中国夏季风影响过渡区与其他地区蒸发皿蒸发量趋势相反的原因

夏季风影响过渡区是天气和气候的敏感区,随着全球和区域的变暖,该区域特殊的气候环境响应引起人们重点关注。以南昌、定西、乌鲁木齐作为夏季风影响区、夏季风影响过渡区以及非夏季风影响区的代表站,通过对比中国夏季风影响过渡区和其他地区50年来温度、日照时数、相对湿度、降水量、低云量、风速的变化趋势,以及分析各气象因子单独变化对蒸发皿蒸发量的影响,发现在夏季风影响过渡区各个气象因子的变化均使蒸发皿蒸发量增加,而在其他地区,只有温度变化会使蒸发皿蒸发量增加,其他各因子的变化均会造成蒸发皿蒸发量的下降。贡献度更直观的反映各气象因子对不同地区蒸发皿蒸发的作用。结果表明温度变化对夏季风影响过渡区蒸发皿蒸发变率的贡献最大,贡献度为48.93%。风速变化对夏季风影响区蒸发皿蒸发变率的贡献最大,贡献度为51.54%。降水变化对非夏季风影响区蒸发皿蒸发变率的贡献最大,贡献度为58.57%。此外,低云量的变化对夏季风影响过渡区、夏季风影响区和非夏季风影响区的贡献均达到20%以上。因此,不同地区影响蒸发皿蒸发的最主要的因子是不同的,但低云量对任何地区蒸发皿蒸发的影响都非常重要。     

第二松花江流域蒸发量的变化趋势和影响因子分析

根据1971-2012年气象、水文资料采用线性趋势分析、Mann-Kendall秩次相关检验和Pearson相关系数方法研究了第二松花江流域潜在蒸散发、实际蒸散发(ETa)以及20cm蒸发皿蒸发量的变化特征及影响的主要气象因子。结果表明:蒸发皿蒸发量表现为明显的下降趋势,潜在蒸发下降趋势不明显,实际蒸发在总体上显著上升,与蒸发皿蒸发、潜在蒸散发的变化趋势相反,很好地验证了互补相关理论。分析气温、降水、风速、云量、实际水汽压、相对湿度和日照时数等的变化趋势及相关关系发现,风速、日照时数和低云量是影响蒸发皿蒸发下降的主要气象因子;平均气温、风速、相对湿度和总云量是影响实际蒸发升高的气象因子;而潜在蒸发的下降主要受日照时数、降水和低云量的影响。     

干旱区气象因子对蒸发皿蒸发量的影响

根据20 cm蒸发皿的几何尺寸和架设特征,对Penman蒸发公式中的辐射项Rn和储热项S进行修改,建立了20 cm蒸发皿蒸发模型。利用古浪非均匀近地层观测试验(GHUSLE)中连续14天观测的20 cm蒸发皿逐时蒸发数据对该模型进行验证。结果表明,该模型能够成功地模拟蒸发皿蒸发的日变化过程,模拟的日蒸发量均方根误差和平均相对误差分别为0.72 mm·d-1和6.7%。20 cm蒸发皿蒸发过程中太阳辐射项的贡献约占蒸发皿总体蒸发的1/3,空气动力项的贡献约占2/3。常规气象因子影响蒸发皿蒸发的敏感性试验表明,风速、空气湿度、太阳辐射和气温对蒸发皿蒸发的影响强度依次递减,其蒸发量随这4种气象因子的变化率分别为0.602,-0.590,0.528和0.370。     

