近57年青海循化地区降水变化特征分析

运用线性回归、滑动平均法分析了近57a循化地区月、季、年降水量变化特征,并通过M—K检验分析降水突变特征。结果表明:1961—2017年循化地区降水量呈现出微弱上升的趋势,结合5a滑动平均分析年降水呈"少—多—少—多"的变化。21世纪初是少雨年份集中出现的时期,共计4a;20世纪70年代和21世纪初多雨年份各有3a。影响循化地区年降水变化的主要是春、夏、秋3季,夏季降水年内分布最多,超过了年平均降水量的50%。春、秋季降水变化倾向率为正值,有缓慢增加的趋势,夏、冬季降水变化倾向率为负值,有缓慢减少的趋势。年降水突变出现在1970年。     

华北中部近45a极端降水事件变化特征

利用华北中部41个气象台站1961—2005年逐日降水资料,采用通用的极端气候指数,分析了近45a来华北中部极端降水事件频率变化的时空特征。结果表明：华北中部平均年最大日降水量呈下降趋势,南部平原地区一般减少,北部山地区域多有增加,降水日数有较明显减少,强降水日数和暴雨日数变化趋势不明显,降水日数的减少主要是中、小雨（雪）日数减少造成的。暴雨日数和强度在20世纪90年代中后期显著增加。华北中部强降水日数和暴雨日数在降水日数中的比重有增大趋势,强降水量和暴雨降水量在总降水量中的比重可能也增加了。这种相对增加趋势主要发生在20世纪90年代中期以后。     

近40a贵州主汛期降水时空变化及其异常年低频特征分析

选取1977—2016年国家气象信息中心提供的贵州82站逐日降水资料,利用合成分析、显著性检验、小波分析、带通滤波等方法,分析了近40 a贵州5—8月(简称主汛期,下同)降水的时空分布特征,以及典型涝年、典型旱年的低频降水特征。结果表明:贵州主汛期降水呈现明显的年代际变化特征,其多年平均总降水量呈现南多北少的趋势,总降水量大值区主要集中在贵州的西南部地区(六盘水市、安顺市中西部和黔西南州西部)。典型涝年和典型旱年的平均主汛期总降水量以西南部最为明显,且各自主汛期降水的低频振荡周期差别不明显;10～20 d是贵州主汛期降水普遍存在的显著低频周期,典型涝年存在30～40 d低频周期,典型旱年存在较弱的35～45 d低频周期,低频降水主要发生在6月和7月。     

近39 a祁连山及其周边地区降水量时空分布特征

利用欧洲中期数值预报中心ERA-Interim再分析数据集1979—2017年3 h降水资料,分析祁连山及其周边地区降水量时空分布特征。结果表明:研究区平均年降水量为232.4 mm,年降水量有增加趋势,气候倾向率为24.7 mm·(10 a)~(-1),其中半湿润区增加最为明显,气候倾向率达45.9 mm·(10 a)~(-1);研究区降水量于1996—1997年之间发生突变,年降水量在2000年后显著增多;季节降水量夏季最大,占年降水的54.08%,冬季最小,占年降水的3.88%;月降水量7月最大,为45.1 mm,12月最小,仅为2.7 mm;日降水量有2个峰值,最大峰值出现在14:00—20:00,次峰值出现在05:00—08:00。年降水量及其气候倾向率均与地形高度有较好的对应关系,海拔越高降水量越大,最大值出现在祁连山中部的高海拔地区;年降水量场多呈西北—东南向分布,中部和东部地区降水量较大。     

1961—2015年通辽市极端降水量的变化分析

利用通辽市9个站1961—2015年逐日降水资料,统计分析极端降水量、降水强度和年最大日降水量的空间分布特征和时间变化趋势。结果表明,通辽市极端降水量、极端降水强度和年最大日降水量近55a来没有明显增加或减少变化趋势,但存在明显的年代际特征;三者的空间特征基本相似,由南向北总体上呈高—低—高的分布特征;通辽市年降水总量主要来自极端降水量的贡献。     

