双鸭山市春夏秋季旱涝预报方法研究

<正>1旱涝分级与指标的划定(1)用双鸭山各县气象站(台)1956～2009年降水资料作为划定春、夏、秋季的旱涝依据。(2)采用5级分类,即旱、偏旱、正常、偏涝、涝。(3)旱涝分级的降水量指标以降水量距平值、降水量百分比、直接用降水量指标3种方法来确定。在确定旱涝等级时,     

基于标准化降水指数的绍兴近千年旱涝分析

绍兴近1000 a来旱涝变化总体较平稳,变化幅度不大.涝年比旱年多10％左右,偏涝年最易出现,大涝年最不易出现,旱和大旱年出现的频率相当.1000-1115年之间以旱为主,1116-1340年之间以涝为主,1341-1700年之间是旱涝相间的,1700年至今则以偏涝为主.但2000年后偏早年份偏多,目前绍兴正处在偏旱期中.用滑动t检验分析突变点表明:1116年附近的突变点最显著,旱涝转变最明显;1463年附近、1570年、1680年附近、1299年、1628年附近的突变点也比较显著,其中前3处都是负值,偏旱转向偏涝,后2处是正值,偏涝转向偏旱.     

杭州市1330年以来旱涝的初步分析

一、资料情况及旱涝等级的确定本文主要根据杭州市及所属七个县(市)的历史气候记载,对近600多年来的旱涝规律,作一些初步分析。在气候记载比较短缺的某些年份,也适当地参考了附近地区的历史气候记载,作为补充。为了建立逐年的旱涝序列,对某年的降水采用五个等级表示,1级——涝,2级——偏涝,3级——正常,4级——偏旱,5级——旱。旱涝分级依据和标准,根据《中国近500年旱涝分布图集》所作规定,主要考虑春,夏、秋三季旱情、雨情的出现时间、范围和严重     

玉林市近60年旱涝的变化特征

利用广西玉林市1953～2011年近60年的年降水资料,采用Z指数方法、Morlet小波分析方法和最大熵谱方法,分析了旱涝发生的时间演变特征。结果表明:(1)近60年,玉林年降水量波动较大,旱涝交替,涝年比旱年多,涝年出现率为35.9%,旱年出现率为22.0%;(2)旱涝阶段性明显:共经历了5次雨涝、4次干旱;(3)存在明显的多时间尺度变化特征:具有准14年年代际周期振荡和准5年年际尺度的周期变化。预测出玉林市未来1～2年仍将处于偏涝期中,之后5～6年偏涝趋势减弱,逐渐向偏旱期转变。     

河套及邻近地区530年旱涝基本气候特征与演变

选用1470—2005年河套及其邻近地区21个气象站的旱涝等级,分析了该地区536年旱涝演变特征与变化趋势。结果表明:河套及其邻近地区530年平均旱涝等级均>3,整体偏旱,且西部为稳定的干旱,东部为旱涝相间。该地区旱涝异常在空间上可划分为4种典型结构,即全区一致旱(涝)型、东南旱(涝)—西北涝(旱)型、西南旱(涝)—东北涝(旱)型和中部旱(涝)与东西涝(旱)反向型。自15世纪70年代的53个年代中有19个年代的平均旱涝等级距平空间结构与上述4种类型相似。线性趋势分析表明,该地区近536年时间尺度上没有表现出明显的干旱化趋势,但近50年干旱程度明显加重,如银川、西安的旱涝等级半个世纪上升了近1个等级。旱涝等级总体存在准23年、准26年,准73年和准100年的显著周期。     

1961—2017年四川省夏季长周期旱涝急转演变特征及环流影响分析

基于NECP/NCAR再分析资料和四川省38个站点降水资料,结合长周期旱涝急转指数,分析了四川省夏季旱涝急转的时间演变特征及其与典型年份大气环流的联系。结果表明:1)四川省夏季旱涝急转指数年际变化差异较大,旱转涝事件多于涝转旱事件,但发生旱转涝事件的可能性和强度降低,而涝转旱年强度更强;2)旱转涝年的旱期与涝转旱的涝期相比,前者西太平洋副高位置偏西、偏强,不易将南海及西太平洋的水汽输送到四川,降水偏少偏旱,而后者中高纬槽脊波动剧烈,在高原东南侧低值系统与副高的配合下,有利于暖湿气流向北输送,在四川地区形成降水;而旱转涝年涝期与涝转旱年旱期相比,环流经向运动偏强,中高纬槽脊波动明显,有利于中高纬冷空气南下与低纬北上的暖湿气流相遇形成降水,降水偏多偏涝。     

