近50 a来祁连山及河西走廊极端气候的时空变化研究

 在全球变暖背景下,极端气候发生的频率增大,气象灾害造成的损失也随之增加。利用20个气象站1960-2009年的日平均气温和日降水量资料,运用线性趋势法、Spline空间插值法、Morlet小波分析法,对祁连山及河西走廊极端气候的时空变化特征进行了研究。结果表明：极端高温天数呈显著增加趋势,年际变化率为0.79d/a,20世纪90年代中后期之后极端高温天气发生的频率较高;极端低温天数呈显著减少趋势,年际变化率为-0.54d/a, 80年代中后期以来极端低温天气发生的频率较低;极端降水天数也呈显著增加趋势,年际变化率为0.02d/a,70年代中后期之后极端降水天气发生的频率较高。极端气温和降水的年际变化幅度存在区域差异,南部山区比走廊平原对全球气候变暖的响应敏感。极端高温天数和极端低温天数在8a、22a左右周期变化明显,其中22a是第一主周期;极端降水天数在6a、10a、22a左右周期变化明显,其中22a是第一主周期;从22a的周期变化推测,2010年以后11a左右极端高温天数偏少,极端低温天数偏多,极端降水天数偏少。     

内蒙古大兴安岭林区极端气温事件变化特征

利用内蒙古大兴安岭林区11个气象站1971~2014年日平均气温数据,采用线性趋势、Morlet小波分析、克里金插值法对内蒙古大兴安岭林区极端气温的年变化进行分析。研究表明：极端高温天气和生物生长季天数在20世纪80年代中期以后呈显著增多趋势,极端低温天气呈显著减少趋势;在空间分布上,所有站点极端高温天气和生物生长季天数呈上升趋势,极端低温天气呈下降趋势,但空间差异明显。极端低温天气主要受27、18、11、7 a时间尺度周期影响。极端高温天气28 a左右周期振荡最为强烈,视为第一主周期,对极端高温天气影响最为显著,在2018年以后的大约8 a间（2019~2026年）极端高温天气可能会更加频繁。生物生长季受28 a时间尺度周期影响,且在2015~2022年生物生长季天数增长处于偏大期。     

陕西榆林地区1954-2013年极端气温变化特征

对1954-2013年横山站、榆林站、绥德站的每日气象资料,运用线性拟合及累积距平、Mann-Kendall突变检验、主成分分析和Morlet复数小波等方法对WMO发布的10种极端气温指数进行了计算和分析。结果表明：榆林地区近60年极端最高气温、极端最低气温都呈上升趋势,冰日天数、霜日天数、冷夜天数、冷日天数呈下降趋势,夏日天数、热夜天数、暖夜天数、暖日天数呈现稳步上升趋势。近60年,榆林市极端气温的变化存在明显的阶段特征,并有突变现象发生。各指数的突变主要发生在20世纪90年代。暖指数的变化是榆林地区近60年气温呈上升趋势的主要原因。榆林地区冬春季气温升高是年平均气温上升的主要原因。33 a左右的周期是10个指数比较稳定的周期,共同反映榆林地区极端天气的周期规律。极端暖指标在未来持续上升,极端冷指标则持续下降。研究区极端高温天气增加,会导致旱灾等极端天气增加的概率,并对森林防火产生一定的压力。极端低温天数的减少导致易发生森林和草原的病虫灾害,应做好预防工作。     

广西贺州地区气温和干旱的气候变化特征

利用近30年的实际观测资料,分析贺州地区年平均气温和干旱指数的变化特征,结果表明:(1)贺州地区年平均气温有增高趋势,冬季和春季较大幅度变暖,带来"暖冬",夏季反而稍微降温,出现"凉夏",秋季稍有增温,但不明显;(2)贺州地区的年平均气温存在11 a和4a左右的两个振荡周期;(3)在上世纪80年代初,贺州地区干旱指数有一次明显的年代际变化,由负值转为正值,干旱有加重的趋势,未来几年贺州地区干旱指数仍处于增强的趋势中,这与11～13 a左右的振荡周期处于正位相有关.贺州地区4个站的干旱指数都有一个11～13a左右的振荡周期和一个2～6 a左右的振荡周期.     

甘肃省粮食生产的多尺度及关联分析

采用甘肃省1949-2011年时间尺度的粮食产量历史数据,在对粮食产量时空尺度分析的基础上,基于33 a时间序列的粮食产量及其相关的11个变量的基础数据作为样本,建立粮食生产灰色系统模型对驱动机制进行分析,期望为农业部门粮食生产决策提供科学借鉴。分析结果表明:(1)1949-2011年,甘肃省粮食生产在波动中增长;粮食总产量、人均粮食产量及单产的曲线的动态变化基本吻合;甘肃省粮食产量变化主要存在23 a、15 a左右的年代际振荡周期和准9 a的年际波动周期,其中23 a、15 a左右的振荡周期较强烈;(2)单产、农村从业人口和有效灌溉面积是甘肃省粮食生产的主要驱动力。     