基于高分辨率格点数据集的中国气温与降水时空分布及变化趋势分析

基于LZU0025高分辨率格点数据集,对1951—2012年中国区域气温和降水量的时空分布特征,以及气候变化趋势进行了初步分析。结果表明:中国的年平均气温自1980年开始显著增暖,年降水量在1960年出现由湿润到干燥的突变。中国的整体降水量变化趋势不如气温的变化趋势具有一致性。中国年平均气温增温趋势为0.26℃/(10a),局部的最大增温趋势超过0.6℃/(10a);中国年降水量减少趋势为6.7 mm/(10a),局部地区的降水减少趋势超过了30 mm/(10a),而有些地区的降水增加趋势却可达30 mm/(10a)。大兴安岭—黄土高原西北缘—黄河长江上游以北—冈底斯山脉东部为大致的平均400 mm等降水量线,可用于划分中国的半干旱与半湿润区。1951—2010年中国400 mm等降水量线位置的年代际变化情况复杂,但总体呈现不断南移的趋势,表明中国干旱、半干旱区面积在不断扩大。     

吐鲁番地区暖季降水时空分布特征

以吐鲁番5个国家气象站近55 a(1960—2014年)与26个区域气象站近3 a(2013—2015年)逐小时降水资料为基础,利用Pearson相关分析、气候倾向率、Mann-Kendall突变分析、Morlet小波分析等方法,分析了吐鲁番地区暖季降水时空分布特征,并就地形对吐鲁番降水的影响进行了量化研究。结果表明:在新疆趋暖趋湿的气候背景下,吐鲁番盆地平原区和山区存在截然不同的降水时空变化特征,吐鲁番地区降水高度集中在暖季,且暖季山区降水集中度和稳定性更好;暖季盆地内存在频率55%的夜雨区和昼雨区,盆地西南坡地和腹地平原区为夜雨区,盆地北部天山山区降水则集中在午后,海拔高度大约每增加(减少)300 m,降水集中时段提前(延后)1 h。研究还表明,吐鲁番降水与地形关系密切,海拔高度是影响吐鲁番降水的决定性因素,其暖季降水量、降水时数均与海拔高度呈显著正相关,降水量增加的主要原因是降水时数随海拔高度的递增;降水量随海拔高度的变化呈二次曲线型,其最大降水高度为1900 m;在最大降水高度以下,降水量由盆地腹地的平原区向山区递增,降水垂直变率平均为6.2 mm/100 m,其中1500~1900 m高度是降水量与降水垂直变率最大的区域,降水垂直变率达20 mm/100 m。     

黑龙江省夏季极端降水和暴雨变化规律的分析

基于全省82个监测站1961—2010年夏季6—8月逐日降水资料,取第95百分位作为极端降水事件的阈值。极端降水阈值的空间分布,可分为大、中、小值区。大值区≥34mm,小值区≤30mm,它们之间为中值区。按极端降水总次数多少可划分3个区域,即偏多、正常、偏少区域。以总次数≥120次相当于2-4次,a。定为偏多区域,总次数≤100次相当于2．0次／a定为偏少区域,100〈总次数〈120为正常区域。最大区主要分布在伊春和尚志。暴雨以总次数335次相当于0．7次,a定为偏多区域．总次数≤25次相当于0．5次／a定为偏少区域,25〈总次数〈35为正常区域。暴雨偏多区域主要分布在伊春、铁力、尚志和五常。极端降水与暴雨均有同步变化特征：上世纪60、70年代均趋于偏少．80年代出现最高值,而后90年代和本世纪初10a又开始呈下降趋势,但总的趋势呈现出略微的增长的趋势,而极端降水增长略高于暴雨的次数。全省夏季降水、极端降水、暴雨年际变化特征分析表明。50a来降水总的变化趋势呈略微下降趋势,平均下降2．5mm／10a。极端降水、暴雨呈略上升趋势．分别平均上升5．2次／10a和1．2次／10a。夏季降水、极端降水、暴雨互相关表明,极端降水日数对降水量相关系数达0．92,远大于暴雨的相关,表明极端降水事件对降水量贡献远大于暴雨的贡献。     

贵州近49 a冬半年降水变化及少雨年成因浅析

利用贵州省32站逐日降水观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,对贵州1961-2009年冬半年降水的时空分布变化特征展开分析,通过对贵州雨季结束期、环流形势、湿度场、水汽通量散度场、流场等要素的变化特征分析,探寻少雨年成因.结果表明:贵州冬半年降水量仅占全年雨量的21.4％,空间分布特点为省之西北部最少、东南部边缘最多,其中相对多雨区主要分布在省的中东部和西南局部;EOF展开发现,全省冬半年降水量的空间分布具有一致性,但在省的西北部、东南部和南部边缘的空间分布年变化剧烈,而中东部地区降水量的空间分布相对稳定少变;冬半年降水具有明显的多尺度特征,18 a周期是主周期,6a周期是次周期;同时发现雨季结束早,是贵州冬半年少雨干旱的一个前兆信号;贵州及其邻近区域上空冬半年的水汽匮乏、对流活动偏弱以及西太平洋副热带高压偏西偏强的共同作用,导致了贵州冬半年的少雨干旱.     

