1948-2001年全球陆地春季降水长期变化的时空特征

利用全球陆地月降水资料(PREC／L)中3个月的资料，研究了1948—2001年全球陆地3—5月降水长期变化的时空特征。结果表明，1948—2001年，全球3—5月的降水量以负趋势为主要变化特征，明显减少的区域是：热带非洲、亚洲中西部、中国中东部、俄罗斯东部、南极的恩德比地和威尔克斯地等9个地区；降水量增加的区域是：俄罗斯西北部、美国西北部、加拿大西南部、南美洲南部、加拿大北部等7个地区。还研究了35个纬圈3—5月平均降水量的趋势系数。在分析全球季节降水量与ENSO的关系中，指出春季是春夏秋三季中最不显著的。     

1948-2001年全球陆地6-8月降水长期变化的时空特征

采用PREC/L的全球陆地月降水资料,研究了1948-2001年全球陆地6-8月降水长期变化的时空特征.结果表明,在该时段内,6-8月降水量较大的区域是全球几个主要的季风区,而且季风区的降水均方差较大;全球陆地6-8月降水量以负趋势为主要特征,降水量明显减少的区域是热带非洲,中国的淮河以北,俄罗斯的东部,中、西西伯利亚,朝鲜,南亚等8个区域;降水量增加的区域是加拿大北部、格陵兰中部等4个区域;全球36个纬度带中共有12个纬度带6-8月降水量趋势变化达到了0.05显著性水平的Monte Carlo检验,但是只有1个纬度带(65～60°S)是正趋势.全球陆地6-8月降水量正趋势的范围是很小的.初步探讨了ENSO与全球陆地6-8月降水量趋势变化的关系.     

1948～2001年全球陆地9～11月降水的长期变化

本文用Chen等(2001)最新创建的全球陆地月降水资料(PREC／L)，计算了1948～2001年全球9～11月陆地降水量趋势变化。结果表明，在1948～2001年，全球9～11月的降水量场有明显的趋势变化，全球大约2／3左右的陆地9～11月降水量是负趋势，明显减少的区域是：热带非洲，俄罗斯西北部，中国东部，南亚及东南亚，南极的威尔克斯地，格陵兰北部，等六个地区。全球仅1／3左右的陆地9～11月降水量是正趋势，降水量增加的地区是：加拿大北部，墨西哥北部及美国西南部，南美的阿根廷，非洲南部的南非、博茨瓦纳南部，等四个地区。正负趋势面积的差异在统计上是显著的。本文还研究了36个纬度带9～11月平均降水量的趋势系数，指出全球共有8个纬圈的9～11月降水量的趋势变化达到0．05信度的显著性，初步讨论了全球9～11月降水量趋势变化的原因。     

1948～2000年全球陆地年降水量场趋势变化的时、空特征

用全球陆地月降水资料(PREC/L),计算了1948～2000年全球陆地年降水量场的趋势变化.结果表明,在1948～2000年期间,全球陆地年降水量场有明显的趋势变化,全球大约2/3左右的陆地年降水量是负趋势(降水量减少),1/3左右的年降水量是正趋势,正负趋势面积及强度的差异在统计上是显著的.年降水量明显减少的地区是:热带非洲,加拿大的东南部及美国的东北部,中国的淮河以北,蒙古、俄罗斯的中、西西伯利亚及朝鲜、韩国和日本等9个地区.陆地年降水量增加地区是:加拿大的北部、南美的阿根廷及智利、格陵兰等6个区域.分别研究了36个纬圈的年平均降水量的趋势系数,指出有13个纬圈的年平均降水量的趋势变化达到0.05的信度的显著性,其中有1个纬度带(75～80°N)是正趋势.全球年降水量正趋势的范围是很小的,仅在70°N以北.初步研究了全球年降水量场趋势变化的原因.     