滇池流域蒸发量时空变化特征及趋势分析

利用滇池流域5个气象站1961—2010年逐月的20cm口径蒸发皿蒸发量观测资料,分析了流域蒸发皿蒸发量的时空变化特征,与动力因子(风速)、热力因子(平均气温、平均气温日较差、日照时数)、水分因子(降水量、相对湿度和水汽压)和其他因子(总云量)进行相关性分析,并结合楚雄气象站同期的蒸发皿蒸发量年际变化进行了对比分析。结果表明,滇池流域年际蒸发皿蒸发量存在2~4年为主的周期变化特征;近50年滇池流域年、春季和夏季蒸发皿蒸发量均呈明显的下降趋势,流域中部及以北大部地区蒸发皿蒸发量的下降趋势较昆明气象站周边及流域的南部地区明显;滇池流域与楚雄地区年、春、秋和冬季的蒸发皿蒸发量变化基本相似,但夏季蒸发量变化差异较大;与相关气象因子的相关性分析表明,滇池流域蒸发皿蒸发量变化趋势与热力因子、动力因子呈正相关,与水分因子、其他因子呈负相关,其中平均气温日较差、日照时数、水汽压和平均风速的影响较显著。     

中国不同干湿区蒸发皿蒸发和实际蒸发之间关系的研究

利用降水量将中国划分为干旱、半干旱、湿润和半湿润4个区域,开展不同区域中蒸发皿蒸发和多个模式模拟的实际蒸发的集成结果对比研究,探讨和分析在不同干湿背景下蒸发皿蒸发和利用观测的气象数据驱动的陆面过程模型模拟的实际蒸发之间的关系,并对导致这种关系的原因进行了分析,表明结果:(1)实际蒸发在中国整体上表现为下降趋势,这与湿润和半湿润区的变化趋势一致,而在干旱和半干旱区,实际蒸发表现为上升的变化趋势;(2)对比不同干湿区域的结果发现,在干旱和半干旱区,蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相反的变化趋势,在半湿润和湿润区,蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相同的变化趋势,在中国整体上蒸发皿蒸发和实际蒸发在总体上也具有一致的变化趋势;(3)单站分析的结果表明,中国东南大部分站点蒸发皿蒸发和实际蒸发表现为相同的变化趋势,而在西北地区大部分站点两者之间是相反的关系,这与区域平均的结果是一致的;(4)蒸发皿蒸发和实际蒸发之间在各个地区存在不同的关系主要是由于不同的干湿背景下实际蒸发变化的主要制约因子不同造成的。     

45年来中国蒸发皿蒸发量的变化特征及其成因

蒸发是地表热量平衡和水分平衡的组成部分,是水循环中最直接受土地利用和气候变化影响的一项.进行蒸发量变化的研究,对深入了解气候变化、探讨区域与水分循环变化规律具有十分重要的意义.文中利用中国472个气象站1957-2001年20 cm口径蒸发皿的实测资料,分析了中国小型蒸发皿蒸发量的变化趋势及其变化原因.结果表明,尽管在这45年间中国年平均气温以0.2 ℃/(10 a)的趋势递增,但是蒸发皿蒸发量总体上却以-34.12 mm/(10 a)的速度递减.蒸发皿蒸发量显著上升的地区只集中在少部分地区,如大兴安岭北部和北山地区;下降幅度最大的地区则集中在东部、西北北部和南部及西藏南部.通过对彭曼公式中能量平衡项和空气动力项的分析表明,东部蒸发皿蒸发量的下降主要是因为供蒸发的能量显著减少,而西部地区蒸发皿蒸发量的下降主要是供蒸发的动力下降所致.对各气象因子的趋势分析和相关分析表明,影响蒸发量的主要因子为风速和日照时数.     

2007 年南海夏季风季节内振荡的北传及影响因子

利用2007年全球降水气候计划GPCP(the Global Precipitation Climatology Project)卫星红外窗口导出的全球降水指数GPI(the Global Precipitation Index)的日降水资料及频率-波数分析方法,分析2007年南海夏季风季节内振荡(Intraseasonal Oscillation,ISO)的传播特征,并使用美国国家环境预报中心(NCEP)/美国大气研究中心(NCAR)再分析的逐日资料,探讨影响其传播的主要因子.结果表明,南海夏季风ISO有明显的北传趋势,并且明显比南传分量占优.影响南海夏季风ISO北传的主要因子是平均纬向风垂直切变和平均经向风对异常水汽的输送.之所以异常经向风对平均水汽的输送及海-气相可作用的影响在南海地区不重要,而在印度季风区有一定的贡献,是因为平均水汽和纬向风分布在两个地区的差异.     