贵州省旱涝急转时空特征与大气环流异常的联系

本研究利用1961～2019年贵州省5～8月逐月降水资料和同期NCEP/NCAR的再分析资料,结合长周期旱涝急转指数,分析贵州省夏季旱涝急转事件的时空变化特征及其与大气环流异常的联系。结果表明:贵州省夏季旱涝急转存在连续性和阶段性变化的特征,年代际差异较大,但总体涝转旱次数少于旱转涝次数。贵州省旱涝急转事件更容易出现在南部及东部。分析环流特征发现:旱转涝年,旱期中高纬地区纬向型环流,西太平洋副热带高压(下称:副高)面积偏小,脊点偏东,贵州省位于其北侧,低层为下沉运动;涝期为经向型环流,副高脊线位置偏南,面积偏小,贵州省位于副高西侧边缘,低层为上升运动。涝转旱年,涝期环流经向度大,冷空气活跃,副高位置偏南偏东,冷暖空气交汇于长江流域,利于贵州省降水偏多;旱期副高偏北偏东,贵州省受高压脊控制,干旱少雨。      

西北地区东部旱涝气候特征

利用中国气象科学研究院收集、整理的西北地区东部代表站1470~2003年的旱涝等级资料,根据不同的地形地貌特征和气候特征,将西北地区东部分为3个气候区,利用周期分析、coif3小波变换等统计分析方法对3个气候区534年旱涝指数的年代际气候特征及地域之间旱涝变化的差异进行分析。结果表明,西北地区东部不同区域旱涝的时空分布特征不尽相同,旱涝演变趋势、旱涝周期变化既有一致性,也存在明显的差异。534年以来北部、中部由偏旱趋于正常或偏涝,南部1724年以前的变化趋势由偏旱趋于偏涝,1724年以后由偏涝趋于偏旱;3个气候区都存在25年和10年的显著周期,其中中部还存在14~15年的显著周期,说明中部旱涝交替较北部和南部明显。     

重庆城区近百余年旱涝变化

用Z指数作为旱涝等级标准,利用重庆城区百余年降水量资料,分析了历年及四季旱涝出现的频率,采用趋势分析、最大熵谱分析以及小波分析方法,研究了重庆城区年及四季旱涝的变化特征。结果表明:重庆城区年及四季干旱和洪涝发生频率均在25%以上,重庆旱涝灾害较频繁;多项式拟合和周期分析表明,城区年及四季旱涝具有阶段性变化特征,某些阶段年际变化特征也很显著,总体而言,年及夏季旱涝的年代际变化特征较明显,其它三个季节则是年际变化特征较明显。近几年的年旱涝变化处于偏涝阶段;而近几年夏季的旱涝变化,从年代际尺度来看,目前处在偏旱阶段,出现干旱的可能性较大;而其它三季则处于偏涝阶段。     

广西春夏季旱涝的等级划分及时空分布特征分析

利用广西80多个站点1961～2006年的逐月降水资料,采用Z指数定义方法,对广西春夏季的旱涝进行等级划分.利用经验正交函数(EOF)分析方法对春夏季旱涝等级的时空分布进行研究,给出了四个旱涝典型场的分布特征.分析结果表明:全区性偏涝或偏旱是春夏季早涝分布的最主要型态;春季和夏季的前4种分布形态都通过了显著性检验,两个季度的第一、第二分布形态都是全区一致型和南北反向型;春季近5年时间系数多为正值,说明近年来全区春季表现为偏旱;1990年以后,夏季第一特征向量时间系数只有3年为正值,其余均为负值,说明近16年广西夏季降水较多,以偏涝为主,年代际变化也较明显.     

近47a华南前汛期旱涝特征

采用华南61站47a（1958-2004年）前汛期（4-6月）逐日降水资料,利用统计方法对华南前汛期的旱涝特征进行了研究。结果表明：47a来华南有12个涝年和12个旱年发生,较严重的旱涝年主要发生在20世纪50年代末至70年代中期以及90年代以后;前汛期旱涝变化以2～4a的年际尺度周期最为显著;4、5月旱涝的年代际变化特征较为一致,而5月与6月在年代际尺度上具有一定的反位相变化特征;地理分布上,可将华南地区前汛期降水分为5个旱涝异常气候区。近47a来桂南、粤西和东南沿海地区呈现旱—涝—旱的变化特征,而桂北区由旱转涝趋于雨涝的趋势明显,东北部山区由涝转旱趋于干旱的趋势明显。     

