精河——伊宁铁路工程沿线气象参数设计值研究

根据精河－－伊宁铁路沿线１６个气象观测站近４０年（１９６１～１９９８年）的气象资料,建立了铁路沿线无资料地区Ａ区冬季（１月）平均气温预测模式为ＴＡ１＝－３３．５２０１＋０．２０３３７６φ＋２．３０８８．９Ｈ。以概率模式预测该铁路沿线气温、日照时数、２４ｈ（０８～０８时）最大降水量不同概率设计值。由此提示了精何－－伊宁铁路沿线冬季（１月）平均气温、日照时数、２４ｈ（０８～０８时）最大降水量、各历时最大降水量的分布规律。这一研究成果已应用于该铁路工程设计中,将气象要素概率模式应用于西部大开发铁路工程建设中,在这气候研究领域沿属首次。     

塔里木油田地区大型工程设计中气象水文参数研究

根据塔里木盆地外围近40个气象、水文测站36年（1961－1696年）冬季和夏季平均气温、平均气压、平均相对湿度、日照时数、年日照时数、最大洪峰流量等气象永文资料和塔里木盆地腹部6个短期观测站10年（1988－1997年）气象资料,对塔里木油田地区大型工程设计中气象水文参数及设计值进行了系统的研究。建立了塔里木油田地区冬、夏季及年日照时数预测方程,分别为：y1＝－379801＋2．7655E、y7＝-304．7381＋15．0241N;y年＝-2345．0630＋66．0556N＋31．5592E。在此基础上,以气象水文要素预测方程和概率模式揭示塔里木油田地区气象水文参数及设计值分布规律。结果表明：塔里木油田地区冬夏季代表月平均气温、平均气压、日照时数随着经纬度和海拔高度的变化而变化;塔里木油田北部最大洪峰流量遵循P-Ⅲ分布。并进行Tk—s检验,通过年达100％。     

引额济乌工程建设气温参数设计值研究

根据引额济乌水利工程沙漠明渠沿线周围20个气象观测站39年（1961-1999年）气温资料和经纬度及海拔高度资料，采用气候学、地理学、水文工程学与熵气象学相结合的方法，建立了沙漠明渠近170km沿线春季（4月）平均气温、夏季（7月）平均气温、年平均气温及稳定输水期推算模式，在此基础上，运用正态分布概率模式推算了沙漠明渠沿线春季（4月）平均气温、夏季（7月）平均气温和年平均气温不同概率设计值，由此揭示了沙漠明渠沿线春季（4月）平均气温、夏季（7月）平均气温和年平均气温及稳定输水期的分布规律，这一研究成果已应用于沙漠明渠输水工程设计中。     

新疆输油气管道160cm地温气候特征分析

利用新疆输油气管道沿线14个气候观测站1971-2010年逐日14时160 cm地温观测数据、日平均气温和日最低气温数据资料,分别采用均值法和线性倾向估计法分析了输油气管线160 cm地温的时空分布特征和地温的变化趋势,同时还分析了新疆输油气管道沿线160 cm地温与气温的变化关系.结果表明:输油气管道沿线160 cm地温总体呈北低南高的态势,近30 a南北疆管线地温均上升了1℃左右,有所不同的是,大气的升温幅度较160 cm地温升温明显,且地温变化滞后于气温变化,二者之间无显著的相关关系.冬季管线160 cm最低地温出现时间南北疆略有差异,南疆大部分在2月中旬出现,北疆则在2月下旬至3月上旬出现.     

新疆建筑工程设计中风研究及其应用

应用熵最大原理导出的概率模式研究了新疆建筑工程设计中最大风速的分布规律,并通过近１００个气象观测站３６年（１９６１～１９９６年）资料的分析,发现新疆最大风速若干规律性,在此基础上,建立了新疆风压系数预测模式为：Ｗ０＝０．０６１３ｅ＾－０．０００１ｈ,以预测模式和概率模式揭示了新疆风压分布特征。结果表明：新疆大多数气象观测站的最大风速遵循Γ分布;新疆风压系数随海拔高度的增加呈指数率减少;新疆风压分布     

陕西省日照时数和日照百分率时空分布演变特征

根据陕西省96站1971—2005年年日照时数、日照百分率资料,应用EOF和REOF等统计方法分析了陕西省年日照时数的时空演变特征,结果表明：陕西省年日照时数可分为全省一致、陕南地区为中心、延安地区为中心、榆林地区为中心等多种分布型。日照百分率与日照时数的分布十分相似。且各种分布型都具有明显的年代际变化特征,即近40a来日照时数、日照百分率,秦岭山区及以南地区、陕北长城沿线及渭北高原地区呈缓慢减少趋势,延安地区及关中西北部呈缓慢持续增加趋势。     