逆“蒸发佯谬”现象个例分析

基于山西大同地区8个气象台站1981—2010年蒸发皿蒸发量及其相关气象要素逐月资料,采用线性倾向估计、累积距平和完全相关系数法,对大同地区逆"蒸发佯谬"现象的蒸发皿蒸发量变化特征及其主要气象影响因素进行分析研究。结果表明:从年变化来看,1981—2010年山西大同地区年蒸发皿蒸发量呈现不显著上升趋势,上升率为44.14 mm·(10 a)-1,这与当前大部分地区蒸发皿蒸发量所表现的"蒸发佯谬"现象相悖。夏、秋、冬季蒸发皿蒸发量均呈现上升趋势,而春季无明显变化趋势,其中夏季上升趋势显著且上升幅度最大。因此,夏季蒸发皿蒸发量对全年贡献最大。大同地区年蒸发皿蒸发量的年代际变化呈现增加趋势,而季节蒸发皿蒸发量的年代际变化特征不尽相同。其中,春季呈现出先减少、后增加的趋势,夏季呈现持续增加趋势,而秋季和冬季则表现出先增加、后减少的趋势。气温是引起大同地区逆"蒸发佯谬"现象的主要影响因素,而日照时数、日较差、降水量对该地区蒸发皿蒸发量变化的影响相对有限。     

东亚夏季风对山西省夏季降水的影响

利用NCEP1948～2007年逐日再分析资料、中国600站1960～2007年逐月降水资料和山西省1960～2007年65个测站的逐月、逐日降水资料,确立了850hPa112.5°E上候平均的假相当位温(θse)为340K和候平均的经向风为南风且南风风速≥2.5m·s-1等值线同时通过35°N的日期,将其作为山西省夏季风建立的时间,以θse≥340K的持续候数与平均持续候数相比的标准化值构造为东亚夏季风对山西省影响的强度指数I,可以较好地表征东亚季风区夏季风的强度和降水的空间分布,也可以较好地反映山西省夏季降水的强度和空间分布。该季风指数的年代际变化特征和线性趋势表明,自20世纪70年代以来东亚夏季风对山西省的影响有明显减弱的趋势,并且在1967年季风指数突变性地由强变弱。对山西省夏季风的建立和撤退时间的分析表明,近60年来东亚夏季风对山西省的影响时间越来越短。最后,分析了强弱夏季风指数年大气环流场的异常特征。     

乌鲁木齐河流域参考作物蒸散量时空变化特征

根据乌鲁木齐河流域5个气象站近30a的地面气象观测资料.应用1998年FAO最新推荐的Penman-Monteith公式计算了各月参考作物蒸散量ETo,在此基础上,分析了ETo的月际和年际变化特征,并探讨了各气候要素和海拔高度与ETo的相关关系。结果表明,乌鲁木齐河流域ETo空间变化较大。从山前冲洪积平原的人工绿洲区到高寒地带的乌鲁木齐河源头ETo多年平均值呈明显递减趋势,平均垂直递减率为17.3mm.（100m）-1;30a来,流域各站的年参考作物蒸散量ETo均呈递减趋势,递减速率为-0.05mm.a-1～-5.21mm.a-1;ETo与平均气温、平均最高气温、平均最低气温、空气相对湿度、风速、日照时数、降水量和小型蒸发皿蒸发量均具有较好的相关性;造成近30a乌鲁木齐河流域参考作物蒸散量呈递减趋势的气候原因是：气温、空气相对湿度升高和降水增多以及风速、日照时数减小等气候变化综合作用的结果。     