1948-2003年热带地区降水气候特征与变化

使用1948—2003年全球陆地和海洋的月降水资料,研究了热带地区年降水量场的趋势变化,同时还研究了ENSO事件与热带地区年降水量的关系。结果表明,在1948—2003年,热带地区年降水量场以负趋势为主要变化特征。给出了降水趋势明显的13个区域,指出热带海洋降水趋势明显的地区比陆地的范围广而且强度大,正趋势区基本都在南半球的海洋上,且北半球降水趋势明显的海洋区域都呈负趋势。研究结果还表明,ENSO事件可能是热带地区年降水量减少的一个重要原因;同时给出了ENSO事件发生时热带地区的明显旱涝区,并与以往的研究进行了比较。     

1948—2003年热带地区降水气候特征与变化

使用1948—2003年全球陆地和海洋的月降水资料,研究了热带地区年降水量场的趋势变化,同时还研究了ENSO事件与热带地区年降水量的关系。结果表明,在1948—2003年,热带地区年降水量场以负趋势为主要变化特征。给出了降水趋势明显的13个区域,指出热带海洋降水趋势明显的地区比陆地的范围广而且强度大,正趋势区基本都在南半球的海洋上,且北半球降水趋势明显的海洋区域都呈负趋势。研究结果还表明,ENSO事件可能是热带地区年降水量减少的一个重要原因;同时给出了ENSO事件发生时热带地区的明显旱涝区,并与以往的研究进行了比较。     

川北绵阳地区降水量的时空分布特征及变化趋势

选用四川省绵阳地区8个台站1959~2005年日降水资料,采用经验正交函数分解法和连续功率谱分析等方法分析了绵阳地区年降水量的时空分布特征及变化趋势,结果表明,绵阳地区年降水量的空间分布不均匀,局地差异大,主要表现为3种分布型:①区域一致型;②东南—西北型;③中部型。绵阳地区的年降水量呈整体下降趋势,但降水剧烈程度加大,同时东南—西北分布型在加剧;功率谱分析发现,绵阳年降水量的变化具有2.9年和6.7年的显著变化周期;绵阳地区各站的年降水和不同等级降水的降水量和降水日数大致呈不同程度的下降趋势和减少趋势,但不同站点暴雨以上量级的降水量和降水日数变化特征又有所不同;绵阳地区区域平均年降水量呈减少趋势主要是由于雨季降水量和降水日数均出现减少趋势造成的。      

1948～2001年全球陆地12～2月降水旱涝长期变化

本文利用1948～2001全球陆地月降水资料(PREC／L)，研究了全球、北、南半球及欧亚、非洲、澳洲、北美、南美和南极大陆6个大尺度区域12～2月的降水趋势变化及早涝气候变化。结果表明：全球、南、北半球的12～2月的陆面降水有明显的年代际变化，全球12～2月降水量从1975年开始有明显的下降趋势，回归系数约为-0．017mm／a。北半球有明显的降水减少，约为-0．028mm／a，南半球12～2月降水表现为极微弱的下降趋势，且在统计上是不显著的。划分出了全球、南北半球、全球6个大尺度区域12～2月旱涝年，指出全球及北、南半球12～2月的旱涝有明显的年代际变化。70年代中期以前是全球洪涝多发期，80年代到90年代为全球干旱多发期。北半球旱涝特征与全球特征相近，南、北半球12～2月的旱涝没有明显的联系。12～2月大尺度区域中：欧亚大陆、北美洲、南极大陆旱涝年的分布有明显的年代际特征，并指出全球大部分地区的旱涝年降水量有显著的差异。6个大尺度区域12～2月的降水相关关系中，欧亚大陆和非洲大陆的相关系数最高，为-0．35，北美大陆与欧亚大陆，南美洲和澳洲的12～2月降水也有较高的相关关系。     

内蒙古地区与北半球云水资源分布

利用ISCCP D2云资料、内蒙古116个气象站地面降水资料、NCEP同化资料，分析研究了全球云水时空分布特征及内蒙古地区云水时空分布特征、降水分布特征。研究表明：20年年均变化来看，可降水量在波动过程中有增多的趋势；降水量从1984年到1998年有增多的趋势，1998年到2001年有明显的减少趋势；从24年实际降水量空间变化趋势来看，内蒙古东部地区有明显的减少趋势，中西部地区有增多趋势，尤其中部地区乌兰察布市、呼和浩特市、包头市等地区有明显的增多趋势。     

