灰色系统理论在超长期预测中的应用

应用灰色系统理论,根据宝鸡市31年(1961～1991年)降水量、年均气温资料,建立了一套灰色动态模型,并对未来年降水量(5年)、年均气温(5年)趋势进行了预测,还用1988～1991年的资料进行验证,得到较为理想的结果,可为小麦、油菜及其它粮食作物的预测,以及制定农业规划和汛期的防汛措施提供科学依据。     

栾川旱涝超长期预测

应用灰色拓扑预测，根据栾川35年(1957-1991年)降水量资料建立了一套灰色动态模型，并对栾川县未来(1993-1996年)旱涝趋势进行了研究，还用(1986-1991年)6年的降水量资料进行验证，得到了较为理想的结果。可为栾川县小麦、玉米、弥猴桃、山楂等经济农作物产量预测及制定农业规划提供科学依据。     

呼伦贝尔地区马铃薯产量与气候条件的灰色监测分析

利用灰色理论模型对内蒙古东北部地区1971—2000年马铃薯产量资料和气象资料进行统计分析,结果表明:该地区马铃薯产量与生育期各气象要素的灰色关联度从大到小顺序为:气温、地中10cm平均温度、降水量、日照时数、日较差、相对湿度、平均风速;并选择关联度较大的5个因子建立了马铃薯产量的灰色监测模型。     

CMIP5多模式集合对江苏省气候变化模拟评估及情景预估

利用中国气象局所属的2 400余个台站观测资料制作的分辨率为0.25°×0.25°数据集中的气温、降水量资料评估了CMIP5中17个模式对于1961—2004年江苏省气温和降水量空间分布特征的模拟能力,筛选出了5个对江苏省气候特征模拟较好的模式。之后基于5个优选模式集合平均的结果预估了3种典型浓度路径(Representative Concentration Pathways,RCPs)下江苏省2006—2100年的气温和降水量变化趋势。结果表明:(1)全球耦合气候模式对江苏省的气温和降水量空间分布特征具有一定的模拟能力,并且模式集合平均的气温和降水量与观测资料的空间相关系数分别为0.85和0.93;(2)在低浓度路径(RCP2.6)、中浓度路径(RCP4.5)和高浓度路径(RCP8.5)3种温室气体排放情景下,江苏省2006—2100年的地表温度均呈现明显的增温趋势,并且苏北的增温幅度要高于苏南;(3)3种温室气体排放情景下,江苏省未来百年降水量均呈现出北方增多南方减少的趋势;(4)未来百年江苏省降水量随气温变化的趋势并不稳定,RCP2.6和RCP4.5情景下降水量随气温的升高而增加,而RCP8.5情景下降水量随气温的增加而减少。     

CCSM4模式对东北气温和降水的模拟及预估

利用东北地区162个气象观测站逐月气温和降水资料对CCSM4模式的模拟性能进行了评价,并预估了2021—2050年东北地区的气候变化情景。结果表明:CCSM4模式长期历史气候模拟实验模拟的1961—2005年月平均气温、降水量值能较好地再现东北区域年平均气温、降水量的空间分布形态,但气温模拟值比观测偏低,91. 4%站点误差在1. 5℃以内;降水中心比观测略偏北,全区平均偏多35. 18 mm。2021—2050年东北区域年平均气温呈增温趋势,高纬度地区的增温幅度明显大于低纬度地区,与基准年相比,RCP2. 6、RCP4. 5和RCP8. 5情景下全区分别偏高6. 00℃、5. 86℃和6. 42℃。年降水量分布呈东南向西北递减的形态,降水大值中心出现在东南部吉林与辽宁交界处,RCP2. 6、RCP4. 5和RCP8. 5情景下全区分别偏多15. 2%、3. 1%和2. 0%。     

甘肃中部地区降水量和气温变化特征分析

利用定西地区68a(1937—2004年)逐月降水量和气温资料,分析了甘肃中部气候变化特征。结果表明:月降水量明显减少和气温明显上升并存在突变;降水量、气温与海温间存在一定的联系;线性趋势由不明显到明显,相应的准4a周期由明显变为不显著。     

