暖的初日和终日。分析结果表明:近45a来,四子王旗冬季采暖初日在推迟,终日无明显变化;采暖强度呈显著减少趋势,变化速率为-77.04%;采暖期长度呈现下降趋势,但是下降趋势不显著。     

城市采暖期气温变化特征及其均生函数模型预测试验

用哈尔滨市1951～2003年日平均气温资料，从气候角度阐述了哈尔滨市冬季采暖开、闭炉日期的意义，分析了日平均气温稳定通过5℃初、终日和采暖期平均气温的变化特征，结果表明：日平均气温稳定大于等于5℃终、初日分别与采暖期平均气温有显著的正、负相关关系；随着采暖期平均气温逐渐升高，日平均气温稳定大于等于5℃终日逐渐拖后，初日逐渐提前；采暖期平均气温和日平均气温稳定大于等于5℃终、初日均存在突变现象。有必要改变以往的采暖模式，根据采暖期气温进行采暖能源调控。利用均生函数模型对2004～2006年日平均气温稳定大于等于5℃终、初日和采暖开、闭炉日期进行了预测试验。     

气候变化对江苏省采暖和降温耗能的影响

利用江苏省气象观测站1961—2012年逐日平均气温资料,分析了江苏省采暖度日和降温度日的时空变化特征,探讨了气候变化对江苏省采暖耗能和降温耗能方面的影响。结果表明,近52 a全省采暖度日以淮北大部分地区以及盐城北部地区最多,苏南地区最少;空间变化趋势均为明显减少,且以苏南中部和江淮南部大部分地区减少趋势最为明显。而降温度日以苏南地区最多,淮北东北部和盐城北部地区最少;空间变化趋势以苏南和江淮南部地区呈增加趋势,其他地区变化趋势并不显著。近12 a来采暖度日减少了9.8%。降温度日增加了29.9%。2001—2012年采暖期日数为近52 a来最短,降温期日数为近52 a来最长。气温变率与采暖度日变率呈很好的负相关,与降温度日变率呈正相关,二者均通过了信度0.001的显著性检验。     

1951—2010年大连市气温变化特征

利用1951—2010年大连市气温资料,采用气候趋势系数和气候倾向率、Mann-Kendal1突变分析等方法对年和季平均气温、最高最低气温变化特征进行了分析和突变检验。结果表明：大连市年和季平均气温呈上升趋势,进入21世纪,升温趋势有所减缓;大连市年平均气温的增温速率为0.33/10 a,明显高于近50 a中国平均增温速率0.22/10 a,更高于近50 a全球平均0.13/10 a的增温速率。大连市平均气温的升高主要发生在春季和冬季;年平均最低气温的升温幅度大于年平均最高气温的升温幅度;年、季平均气温存在突变,突变始于1987—1990年前后,突变前后平均气温均值相差较大;年、季平均最高气温和最低气温大都存在突变,但秋季平均最高气温无突变。     

近52 a铜仁市热量资源变化特征分析

为了解气候变暖对铜仁市热量资源变化的影响,对农业热量资源利用及农业经济的发展提供科学依据,该文基于铜仁市近52 a(1960—2011年)的日平均气温数据,采用线性倾向估计等统计方法,分析界限温度0℃、5℃、10℃及15℃的起始日期、终止日期、持续天数和积温的变化特征。结果表明:1960—2011年期间热量资源呈显著增加趋势。≥0℃、≥5℃、≥10℃和≥15℃的积温和持续天数普遍显著增加,≥0℃、≥5℃、≥10℃和≥15℃的年均积温分别为6 285. 51℃·d、5 976. 0℃·d、5 412. 2℃·d及4 614. 9℃·d,分别以59. 4℃/10 a、54. 8℃/10 a、48. 9℃/10 a及79. 4℃/10 a的速率显著增暖。初始日期整体表现为提前趋势,终止日期则为延后趋势。持续天数显著增加,积温显著增强。     