长江流域及三峡库区近542年旱涝演变特征

选取长江流域沿线及三峡库区12个代表站,根据中国500年旱涝图集等级和各站建站以来5—9月降水量资料,按照旱涝等级标准,分别得到长江全流域、上游流域、中游流域、下游流域及其三峡库区1470—2011年旱涝等级序列。结果表明:长江各流域及其三峡库区均呈现较为明显的旱涝交替阶段,20世纪偏旱频率强烈增加,19世纪和20世纪偏涝频率明显增加。长江流域和三峡库区偏旱以上等级具有准160年周期震荡,全流域偏涝以上存在准140年的周期震荡,但20世纪后有所减弱,三峡库区偏涝以上等级存在准百年的周期震荡。三峡建坝蓄水前后库区降水EOF时空分布呈一致减少趋势,与此同时长江上游降水呈下降趋势,反映了长江上游流域及三峡库区气候趋旱;M-K突变检验显示水库蓄水前后流域上游和库区降水均未发生显著变化。在全球气候变化的背景下,三峡库区旱涝演变并不是孤立事件,而是与长江上游乃至整个长江流域旱涝背景密不可分。     

基于Z指数的江西省旱涝指标与时空分布特征

利用1961—2020年江西省逐日降水资料,基于Z指数分析确定了适用于江西省的旱涝指标。运用M-K检验、小波分析和EOF等方法分析了江西省旱涝时空分布特征。结果表明,1961—2020年江西省降水量年际变化大,20世纪90年代出现突变,但未出现显著的持续增加或减少。江西省干旱、雨涝事件存在准20 a主周期,从90年代开始偏涝年份明显增多,且雨涝呈增强的趋势。江西省旱涝主要存在4种空间分布型,分别为全区型、北涝（旱）南旱（涝）型、西涝（旱）东旱（涝）型、中心涝（旱）南北旱（涝）型,累计贡献率为83.61％。Z指数作为表征江西省旱涝指标的方法具有一定的适用性。     

齐齐哈尔生长季旱涝特征及其对ENSO事件的响应

利用Z指数旱涝分级方法,对1961-2015年齐齐哈尔地区10个台站的月降水资料进行了旱涝等级划分,并根据实际旱涝情况,定义了区域旱涝等级划分标准。研究结果表明,近55 a来齐齐哈尔地区生长季的旱涝等级有向偏涝化发展的趋势,旱涝等级的变化有阶段性特征;齐齐哈尔地区ENSO暖事件次年发生涝的概率较大,冷事件次年发生旱的概率较大,不易涝;齐齐哈尔地区生长季的旱涝等级与前一年8月、11月和当年2-3月的SOI指数正相关显著。当前期SOI指数正异常时,齐齐哈尔地区生长季易旱,反之,SOI指数负异常时,齐齐哈尔地区生长季易涝。     

陕西关中及周边地区近500a来初夏旱涝事件初步分析

基于华山树轮宽度差值年表重建的陕西关中及周边地区近500a来的初夏干燥指数序列,对该地区初夏极端旱涝事件及其连续旱涝变化特征进行了初步分析.区域干燥指数与Palmer指数在变化上极为相似,可用于反映该地区的旱涝变化.结果表明:该地区近500a来初夏共发生18次极端干旱事件和11次极端洪涝事件,除公元1521年与历史文献记录的旱涝事件相反,公元1513年、1574年、1675年和1945年未发现历史记录外,其余年份均能找到相应记录;近500a来初夏存在9个显著的连续偏旱期和10个显著的连续偏涝期,并以16和19世纪发生的连续旱涝事件最为频繁,而17和18世纪发生的旱涝事件相对较少,20世纪发生的干旱事件明显多于洪涝事件.     

海河流域盛汛期旱涝急转事件及其与大气环流异常的关系

利用1958—2012年海河流域30个气象站月降水资料、NCEP/NCAR月平均再分析资料及1974—2012年月平均向外长波辐射资料,分析了海河流域盛汛期旱涝急转事件及其与大气环流异常的关系。结果表明,南亚高压和西太平洋副高在盛汛期的月际振荡是海河流域旱涝急转形成的一个重要原因。涝转旱年及旱转涝年涝期对应于"西低东高"的流型(海河流域上游为低槽区,下游为高压区),冷暖空气活跃且易于较长时间在流域交绥,低层水汽输送较强且有正涡度异常,高层辐散和上升运动偏强,流域多雨偏涝;旱期则对应于"西高东低"的流型,西风带环流较为平直,低层有负涡度异常且水汽输送偏弱,高层辐散和上升运动偏弱,海河流域因而少雨偏旱。海河流域旱急转涝(涝急转旱)事件易发生在南亚夏季风偏弱(强)的背景下。海河流域盛汛期旱涝急转与初汛期流域上空气压场强度以及北太平洋涛动(NPO)、南半球环状模(SAM)存在显著的正相关,上述因子可能是旱涝急转事件的前期信号。     

