黔西南州气候生产力时空分布特征及对气候变化响应研究

利用贵州省黔西南州8个台站1982—2011年的逐月降水资料,采用Thornthwaite Memorial模型即植被第一净生产力的关系模型,计算分析黔西南州植被气候生产力的分布及年际变化特征,结果表明:30 a来黔西南州中部以北地区平均温度低于多年平均值,西部和东南部地区平均气温高于多年平均值;黔西南州30 a降水量正距平区域主要在北部、西南部和中部等地区,中部以南以东等地的降水量均为负距平,30 a降水距平分布基本呈"西北多东南少"的特征;黔西南州气候生产力的空间变化较大,各地气候生产力多年平均值在671.1~853.4 kg·hm-2·a-1之间,全州气候生产力多年平均值为754.6 kg·hm-2·a-1;EOF分析结果表明,气候生产力的第一特征向量表现为全场一致的正位相分布,其方差贡献率为91.8%,通过North检验,第1时间系数表现为1~2 a的周期振荡。通过对未来气候变化模拟显示,黔西南州出现"暖湿型"气候时对植被生长最有利,出现"冷干型"气候时对植被生长最不利,在当前气候背景下,未来气候变化将不利于黔西南州的农业生产。     

南海地区总云量的气候特征研究

采用EOF展开、小波分析、Mann-Kendall突变分析等方法,利用国际卫星云气候计划(ISCCP)提供的月平均云气候资料集,分析了南海地区总云量的气候特征.结果表明:①总云量表现为南北型的空间分布特征,分界在16°N附近,以北区域主要受南北热力差异影响,以纬向分布为主;以南区域主要受海陆热力差异影响,沿海岸线分布....     

1971-2010 年重庆蔬菜气候生产潜力特征分析

利用重庆地区1971-2010年34个地面气象站日值数据集,结合周广胜气候生产潜力模型,采用线性回归、Mann-Kendal突变、经验正交函数（EOF）等方法分析重庆地区蔬菜气候生产潜力。结果表明：重庆地区年平均蔬菜生产力呈下降趋势,并存在明显的突变,主要是由于降水量的减少;全市蔬菜气候生产潜力空间分布呈现渝东南、渝东北偏西地区偏高的特点, 局地差异也比较明显。重庆气候处于暖湿型气候时对蔬菜的生长最为有利。     

越南北方气候与气候生产力变化的研究

利用越南北方19个代表性站点，近50a的逐日气象资料，分析了越南北方气候变化及其对农业生产的影响，在此基础上采用EOF(Emprical Orthogonal Func—tion)和其他数理统计方法研究了气候生产力的变化以及气候异常导致气候变率不稳定的时空分布。     

江苏省雾的集中程度及其气候趋势研究

引入雾的集中期和集中度的方法,对江苏省59个地面观测站1961—2007雾的发生频次资料进行了分析研究,得出了近47 a来江苏雾的时空分布特征及其相关统计结果。研究表明,集中度和集中期能够明显地分辨江苏省雾的时空分布非均匀特性。江苏省雾集中度呈现南北高、中间低的特点;集中期在47 a中出现较大波动。采用EOF方法分别对雾日数、集中度和集中期的距平值进行分析,其第一特征向量表现为同相位;其中雾日数的第一时间系数在1980s前后出现峰值,集中度和集中期距平值的第一时间系数表现为先减小后增大的总体趋势。通过气候趋势系数的计算表明苏北地区除4站点外均呈上升趋势。     

江苏省冬季气温、降水年代际异常及相关分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和江苏省冬季气温、降水资料,运用带通滤波、经验正交分解(EOF)和相关分析等方法,分析了江苏省冬季气候年代际异常及同期气温与降水的相关特征.结果表明:江苏省冬季气候的年代际变化具有很好的空间一致性,表现为全省整体偏暖(偏冷)和偏涝(偏旱)的趋势;冬季气候存在明显的年代际突变,时间在1980s中期前后,平均气温从偏冷时期向偏暖时期转换,降水由偏少期向偏多时期转换.通过冬季同期降水和气温的相关分析发现,降水和气温具有一定的正相关性,而他们的年代际分量的正相关性更为显著,这与冬季大气环流场和海温场的年代际变化有密切的关系.     

广西汛期降水气候特征分析及客观分区

应用经验正交函数(EOF)分析方法分析了广西汛期降水量主要气候特征,并通过旋转EOF,取其主要的旋转主分量高荷载区,将广西前汛期(4～6月)和后汛期(7～9月)的降水变化分别划分为5个和3个区域,并与传统的经验分区进行比较.结果表明,客观分区对广西前汛期和后汛期降水的气候分布有较好的表示.     