近40年来河套及其邻近地区降水变化趋势的初步研究

选用河套及其邻近地区58个气象站建站至2003年历年各月降水资料,分析了河套及其邻近地区降水的气候变化特征。结果表明:该地区降水量总体上是东南多、西北少,等雨量线呈东北—西南走向。降水量最小的地方在河套地区西北部,最大的地方在河套地区东南部。由于受下垫面地理特征、蒙古高压和青藏高原东北侧反气旋(小高压)的影响,降水梯度西南大于东北。降水变化的整体性较好,但也存在南北差异。近40年来河套地区降水西北部和东南部分别以2%/10a和3%/10a的速度在减少,但20世纪90年代末,21世纪初降水又有回升趋势。进一步研究表明,河套及其邻近地区降水异常与欧亚雪盖面积变化有关,当秋季欧亚雪盖面积增大,则次年河套及其邻近地区降水增多,反之亦然。     

1961—2010年我国夏季总降水和极端降水的变化

利用1961—2010年我国753站逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了近50年我国夏季降水的变化,包括夏季总降水量、极端降水量和极端降水频次的变化。结果表明,夏季总降水量和极端降水量的空间分布大致相似,在我国东南和西南部呈上升趋势,在东北和西北部呈下降趋势。用泊松回归拟合出的极端降水频次变化趋势显示,江淮流域及其以南地区测站的降水频次普遍增加,以北地区则呈减少趋势。进一步分析得到,我国大部分地区的夏季总降水量变化由降水平均强度的变化引起,而极端降水量的变化多由降水频次的变化引起。通过比较温度和水汽变化对降水量变化影响的相对重要性得到:在黄河以北大多数地区,水汽变化主导夏季总降水量的变化;而在江淮流域及华南大部分地区,温度变化为主导。     

秦巴谷地夏季降水的时空特征分析

利用安康和汉中地区21个测站1963—2012年逐日降水和气温资料以及统计诊断方法,分析了秦巴谷地年均气温和降水以及季节降水的时空变化特征,结果表明:秦巴谷地的年均气温呈明显线性增暖趋势,而年降水量的线性变化趋势不明显;在降水量较为集中的春夏秋3季中,春秋季降水量呈减小的趋势,而夏季的降水量却呈增多的趋势,尤其是近10年来降水量增多趋势明显。利用REOF方法将秦巴谷地夏季降水量分解为3个主要空间模态,即西部、东部和中部型,其中西部型和东部型是秦巴谷地夏季降水分布最敏感的区域类型。对秦巴山区2010年7月17—18日一次典型强降水天气过程的分析表明,西部型和东部型可能是秦巴地区的主要典型降雨型,对于秦巴地区降水规律认识和天气预报及防灾减灾有着重要意义。     

河套地区大雨以上降水日数的气候变化特征分析

选取河套地区87个气象站1961—2010年逐日降水量资料,采用线性趋势分析、Morlet小波分析等方法,分析河套地区大雨以上降水日数的时空分布特征其及气候变化规律。结果表明:该地区大雨以上降水日数空间分布呈现"东南多、西北少",其中,年均大雨以上降水日数超过5.0 d的区域位于其东南部,包括山西南部、河南西北部和陕西东南部;该地区7月、8月、6—9月及年大雨以上降水日数总体上均呈减少趋势,其日数变化具有明显的阶段性,大雨多发期和少发期交替出现;1985年前后年均大雨以上降水日数在该地区不同区域存在增多和减少的区别;近50 a,该地区7月、8月、6—9月和年大雨以上降水日数变化的周期性显著,其变化既存在明显的2~4 a周期,也存在6~8 a周期。     