1163—1977年(815年)长江下游地区梅雨活动期间旱涝规律初步分析

利用1163—1977年的史料和雨量资料对长江下游地区梅雨期(5—7月)的旱涝情况进行分析,得到如下结论。 (1)各级旱涝的气候频率近于正态分布;1—5级的气候频率分别为8％、22％、40％、22％、8％。各时期的旱涝分布不均,呈交替现象。全期分为多旱期(1200—1285),多涝期(1286—1522)和转旱期(1523—1977),在这三个时期内都存在旱涝的“群发倾向”。利用自回归功率谱(AR模式)方法得显著周期为157、91、61、47、38、30.9、27、21.8、19.2、14.9、11、9.7、7.7、6和5年等。 (2)统计结果证实太阳活动最大年和最小年附近的旱涝次数为最多,而在最大年附近(M—1、M)涝的次数比旱的多,在最小年附近(m—1、m、m+1)旱的次数比涝的多。用同调谱分析,太阳黑子对梅雨旱涝有着一定影响,但关系不十分显著。     

基于Markov和GM模型的江西省近550年旱涝变化研究

基于1467—2016年江西省九江、南昌、吉安、上饶和赣州5个代表站旱涝等级数据,利用Markov和GM模型,研究了江西省近550 a旱涝变化规律,并对未来旱涝发展趋势进行预测。结果表明:Markov和GM模型可以较好地对江西省旱涝状况进行预测,其中Markov模型预测的总体正确率为80%;GM模型预测值的均方根误差为0.284,平均误差率为5.18%。江西省5个代表站都属于涝多于旱的类型,在1级旱灾方面,南昌站频率最低,仅为3.8%,吉安站最高,达9.4%;在5级涝灾方面,九江站频率最高,达13.4%,南昌站最低,仅为7.5%;从3级正常年份的出现频率看,南昌站频率最高,达48.3%,吉安站最低,为35.2%。Markov模型预测结果显示,2017—2021年江西省5个代表站3级正常年份出现的概率最大,大部分为0.3—0.5;GM模型预测结果显示,九江、上饶和赣州站将处于偏涝状态,而南昌和吉安站的旱涝等级为2.8—2.9,属于正常偏旱状态。     

安徽省近554年旱涝演化规律和跃变现象

基于安徽省近 554年的旱涝等级资料 ,利用偏度系数、峰度系数、频次、累积距平等计算公式和方法进行分析。结果表明 :安徽省旱涝等级序列具有偏态分布性即涝明显多于旱的非正态分布特征 ,呈现干燥期、湿润期的阶段变化特性 ,以旱为主和以涝为主的现象间隔出现 ;旱涝序列分析和滑动t 检验法、Yamamoto法的检验方法都证明 1 72 3年附近、1 774年附近和 1 91 3年附近出现序列的跃变现象 ,数种方法都表明序列有基本相同的干湿转折点     

近40a铜仁夏季旱涝时空分布及典型旱涝年环流特征分析

本文基于铜仁市10个国家自动观测站1981-2020年近40a降水资料,计算多时间尺度标准化降水指数（SPI）,确定旱涝程度,分析旱涝时空分布特征,筛选典型旱、涝年进行环流分析。结果表明：(1)铜仁市20世纪80年代后期总体偏旱,90世纪后期总体偏涝。铜仁市夏季呈现出旱涝交替变化特征。(2)铜仁市中西部、东北部干旱相对频繁,并向四周逐渐减弱;市中西部、东南部发生雨涝的频率相对较高,西北部最低。夏季的干旱和雨涝均以轻、中程度为主,特重程度情况发生很少。(3)夏季偏涝年整个欧亚中高纬均为位势高度的负异常,偏旱年欧亚中高纬的乌拉尔山和中国东北的位势高度异常中心转为正异常分布。（4）赤道中东太平洋的厄尔尼诺现象与南、北太平洋海温异常分布对铜仁夏季偏涝现象的发生发展有密切关系;赤道中东太平洋拉尼娜现象、印度洋及西太平洋的海温异常分布对铜仁夏季偏旱现象的发生发展有密切关系。