近57a西乌珠穆沁旗气候变化及与植被指数相关分析

文章利用1961—2017年西乌珠穆沁旗气温、降水资料,并结合NDVI资料,对西乌珠穆沁旗的气候及植被指数变化进行了分析。结果表明:近57 a来西乌珠穆沁旗年平均气温增加趋势显著,且四季增温明显。年降水量增减趋势不明显,但冬季降水量有明显增加趋势。近32 a西乌珠穆沁旗植被指数变化与气候变化密切相关,植被指数的大小主要受上月和当月气温、降水量的影响,其中降水量与植被指数的相关效果比气温显著,说明影响牧草长势好坏的主要因子是降水量,但21世纪以来夏季降水量减少,对牧草生长不利。     

长江下游夏季降水、气温和北半球500hPa高度场的遥相关分析

本文用1971—1990年长江下游夏季(6—8月)降水量、水温资料和北半球500hPa的逐日高度场资料,分析了长江下游夏季降水、气温与北半球大气环流的遥相关特征,结果表明长江下游夏季降水、气温与前期、同期和后期大气环流有显著的波列状的遥相关结构,同时时滞分析也表明在120°E环流圈上,长江下游夏季气温与北半球500hPa高度场的相关系数可以有规则地向极地传播。     

上海气候振动的分析

本文对1873—1959年87年内上海的气候振动做了详细分析,主要结果如下: (1)分析各气候要素10年滑动平均值曲线表明,相同要素在不同月份的振动有很大差异。同一月份不同要素的振动亦不一致。甚至,如气温与最高气温,或降水量与降水日数的振动也并不完全相似。这说明形成气候振动的长期天气过程是十分复杂的。 (2)各气候要素的振动,可以从大气活动中心位置的多年变化得到解释。研究证明,大气活动中心处于一定位置时,经常盛行确定的环流形势与天气过程,后者则直接决定了各气候要素的振动。 (3)1920年以后观测到显著的增暖,并在40年代达到顶点,近10年气温已开始下降。 (4)87年来的气候振动大致可分为五个阶段,其最典型的10年分别为1880—1889年(冷湿)、1890—1899年(冷干)、1910—1919年(冷湿)、1930—1939年(暖干)及1945—1954年(暖湿)。 (5)周期分析表明,气候振动确实有明显的周期性,降水量振动主要有35年及60年左右周期,气温振动分为20—25年、35—40年及70—80年周期。 (6)根据主要周期,计算了未来20年(1960—1979年)降水量及气温距平的10年平均值。结果发现,将来可能盛行冷干气候,而在此以后则可能转向冷湿。     

青岛汛期及全年降水量分析预报

本文利用青岛观象台1898—1983年共86年的实测降水资料,计算年度和汛期(6—9月)降水量五年滑动平均值,得出年度降水序列和汛期降水序列。再用谐波分析方法,逐次寻找出年度和汛期降水量变化的主要周期,分析历史上各旱涝时段及成因,并分别建立两个序列的曲线自回归方程,其拟合精度尚好。进而制作未来一个时段的外延趋势预报。     

近10年来黄河上游气候及水资源变化特征分析

利用黄河上游地区13个气象台站1961—2014年气温、降水量及唐乃亥水文站资料,分析了该地区年气温、降水量、蒸散量等气候要素及流量的变化特征。研究表明:2001—2014年黄河上游地区年平均气温持续升高,升温速率明显大于1961—1986年、1987—2000年;年降水量均呈显著增多趋势,年降水量变化的空间分布河曲下游增多趋势明显,年降水量近10年增加速率大于1961—1986年、1987—2000年;蒸散量变化不明显;近10年年流量呈显著增加趋势,增幅大于1961—1986年、1987—2000年,丰水年增加,枯水年减少。     