近50年来祁连山及河西走廊极端气温的季节变化特征

利用1960～2009年的日平均气温资料,采用线性趋势、Morlet小波分析、Mann-Kendall法对祁连山及河西走廊极端气温的季节变化特征进行了分析。结果表明:各季节极端高温天气呈显著增多趋势,极端低温天气呈显著减少趋势;各季节极端气温天气的变化周期略有不同,春、夏、秋、冬季极端高温天气的主周期分别为8、14、16、16 a,极端低温天气的主周期分别为14、16、14、6 a;春、夏、秋、冬季极端高温天气分别在2002、1997、1994、1986年突变增多,极端低温天气分别在2002、1997、1987、1986年突变减少,秋、冬季极端气温天气对全球气候变暖的响应比春、夏季早。     

明清时期宝鸡地区旱涝灾害链及其对气候变化的响应

通过对明清时期宝鸡地区旱涝灾害资料的统计和整理,利用滑动平均、累积距平及小波分析等方法探讨分析了1368-1911年宝鸡地区旱涝灾害链及其对气候变化的响应。结果表明：① 1368-1911年,宝鸡地区共发生297次旱涝灾害事件,其中旱灾和涝灾分别发生191次和106次,占旱涝灾害发生总次数的64.31%和35.69%。② 宝鸡地区旱涝灾害具有较为明显的阶段性特征,1368-1644年为偏旱阶段,1645-1804年为旱涝灾害波动阶段,1805-1911年为偏涝阶段,整体上呈现出干旱—湿润期的交替特征。旱涝灾害在时间尺度上大致存在70年、110年和170年左右3个振荡周期,与太阳黑子活动周期相对应。③ 旱涝灾害具有显著的空间差异性特征。渭河流域以北、以东地区既是旱灾的多发区,也是涝灾的多发区。④ 明清时期宝鸡地区旱涝灾害链的相继发生是对全球气候变化的响应。18世纪60年代以来,全球气候环境变化导致极端旱涝灾害事件频繁发生。     

2004-07-05云南德宏州山洪泥石流气象成因分析

应用气象资料,卫星、雷达资料及带通滤波方法,分析了引发云南德宏州2004-07-05特大山洪泥石流灾害的天气成因。结果表明,除了德宏州区域地质、地貌等自然原因外,德宏州入汛提前,入汛后多低温阴雨是造成这次灾害的前期气候背景;中尺度辐合天气系统、充沛水汽输送及辐合、低空急流的作用导致07-04T20-07-05T20发生特大暴雨,是引发此次山洪泥石流灾害的直接天气原因。     

1960-2012年西藏林芝气温和降水变化

基于1960-2012年日平均气温和日降水量数据,利用小波分析和Mann-Kendall突变分析方法,分析了西藏林芝气温和降水的变化特征。结果表明：林芝年平均气温增长速率0.028℃·a^-1;年平均气温受3~4 a尺度波动的影响,无明显主周期;年平均气温序列有3个突变点,分别是1972-1973年、1975-1976年和1977-1978年。年降水量增长率1.218 mm·a^-1;年降水量受4 a、10 a和20 a尺度波动的影响;有两个主周期,分别为2 a、19 a;年降水量序列有4个突变点,分别为1960-1961年、1965-1966年、1977-1978年、1982-1983年。     

2008广西罕见凝冻灾害成因分析

普查分析广西1961-2007年雨凇、降雪、道路结冰、电线积冰等气象灾害记录,利用T213、ECMWF数值预报资料和MICAPS提供的常规气象观测资料,对2008年1月12日至2月5日广西长低温雨雪冰冻(简称凝冻,下同)灾害天气事件成因进行分析,表明造成这次长时间低温雨雪冰冻天气的主要原因有:(1)北半球东亚倒Q流型使大气环流长时间稳定,有利冷空气不断补充南下,影响江南、华南;(2)南支槽活动频繁,西南暖湿气流持续向中国南方输送,冷暖空气在华南上空交汇,导致广西出现长时间降水;(3)逆温层深厚,长时间的降水普遍以小雨为主,容易形成过冷水滴,雨淞范围从贵州、湖南南扩至广西北部,造成严重灾情.     

Local meteorology in a northern Himalayan valley near Mount Everest and its response to seasonal transitions

An automatic weather station(AWS) has been installed at the Qomolangma Station of the China Academy of Sciences(QOMS) since 2005, in a northern Himalayan valley near Mount Everest, with an altitude of 4,270 m a.s.l.. Nine years of meteorological records(2006–2014) from the automatic weather station(AWS) were analyzed in this study, aiming to understand the response of local weather to the seasonal transition on the northern slopes of Mount Everest, with consideration of the movement of the subtropical jet(STJ) and the onset of the Indian Summer Monsoon(ISM). We found:(1) Both the synoptic circulation and the orography have a profound influence on the local weather, especially the local circulation.(2) Southwesterly(SW) and southeasterly(SE) winds prevail alternately at QOMS in the afternoon through the year. The SW wind was driven by the STJ during the non-monsoon months, while the SE was induced by the trans-Himalayan flow through the Arun Valley, a major valley to the east of Mount Everest, under a background of weak westerly winds aloft.(3) The response of air temperature(T) and specific humidity(q) to the monsoon onset is not as marked as that of the nearsurface winds. The q increases gradually and reaches a maximum in July when the rainy period begins.(4) The alternation between the SW wind at QOMS and the afternoon SE wind in the pre-monsoon season signals the northward shift of the STJ and imminent monsoon onset. The average interval between these two events is 14 days.     