黄土高原作物气候生产力对气候变化的响应

利用中国黄土高原7省51个气象站1961—2000年主要气象要素观测资料,采用EOF和其他数理统计方法研究了黄土高原气候生产力对气候变化的响应,结果表明:中国黄土高原气候生产力呈递减趋势;年和各季节的平均气温均呈明显的上升趋势,增温速度大于全国同期增温速度;年降水量和作物生长季节降水量均呈下降趋势;黄土高原气候暖干化使作物气候生产力下降。“暖湿型”气候对作物生产最有利,平均增产幅度为5.9%,而“冷湿型”气候对作物生产最不利,平均减产幅度为6.3%。     

河南省年平均气温的时空分布及变化特征

采用EOF分析、气候突变分析、最大熵谱分析、倾向率等多种方法,对河南省1961-2005年的年平均气温进行时空特征分析,结果表明:河南省年平均气温空间分布由南向北递减;第一主分量代表了河南省年平均气温变化的时空特征,显示出全省气温变化具有高度的一致性;1994年为气温变化的突变点,其后气温增温明显;时间序列具有4 a、5.5 a、2.4 a的变化周期.     

20个CMIP5模式对中亚地区年平均气温模拟能力评估

利用CMIP5中20个模式的历史模拟结果和英国东英格利亚大学CRU观测数据,采用泰勒图、趋势分析、滑动平均和EOF等方法从气候态和气候变率两方面检验各个模式对中亚年平均气温的模拟能力。结果表明：各模式能较好地模拟1951—2005年中亚地区显著增温趋势和年平均气温的空间分布特点,尤其是高、低值中心和等值线数值分布。泰勒图分析显示,大部分模式的均方根误差在0.5左右,空间相关系数在0.85～0.90之间,标准差在0.5～1.0之间。EOF分析结果表明,模式集合平均能够较好地表现出中亚气温一致升高以及南北反位相波动这两个主要模态的时空变化特征。     

江苏省夏季降水时空分布演变特征

根据江苏省63站的1961—2005年夏季降水量资料，应用EOF和REOF等统计方法分析了江苏省夏季降水的时空演变特征，其分析结果为：江苏省夏季降水可分为全省一致、淮北地区为中心、江淮之间地区为中心、苏南地区为中心等多种分布型，并且各种分布型具有明显的年代际变化特征，自1990年代起江苏省进入一个夏季旱涝异常年份频发的时期，并且南北降水相反分布的年份增多，为进一步准确预测夏季旱涝的发生提供了参考依据。     

江苏省近50a夏季旱涝分布特征变化的研究

将江苏省夏季降水进行EOF分析，通过研究降水时空分布的演变特征，对江苏省夏季典型旱涝年进行分类。结果表明近二十多年来，全省性的旱涝年相对减少，而南北旱涝相反的年份开始增多。此外，通过研究前期西太平洋副热带高压的变化特征，分析其对江苏省夏季旱涝分布变化的影响。     

江苏省近50 a夏季降水变化及其与ENSO的关系

利用中国气象局2 400余个台站观测资料制作的数据集CN05.1中的降水资料、美国国家大气海洋局气候预测中心(NOAA/CPC)扩展重建的海表温度资料(ERSST v4)及美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)联合制作的逐日再分析资料NECP-1中的500 hPa位势高度场资料、850 hPa风场资料及海平面气压场资料,采用经验正交函数分解、功率谱分析等方法,探讨了近50 a江苏省夏季降水变化特征及其与ENSO的关系。结果表明:(1)江苏夏季降水呈现出两种典型的空间分布模态,第一模态呈现了全省降水一致变化的空间分布格局;第二模态反映了江苏省降水南北反向变化的特征。(2)两种降水模态对应的时间序列具有不同的周期。第一模态对应的时间序列存在明显的年际振荡(主周期为4～5 a);而第二模态则存在显著的年代际振荡(主周期为16 a)。(3)El Niňo事件次年江苏省夏季降水整体增多;La Niňa年江苏省夏季降水呈现南涝北旱的空间格局。     

江苏省年最大风速的时空分布及突变分析

根据江苏省34a年最大风速资料,用EOF、REOF方法研究了江苏省年最大风速的空间分布形式和长期变化趋势。结果表明:(1)34a年最大风速基本在11m/s以上,其中最大值区位于盐城的南部和南通的北部,在15m/s以上。近34a来具有明显的波动,整体上呈减小的趋势。(2)EOF分解的第一特征向量场空间分布绝大部分为正值,说明其变化具有极好的一致性,第一时间系数的变化相当于年变化。但是各特征向量场之间的特点相差明显。(3)REOF分析方法表明其可以被分为5个区,分别为西北区、西南区、东南区、中部地区、东北区,各个区域的年最大风速均呈现减小的趋势,但是减小的程度各不相同。突变特征各个区域表现也不同。     

