不同气候背景下北疆霜期的时空变化特征

利用新疆气象信息中心提供的1961—2021年逐日最低气温资料，基于常规气象统计方法，对不同气候背景下北疆地区初、终霜日和霜期的变化特征进行分析，结果表明：（1）初霜日在背景I下呈较快推迟趋势，速率达0.36 d/a，背景II下变化趋势很小；终霜日在背景I下反呈推迟趋势，速率达0.15 d/a，在背景II下呈较快提前趋势，速率达0.28 d/a；霜期在背景I、II下均呈缩短趋势，缩短速率分别为0.24 d/a、0.35 d/a。（2）在气候背景I下霜期的缩短主要由初霜日推迟而导致，在气候背景II下霜期的缩短主要由终霜日提前所导致。（3）北疆地区平均初霜日在背景II下变化趋势很小是因为此时段下北疆初霜日西部在提前，东部在推迟，且推迟与提前的变化趋势相差较小；平均终霜日在背景I下反呈推迟趋势的气候条件是此时段下北疆春季气温变化趋势为-0.357 ℃/10 a，空间变化上则是因为此时段下北疆终霜日整体呈推迟趋势，仅阿勒泰地区东部、哈密地区东部呈提前趋势，且推迟速率较大，提前速率较小。（4）由气候背景I转为II，北疆初霜日等级出现由低向高移动的趋势，终霜日和霜期则与其相反。（5）相关季节北大西洋涛动指数对于北疆地区初、终霜日的影响较为显著，初霜日与夏季北大西洋涛动指数呈显著负相关，终霜日与秋季北大西洋涛动指数呈显著正相关。     

商洛近56年无霜期变化特征分析

利用商洛7县(区)1961—2016年初、终霜日及无霜期资料,运用统计方法对其气候特征及变化趋势进行分析。结果显示:商洛初霜日随纬度和海拔高度的增加提前,终霜日随纬度和海拔高度的增加推迟,无霜期随纬度和海拔高度的增加缩短。商洛区域平均初霜日为10月31日,呈推迟趋势,线性倾向率为2.1d/10a;区域平均终霜日为3月29日,呈提前趋势,线性倾向率为-1.0d/10a;区域平均无霜期为214.7d,呈增长趋势,线性倾向率为3.1d/10a。商洛初霜日推迟趋势十分显著,2003年发生突变;终霜日无明显突变,无霜期日数增长显著,2007年发生突变。     

1960-2020年贵州省霜的时空变化特征

本文利用贵州省85个气象观测站,1960-2020年霜的气象观测资料,采用线性趋势分析、气候倾向率、Mann-Kendall突变分析等方法,对贵州省霜的时空分布特征进行分析。结果表明：1960-2020年贵州省霜发生频次呈下降趋势,以-66次·（10a）-1速率减少,主要出现在每年的11月到次年的3月,12月最多,1月次之;省的西北部是霜的高发区,向东部、南部递减;平均霜期为168天,以-5.17d·（10a）-1速率缩短,平均初霜日呈推迟趋势,平均终霜日呈提前趋势;初霜日最早出现在省的西北部,向东部、南部推进,终霜日从南部向北部推进,最晚出现在西北部;霜期与初霜日呈显著负相关（相关系数为-0.644）,而与终霜日呈显著正相关（相关系数为0.647）,表明霜期缩短是初霜日推迟和终霜日提前共同作用结果;海拔高度与霜的发生频次、霜期、初霜日和终霜日均有很好的相关性,海拔高度与霜的发生频次和霜期的长短呈正相关,初霜日随海拔高度的增加而提前,终霜日随海拔高度的增加而推迟。     