青藏高原与黄土高原过渡区雷暴活动特征及东亚夏季风的影响

利用1951-2012年青藏高原与黄土高原过渡区(下称研究区)54个站点雷暴日数观测资料,分季节统计了研究区雷暴发生日数的年际和季节变化特征及其对东亚季风的响应。结果表明,研究区夏季雷暴日数最多,春季次之,秋季较少,冬季几乎无雷暴发生。青藏高原东部的甘南地区年平均雷暴日数最多,其次为祁连山东部的永登和乌鞘岭地区,靠近黄土高原地区的年平均雷暴日数相对较少,研究区雷暴日数总体呈下降趋势。夏季(6-8月)雷暴日数多年对应强夏季风年,雷暴日数少年对应弱夏季风年。东亚夏季风强年,研究区水汽通量明显偏大,西太平洋副热带高压西伸脊点位置偏东,新疆东侧和内蒙古西北侧500 hPa高度场偏低,蒙古热低压处于发展阶段,这些特点都有利于强对流天气的产生;东亚夏季风弱年,情况则相反。小波分析结果表明夏季雷暴日数与东亚夏季风都存在准30年的振荡周期。     

阿勒泰地区暖季蒸发变化特征及与气象因子的关系

用新疆阿勒泰地区7个气象站1964～2001年暖季(5～9月)20 cm口径蒸发皿蒸发量资料,运用线性趋势法、相关法分析发现,就整个地区平均而言,暖季蒸发皿蒸发量呈较明显的下降趋势;在区域内富蕴站呈显著上升趋势,吉木乃和布尔津站变化不显著,与全区不同步.完全相关系数法分析表明,整个地区平均而言,低云量、平均风速、气温日较差与蒸发皿蒸发量有显著的相关性,是影响蒸发量的主要因子,但各站有所不同.低云量及气溶胶等污染物的增加导致太阳辐射量减少,而引起气温日较差减少,最终导致蒸发量减少;平均风速减小则主要与全球变暖背景下亚洲冬季风和夏季风减弱导致我国平均风速减小有关.     

英吉沙县1 965~2009年蒸发量变化特征及原因分析

利用英吉沙国家气象观测站二级站1965-2009年小型蒸发皿蒸发量资料,采用气候倾向率和气候趋势系数方法分析了英吉沙蒸发量的变化趋势及引起蒸发量变化的气象因子,结果表明,英吉沙年和各季蒸发量均存在明显的减小趋势。影响蒸发量变化的因子主要有日照、风速、相对湿度和降水量。     

华北和印度夏季风降水变化的对比分析

 利用华北和印度夏季降水资料，采用趋势分析、小波变换等方法，对两地区夏季风降水进行了对比分析。结果表明：1) 华北和印度夏季风降水量都存在线性减少倾向，但华北更为显著，减少达16 mm/10 a；2) 华北和印度夏季风降水变化都以18 a周期为主，近年都有逐渐缩短的趋势，而印度的这种周期缩短得比华北更快，近年降水变化周期接近15 a；3) 华北和印度夏季风降水变化在1956、1976、1992/1993年发生了趋势转折；4) 华北和印度降水量主要集中在6-9月，夏季风降水特征非常明显，但两地变化特征表现不尽相同。     

嵩县近45a蒸发量变化特征及其影响因子研究

利用嵩县气象观测站近45 a(1965-2009年)的小型蒸发皿蒸发量、日照时数、气温日较差、相对湿度、水汽压、降水量、风速等观测资料,运用计算气候变化速率以及相关分析的方法,对嵩县蒸发量的年、季节、月的气候变化特征,以及各气象因子与蒸发量之间的相关关系进行了初步研究.结果表明:嵩县近45 a年、季节的蒸发量存在明显的...     

湘江流域蒸发皿蒸发量的变化趋势及原因分析

利用1960-2006年湘江流域内44个气象观测站蒸发皿观测资料,采用气候倾向率、相关系数分析法,以及反距离权重插值来分析湘江流域蒸发皿蒸发量的时空变化特征及其影响因子。结果表明：湘江流域年蒸发皿蒸发量在47年间以21.29 mm/10a速率显著减少,通过了90%信度检验;且有75%的站点蒸发皿蒸发量下降趋势显著。从季节变化来看,蒸发皿蒸发量的下降趋势主要在夏季,以15.58 mm /10a的速率显著下降,并通过了99%信度检验。从空间分布来看,湘江流域蒸发皿蒸发量自西南向东北逐渐减少,且下游地区减少趋势最显著。流域饱和差的减小及风速的显著下降导致大部分站点蒸发皿蒸发量呈下降趋势。     