SPATIAL DISTRIBUTION AND VARIATION TENDENCY OF DROUGHTS AND FLOODS IN HUNAN PROVINCE DURING THE PAST 36 YEARS

Using the 1970–2005 annual precipitation and evaporation data at 80 gauge stations across Hunan province, this work analyzes the spatial distribution and variation tendency of the local droughts and floods using linear regression, wavelet analysis, abrupt change, clusters, Empirical Orthogonal Function (EOF) and rotated EOF (REOF). Results show that there are four dry areas and three wet areas in Hunan. The whole province exhibits a moistening trend except some small areas in western, eastern and southern Hunan. The most prominent feature of annual precipitation is that the whole province basically displays a consistent variation tendency, as far as the dominant EOF mode is concerned. In addition, the spatial features of the other EOF modes include dry-wet differences, e.g. wet (or dry) in the north versus dry (or wet) in the south, wet (or dry) in the center and dry (or wet) in the surrounding areas. The distribution of the ratios of evaporation to precipitation exhibits both common features as well as spatial differences, which can be classified into four types: South Hunan, North Hunan, Northeast Hunan, and Central Hunan. There is an abrupt change from dry to wet patterns in the early 1990s. Generally, the drought-flood distribution presents variations of three periods. In the late 2000s, Hunan province will be in a period of drought, followed by a period of flood.     

江苏四类低温事件致灾因子与基于影响的低温风险时空分布对比研究

利用1961—2020年江苏省70个气象观测站数据,分析了4类低温事件（寒潮、霜冻、低温阴雨寡照和冰冻）的时、空分布特征,建立4类低温灾害危险性评估指标和综合危险性指标,结合人口、经济（GDP）两类承灾体的暴露度和脆弱性指数,建立了低温灾害风险评估模型,评估了江苏省低温灾害影响人口和GDP的风险等级及其空间分布。结果表明：（1)1961—2020年江苏省寒潮、霜冻和低温阴雨寡照事件发生较多,冰冻事件发生较少;研究时段内4种低温事件发生日数呈交替出现或多灾种同期多发的特征,1961—1980年寒潮和霜冻事件发生日均较多,2001—2020年低温阴雨寡照和冰冻事件同期多发。（2）江苏省中、南部寒潮频次较多,年平均累计降温幅度较大;霜冻日数北多南少,极端最低气温北部明显较低;低温阴雨寡照日数从西南到东北递减,南部降水偏多,北部过程平均温度较低;江苏西北、西南地区冰冻日数均较多,与降水空间分布一致。（3）江苏北部为寒潮和霜冻灾害高危险区,霜冻危险性呈纬向带状分布,低温阴雨寡照高危险区域集中在西南部;冰冻高危险区在南部和北部均有出现。低温综合危险性在北部和西南部较高,中部和东南部较低。（4）低温...     

中国南方旱涝时空分布特征分析

用1955-2001年我国南方81个测站全年逐月降水量资料,利用Z指数确定单站旱涝等级.结果表明,春季华中地区和两广交界处更易发生干旱,湖南与华南沿海地区降水偏多,出现洪涝的几率较大;夏秋两季106～115 °E,23～32 °N区域和四川西北部地区出现干旱的频率较高,洪涝频率较高地区主要集中在长江流域,同时四川南部、云南中部、华南沿海出现大涝的频率较高;冬季南方大部分地区发生旱涝的频率较小,干旱多发区主要集中在云南中部以及江苏、安徽两省,西南部出现降水偏多的频率较高.通过对降水资料的EOF分析发现,我国南方春季降水主要为南旱北涝、南涝北旱两种分布型.夏季降水区域主要分为长江流域与华南沿海地区、云南两个区域,而秋、冬季南方降水分布比较均匀,表现为南方一致旱或涝.     

近40a江苏省夏季旱涝的演变、分型及特征分析

通过1961～2000年江苏省13个站点夏季降水量场时间序列的EOF分析，探讨江苏省夏季旱涝异常的演变特征，根据第一、二特征向量分型，可将江苏省旱涝分成旱型、涝型、南旱北涝和南涝北旱四种主要空间型。并在此基础上利用合成分析，对其前期及同期500hPa、100hPa高度距平场的特征进行分析，发现各型前期和同期有不同的大气环流特征，得到了一些对本地夏季降水量有预测意义的结果。     

2004年秋季江苏省干旱遥感监测研究

2004年秋季,江苏省绝大多数地区降水明显比常年偏少,丘陵及高岗地区受旱严重。为了直观获得全省干旱空间分布情况,采用“表观热惯量指数”方法,结合2004年11月8日NOAA/AVHRR资料反演的地表反照率和昼夜地表温度,生成了江苏省“表观热惯量指数”空间分布图,获取了全省干旱空间分布情况,并在2004年11月9—14日全省出现2—6 d的降水过程后,利用2004年11月18日卫星资料,及时分析了全省旱情缓解情况,取的了很好的监测结果。