1971-2010年雅鲁藏布江中游气候生长期变化特征

利用1971-2010年雅鲁藏布江中游河谷地区拉萨、日喀则、泽当和江孜4个站逐日平均气温和降水量资料,分析了该地区气候生长期变化特征。结果表明:(1)雅鲁藏布江中游地区各界限温度气候生长期以5~8 d·(10a)-1的速率增加,其中≥0℃和≥10℃界限温度的气候生长期都增加了30天左右,≥5℃气候生长期增加了20天左右;以稳定通过10℃界限温度来判断,该地区冬半年时间在缩短,夏半年时间在延长。(2)该地区稳定通过各界限温度的初日提前、终日推后,持续天数和活动积温增加趋势显著;≥10℃界限温度的降水量和降水日数增加趋势显著,分别以19 mm·(10a)-1和1.5 d·(10a)-1的速率增加,且在20世纪80年代末发生突变,表明该地区稳定通过10℃界限温度的水热条件显著地向暖湿变化。(3)各界限温度的终日年际变化相对较稳定,其他要素年际变化均处于不稳定状态;年代际变化上,≥10℃界限温度的初日、终日、持续天数以及各界限温度的活动积温保持台阶式变化,其他要素呈波动变化,最小值出现在20世纪80年代。(4)≥10℃界限温度的终日、持续天数和活动积温的变化趋势在20世纪90年代后期出现突变现象,表明≥10℃界限温度的终日显著推后趋势对夏半年的延长贡献最大。     

1971-2015年北疆地区不同等级冷空气时空统计特征分析

选取北疆50个测站1971-2015年的逐日平均气温和最低气温资料,运用小波分析、M-K突变检验等统计方法分析了北疆地区不同等级冷空气活动过程的时空变化特征。分析表明：近45年北疆地区冷空气活动持续日数在1～15d,平均持续日数为1.79 d。其中弱冷空气过程持续日数以1～2 d为主;中等强度冷空气、较强冷空气和寒潮过程以1～3 d为主;而强冷空气过程以2～4 d为主。近45年北疆单站冷空气发生频次为95.3次/a,且具有盆地多、山地少的特点;其中中等强度冷空气为11.8次/a,自东向西逐渐减少;弱冷空气、较强冷空气发生频次为70.9次/a、1.8次/a,呈自西南向东北逐渐减少的趋势;强冷空气和寒潮发生频次为4.2次/a 、7.3次/a,呈现由西南向东北增加趋势。近45年北疆地区冷空气活动频次总体呈减少趋势,年代际表现为先减少后增加的特点, 70年代最多,90年代最少,减少速率为0.33/10a;弱冷空气和较强冷空气呈增加趋势,增加速率为0.17/10a和0.03/10a;中等强度冷空气、强冷空气和寒潮活动频次呈下降趋势,其中寒潮的下降速率达-0.37/10a;不同等级冷空气活动频次均存在一个15-20a的显著周期,突变点出现在1980、2003年左右。     

中国黑戈壁地区气候变化特征

利用1959-2011年黑戈壁地区12个气象站的年平均气温、年降水量、年平均地面风速、年大风日数和年沙尘暴日数,采用气候趋势法分析了黑戈壁地区气候变化基本特征,并与荒漠化地区气候变化数据相比较。结果表明：黑戈壁地区年平均气温增温速率为0.34 ℃/10 a,高于0.25 ℃/10 a的荒漠化地区;年降水量增长率为1.33 mm/10 a,略小于荒漠化地区1.66 mm/10 a的年降水量增长率;年地面风速减小率为-0.10 m·s^-1/10 a,不如荒漠化地区-0.14 m·s^-1/10 a的值;年大风日数减少率为-1.83d/10a,远不如荒漠化地区-3.44 d/10 a的值;年沙尘暴日数减少率为-1.83 d/10 a,比荒漠化地区-1.77 d/10 a的减少率略明显。Mann-Kendall方法检验表明,除年降水量外,其他气候因子只有一个突变点。不同气候因子的空间分布是不同的。     

