祁连山近45 a年降水异常的气候特征

利用祁连山地区17个测站1960~2004逐日降水资料,统计逐年不同量级的雨日数及年降水量,对年总降水量标准化后进行经验正交展开(EOF)和旋转经验正交展开(REOF),研究其异常的空间结构及时间演变规律。结果表明,祁连山地区年降水与不同量级雨日数的气候平均分布具有地理分布上的相似性。无论年降水还是不同量级的雨日数,同纬度地区西侧明显多于东侧,祁连山东段多于西段,等值线呈西北—东南走向。年降水异常在空间上主要表现为整体一致的变化特点,其次表现为东西相反的变化趋势。旋转载荷向量场(RLV)反映出4个异常型,即祁连山西段北坡区、祁连山东段区、祁连山中西段南坡区,祁连山中段北坡区。近45 a,祁连山西段北坡区年代际变化幅度明显,其他各区年代际变化幅度相对较小。小波分析发现,各区年降水周期变化并不一致,体现出祁连山地区年总降水的复杂性。     

祁连山区近40年气候变化特征

利用祁连山附近30个测站1960－2000年的气温和降水资料，采用EOF和REOF等方法，分析了近40年来祁连山附近气温和降水的时空分布特征。结果表明：祁连山附近气温在空间上具有很好的一致性，年平均气温的第一主成分的方差贡献可占总方差的75％左右。夏季气温的一致性较其它季节略差。根据REOF分析，四季及年平均气温可分为河西走廊区、祁连高原区和祁连山东端区。除祁连山东端气温变暖从90年代后期开始外，其他地区与全国大部分地区一样，都是从80年代中期开始，特别是90年代后期增温明显。祁连山附近降水的一致性比气温差，占总方差的30％左右，春季和秋季好于其它季节，占总方差的50％左右。通过REOF分析，可将祁连山附近年降水变化分为河西走廊西部区、祁连山东部区和祁连走廊中部区，每个季节的降水分区有所不同。与西北地区东部不同，祁连山附近大部分地区的年降水80年代和90年代都有不同程度的上升，夏季降水增多趋势最为明显，而秋季降水80年代和90年代一直处于下降阶段。     

柴达木盆地东北部过去1437 a的降水变化重建

利用青海柴达木盆地东北缘山地11个地点的祁连圆柏树轮宽度序列,在早期分析祁连圆柏的生长对气候要素响应的基础上,重建了青海德令哈和乌兰地区过去1437 a的年降水量变化序列。重建方程能够解释校准期（1955-2002年）内66%的降水量变化方差,尤其是重建的降水序列的低频变化能够很好地代表器测资料的变化。从过去1437 a的时间尺度来看,近40 a来柴达木东北缘地区处于相对湿润的时期,但最显著的湿润期出现在16世纪晚期。此外,小冰期期间降水量的变幅较大,而中世纪暖期降水低频变化相对较小。另外,重建降水量体现了150～250 a尺度的低频变化特征。     

祁连山东、西部夏季降水量时空分布的差异及其成因研究

利用祁连山区周围33个测站,1961-2002年历年1-12月平均降水量和NCEP/NCAR再分析资料,分析了42 a来祁连山区降水量与经向风变化的关系.结果表明:祁连山主体的降水多于周围地区,西部降水集中于5-9月,东部降水集中于4-10月;祁连山东部降水比西部稳定;祁连山西部常年以偏北风为主,东部以偏南风为主.700 hPa南、北风的年气候分界线位于37°N以南,基本呈"东-西"走向.从冬到夏,偏南风由南向北发展,11月-次年3月整个祁连山区以偏北风为主,4-9月逐渐向北移动,偏南风最北到达祁连山中部.祁连山干旱年与多雨年矢量风的差异较大.多(少)雨年矢量风辐合(散).     