塔里木灌区近40年来气候变化特征

根据塔里木灌区阿拉尔气象站1961年1月－1999年12月的气温及降水资料，分析了塔里木灌区近40年的气候变化，得出近40年来塔里木灌区降水量呈上升趋势（4．60mm/10年），秋季降水量却呈下降趋势（－3．45mm／10年）；年平均气温呈上升趋势（0．065℃／10年），冬季变暖的趋势（0．849℃／10年）；年平均气温呈上升趋势（－0．171℃／10年）；年极端低温的上升趋势（0．569℃／10年）大于年极端高温的下降趋势（－0．095℃／10年）。可以70年代末为界将近40年塔里木塔区气候分为冷、暖两个阶段，前为冷期，后为暖期。     

青藏铁路沿线超长期气候变化预测的概率估计

利用近1000年的太阳黑子周期长度(SCL)和自1920年以来的大气CO2浓度,以及1935—2000年青藏铁路沿线平均气温序列,在其距平值概率分布计算的基础上,研究了未来50～100年青藏铁路沿线平均气温变化趋势的概率。结果表明：SCL正距平出现的频数大于负距平的频数;CO2浓度的负距平出现的频数明显大于正距平的频数;青藏铁路沿线平均年气温正距平出现的频数略小于负距平的。作为试验,利用REEP方法将预测的2001—2100年青藏铁路沿线平均年气温相对于1990年代的增温概率进行了分析,表明青藏铁路沿线平均年气温到2050年升高0．5℃的概率为0．64～0．73;到2100年上升1．0℃左右的概率为0．45～0．64．     

塔里木河流域下游的气候变化与生态环境

在了解塔里木河水量变化事实的基础上,使用塔里木河干流沿线１１个气象站３７年（１９６１～１９９７）的气候观测资料,揭示了塔里木河流域的气候变化特征,着重分析了沙尘暴、浮尘和大风等灾害的时空分布特征,认为近３０年尤其是９０年代以来塔里木河流域上中游气候条件总的来说是向好的方向变化,其自然降水的增加十分有利于塔里木流域内各河流水量的稳定增加和地表面植被的生物,但塔里木河流域下游气候变化与上中游并不完全一     

湘西自治州日照气候特征及影响因素分析

应用线性分析,小波分析、M-K突变检验等方法对湘西自治州1960-2013年各县（市）日照时数地域分布特征、年变化特征进行分析。结果表明：湘西自治州近54a年均日照时数总体呈减少趋势,但只有个别站表现较为明显。年日照时数从地域分布来看,总体东南多西北少,但在不同的月份有不同的特征,与省内同纬度台站比较,湘西自治州各地日照时数在冬半年偏少明显;各县（市）年日照时数存在较为明显准2a、准5a、准16a、准28a时间特征尺度;M-k突变检验,总体平均值在1970s后期存在一次明显的突变,但个别县（市）部分站突变不明显;湘西自治州日照时数各季节的变化与控制本地天气系统的季节变化有较好的相关性。     

1961-2010年黑龙江省太阳能资源特征分析与评估

利用1961-2010年黑龙江省5个辐射站和32个地面基准站资料,分析黑龙江省太阳能资源的时空分布特征,并从太阳能资源丰富度及资源稳定性等方面进行资源评估。结果表明：黑龙江省年均太阳总辐射显著减少,1月和12月减少最明显,20世纪70年代太阳辐射最强,80年代最弱;总辐射和日照时数的空间分布呈西丰(多)东贫(少)的趋势。全省太阳能资源的稳定性较高,其中松嫩平原西部的太阳能资源最丰富、稳定性最高,适合集中建设大型太阳能电站。     

2008年初塔里木盆地低温阴雪过程的气候特征及影响

采用塔里木盆地内的43个气象站1961年以来的冬季逐日气温、降水、雪深、日照等资料,以寒冷日数、降雪量等要素为分析指标,对2008年1月15—26日塔里木盆地的持续低温阴雪天气进行气候学的分析。此次过程降温幅度大,低温持续时间长,塔里木盆地西部的部分地区达到了50a一遇,甚至个别站的部分指标达到了100a一遇。此次过程给环塔里木盆地林果业和绿洲设施农业带来了巨大损失;同时,大量的积雪也为后期的河流来水提供了丰富的水源。     