邯郸地区不同等级降水日数气候特征分析

全球气候变暖导致极端降水事件频发,给农作物生长、生态环境和社会经济等发展造成严重的影响。本文利用1974—2015年5—9月邯郸地区16个气象观测站逐日降水资料,分析了邯郸地区不同等级降水日数的变化,并探讨了不同等级降水日数与相应降水量的关系。结果表明:1974—2015年5—9月邯郸地区各等级降水日数存在一定的区域差异,西部山区小到中雨多、大到暴雨少,东部平原则正好相反。随着降水等级增大,对应的降雨日数迅速减少;邯郸地区总雨日数、小雨日数及暴雨日数均呈明显减少的趋势,中雨日数和大雨日数均呈明显增加的趋势,峰峰矿区为邯郸地区各等级降水日数变化趋势最显著的区域。进入21世纪后,邯郸地区中雨日数呈明显波动增加趋势,各等级降水日数与相应降水量的时间变化特征较一致;总雨日数的贡献率主要来源于小雨日数、中雨日数及大雨的日数,尤其是小雨日数的贡献较大;总降水量的贡献率主要来源于暴雨降水量。近42 a邯郸地区总降水量与不同等级降水量的相关性随降水等级的增大而迅速增高,相关性最高(最差)的为总降水量与暴雨(小雨)降水量。     

青藏高原年降水的变化特征研究

青藏高原作为全球气候系统中的一个典型单元,它对全球气候变化的响应具有敏感性和强烈性。基于青藏高原135个台站1982～2001年的降水资料,利用EOF展开方法,分析青藏高原地区年降水的空间分布和时间演变特征及趋势变化,得出高原北区（青海地区）与南区（西藏地区）的年降水以南北反相变化为主。近20年来,青藏高原北区年降水量呈减少趋势,南区年降水量呈增加趋势,青藏高原年降水的分布自雅鲁藏布江河谷向西北逐渐递减,雅鲁藏布江下游地区降水最多,柴达木盆地西北部降水最少平均年降水量仅17.6mm。     

2004—2016年浙江省夏季降水的日变化特征

利用浙江省71个气象观测站的逐小时降水数据,分析2004—2016年夏季(6—8月)降水日变化特征。结果表明:(1)浙江省夏季降水量和降水频次日变化总体上呈现"一主一次"的双峰特征,降水量和降水频次主峰值分别出现在17:00前后和19:00前后。近13 a来,夏季降水量和降水频次有明显的增加趋势。(2)降水日变化特征区域差异明显。浙中西部地区和沿海岛屿的降水量、降水频次和强度日变化波动幅度较小,降水强度的峰值出现在09:00—11:00;浙南地区降水量、降水频次和强度日变化具有单峰特点,峰值均出现在15:00—20:00。(3)降水日变化与不同持续时间的降水事件有关,≥6 h持续性降水事件的降水峰值易出现在09:00前后,而<6 h短时降水事件的降水峰值出现在15:00—22:00。不同区域降水事件有所差异,浙中西部地区和沿海岛屿的降水量来源于持续性降水和短时降水事件的共同贡献,浙南地区降水量主要来源于短时降水事件的贡献。(4)短时强降水(20～50 mm·h^(-1))和特强降水(≥50 mm·h^(-1))易发生在温州、台州和宁波等沿海地区,其中杭州湾、台州局部地区是短时特强降水的高发区;短时强降水的日变化具有单峰特征,降水峰值出现在15:00—20:00。     

夏季云贵高原地区降水特征及云水资源的匹配

基于云贵高原地区1961—2010年高分辨率(0.5°×0.5°)逐日降水格点资料,分析了云贵高原及东、西两个区域的夏季降水变化特征。并结合欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的1979—2010年ERA-Interim再分析资料,计算了其夏季水汽输送通量和净水汽收支。结果表明:(1)云贵高原夏季平均降水分布不均匀,存在区域差异:云贵高原西部的中部为降水量低值区,其向南、向西逐渐增加;东部由其东南部向西北部递减的分布形式。(2)将云贵高原分成两个区域,东、西部区域的降水都呈增加的趋势,降水量较高的区域降水增长速度较快。(3)大气中的水汽从云贵高原南边界和西边边界进入,从北边界和东边界流出,全区以净水汽输出为主,输出值与降水的变化都呈增长趋势。其中东部水汽为净输入;西部为净输出,向各区域的水汽输送量逐渐增加与各区降水量呈增长趋势变化同样相一致。(4)影响西部夏季降水的水汽主要源于孟加拉湾北部、南海北部和横断山到四川盆地地区,而东部水汽主要来自南海北部和四川盆地西部。     