铜川市人居环境气候舒适度评价分析

利用铜川市1981—2017年三个国家气象监测站气象观测数据,分析铜川市气温、降水量和风的特征;基于人居环境气候舒适度评价标准,使用温湿指数和风效指数评估铜川市人居环境气候舒适度等级。结果表明:(1)铜川市四季分明,气温的升降与降水量的多少呈同步变化,7月气温与降水量均为全年峰值,4月平均风速最大为3.02 m/s。(2)铜川市全年无闷热期,耀州区适宜期最长达5个月(5—9月),王益区及宜君县适宜期均为3个月(6—8月)。夏季人居环境舒适度等级均为3级舒适,宜君县较耀州区和王益区体感更凉爽。10—3月气温偏低,处于不舒适状态,1月为全年体感最寒冷月份。     

四子王旗降水变化对温度和日照的影响

利用四子王旗气象站1959—2010年月平均气象资料,在较长时间尺度上分析了植物生长季节(5—9月)月平均气温、降水量和日照百分率的变异度,以及降水与温度、降水与日照百分率之间的关系,评估了降水是否是影响温度和日照的主要因素。结果表明:①5月和9月降水量较少,日照百分率大,气温低;月降水量和平均气温的变异度较大,日照百分率的变异度相对较小;而7、8月降水较多、气温较高,气温和降水变异度都较小。②5月和9月温度受降水以外因子影响较大,其与降水的相关性较差;6—8月,温度与降水呈显著的负相关关系,降水量多则气温低,影响效果明显。③除6月外,各月降水量与日照百分率负相关关系显著,线性拟合效果优于气温,日照百分率随降水量的增加明显降低。盛夏,受夏季风影响,该地水汽条件好,云层厚且不易消散,导致光照少,是日照百分率较低的主要原因。     

党河水库入库径流量的变化特征及对气候变化的响应

气候变化对陆地水文系统有着重大影响。利用1955—2015年我国西北干旱区党河水库入库流量资料,结合下游敦煌站1951—2015年平均气温与降水量逐月数据,采用线性趋势分析、滑动平均、Mann-Kendall法与R/S法等分析方法,分析了党河水库入库径流量及气温和降水量的变化特征,以及其未来可能变化趋势,并探讨了入库径流量对气温和降水量变化的响应关系。结果表明:(1)1955—2015年党河水库入库径流量年际变化大,丰枯水年出现频率符合正态分布特征,入库径流量呈显著增加趋势,其线性增加率为0.16亿m~3·(10 a)-1,且这种增加趋势在未来变化中持续性极强;(2)1951—2015年,敦煌地区年均气温与年降水量均呈上升趋势,显著升温和降水微弱增加的趋势在未来变化中持续性极强,且二者均发生突变,突变年前者是1997年前后,后者为1970年和1986年前后;(3)年入库径流量对年均温度和年降水量变化的响应分析发现,年均温度变化是导致党河水库入库径流量变化的主要因素,降水是次要因素。     

南极长城站气温、风和降水变化特征分析

利用南极长城站1985—2014年所获取的地面常规气象观测资料,对其气温、风和降水变化特征进行分析,结果表明:长城站年平均气温为-2.2℃,气候变化趋势率为0.079℃/10a,近30a长城站气温升高了0.24℃,秋季气温增速最大。年平均风速为7.3m/s,最多风向为ESE;大风天气多,年平均大风日数为133d,冬季大风日数(13d)较其它季节多,春季平均风速(7.9m/s)较其它季节大,大风主要风向集中出现在N—W、S—E两个方向区间。降水主要以雪和雨夹雪为主;月平均降水量45.5mm,降水日数为25d,降水日数无显著的季节性变化;夏季降水量呈减少趋势,其它三季降水量呈增多趋势;年降水量为546.5mm,年降水日数为296d,降水量变化趋势与以往结论相左,近30a长城站的降水量呈增多趋势,气候变化趋势率为41.8mm/10a。     

铜仁地区优质绿茶气候区划

利用贵州省铜仁地区10个站点1980—2009年逐年的年平均气温、≥10℃积温、年降水量、4—10月降水量、3—5月降水量、年日照时数、相对湿度、最热月气温、最冷月气温共9个气候变量并参考先后建立的两要素资料,进行经验正交函数分解,确定绿茶气候区划指标,应用聚类分析,将贵州省铜仁地区划分为4种不同类型的绿茶气候区,为铜仁地区甚至贵州茶产业基地建设提供了科学依据。     