近50年韩城无霜期气候变化特征分析

利用韩城1970—2019年初、终霜日及无霜期资料,运用统计方法对韩城初、终霜日及无霜期气候特征及变化趋势进行分析。结果显示:韩城近50 a平均初霜日为10月29日,呈推迟趋势,线性倾向率为16 d/10 a;平均终霜日为3月28日,呈提前趋势,线性倾向率为-57 d/10 a;无霜期为2135 d,呈增长趋势,线性倾向率为67 d/10 a,其变化促使热量资源稳定上升,将有利于农业生产,有助于提高花椒农产品产量和品质。韩城初霜日推迟不明显,2018年发生突变;终霜日提前趋势十分显著,2010年发生突变,无霜期增长趋势十分显著,并在2013年发生突变。韩城初霜日存在2 a和5 a左右的振荡周期,在20世纪70年代中期到80年代初期、90年代中期表现为明显的2 a振荡周期;终霜日存在2～4 a和6 a左右振荡周期,在70年代中期到80年代初期表现为明显的3 a振荡周期;无霜期在70年代中期到80年代初期、90年代末期到2000年初期、2007—2014年表现为明显的2～4 a振荡周期。韩城初霜日和无霜期年际变化基本一致,终霜日呈相反趋势。对韩城初（终）霜日早晚、无霜期长短年份进行划分,终霜日提前或推迟对无霜期的增长或缩短起主要作用,初霜日推迟或提前对无霜期的增长或缩短所起的作用不明显。     

新疆巴楚气象因子对棉花发育期及产量的影响分析

利用巴楚国家基本气候站1961—2013年53 a的气温、降水量等资料,结合1981—2013年的棉花发育期、单位面积产量,采用线性倾向估计计算、检验方法、气候趋势系数和气候倾向率方法,对1961年以来巴楚气候变化特征、1981年以来棉花发育期、产量进行分析,探讨了巴楚近期气候变化对棉花生产的影响。结果表明:近53 a来,巴楚年和各季平均气温、平均最高气温、平均最低气温总体呈线性上升趋势,其中年平均最低气温的升温率最明显;各季节中春、秋季平均最低气温的升温率最大;年、各季节降水量呈明显的增多趋势,季节中夏季降水量的增幅最大,为3.25 mm/10 a;初霜日的变化呈推后趋势(1.2 d/10 a)、而终霜日呈提前趋势(-2.4d/10 a),使无霜期明显延长(1.1 d/10 a)。近33 a来,巴楚县棉花各发育期均表现出不同程度的提前趋势,其中现蕾期的提前趋势最明显,为4.8 d/10 a(P0.01);棉花停止生长期呈延迟趋势,延迟幅度为3.7 d/10 a(P0.01)。初、终霜冻日、无霜期与棉花产量总体呈正相关,初霜日推后、终霜日提前、无霜期延长,棉花产量增多。     

1961—2013年通辽市霜冻日期变化规律分析

利用通辽市9个气象站1961—2013年逐日最低气温资料,以日最低气温≤2℃为指标,建立了单站初霜日期、终霜日期和无霜期序列,分析了近53a的变化特征。结果表明:(1)通辽全市平均初霜日期为9月29日,终霜日期为5月1日,平均无霜期为149d。(2)近53a全市平均初霜日期呈明显的推后变化趋势,终霜日期呈明显的提前变化趋势,无霜日数显著增加。53a初霜推后了9.6d,终霜提前了16.2d,无霜期延长了22.7d。(3)各站初、终霜日期和无霜期序列的离散程度均较大,极差为标准差的4倍以上,早霜年份秋霜可提前在8月14日出现,晚霜年春霜可推迟到6月9日出现。该地初、终霜日期和无霜期年际变化的稳定性差,变率大保证率低,是农作物产量不稳定的主要影响因素之一。     

1957—2014年化德县霜冻变化规律分析

利用化德国家基本气象站1957—2014年逐日地面最低温度资料,以地面最低温度≤0℃为指标,建立了该地历年初霜日期、终霜日期和无霜期序列,分析了近58a的变化特征。结果表明：（1）化德站58a平均终霜日期为5月28日,初霜日期为9月11日,无霜期为105d10（2）近58a终霜日期呈明显的提前变化趋势,平均每10a提前2.5d;而初霜日期变化趋势不显著;无霜期明显延长,平均每10a延长了3.4d10（3）初、终霜日期和无霜期序列的年际波动大,极差为标准差的4~5倍,初霜最早可提前在8月18日出现,终霜最晚可推迟到6月19日结束。该地初、终霜日期和无霜期年际变率大,保证率低,是影响农作物生长的主要因素之一。因此,掌握霜冻发生的气候规律,提高霜冻的预报预测准确率,对于当地政府和相关部门积极采取防御措施,保障农业丰产丰收有着重要意义。     

