近40年内蒙古候平均气温变化趋势

基于1964—2003年内蒙古有关台站的逐日气温数据, 对前20年 (1964—1983年) 和后20年 (1984—2003年) 的候平均气温中值进行了对比, 并利用k-means方法进行了候平均气温变化趋势的聚类分析, 旨在阐明内蒙古气温变化的时空特点和规律。研究结果表明:内蒙古全境年平均气温普遍上升, 没有下降的现象。不同地区、不同季节气温变化格局不同, 北部变暖比南部更为明显, 冬季和夏末秋初变暖出现得更频繁。绝大部分地区大多数候平均气温都有所上升, 而且候平均气温变化存在纬向地带性。大多数台站四季里都有一些显著升温的候, 显著升温在冬季发生得更为频繁。同时, 有少数几个候出现气温下降的现象, 但未达到显著下降的程度。内蒙古绝大部分地区候最高、最低气温都有所升高, 但二者的差值在缩小。候最低气温出现时间有所提前, 候最高气温出现时间有提前也有推迟, 但总体上不同地区候最高、最低气温出现时间更加同步。因此, 候最高、最低气温的时空均一性有所增强。候最高气温出现时间与候最低气温出现时间的间隔有扩大迹象。总之, 全球气候变暖降低了气温的季节和地区差异。     

近40年内蒙古候平均气温变化趋势近

基于1964-2003年内蒙古有关台站的逐日气温数据,对前20年(1964-1983年)和后20年(1984-2003年)的候平均气温中值进行了对比,并利用k-means方法进行了候平均气温变化趋势的聚类分析,旨在阐明内蒙古气温变化的时空特点和规律.研究结果表明:内蒙古全境年平均气温普遍上升,没有下降的现象.不同地区、不同季节气温变化格局不同,北部变暖比南部更为明显,冬季和夏末秋初变暖出现得更频繁.绝大部分地区大多数候平均气温都有所上升,而且候平均气温变化存在纬向地带性.大多数台站四季里都有一些显著升温的候,显著升温在冬季发生得更为频繁.同时,有少数几个候出现气温下降的现象,但未达到显著下降的程度.内蒙古绝大部分地区候最高、最低气温都有所升高,但二者的差值在缩小.候最低气温出现时间有所提前,候最高气温出现时间有提前也有推迟,但总体上不同地区候最高、最低气温出现时间更加同步.因此,候最高、最低气温的时空均一性有所增强.候最高气温出现时间与候最低气温出现时间的间隔有扩大迹象.总之,全球气候变暖降低了气温的季节和地区差异.     

运城市降水集中度和集中期的时空特征分析

利用运城市9个气象站1960—2014年逐候降水资料,运用线性趋势、MannKendall曲线、相关系数和合成分析等方法探讨了运城市近55 a来年降水量、降水集中度(PCD)和集中期(PCP)的时空特征。结果表明:时间上,年降水量呈减少趋势,变化倾向率为-7.94 mm/10 a;PCD年际变化显著,在0.30~0.72,多年平均为0.53;PCP多年平均41.63候,最早与最晚相差13候。空间上,年降水量区域差异明显,由东南向西北递减;PCD从西南向东北递增,有2个大值和2个小值中心,PCP呈现"南早北晚"形势。PCD、PCP与年降水量、汛期降水量、月最大降水量、候最大降水量和日最大降水量之间都存在正相关,表明汛期降水量、月最大降水量、候最大降水量和日最大降水量越大的年份,PCD值就越大,降水就越集中,出现洪涝灾害的可能性就越大;降水集中期出现的越晚。     