局地性气候变化对青海省海北地区草地地上生物量及草地生态环境的影响

本文利用海北地区近40a的气温、降水资料和近年来的草地生物量资料,分析了海北地区气温、降水变化特征以及其变化对草地生物量和草地生态环境的影响。结果表明：海北地区的气温增暖趋势90年代最为明显,各地气温变化的倾向率均为正;降水量的递增在80年代为最大,90年代有所回落,年降水量变化趋势是海晏、门源和刚察逐渐减少,祁连全境逐渐增多;气候变化对草地生物量的影响气温大于降水,对生态环境的影响,气温影响亦较大,降水量对生态环境的影响主要表现在降水量的年际波动和年内各季节分布的差异上。     

高空西风急流对祁连山区降水的影响

利用NCEP/NCAR逐日每6 h再分析资料,对2002~2004年发生在祁连山区附近的20次降水过程进行了合成分析。发现在40°N200 hPa高空存在一支东西走向的高空西风急流;降水一般发生在高空西风急流轴的南侧,在高空西风急流轴的北侧有冷空气下沉,南侧有上升的暖湿气流,在高空急流轴的下方形成了次级环流;在高空急流轴出口区的右侧,存在强烈的辐散上升运动,而对应的低层存在强烈的辐合上升区,这种高低层辐散辐合的配置非常有利于强对流天气形成;这支高空西风急流轴的存在对祁连山区的降水有深远影响,而急流轴位置的变化势必影响到降水落区。因此,利用高空西风急流轴预报祁连山区降水及河西走廊地区降水具有很好的指导意义。     

近1100年来柴达木盆地干湿气候演变特征及趋势预测

利用柴达木盆地东北缘宗务隆山和沙利克山采集的祁连圆柏年轮宽度序列及其与降水变化的响应关系，重建了柴达木盆地近1100年来的降水序列，分析了1100年间的旱涝演变特征，并对未来演变趋势进行了预测。研究表明：采用祁连圆柏年轮宽度序列EOF分析的第一主分量与德令哈降水序列的关系，重建了降水变化方程，恢复了柴达木盆地历史降水序列；过去1100年以来柴达木盆地经历了4个相对湿润和4个相对干旱的阶段，最近的1971—2000年是近千年来相对多雨的阶段，但20世纪90年代以来呈现出减少趋势，同时降水序列存在着准3年的最显著性周期；推测未来50年柴达木盆地的降水可能以偏少为主。     

甘肃省40年来气温和降水时空变化

对甘肃省1960—2003年气温和降水序列进行长期变化趋势分析的基础上,根据地统计学原理对20世纪60年代和90年代甘肃省气温和降水时空演变特征进行了探讨。结果表明:气温序列具有显著上升趋势;降水序列具有减少趋势,但不显著。20世纪60年代和90年代气温由空间自相关引起的空间变异分别占总空间变异的25%和32%,60年代和90年代降水由空间自相关引起的空间变异性分别占78%和80%。比较两个年代气温和降水的空间格局变化,甘肃省绝大部分地区气温升高,包括陇南南部、陇东、陇中东部、河西走廊平原区、北山山区的局部地区和祁连山区部分地区;除河西走廊平原区局部地区、北山中山区降水量有所增加外,大部分地区降水量有所减少。     

两套土壤湿度再分析资料在黑河流域的对比分析

利用黑河流域少量观测台站的实测降水和土壤湿度资料, 对比分析了欧洲中心ERA40及美国NCEP R-1两套常用的土壤湿度再分析资料在黑河流域的空间分布、 年际变化和季节循环特征, 结果表明:两套资料在黑河流域均能表现出“南湿北干”的分布格局, 湿度高值中心位于祁连山区东南部\.以此为中心, 土壤湿度从上游山区向中下游递减。ERA40土壤湿度在祁连山区年际变化明显, 与降水的响应关系要好于NCEP资料, 在中下游站点, NCEP 10 cm层土壤湿度对降水的响应好于ERA40。祁连站ERA40土壤湿度在6~8月接近观测值, 在额济纳站两套资料对于土壤湿度的描述都不理想。     

祁连山南麓夏季地形云特征及山谷风影响分析

利用门源、祁连气象站2004—2013年6—8月逐时常规观测资料,分析了地形云的日变化特征,结果表明:两站夏季总、低云量的日变化呈现双峰型特征;层积云和积雨云的日变化呈反相特征。层积云出现频率最高在清晨,积雨云在午后至傍晚出现频率最高;门源站层积云出现频率高于祁连站,而祁连站积雨云出现频率高于门源站。两站山谷风环流特征明显,风速最大值出现在午后,最小值出现在清晨;门源站谷风控制时间长于山风,祁连站山风控制时间长于谷风。两站积雨云出现时间与山谷风风速最大值出现时间之间具有对应关系;有天气系统影响时形成的积雨云,持续时间较长,降水较多;仅由地形风及热力、湍流作用形成的积雨云,持续时间较短,降水较少。层积云的形成有3种类型:第1种由高层云演变而来;第2种由积雨云对流发展受到抑制而形成;第3种由局地山谷风环流形成,云的形成与山谷风环流以及边界层日变化特征相关。     