山西省太阳能资源时空分布特征及利用潜力评估

按照中国气象局发布的太阳能资源评估方法,利用山西省近30 a 3个辐射观测站的太阳总辐射资料和105个站的日照资料,采用气候学方法计算了山西省的太阳总辐射,在分析山西省太阳总辐射的空间分布和时间演变特征的基础上,计算了山西省太阳能资源的各种参数,对区域太阳能资源潜力进行了客观评估。结果表明山西省太阳能资源储备丰富、稳定、可开发利用日数较多,特别是山西北部地区,尤其适合进行太阳能资源开发利用。     

河西走廊太阳辐射时空分布特征及太阳能资源评估研究

利用河西走廊3个太阳辐射站和19个气象站数据资料，推算了河西走廊各站太阳总辐射量，分析了该地区太阳总辐射空间分布和时间变化特征，并采用相关系数法分析了太阳总辐射的气候影响因素。结果表明：（1）太阳总辐射空间分布在年及春、夏、秋季时间尺度上总体呈西北向东南递减，冬季则正好相反，由西北向东南增加。（2）太阳总辐射在月际和季节分布上呈单峰型，5月最强，12月最弱，夏季最强,冬季最弱。（3）年太阳总辐射呈增加趋势，其线型倾向率为6.3　MJ/(m2·10a)，其中夏、秋、冬季总辐射呈减少趋势，下降最明显的是夏季，春季呈明显的增加趋势。（4）年、季总辐射都表现出2～3、5～6　a短周期及8～10　a长周期震荡。（5）太阳总辐射量与相对湿度、降水量、总云量、低云量及浮尘、扬沙、沙尘暴日数总体都呈负相关，与气温和日照时数呈正相关。（6）河西走廊太阳能资源丰富程度和稳定度表现一致，都呈现为由西北向东南递减的趋势，资源相对丰富的地区稳定度也相对较高。     

河南日照变化特征及成因分析

利用线性分析方法,根据河南31个站1954~2005年的日照资料分析了河南省及濮阳市的日照变化特征。结果表明,河南省年日照时数呈减少趋势,平均减少每10年74.2 h,东部平原地区年日照时数的递减幅度明显大于西部山区年日照时数的递减幅度。濮阳市年日照时数的递减幅度为每10年135 h,冬季与夏季日照的递减幅度大于春季和秋季日照递减幅度,日照时数减少时段主要发生在日出后和日落前太阳高度角较低的两段时间内。造成日照减少的气候原因主要是空气污染逐年加重,加之风速逐年减小,利于大气气溶胶在低空积聚,空气湿度增大,轻雾日数增多,造成大气透明度降低。非气候因素的影响主要是观测场周围障碍物高度角逐年增高,遮挡了部分阳光,使记录到的日照时数减少,气候因素对日照的影响大于非气候因素的影响。     

吉林省太阳辐射变化规律及太阳能资源利用研究

为揭示吉林省的太阳能资源变化规律,利用线性回归分析、线性相关分析及M-K检验法对吉林省长春、延吉两个气象站点1960年以来的太阳总辐射资料进行研究。结果表明：吉林省的年平均太阳总辐射为4787.4 MJ/㎡•a,夏季太阳总辐射最大,春季次之,冬季最小。吉林省年平均太阳总辐射在波动中下降,且下降趋势不显著,20世纪60年代太阳总辐射较高,80年代达到最低值,90年代以后小幅度回升。春、秋、冬三季的太阳总辐射呈不同程度的下降趋势,冬季的下降趋势显著,夏季呈显著增加。吉林省年日照时数在空间分布上呈现出由西向东逐渐减少的地域分布差异;而在时间上也呈现出由春季到冬季依次减少的分布特征。吉林省的太阳能资源总量丰富,变化趋势不显著,这对于吉林省利用太阳能资源是十分有利的。     