宝鸡市霜冻气候特征分析

利用宝鸡市11个县(区)气象站1964—2013年观测资料及低温冻害灾害调查资料,对宝鸡市初、终霜冻日和无霜期的时空分布特征进行分析,结果表明:宝鸡市平均初霜冻日多在9月中旬至10月上旬,平均终霜冻日多在4月上旬至5月上旬,初霜冻日随海拔高度的增高而提前,终霜冻日随海拔高度的增高而推迟。渭河河谷地带无霜期最长为214d,秦岭北麓太白山区最短为150d。宝鸡市初霜冻日呈推迟趋势,线性趋势率为2.4d/10a,50a约推后了12d;终霜冻日总体呈提前趋势,线性趋势率为-1.3d/10a,50a约提前了9d。无霜期以3.7d/10a的线性趋势率延长,50a约延长了18d。50a间宝鸡的气温呈显著上升趋势,1996年发生突变,在气温发生突变后,全市平均初霜冻日推迟了11.9d,终霜冻日提前了11.8d,最早初霜冻日推迟了24.9d,最晚终霜冻日提前了24.5d,无霜期范围向南北部山区推移扩大。     

且末绿洲1961-2010年霜冻的变化特征及其对主要农作物的影响

利用且末绿洲近50 a初、终霜日等气候资料,分析该地区的霜冻变化特征,初步探讨其对主要农作物的影响.结果表明:且末绿洲近50 a来终霜危害大于初霜,初霜冻推迟、终霜冻提前趋势明显,无霜期呈微弱延长趋势但不显著;初、终霜均具有5a、33 a的振荡周期,未来一段时期均处在偏晚期;进入21世纪以后未出现特早初霜和特晚终霜.总体上看,气候变暖使该地区霜冻灾害减少,对主要农作物的生长有利.     

中国地区春霜冻的变化趋势和未来情景预估北大核心CSCD

春季的霜冻事件是北半球温带地区与农业相关的最严重的极端事件之一。在气候变化背景下,探究整个中国地区春霜冻的变化趋势和未来可能变化有利于增进人们对春霜冻的认识,对我国未来农业结构调整有一定的参考价值。本文采用不易受离群值影响且考虑了自相关的非参数方法,在分析1960~2020年观测资料的基础上,利用24个耦合模式比较计划第6阶段(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)模式模拟的中等辐射强迫(SSP2-4.5)情景下的逐日最低温数据,在评估模式模拟性能后对中国地区未来(2021~2100年)的春霜冻日数、终霜日的变化趋势的空间分布特征以及与1991~2020年气候态相比的全国平均的距平序列进行了分析。结果表明:1)1960~2020年,全国约60.3%站点的春霜冻日数呈现显著减少趋势[-3.5~0 d(10 a)^(-1)],40%站点的终霜日呈显著提前趋势[-4.3~0 d(10 a)^(-1)];全国平均的春霜冻日数呈^(-1).3 d(10 a)^(-1)的显著减少趋势,终霜日则呈^(-1).7 d(10 a)^(-1)的显著提前趋势。2)2021~2100年,预估我国大部分地区的春霜冻日数均呈现显著减少趋势[^(-1).6~0 d(10 a)^(-1)],终霜日则呈显著提前趋势[^(-1).4~0 d(10 a)^(-1)];全国平均的春霜冻日数呈现-0.8 d(10 a)^(-1)的显著减少趋势,终霜日呈现-0.8 d(10 a)^(-1)的显著提前趋势。     

1971-2010年河南省霜期的时空分布及其对气温的响应

利用1971-2010年河南省均匀分布的110个地面气象站霜的观测资料,采用线性倾向率和单相关分析法,对近40 a河南省初霜期、终霜期和无霜期的时空分布特征及其对气温的响应进行研究,利用M-K法分析霜期的突变特征。结果表明：1971-2010年河南省平均无霜期为221.3 d,纬度与初霜期（R=-0.806）和无霜期（R=-0.707）均呈显著负相关,与终霜期（R=0.557）呈显著正相关;初霜期以2.6 d/10 a的速率呈明显推迟（p<0.01）,而终霜期的线性变化趋势不明显,无霜期以4.7 d/10 a的速率呈明显延长（p<0.01）;初霜期、终霜期和无霜期的突变点均在1998年。从各地区看,初霜期在各地区呈明显推迟,豫西地区推迟趋势最大（3.5 d/10 a,p<0.01）;终霜期仅在豫西和豫南地区呈显著提前;除豫东地区外,无霜期在其余5个地区均呈明显延长,豫西地区延长趋势最大（7.7 d/10 a,p<0.01）。从各观测站霜期的变化趋势空间分布来看,初霜期显著推后、终霜期显著提前和无霜期明显延长的站点分布在豫西和豫南地区。河南省初霜期与10月、终霜期与3月气温因子相关性较强;初霜期推迟和终霜期提前主要由气温升高引起的,其中平均最低气温是最重要的影响因素。初霜期推迟和终霜期提前导致无霜期延长。     