西北地区近40年降水量和云量的变化及其相互关系分析

利用我国西北地区东、西部两个样本区100个站点从1970—2010年逐日云量及降水资料,计算分析了西北地区降水量和云量的变化及其相互关系。结果表明:近40a我国西北地区降水量和云量发生了很大变化,区域差异显著,年代际特征明显,降水量和云量有增加趋势。西北地区降水以低云降水为主,但是降水强度小持续时间短。总云量、低云量、降水量的时间分布特征:冬半年平均云量和降水较少,6—8月份平均云量和降水为每年的最大值期。西北地区降水量分布取决于低云量的分布。     

近46 a重庆汛期极端降水量异常特征

利用重庆33站1961-2006年汛期（5-9月）逐日降水资料,定义了不同台站的极端降水阈值,统计出了不同台站近46a逐年汛期极端降水量,并进行时空分布特征分析。结果表明：重庆地区汛期极端降水量空间分布差异明显,一致性异常分布特征是最主要空间模态,空间分布可分为5个主要区域;各区代表站汛期极端降水量占总降水量的比重相当大;从长期变化趋势来看,整个重庆地区近46a来汛期极端降水变化趋势不显著;各区汛期极端降水主要存在着2—3a、5a左右的年际变化和11a左右的年代际振荡。     

陕西极端降水时空变化特征研究

极端强降水的检测是气候变化评估研究的重要内容,陕西地处南北气候分界线,探讨该区域的极端强降水变化特征具有重要的科学价值。基于1961—2011年陕西日降水资料,利用Mann-Kendall趋势检验方法,分析日最大降水量、日平均降水强度、夏季日最大降水量、夏季日平均降水强度、夏季强降水日数的时空变化特征。结果表明:全球变暖背景下,陕西极端降水的时空分布特征发生明显变化,年最大降水量和强降水发生频次均呈现增加趋势,并分别在20世纪70年代中期和20世纪80年代中期发生突变。陕北的强降水发生频次增加明显,关中和陕南的年最大降水量增加显著。夏季强降水的空间变化则较为复杂,陕北夏季降水强度呈现一致的增加趋势,而关中和陕南夏季降水的强度和频次在各县区之间的变化差异较大。     

青藏高原中东部极端降水的时空变化特征

伴随全球气候变暖,极端降水事件明显增多,造成的灾害损失日益增加。青藏高原作为全球气候变化敏感区域,开展该区域极端降水事件时空变化特征研究有助于提升高原气候预测和防灾减灾能力。利用1961—2017年青藏高原中东部68个气象站逐日降水观测数据,通过百分位阈值法和线性倾向估计法,结合极端降水指数,分析该区域极端降水时空分布及变化趋势,探讨不同等级降水对总降水量的贡献。结果表明：青藏高原中东部地区各极端降水指数总体均由东南向西北递减,东南部是总降水和极端降水高值区,但该区域对整体降水量增加的影响较小。近57 a来,各极端降水指数整体均呈增加趋势,总降水量及其强度、强降水量、1日最大降水量和连续5 d最大降水量增加趋势显著,强降水量气候倾向率大于特强降水量,且强降水量占比明显增大,而特强降水量占比略有减小,表明强降水量增加对总降水量的贡献更大。强降水量和强降水、中雨日数与总降水量及其强度的变化趋势空间分布基本一致,区域东北部为显著增加区,中雨、强降水日数及雨量的增加导致高原中东部总降水量和极端降水量增加。     

川北绵阳地区降水量的时空分布特征及变化趋势

选用四川省绵阳地区8个台站1959~2005年日降水资料,采用经验正交函数分解法和连续功率谱分析等方法分析了绵阳地区年降水量的时空分布特征及变化趋势,结果表明,绵阳地区年降水量的空间分布不均匀,局地差异大,主要表现为3种分布型:①区域一致型;②东南—西北型;③中部型。绵阳地区的年降水量呈整体下降趋势,但降水剧烈程度加大,同时东南—西北分布型在加剧;功率谱分析发现,绵阳年降水量的变化具有2.9年和6.7年的显著变化周期;绵阳地区各站的年降水和不同等级降水的降水量和降水日数大致呈不同程度的下降趋势和减少趋势,但不同站点暴雨以上量级的降水量和降水日数变化特征又有所不同;绵阳地区区域平均年降水量呈减少趋势主要是由于雨季降水量和降水日数均出现减少趋势造成的。      