祁连县农牧业气候水分资源分析

采用祁连县托勒、野牛沟、祁连三站1959-2008年历年逐月、逐日降水量和蒸发量及0.1～25mm各等级降水日数,用气候诊断方法,对统计量的平均值和年代变化特征进行了比较分析,并探讨了水分资源时空的变化对农牧业生产的影响。结果发现,①祁连县年平均降水量呈上升趋势,降水量分布呈现由西北向东南逐渐增大的趋势。②祁连县各季除春季降水呈下降趋势,其余季节都呈上升趋势,夏季降水最多,冬季最少,秋雨多于春雨。③祁连县三站≥0.1～≥25.0mm不同等级夜雨率总体呈逐步增大的趋势,托勒和祁连≥0.1～≥25.0mm夜雨率较野牛沟大,≥0.1mm夜雨率各季呈现冬季大于春季大于秋季大于夏季的情况。④蒸发量,祁连大于托勒大于野牛沟。年内蒸发量最大值、最小值分别出现在7月份和1月份。     

祁连山夏季地形云和降水宏微观结构的数值模拟

利用ARPS(Advanced Regional Predictional System)中尺度数值模式,对2007年7月19日低涡天气背景下发生在祁连山区的一次比较典型的地形云降水过程中云和降水的宏微观结构特征进行了深入的模拟研究和分析。结果表明,ARPS模式能够较好地模拟出地面降水分布及其发展演变特征;祁连山北坡陡峭地形的抬升作用是祁连山云系降水的主要动力机制;祁连山地形作用下云和降水的微物理结构随云的不同发展阶段呈现出不同的特征。     

中国西部冬季降水年际与年代际变化的水汽输送差异

中国西部地区是著名的气候脆弱区,降水的多寡对其影响十分巨大。尤其是在全球变暖的背景下,西部地区的增暖、增湿异常显著,随之而来的西部地区气候变化也越来越受到关注。本研究主要分析了中国西部地区冬季降水的时空变化特征,结果表明:该地区冬季降水的最主要模态具有全区一致变化的特点,并且在20世纪80年代中期出现了一次显著的年代际突变,突变之后中国西部地区冬季降水明显增多。大气环流和水汽输送的分析结果显示,引起西部地区冬季降水年际和年代际变化的因子有着明显的差异。其中西风带水汽输送是影响西部地区冬季降水年代际变化的主要原因;而影响西部地区冬季降水年际变化的水汽则主要来自于阿拉伯海西南向的水汽输送;而且在不同年代际背景下,影响中国西部地区冬季降水的主要水汽输送通道是一致的。这些说明西部降水的预测必须要分不同时间尺度进行研究,短期气候预测需要综合考虑年际变化、年代际变化以及气候长期变化背景才会更为合理和可行。另外,西部降水年际变化因子在不同年代际背景下的稳定性,为建立该地区持续稳定的年际预测模型奠定了科学基础。     

1958—2015年敦煌及周边地区极端降水事件的时空变化特征北大核心CSCD

敦煌阳关南临祁连山,每年汛期都会受到来自肃北、阿克塞和当地洪水的影响,2~3年就有一场特大洪灾,同时洪水携带的泥石流不仅污染了当地赖以生存的唯一水源,还造成水资源的严重破坏。基于敦煌及周边邻近1958 2015年6个气象站点全年逐日降水资料(祁连站资料为1958 2013年),采用Manner-Kendall突变检验、小波分析和Kriging插值等方法分析了敦煌及周边地区地区极端降水事件的变化趋势、周期特征及空间分布特征。结果表明,极端降水频次除了马鬃山呈现减少趋势外,敦煌、瓜州、酒泉、玉门和祁连均呈现增长趋势,极端降水频次的年倾斜增率分别为-0.063,0.127,0.072,0.138,0.104和0.638 d·(10a)^(-1);在极端降水强度突变分析中,UF统计量呈倒"V"型变化趋势,即发生了先增加后减少的变化趋势,发生变化的时间点为1980年左右;根据极端降水强度小波方差分析可知,在研究时段内敦煌、瓜州、酒泉、马鬃山、玉门和祁连控制极端降水强度的主控周期有53,22,36,56和58年时间尺度,日最大降水量、极端降水总量和极端降水强度都呈现出从西到东的梯度增加趋势空间分布特征。     