基于聚类分析的兰州地区自动站降水特征分析

利用兰州地区2013—2018年4—10月139个自动气象站逐时累积降水量和降水小时数资料,通过K均值聚类分析方法进行二维聚类分区,分析不同区域降水精细化时空分布特征。结果表明:(1)K均值聚类方法将兰州地区降水划分为3个区域,年平均降水量分别为246、317和427 mm,降水小时数分别为306、404和454 h。分区结果同地理位置、地形高度相适应,与主观分区结果较一致但更加科学精细;(2)3个区域降水分布特征相似,但也存在较明显的地域性差异,降水量集中在7—8月,分别占46%、45%、44%,降水小时数集中在6—9月,分别占55%、53%和53%;(3)从日变化特征看,降水量、降水小时数、降水强度的高值分别集中在7—8月的午后至前半夜、7月的16—17时、8月的00—04时和16—23时。     

长江中游地区城市化对降水的可能影响

选用1964—2013年我国中部地区112个气象测站的逐日降水资料,分析了长江中游地区城市化对降水的可能影响。文中选定长江中部地区为背景区域,长江中三角地区为研究区域,对比分析中部地区和长江中三角年降水变化趋势,发现:1)两个区域的年降水量都呈上升趋势,并且长江中三角降水量的增幅较背景地区大得多。2)两个地区季节变化趋势较为一致,均是春秋季降水减少,夏冬的降水增多。其中,春季长江中三角降水量减少的速度比较快,而在秋季则是背景区域降水量减少的要快。夏季长江中三角降水强度增加的速度较背景区域要更快。3)两个区域只有暴雨的年降水量和降水天数均是增加的,而且长江中三角暴雨强度增加速度明显比背景区域快,因此暴雨降水强度增加是导致降水量增加的主要原因,而这可能和城市化进程有关。     

1951～2009年东亚地区日降水趋势特征分析

研究大陆或次大陆尺度日降水长期趋势变化规律,对于检测、理解区域气候和陆地水循环对全球气候变暖的响应特征十分重要。利用美国国家气候资料中心(NCDC)和中国基准气候站、基本气象站网降水观测资料,在对该站点资料进行基本质量控制基础上,选取东亚地区619个站1951～2009年日降水数据,按照百分位阈值对降水进行分级,共分为弱、中、强、极强4个级别,用经纬度网格面积加权平均方法构建区域平均的时间序列,分析了各类降水事件长期变化趋势的时空特征。结果表明:东亚地区近59年平均总降水量表现出不显著下降趋势,降水日数没有出现趋势性变化,平均日降水强度略有减小;区域平均的年降水量、降水日数和日降水强度在中国北方大部、蒙古东部、俄罗斯远东地区南部和日本列岛多呈减少趋势,而在俄罗斯中西伯利亚南部、朝鲜半岛南部和中国长江中下游流域一般表现为增加。从季节上看,近59年东亚区域平均的冬、春季降水量、降水日数和日降水强度均呈增加趋势,而夏、秋季一般呈减少趋势,仅夏季日降水强度略有增加。降水的年内分配出现均匀化趋势。从不同级别降水事件看,近59年来东亚区域平均的各级别降水量均为下降趋势,中降水、强降水和极强降水日数也呈现下降趋势,弱降水日数表现出较明显增加;仅有全区秋季强降水量、日数减少趋势和冬季中降水量、日数增加趋势通过了显著性水平检验。分析还发现,近30年(1980～2009年)东亚地区日降水趋势变化出现了新的特征,主要表现为大部分地区降水日数呈现增加,日降水强度减少,45°N以南多数台站降水量也增加,全区降水有向非极端化方向发展趋势。