1954-2011年盐城市气温和降水变化特征

根据盐城市2个观测站点1954-2011年逐月平均气温和降水资料,采用线性趋势分析、M-K检验、滑动t检验等方法,分析了盐城市气温和降水的气候变化特征。结果表明:盐城市年平均气温以0.24℃/10a的速率显著增加,其中,春季的升温速率最大(0.32℃/10a),秋季和冬季次之(分别为0.27℃/10a和0.28℃/10a),夏季最小(0.08℃/10a)且不显著。年降水量以17.1 mm/10a的速率呈弱的下降趋势,春、夏、秋季降水量均呈弱的下降趋势,而冬季降水量则呈弱的增加趋势。全年和四季(除春季)平均气温在20世纪90年代后升高明显,进入21世纪后升温幅度明显加大。年降水量具有"减-增-减"的年代际变化特征,四季降水距平各自波动特征不同,春、夏季降水量偏多期在20世纪50年代中后期和90年代,秋季降水量偏多期在50年代中后期、60年代和80年代,冬季降水量偏多期为90年代以后,其余年代为降水量偏少期。年平均气温在1993年发生突变式增温,春、夏、秋、冬四季气温突变时间分别在1993年、2000年、1997年和1991年。全年和四季降水量都没有明显突变现象。     

1960-2008年山西省气温变化特征

利用1960-2008年山西省65个气象站的气温资料,采用线性倾向估计、滑动平均法、小波分析和突变分析等方法,分析了近49a来山西省气温变化的特点和规律。结果表明：山西省年及四季气温均呈上升趋势,气温倾向率分别为0.25℃/10a、0.31℃/10a、0.04℃/10a、0.19℃/10a和0.43℃/10a。山西省年平均气温与秋季气温存在准15a及5-10a的周期,春、夏两季气温主要以5-10a的周期变化为主,冬季气温主要存在准15a的周期。山西省年平均气温以及春、冬两季气温均发生了突变,突变开始时间为1993、1997年和1988年。     

气候变暖背景下羌塘自然保护区年冻融指数的变化特征

利用1971~2019年羌塘自然保护区5个气象站逐日平均气温和地表温度,通过线性回归和Mann-Kendall等方法,分析气候变暖背景下近49a自然保护区大气和地面冻融指数的时空变化特征,并预估了RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下,未来80a（2021~2100年）大气和地面冻融指数的变化。结果表明:(1)自然保护区大气融化指数（ATI）、地面融化指数（GTI）总体上呈自西向东递减的分布,并随海拔升高而减少;大气冻结指数（AFI）和地面冻结指数（GFI）的分布规律不明显,但最大值均出现在安多站,最小值出现在不同站点。(2)近49a自然保护区AFI、GFI分别以?8.97℃·d·a?1、?10.45℃·d·a?1的速率显著减少,ATI、GTI则表现为显著增加趋势,增幅分别为7.05℃·d·a?1和11.38℃·d·a?1,地面冻融指数的变化率大于大气冻融指数的变化率。与青藏高原对比,自然保护区AFI、GFI减幅小,ATI增幅接近,GTI增幅大。(3) AFI、GFI在1970s~1990s为正距平,2000s~2010s为负距平,表现为逐年代递减的变化特征;而ATI、GTI相反,呈逐年代递增的变化特征。(4) AFI、ATI、GFI、GTI分别在2001年、1993年、1999年和1998年发生了突变,ATI突变时间最早,较AFI偏早8a。(5)自然保护区冻结指数FI减少,融化指数TI增加,与平均气温、平均最低气温显著升高、降水量增加、平均风速减小密切相关,还与积雪日数、最大积雪深度的减少有关。(6)未来80a,RCP4.5排放情景下自然保护区AFI、GFI分别将减少322.8℃·d、357.6℃·d,ATI、GTI依次增加262.2℃·d、419.7℃·d;RCP8.5排放情景下,冻融指数的变化率更大。