降水时间随机性对月总降水量的影响

降水量在时间分布上呈现较大的随机性,极端降水事件尤为如此。受此影响,月初(月末) 1～5 d之内的累积降水量很可能会超过当月总降水量的50%乃至更多。对1961—2017年中国2 400多站点资料统计分析结果发现,月初(月末) 1～5 d累积降水量对当月总降水量显著影响事件的出现频次,在季节和空间分布上都有鲜明特征。主要包括:1)月初累积降水量对秋冬季中各月的总降水量影响更大,月末累积降水量对1—4月的月总降水量影响较大。2)受月初累积降水量的影响,显著站点数在某些年份的某些月份出现极大值;受单次事件显著影响的站点数占全国总站点数的30%～50%,此即对应着一次全国大范围的极端降水事件。3)受月初(月末)累积降水量显著影响的站点空间分布随季节变化呈现出明显空间集聚特征。     

黄石市近60 a降水时空分布特征分析

利用黄石市2005年以来建设的95个区域气象站和原有的3个国家气象站降水资料,选取黄石国家气象站为基准点,采取各站候降水量与黄石站气温等12个要素进行逐步回归的方法,模拟出1958年至各站建站前的候降水量,使各站建站前缺测的月、年等时间尺度降水资料得以插补。并采用REOF方法分析了黄石市年降水量的时空变化特征,按照取绝对值最大的特征值所处序号为站点分类值的区划方法,将黄石市划分为丘陵及水体影响区(Ⅰ区)和山地陆面影响区(Ⅱ区)两个区域。结果表明:(1)黄石市年降水量年代际变化明显,20世纪60年代至90年代降水量逐渐增多,21世纪初明显偏少,2010年至今恢复至20世纪80—90年代的水平;(2)黄石市年降水量具有明显的地域特征,年降水受地形的影响较大,西南部山区年降水量大于丘陵区和大型水体影响区;(3)Ⅰ区和Ⅱ区降水强度同步的年数占72%,不同步的年数占28%。     

粤北暴雨中心的降水气候特征分析

基于广东省1967—2018年气象观测站和2003—2018年自动监测站降水数据,统计分析了粤北暴雨中心的降水气候统计特征。结果表明:(1)粤北暴雨中心范围主要集中在清远南部-广州东北部-惠州北部,最大年平均降水量(2 488. 6 mm)和强降水日数(12. 3 d)均出现在龙门的南昆山,特殊地形分布特征与粤北暴雨中心形成密切相关;(2)从化和增城降水年际变化呈较明显增多趋势,其余变化趋势不明显;中心区域内降水主要集中在汛期(4—9月),而前汛期(4—6月)降水量约占汛期的60%～70%;(3)降水月变化呈单峰型分布,峰值出现在5—6月;(4)降水日变化特征与降水性质密切相关,5—6月季风影响期间降水概率显著增加,夜雨和白天降水均明显;短时强降水出现概率集中在5—6月08:00、15:00和21:00前后。     

TRMM和CMORPH卫星资料对三峡库区降水的评估分析

利用1998—2016年TRMM和CMORPH两种遥感卫星资料降水和同期三峡库区气象观测站数据,通过比较干、支流和远、近库区气象站点的降水变化和蓄水前后降水量、雨日、降水强度和频率等变化特征,分析评估了基于两种卫星遥感降水和测站降水的三峡库区局地降水变化。结果表明:库区TRMM和CMORPH卫星降水年际变化特征总体上与气象观测站相符,反演效果在日尺度TRMM略逊于CMORPH,在季尺度CMORPH略逊于TRMM;两种卫星资料对冬季降水反演效果都偏弱。三峡库区干流和支流站点的降水变化总体一致,干、支流各站点降水量均具有较强的年际变化特征。TRMM相比CMORPH更能重现干、支流测站降水的年际变化特征,CMORPH降水年际波动振幅总体上比测站偏大。蓄水前后时段(1998—2003年与2004—2016年)对比,从不同等级降水的强度和雨日、季节降水频率和总量等变化反演效果来看,CMORPH资料分布相比TRMM更接近测站的变化趋势,反演效果略优于TRMM;但两种卫星资料的降水频率和降水量分布与测站的误差在蓄水前后变化都不明显。此外,气象测站、TRMM、CMORPH资料都表现出蓄水后三峡远、近库区年降水量的比值呈平稳波动状态,表明三峡水库蓄水后附近地区降水没有明显变化。     