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。     

祁连山区降水的大气特征分析

利用祁连野外试验站观测资料,引入客观反映高空大气云和降水的表示方法,分析了祁连山区降水的大气特征。结果表明,高层冷云和低层暖云是祁连山区形成降水的主要云系,高层冷云由天气尺度系统决定,而低层暖云则由地形阻挡和加热等作用形成。在不同的天气系统下,地形对降水的作用不同。在西南气流影响下易形成谷风环流,从而增强降水;在西北风...     

青海省2004年度及冬季气候

2004年青海省总的气候特点是：全省气温明显偏高，大部分地区降水偏多。全省年平均气温较常年偏高0．8℃，比2003年偏低0．3℃，位居1961年以来第六个高温年。全省年降水量较常年偏多18．3mm，时空分布不均，春、秋季降水偏多，冬、夏季与历年同期平均值基本持平；除海西西部及祁连、玉树等局部地区降水偏少外，省内其余大部偏多或接近常年。     

青藏高原及其下游地区降水厚度季、日变化的气候特征分析

利用10年的TRMM卫星降水雷达观测资料, 首次对青藏高原及其下游平原及海洋地区降水厚度的地区差异进行了对比分析, 并对青藏高原及其周边地区对流和层云降水厚度的水平分布及其日变化和季节变化进行了统计分析, 结果表明: (1) 青藏高原地区对流和层云降水厚度都要比下游平原地区更为浅薄, 东部海洋地区对流降水厚度比平原地区小, 而层云降水厚度与平原地区相当。青藏高原及其下游平原地区对流降水厚度的日变化特征非常明显, 海洋地区对流降水厚度日夜差异则不大。层云降水厚度在各地区的日变化特征都不明显。青藏高原、下游平原及海洋地区对流和层云降水厚度的季节变化都非常明显, 从冬至夏, 对流和层云降水逐渐变得深厚, 而从夏入冬, 对流和层云降水则逐渐变得浅薄。(2) 青藏高原及其周边地区对流和层云平均降水厚度的分布形式和降水量分布具有较好的对应关系, 降水量大的地区其降水厚度一般较为深厚, 降水少的地区则降水厚度比较浅薄。对流和层云降水厚度存在明显差异, 对流降水一般要比层云降水深厚。青藏高原及其周边地区降水厚度水平分布的日夜差距不大, 但季节变化非常明显, 且与气候系统的季节变化紧密相关。     

基于多卫星资料的全国夏秋季节降水日变化特征研究

该文利用1998-2010年期间的多卫星降水资料（3842）分析了中国地区夏季和秋季降水日变化特征。结果表明,平均降水率显示出中国地区降水强度夏季明显高于秋季,且降水强度呈东南沿海至西北减弱的分布。降水日变化振幅显示出夏季中国青藏地区和南方地区降水日变化显著,秋季,全国范围降水日变化不显著。降水率最大值出现时间显示出夏季中国大部地区在午后至傍晚降水率达最大值,秋季在除青藏地区外的中国大部分区域降水率最大值出现的时间将往后延迟至深夜至凌晨。     

不同地形高程数据对青海夏季气温和降水模拟准确度的影响

基于SRTM 90 m、USGS 30 s地形高程数据及青海气象台站实际海拔高度数据,分析了采用不同高度数据对青海地区2014年夏季气温和降水模拟准确度的影响。采用国家基本观测站的气象观测资料对模拟结果进行检验,结果表明:相对于台站实际海拔高度,模式地形总体偏高,青海南部和祁连山区海拔较高地区及青海东部地形梯度较大地区尤甚。相对于模式自带的原始地形数据,除青海东部外,其余大部分地区SRTM高程数据给出的模式地形高度增加。采用SRTM高程数据对气温影响较小;模式中引入青海气象台站海拔高程数据对于最高气温的模拟准确率提高显著,青海南部及祁连山区海拔较高地区以及黄南、海南中部地形梯度较大地区模拟和实测数据偏差减少显著,模拟的最低气温改善不如最高气温明显。同时采用SRTM高程数据及引入气象台站实际海拔高度数据对青海海西中部及东部地区降水改进较为明显。