西北太平洋夏季风的气候学研究

西北太平洋季风区(5°~25°N,120°~160°E)是亚洲-太平洋季风区与亚洲-澳大利亚季风区的一个重要部分,也是一个独立的季风区。文中对西北太平洋夏季风进行了气候学研究,发现西北太平洋夏季风的爆发发生在31候(6月上旬)前后。爆发后,夏季风经历了3次活跃-中断循环,每个循环都相应于独立的干期和湿期。第1个循环是从6月初到7月中旬,降水与低层西风的中心主要位于5°~10°N。第2个循环是7月下旬至9月下旬,降水与低层西风明显向东北方向移动,位于10°~20°N。这个循环是西北太平洋夏季风最强盛的时期。第3个循环是从9月末到10月末,降水与低层西风又向南退回到5°~10°N,达到了西北太平洋夏季风最弱的阶段。这个循环的结束也就预示着西北太平洋夏季风的结束。西北太平洋季风区有明显的季节内振荡(ISO),这种气候的季节内振荡(CISO)主要由30~60 d与10~20 d两种周期组成,但是主要以30~60 d的低频振荡为主。根据西北太平洋的对流和低层西风在不同位相分布的分析,可以看出西北太平洋的低频对流和西风是向西向北传播的。西北太平洋的季风降水、对流与西风的活跃-中断循环在很大程度上受30~60和10~20 d低频振荡的调制。     

昌都市地表湿润状况变化特征及其影响因素

基于昌都市7个气象站点1981~2012年气温、降水量、风速等气候要素资料,应用Penman-Monteith模型计算了潜在蒸散以及地表湿润指数,分析地表湿润指数时空分布特征、季节性差异及主要气象因子的影响。结果表明,昌都市年潜在蒸散以14.1mm/10 a的速率显著减小,春夏两季减幅明显;地表湿润指数的空间分布表现为北部、东南部高于中部;地表湿润指数总体上呈增大趋势,增幅为0.027/10a,其中春夏两季增幅最为明显;地表湿润指数的增大主要受降水量增加的影响,平均风速的减小,平均日较差的减小也对地表湿润指数的增加起到重要的作用。     

陕西长武塬区蒸发皿蒸发量影响因子及预测

以长武农业生态试验站2007—2015年的蒸发皿蒸发量与气象因子进行灰色关联和主成分分析,研究不同时间尺度下影响蒸发皿蒸发的主要因子。结果表明:年尺度下,温度、水汽压、气压和日照时数是影响蒸发皿蒸发量的主要因子;季节尺度下,影响蒸发皿蒸发的主要因素表现为:春季受日照时数和温度的影响,夏季受温度和气压的影响,秋季和冬季受日照时数和水汽压的影响;月尺度下,温度、日照时数、气压是影响蒸发皿蒸发的重要因子。基于主成分分析方法和多元线性回归分析法建立了蒸发皿蒸发的预测公式,预测的相对误差为0.45%~90%,均方根误差为5.56 mm。     

1971-2010年黑龙江省蒸发量气候变化特征

利用1971-2010年黑龙江省63个气象站地面气象观测数据,应用气候趋势系数、气候倾向率等方法分析黑龙江省蒸发皿蒸发量和实际蒸发量的时空演变特征。结果表明：近40 a来,黑龙江省蒸发皿蒸发量总体呈下降趋势,气候倾向率达-62.7 mm/10 a,春季和夏季下降显著。从空间分布看,全省蒸发皿蒸发量呈下降趋势,但局部地区与气候变化趋势并不完全同步。在影响蒸发皿蒸发量的气象因子中,风速和气温日较差是影响其下降的关键因素。黑龙江省大部分地区年实际蒸发量占蒸发皿蒸发量的30 %,实际蒸发量呈微弱上升趋势,但不显著。实际蒸发量与降水、日照时数和气温日较差显著相关,日较差是影响其变化的首要原因。