基于遥感蒸散量的我国干旱特征研究*

为掌握我国不同地区降水与蒸散平衡状况,深入理解干旱发生特征,使用MODIS反演的地表实际蒸散量与气象站点降水观测数据,对我国干旱特征进行了分析。结果表明,我国年平均蒸散量为530 mm,从华南的1 000 mm左右向西北、东北200～400 mm的区域递减。潜在蒸散南北、东西的空间分布差异程度小于实际蒸散。降水蒸散差与降水充沛月比例的时空分布相似,夏季,我国降水资源最为充沛,大部分地区降水蒸散差100 mm,降水充沛月比例普遍在80%以上;其他季节易发区域性干旱。春季,华北大部分、东北地区东南部降水蒸散差也为正值,但降水充沛月比例不足40%。秋季华南地区降水蒸散差-100 mm,比例40%。冬季,除东南部部分地区外,我国大部分地区降水蒸散差普遍为负值,降水充沛月比例20%。1961—1989年与1990—2018年降水充沛月比例对比发现,我国中部和西南部部分区域降水充沛月比例存在下降趋势,而北疆、东北和东南部局部地区存在上升趋势。     

阿勒泰地区冬季降水变化特征分析

利用阿勒泰地区7个地面气象站1961—2011年51a的降水观测资料,运用线性趋势、变差分析、EOF、Molet小波变换、M—K突变检测、R／S分析法,分析了该地区近50a来冬季降水的时空变化特征。结果表明：近50a来,该地区冬季降水量存在自山区向河谷逐渐减少的分布特征,年际变化幅度由东北向西南逐渐减小;在空间分布上以全地区一致型为主,部分年份还呈现东北一西南差异分布。冬季降水量在196l一1968年处于偏多阶段,1968--1982年为偏少阶段,此后呈增多趋势。该地区降水以18a周期变化为主,20世纪70年代中后期出现8a的短周期,在90年代中期出现5a的短周期振荡。冬季降水量的突变特征并不显著。R／S分析表明该地区冬季降水量的增加趋势在未来仍将持续。     

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。     

近几十年来长江上游流域气候和植被覆盖的变化

利用中国740台站资料分析了长江上游流域近50a来降水和气温的变化。结果表明,年降水量在20世纪50年代和60年代总体偏多,90年代后在上游的中部和东北部偏少;年平均气温自80年代中期以来呈现增加的趋势,特别是在上游西北部升温更加明显。在各季节中,区域平均的降水量在秋季有明显减少的趋势,区域平均的气温在冬季的增温更加显著。长江上游降水强度也存在年代际变化,区域平均的弱降水天数和中等强度降水天数都呈现减少的趋势。1982—2001年的归一化植被指数(INDV)数据显示,在上游的东部区域,植被有明显的退化;在西部区域,植被活动性有所增加。INDV与同期气候变化的相关关系表明,植被覆盖与降水量基本不相关,6—8月平均的INDV与同期的气温有明显的正相关,即气温的升高有利于植被的生长。     

近57 a 5—9月贵州极端强降水变化特征

基于贵州1961—2017年82个观测站5—9月逐日降水资料,将处于95%位置的降水量作为极端降水阈值,分析极端降水日数和极端降水量的时空分布特征及其与海拔高度的关系。结果表明:极端降水阈值在南部和东北部地区较高,大于45.0 mm;西部和西北部较低,在35.0 mm左右。多年平均极端降水日数和极端降水量呈西高东低的空间分布特点,极端降水日数在3.6~4.6 d之间,极端降水量多处在200~360 mm之间,极端降水量占5—9月降水总量的30%左右。极端降水站次和极端降水量在各旬分布上呈单峰型,最大值均出现在6月下旬。极端降水日数和极端降水量在中南部表现出不同程度的增加趋势,中部增加趋势最为明显。极端降水量对总降水量的贡献率呈增加趋势。极端降水日数和极端降水量随海拔高度的增加而增大,尤其是极端降水日数受海拔高度的影响明显。     

近45 a东北地区春季降水异常的气候特征

利用1959-2003年我国东北地区93站春季降水资料，将降水场分成5个区域，并在此基础之上分析了春季降水的时空变化特征，发现：降水量年际变化及长期趋势有明显的区域差异，呈东多西少的分布特征；西部是旱涝易发生区，近45a来降水量略有增多；降水量的周期振荡存在明显的区域差异。