1961—2013年南雄降水和旱涝的变化特征分析

根据南雄市气象观测站1961—2013年降水资料,采用线性趋势分析、Z指数等方法,研究了南雄市近53年降水和旱涝的变化特征。结果表明,南雄市年平均降水量为1 524.7 mm,69%集中在汛期(4—9月),其中,前汛期(4—6月)占44%,年降水量以每年1.21 mm的速率呈弱的减少趋势,20世纪70、80、90年代降水偏多,20世纪60年代、21世纪初降水偏少。春、夏、冬3个季节的降水量变化趋势不明显,但秋季降水量却以每年1.52 mm的速率显著下降。年暴雨日平均3 d左右,6月最多,为0.6 d。53年间,旱年出现的频率22.6%,涝年出现的频率18.9%;正常年份出现频率58.5%。     

辽宁省夏季降水的日变化特征

文章利用辽宁省25个气象观测站1961—2008年夏季6—8月的逐时降水自记资料,分析了辽宁省夏季降水日变化的基本特征。发现：降水日变化特征地域性较强,沿海站与内陆站存在差异。总体来说,沿海站降水量的最大值基本出现在午前04-08时,内陆站点则呈双峰值的形式,峰值分别出现在午前和午后,午后1 4—20时为降水量最大值出现的时间;降水频次的日变化特征和降水量基本相同;持续时间长的降水多在午前达到峰值,持续时间短的降水多在午后达到峰值;沿海站点午前的降水峰值区基本是由持续时间在6 h以上的长时间降水造成,内陆站点午后最大降水峰值则为持续时间6 h以内的短时降水,这与内陆下午对流能量强相适应。研究表明,降水日变化的存在能够影响到降水预报的评分。     

三峡水库蓄水关键区降水时空变化特征

根据1961—2012年三峡水库安全蓄水各关键区域内经过质量控制的261个代表站逐日降水资料,采用线性回归分析、FFT滤波等方法,研究了区域全年和5—9月降水的时空分布及演变趋势。结果表明:三峡水库蓄水关键区年均降水量为992.9 mm,东多西少,岷江东南部为降水大值中心;近52年来,年降水量以-16.2 mm/10a的速率显著减少,2000年后减少尤为明显,宜宾—重庆段减少最为严重,金沙江减少最微弱;蓄水关键区5—9月降水量占全年降水量75.6%,5—9月降水量以-12.2 mm/10a的速率显著减少,减少趋势较为明显的区域主要位于岷江、沱江、宜宾—重庆段交汇处,5—9月降水20世纪70年代前呈"中北多、南部少",之后演变成"中北少、南部多",大暴雨和极端降水量呈增加趋势,蓄水前后区域降水变化主要体现在空间分布格局方面。     

1981—2018年内蒙古不同等级降水时空变化特征北大核心

基于1981—2018年内蒙古地区103个地面气象观测站的逐日降水资料,运用趋势分析方法,分析近38 a内蒙古降水量、降水日数和降水强度的时空变化特征。结果表明,不同等级降水量和降水日数呈现弱减少趋势,不同等级降水强度年际变化趋势不明显,但是湿润区的各等级降水年际波动最大,干旱区的中雨强度年际波动明显大于其他气候区。各等级降水对总降水的贡献率从大到小依次为小雨、中雨和大雨,但地区分布不均。各气候区小雨日数贡献率均在80%~90%,并且小雨量占比从内蒙古东北部湿润区到西北部的干旱区逐渐上升。内蒙古各等级降水均呈现自东向西递减的空间分布特征,其中降水量和降水日数的高值区主要分布在东北部地区,降水强度的高值区主要分布在东南部地区。2010年以来,内蒙古东北部和中部偏西地区的小雨等级的降水量和小雨日数减少,小雨等级的降水强度增加;在内蒙古西北部各等级降水量和降水强度均增加,大雨等级的降水量、降水日数和降水强度的增加趋势尤为显著。     