1960-2010年中国华北东北地区热量资源时空变化

利用1960-2010年华北、东北地区165个气象站日平均气温资料,运用线性倾向估计等方法,对近51 a来≥0 ℃和≥10 ℃积温及其持续天数和起止日期的时、空分布特征进行分析,以了解气候变暖对华北、东北地区热量资源分布的影响。结果表明：近51 a来华北、东北地区气温增暖趋势明显,气候倾向率达0.32 ℃/10 a（P<0.001）,且与各项热量资源指标相关显著。随着气候变暖,≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续天数普遍显著增加,其气候倾向率分别在（30 ℃·d）/10 a和2 d/10 a以上;2000年以后亚热带北界和暖温带北界在华北、东北地区均出现了北移,以亚热带北界移动幅度更大;20世纪90年代以后,一年两熟制种植北界在山西和辽宁两省明显北抬,平均移动幅度超过1.5个纬距。华北、东北地区≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续天数普遍增加是受起始日期提前和终止日期延后共同影响,≥0 ℃前者比后者的影响更明显,≥10 ℃两者作用相当。     

气候变暖对辽宁西部地面及作物耕作层温度的影响

利用气候倾向率、标准偏差方法,划分基准年研究1952-2010年辽宁西部地面、耕作层温度变化特征。结果表明：辽宁西部年平均地面温度、农作物生长季地面和耕作层温度呈升高趋势,气候倾向率分别为0.395℃/10a、0.304℃/10a、0.206℃/10a。冬季、春季对年平均地面温度升高贡献最大,气候倾向率为0.535℃/10a、0.521℃/10a;夏季、秋季贡献较小,气候倾向率为0.223℃/10a、0.291℃/10a。第Ⅲ基准年升温最剧烈。研究结果可为该地区农业生产结构调整、生态环境治理等提供参考。     

CMIP5模式对辽宁省气温模拟能力及未来2℃升温阈值出现时间评估

利用全球气候模式、多模式集合和辽宁省气象观测数据,评估了不同典型浓度路径下19个全球气候模式和多模式集合对辽宁省气温变化模拟能力和可信度。结果表明:最优模式模拟结果优于多模式集合,具有较高的可信度。随着全球二氧化碳排放浓度增加,气温变化率和可信度呈增加趋势,首次达到2℃年份呈提前趋势,大部分站点出现在2011年之前,且出现年份越晚,升幅往往越高,反之亦然。大部分站点首次稳定到达2℃阈值开始年份在2022年之前,结束年份出现在2019—2026年,持续时间在13 a以下,开始年份均呈西早—东晚分布形势,结束时间和持续时间分布较均匀,且随着全球二氧化碳排放浓度增加,升温幅度呈上升趋势。不同典型浓度路径下各区域最高温、最低温和平均气温出现年份和变化特征均比较一致。     

近50年东北地区热量资源变化特征

利用1951—2005年东北地区100个气象站日平均气温资料,得出各年代稳定通过10℃,0℃积温及其持续天数和起止日期分布的变化,进而分析了气候变暖背景下东北地区热量资源的变化特征。结果表明:东北地区气温持续增暖,线性趋势达0.4℃/10 a,较我国其他地区更为显著,且与各热量资源指标有较好的相关性。东北地区气候变暖使得稳定通过10℃,0℃积温普遍显著升高,且稳定通过10℃,0℃积温的持续天数也普遍显著增加;稳定通过10℃,0℃积温和持续天数的等值线在东北平原和相对平坦的内蒙古高原向北大幅度推进,而在山区有向高海拔地区抬升的趋势;稳定通过10℃,0℃积温持续天数普遍增加是受到起始日期提前和终止日期延后的影响,而且起始日期提前比终止日期延后的影响更明显。东北地区热量资源的变化有利于东北地区粮食产量的提高和稳定。     