1980—2016年通辽市科尔沁区玉米生育期与气象条件相关分析

利用通辽国家基本气象站1980—2016年玉米作物发育期资料和同期逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水量、日照时数观测资料,通过计算玉米不同发育期与光温水条件相关系数,分析气象条件对生育期的影响。结果表明:(1)近37a玉米播种日期在5月3日,成熟日期在9月18日,生育期140d,从播种到出苗日平均气温为21.3℃,平均最高气温27.2℃,平均最低气温15.7℃,平均日照时数为1201h,积温为2969.8℃,降水量为298.8mm。(2)玉米生育期日数与同期日照时数正相关显著,与降水量正相关,与气温负相关。(3)近37a,玉米生育期日数变化趋势不显著,但同期气温变化趋势显著,降水量和日照时数没有显著的变化趋势,但年际波动幅度较大。     

甘肃中部临夏温湿变化及影响分析

根据甘肃中部临夏州1971—2018年气温、降水,1980—2018年干旱资料,采用线性倾向估计法、Mann-Kendall突变检验法分析临夏地区气温、降水量分布特点、变化趋势和气温的突变性及对干旱影响。结果表明:1971—2018年,临夏年平均气温呈上升趋势,1997年是气温突变年,20世纪80年代初期较低,90年代后期开始进入暖期,特别是在1999—2018年,气温急剧增暖。冬季和春季变暖趋势大于夏季,秋季气温变化幅度较小,临夏气温以中部和北部增温幅度最大。降水呈减少趋势,20世纪70年代降水量偏多,80—90年代偏少。与历年值相比,1971—1980年降水量增加6.3%,1981—1990年减少0.5%,1991—2000年减少1.8%,2001—2010年增加2.1%,2011—2017年减少2.3%。夏季降水量呈略减少趋势,其它季节为增加趋势。春旱、秋旱略有增加,春末夏初及伏旱略有减少趋势。     

我国东部夏季降水量长年代资料的插补、订正及效果检验

使用均值生成函数、标准正态均一性检验方法和相关分析等方法对我国东部地区96个观测站1931—2020年夏季降水量长年代资料进行了一系列插补、检验、订正及效果分析等工作。结果表明：(1)均值生成函数拟合的1931—2020年各站夏季降水量资料的整体趋势和极值与观测值均有较好的一致性,其中无缺测资料的6个站点观测值和拟合值在距平符号一致率上达到了86.1%,可以满足插补工作的需要。(2)对1931—1950年和1951—2020年2个时段的夏季降水量资料,用平均值和方差2个统计量对插补后的资料进行差异性检验,共有8站具有显著性差异。(3)对插补后的1931—2020年夏季降水量资料进行了均一性检验和均一化订正,其中13站存在非均一性。(4)将订正后的站点资料与CRU＿TS4.05(University of East Anglia Climatic Research Unit Global 0.5°Monthly Time Series)数据库的格点资料进行空间分布相似度分析,2套资料在1931—1950、1951—2020和1931—2020年这3个时段的空间相关系数分别达到了0.90,...     

辽宁省新旧气候平均值变化及影响分析

根据辽宁省61个气象站1961—2020年逐日气温和降水量数据，对比分析1991—2020年和1981—2010年新旧气候平均值变化及对辽宁省气候业务的影响。结果表明：1—11月平均气温、平均最高气温、平均最低气温均升高；10—12月降水量增幅最大。年及四季平均气温、平均最高和最低气温均升高，增幅自东部和西部山区向中部平原地区增大，中部区域增幅最为显著；平均气温和平均最高气温均以春季增幅最大，平均最低气温夏季增幅最大。年、夏季和秋季降水量减少，春季和冬季增加；7—8月降水量总体减少，东部山区和大连沿海地区降水量增加；7月下旬—8月上旬降水量增加，辽宁西部和南部地区增幅最大，为5%～6%，北部地区增幅最小。气候平均值改变后，四季平均气温及降水量评价等级均发生了变化。