内蒙古夏季降水特征及其与全球海温异常的统计关系

利用1961—2010年内蒙古自治区102个气象站夏季(6—8月)降水量资料,采用EOF、小波分析等方法,对内蒙古地区夏季降水量的空间分布特征和时间演变规律进行了诊断分析。结果表明:内蒙古夏季降水的空间分布既有整体的一致性,也存在东、西部相反变化的差异。近50a来,内蒙古地区夏季降水有减少趋势,并存在6⁸年周期变化;对内蒙古夏季降水与前一年1月到当年8月全球逐月海温求相关,选取影响内蒙古夏季(6—8月)降水的海温关键区(268年周期变化;对内蒙古夏季降水与前一年1月到当年8月全球逐月海温求相关,选取影响内蒙古夏季(6—8月)降水的海温关键区(26⁴2°S,9342°S,93¹40°W)及相应的关键时段(当年1—5月)进行分析,内蒙古夏季降水与关键区海温有很好的负相关关系,关键区海温的异常可预示内蒙古夏季降水异常。     

4种再分析月降水数据在内蒙古地区的适用性分析

利用1981—2020年气象台站的实测降水数据,对CRA40、ERA5、JRA55和MERRA2这4种再分析月降水数据在内蒙古地区的降水分布特征,与实测降水的相关性和误差进行分析。结果表明：（1）内蒙古地区4种再分析降水数据的空间分布与台站降水基本一致,误差分析表明CRA40与MERRA2的数据质量较高,ERA5次之,而JRA55数据质量相对较差。（2）CRA40和MERRA2在1983—1986年存在明显的降水低估,ERA5在2005年之后的内蒙古中东部出现明显的降水低估,JRA55在115°E以东存在明显降水高估,在115°E以西则以降水低估为主。（3）4种再分析月降水数据的年内最大均方根误差和绝对误差均集中在6—8月,与台站降水相关系数的年内最小值均出现在7月,内蒙古夏季汛期是再分析降水误差产生的主要时段。     

近53年江淮流域梅汛期极端降水变化特征

基于1961—2013年江淮流域梅汛期（6—7月）逐日降水资料,利用百分位法确定极端降水阈值,对江淮流域梅汛期极端降水的时空分布及突变特征进行分析,结果表明：95%分位极端降水阈值多在50 mm以上,大值中心主要位于湖北东部到安徽南部一带;平均极端降水强度与阈值大小的空间分布相似。极端降水量和极端降水日数整体呈现由安徽南部向四周递减的空间分布特征,极端降水量约占梅汛期降水总量的1/4~1/3。从季节内分布上看,极端强降水站次在梅汛期呈单峰型分布,各候间差异明显,其中6月第5候到7月第2候最多。极端降水量、极端降水日数以及极端降水量占梅汛期总降水量百分比均具有明显的年际变化,且上升趋势显著;江淮流域梅汛期极端降水量和极端降水站次的这种上升趋势均在1980年发生突变。     

1965—2019年中国夏季分钟降水空间分布与长期趋势分析

短时强降水可引起洪涝等气象灾害,揭示其气候分布和长期变化特征对于防灾、减灾和气候变化应对等工作非常重要。利用较为完整的中国夏季1965—2004年的自记纸（2225站）以及2005—2019年的自动站（2435站）分钟降水数据,分析了中国大陆分钟降水的空间分布和长期变化特征。结果表明,中国夏季分钟降水频率基本呈现从北到南增加的特征,分钟降水强度在西北地区较小,东部平原地区较大。1 min、连续5 min最大一次降水量在内蒙古、华北最多,连续10 min以上的最大一次降水量和年平均最大降水量在华南沿海地区最多,上述指标的最小值都出现在南疆一带。1965—2004年以及2005—2019年,夏季分钟降水频率都存在增加趋势,是引起中国平均夏季降水量增加的主要原因;分钟降水强度则没有明显趋势性变化。1965—2019年数分钟到一日的最大降水量距平百分率都显著增加,其中连续半小时左右的最大降水量增加最快。总体来看,中国大陆每分钟的降水并未趋向于极端化,极端降水量的增加可主要归因于暴雨过程持续时间的增加。      