洛阳地区太阳能资源分析与评估

根据1981—2010年郑州辐射站太阳辐射和日照资料、洛阳地区9个气象观测站日照资料,采用气候学计算、线性趋势分析等方法和资源丰富程度、利用价值、稳定程度等指标,对洛阳地区太阳能资源进行了计算、分析和评估。结果表明:洛阳地区多年平均总辐射为4842.4MJ·m-2·a-1,总体呈显著减少趋势,减少速率为每年1.4MJ·m-2。夏季辐射丰富,冬季偏少,夏季总辐射量是冬季的2倍;月平均总辐射5月最多(569.7MJ·m-2),12月最少(241.9MJ·m-2);年总辐射孟津最高,为4922.8MJ·m-2·a-1,宜阳最少,为4681.1MJ·m-2·a-1。多年平均日照时数为2064.7h,总体呈显著减少趋势。春季日照时数多,冬季少,春季日照时数比冬季多33.37%;月平均日照时数5月最多(217.3h),2月最少(138.2h);年日照时数孟津最多(2144.9h),宜阳最少(1909.2h)。洛阳各地属太阳能资源丰富区,利用价值较高,各月日照时数6h的天数为9.8~18.1天,全年为162.7~185.3天;太阳能资源也比较稳定,月最大日照时数12月6h的天数为16.9天,是月最小日照时数7月的1.48倍,12月至次年1月不利于太阳能利用。     

Temporal and spatial variations of global solar radiation over the Qinghai–Tibetan Plateau during the past 40 years

Global solar radiation is of great significance to the balance of ground surface radiation, the energy exchange between the Earth’s surface and atmosphere, and the development of weather and climate systems in various regions. In this study, the monthly global radiation recorded at 23 stations over the Qinghai–Tibetan Plateau (QTP) was utilized to estimate global solar radiation (Q) from sunshine duration and to obtain improved fits to the variation coefficients of the monthly Angström–Prescott model (APM). The modeling results were evaluated by calculating the statistical errors, including mean bias error, mean absolute error, root mean square error, and mean relative error. We demonstrate that the monthly Q values can be predicted accurately by APM over the QTP. We also assess the variations of Q values at 116 meteorological stations by APM over the QTP during 1961–2000. The analysis shows that the annual mean sunshine duration amounted to more than 3,000 h over the whole plateau, implying promising prospects for economic applications of solar energy. During the past 40 years, the mean global solar radiation has been relatively high in the western QTP, extending northward to the Inner Mongolian Plateau. Although its decadal variations in the QTP and surrounding regions were inconsistent, the anomaly values of global solar radiation were generally positive during the 1960s and 1970s, indicating that the QTP’s global solar radiation has increased during those periods. The anomaly values were negative during the 1980s and 1990s, showing that the plateau’s global solar radiation has decreased during those periods. Global solar radiation over the QTP is negatively proportional to latitude but positively proportional to altitude and relative sunshine duration. Three factors, the sunshine duration, latitude, and altitude, exert great influence on global surface radiation, of which sunshine duration is most significant. A high-variation-coefficient zone of global solar radiation occurred in the western part of the QTP but, on average, the variation coefficient of the plateau’s global solar radiation was only 0.031, suggesting that the variation in global radiation was relatively stable over the whole QTP.     

1961—2015年新疆天山日照时数时空变化特征及其影响因素分析

采用新疆天山地区55个气象站1961—2015年逐月气象数据,用Mann Kendall突变检验、基于ArcGIS的混合插值及偏相关分析对天山日照时数年、季节特征及影响因素进行分析。结果表明：①天山日照时数年及季节均呈减少趋势,天山各区域变化差异显著,山区及天山北坡变化趋势明显于南坡。②天山北坡、天山南坡及天山山区年日照时数突变时间为1985年、1980年和1988年,云量和降水是导致突变发生的主导因素。③新疆天山年日照时数由西向东逐渐增加,平原多、山区少,春季呈“东北部多、西南部少”,夏季为 “东北部多、西南部少”,平原盆地高于山区,秋季呈现“北少南多,东多西少”,冬季由南向北逐渐减少。④云量、降水是导致天山地区日照减少的主要因素,少云区日照时数较多,多云区日照时数较少,天山云量减幅或增幅区域,日照时数突变量变化明显。     

韶关地区太阳能资源分析与评估

根据1981-2015年广州、韶关等9站气象观测资料,采用气候学统计、线性趋势分析和有关行业标准等,对韶关地区太阳能资源分布特征进行了分析评估。结果表明:近35年来,韶关地区属于太阳能资源丰富区,年太阳总辐射的线性变化趋势不显著;夏季辐射丰富,冬季偏少;月平均总辐射7月最多,2月最少;年总辐射仁化最多,乐昌最少。年日照时数的线性变化趋势也不显著;夏季日照时数多,春季的少;月平均日照时数7月最多,3月最少;年日照时数也是仁化最多,乐昌最少。日照时数6 h的平均天数为139.6天,太阳能资源利用价值一般,但7-12月太阳能资源利用价值较高。月最大日照时数7月6 h的天数为18.2天,是月最小日照时数3月的3.96倍,太阳能资源较稳定,可进行太阳能资源的开发利用。