华北汛期的起讫及其气候学分析

基于对汛期的理解和认识, 利用Samel等人设计的半客观统计分析方法、Mann-Kendall突变分析、滑动t检验等方法, 通过分析和研究1957—2006年华北台站的日降水资料, 确定了华北汛期起讫的日期。结果表明:华北汛期始于6月30日, 止于8月18日, 持续期为50d。华北汛期的起讫日期、持续天数以及空汛发生的频次, 具有鲜明的地域特征:冀北山地汛期开始最早, 结束较迟, 持续天数较长, 空汛发生频次最少; 黄土高原汛期开始较迟, 其北部汛期结束最迟, 持续期也最长, 发生空汛的频次也比较多; 黄河下游地区汛期开始比较早, 结束最早, 汛期最短, 发生无大汛的频次较大; 河北平原地区, 汛期开始最迟, 结束较迟, 汛期较长, 发生无大汛的频次最多。与华北汛期开始和结束日相对应的东亚大气环流特征是:当西太平洋西部上空500hPa存在正的位势高度距平, 华北上空存在负的位势高度距平, 同时地面为“东高西低”的异常海平面气压场配置时, 异常偏南风到达30°N, 华北汛期开始; 当华北上空500hPa为较小的位势高度正距平, 日本海为位势高度正距平, 而地面上, 我国大陆和西太平洋之间为“西高东低”的异常海平面气压场配置时, 异常偏北风控制我国东部地区, 华北汛期结束。     

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。     

梅州市近61年低温霜冻气候变化特征

利用梅州市气象观测站1952—2012年低温、霜冻资料,采用线性回归、小波分析和Mann-Kendall非参数检验等方法,分析梅州市近61 a来的低温、霜冻气候变化特征。结果表明,梅州低温、霜冻日数呈明显减少趋势;12月和1月是低温、霜冻天气出现最多的2个月份,占总日数的70%以上。初低温日和初霜冻日存在延后趋势,终低温日和终霜冻日存在提前趋势。20世纪80年代初低温、霜冻强度开始减弱,低温、霜冻日数也在此时期发生突变减少。低温日数存在2—4 a、7 a和10 a的周期变化,霜冻日数存在2—4 a、6—7 a和10 a的周期变化。根据低温、霜冻天气出现的主要两类天气形势,再结合单站气象要素特征,归纳总结低温、霜冻天气的预报指标和经验。     

气候变化对沈阳冬季供暖期的影响

利用1961-2010年沈阳市的年平均气温和供暖期及供暖期前一个月、供暖期后一个月的逐日平均气温资料,采用线性趋势分析方法及度日法,分析近50 a沈阳市年平均气温和供暖期平均气温变化的总体趋势,并对供暖初日、供暖终日和供暖期长度及供暖强度的变化特征进行分析。结果表明：近50 a沈阳市年平均气温与供暖期平均气温均呈上升趋势,近50 a年平均气温上升明显,通过了显著性检验;气候变暖使得供暖初日推迟;供暖终日提前;供暖期长度缩短;气候变暖使实际供暖强度逐渐减弱。     

浙江省气候变化事实研究

为了区分不均一与局地气候的突变,采用功效不同的SNHT、Buishand、Pettitt 三种均一性检验法对浙江省41 个气象观测站1960—2007 年的温度和降水的观测序列进行检验。通过对三种方法检验的站点数据做气候变化事实研究发现,近50 年浙江省与全球呈现一致的气温年代际变化特征,0.19 ℃/(10 a)的平均气温倾向率比0.13 ℃/(10 a)的全球平均值高,略低于0.22 ℃/(10 a)的全国平均值。全省年平均降水量呈上升趋势,这与中国降水量总体下降的变化趋势相反,但与长江流域以南的变化趋势一致;强降水、高温热浪等极端天气事件频率增大,城市局地气候趋于“ 热干” 化;≥10 ℃的初日提早10 天左右,而终日推迟了近10 天,在持续日数增加的同时,有效积温也相应增大。