基于TRMM卫星的近10a甘肃临夏降水变化特征

基于2001~2010年TRMM 3B43降水资料和数字高程模型（DEM）数据,采用回归模型＋残差的方法,对甘肃临夏回族自治州近10 a的TRMM 3B43降水数据进行降尺度运算,并结合研究区6个雨量站的观测值,对TRMM 3B43降尺度结果进行精度检验,在此基础上定量研究了临夏回族自治州近10 a的降水量时空变化特征。结果表明：TRMM 3B43降尺度降水量数据整体上具有一定的可信度,但比地面台站的观测值偏小;甘肃临夏州年降水量呈现出由西南向东北递减的趋势,且降水量随着海拔高度的升高而逐渐增加,两者相关系数为0.82;年内降水主要集中在5~9月,基本占全年降水量的70%以上,其中6月降水量最大,12月降水量最小。     

安徽梅雨年际变化特征研究

本文对安徽省1951～2002年52a的入梅日期、出梅日期、梅雨日数、梅雨期降水总量等数据进行了统计。反映梅雨期年际变化特征的分析结果表明：安徽省入梅日期主要集中在6月的第2候和第4候，出梅日期主要集中在7月第2候；入梅日期的早晚与梅雨期天气形势、梅雨日数、梅雨期总降水量有着一定的对应关系。文中揭示的有关梅雨期年际变化特征，对于做好入梅日期、梅雨日数、梅雨期总降水量的预报，进而做好防汛抗旱的服务工作具有一定的参考意义。     

近46年辽宁省降水集中程度研究

利用辽宁省25个台站1960—2005年逐候的降水资料，运用降水集中度和集中期分别讨论了辽宁省降水时空分布特征和变化规律，同时对多水年和少水年的集中度进行了比较。结果表明降水集中度和集中期能够定量地表征降水量在时空场上的非均一性，降水集中度平均为0．655，最大为0．749，最小为0．509；集中期平均为40．953候，最大值为45．221候，最小值为37．697候。年降水集中度和汛期降水集中度均呈减小趋势，汛期降水集中度减小的趋势明显。降水集中度的EOF分析显示取前3个特征值对应的特征向量可解释70％以上的方差。第一特征向量表现为全省一致性，而第二特征向量表征为东南与西北地区的反相，第三特征向量表征为东部山区与西部和沿海地区的反相。多水年的降水集中度明显比少水年的偏大且多水年的降水集中度分布较少水年复杂。     

内蒙古东部近54年气候变化对生态环境演变的影响

利用4个代表站1951—2004年温度和降水资料，通过气候统计诊断分析方法，从气候要素变化趋势、基本气候状态特征以及生态环境演化趋势等方面，研究气候变化对生态环境演变的影响。结果表明：（1）近54年来东部区温度呈显著的升高态势。降水量波动性较大，总体上呈缓慢的增加趋势，但趋势不明显，属于气候自然波动的范围，而1998年至本世纪降水量呈下降趋势，并存在11年和22年的周期性变化。（2）无论是温度还是降水，目前都处于高的气候基本态和高气候变率时期，致使极端气候事件呈增加趋势。气候的变干、变暖以及变率的增大，加剧了内蒙古东部地区干旱化的程度。由此引起一系列生态环境问题，如湿地萎缩、草场退化等。（3）从示范区卫星遥感资料获悉，固定沙地面积的增加，说明科尔沁沙地沙漠化整体出现生态良性好转，但各类沙地图斑数的增加，表明在目前的气候条件下，沙地破碎化程度加剧，沙漠化局部有所恶化。