用主分量方法分析广东春季低温阴雨年景

本文利用主分量方法对广东47站1954～1991年2～3月平均温度和广东2～3月间低温阴雨出现年景进行统计分析，根据主分量原理，计算该时期温度的时空分布特征，直接评价低温阴雨出现年景：①广东2～3月温度时空分布极为集中，第1主分量已占埸的总方差的95．1％；③用前4个主分量及其对应的特征向量配合划分温度分布类型；③广东2～3月温度分布主要由2个类型控制，即全省一致的偏低（或高）分布和南暖北冷或南冷北暧分布．由主分量极大值（正）和极小值（负）表明：1957、1968、1969年为全省性温度偏低年，1973和1987年为全省性温度偏高年。这些年份恰好对应广东2～3月低温阴雨严重和轻微（或无）的年份。     

沙漠地区春季近地层气象要素分布规律的观测研究

利用2005年1月至2006年4月朱日和地区20 m气象塔的风向、风速、气温、相对湿度的观测资料,分析沙漠地区春季近地层气象要素的分布规律。结果表明: 春季温度回升,风速最大,相对湿度最小,利于起沙,故沙尘天气频繁。风速满足幂指数率分布规律,并且幂指数m能够很好的反映出风速梯度的变化情况;在沙尘暴、扬沙、背景、浮尘的天气条件下,春季近地面层风速梯度依次增大,湍流动量、热量交换系数依次减小;风向以西南为主。浮尘、扬沙天气各气层平均增温率分别大于或小于同时段的背景大气;沙尘暴期间温度下降,平均降温率为0.61 ℃\5h-1。春季相对湿度的平均递减率(递增率)与平均增温率(降温率)的大小正相关。浮尘天气相对湿度的平均递减率大于同时段的背景大气;扬沙天气相对湿度的平均递减率小于同时段的背景大气;沙尘暴天气相对湿度增大,平均增大率为2.80%\5h-1。     

影响蔬菜周年供应的原因及其对策

影响蔬菜周年均衡供应的原因是多方面的，不利的天气气候影响是主要原因之一。广西以广州市为例，剖析了影响蔬菜年供应的原因，并提出缩短淡季实现周年均衡供应的对策。     

广西晚稻低温冷害空间分析模型构建及其区划

根据晚稻生长状况、受害程度与低温冷害强度关系,确定晚稻冷害等级指标;利用广西90个气象台站46年的气候资料和站点地理信息,采用GIS技术和数理统计回归分析以及气候资源的细网格推算方法,建立晚稻冷害的空间分析模型,推算出1km×1km分辨率的冷害指标因子空间分布;并根据晚稻冷害分级指标,通过GIS的空间分析能力,分析广西晚稻低温冷害的空间分布特征,得出广西无冷害和轻度、中度、严重冷害等四个区域的区划结果,制作广西晚稻低温冷害区划专题图,对分区结果进行评述并指出了冷害的战略防御和应急防御措施,为广西水稻生产的趋利避害和优化布局提供决策依据。     

2011年初广西异常低温冰冻灾害成因分析

利用NECP再分析资料和Micaps站点资料,对2011-01-03-28广西地区出现的异常低温冰冻灾害过程的环流背景场、物理量场和影响系统等特征进行了分析.结果表明:1)此次过程的异常环流特征表现为中高纬倒Ω流型,低纬南支槽异常活跃,构成典型的“北脊南槽”形势,有利于北方冷空气与南方暖湿气流在广西地区交汇;2)蒙古地面冷高压强度较往年偏强,位置偏东、偏南,有利于地面冷空气的堆积和不断分裂南下,影响广西地区;3)逆温区主要位于桂北,长时间降水普遍以小到中雨为主,容易形成过冷水滴,造成冻雨灾害;4)华南静止     

2015年2月21日内蒙古风雪沙尘天气特征

利用高空、地面常规观测资料和NCEP再分析资料,针对2015年2月21日内蒙古中部阴山北麓地区暴风雪转强沙尘暴天气,进行了对比分析。结果表明:该次天气过程受强冷空气影响,由高空蒙古冷涡迅速发展加强产生。地面冷锋形成降雪,锋区风力较大,形成了暴风雪,随后受副冷锋影响,风力明显增强,产生沙尘暴天气。暴风雪与沙尘暴差异表现在:(1)冷涡、冷锋是主要影响系统,但天气系统影响部位不同,暴风雪多发生在锋区及暖区中,沙尘暴多发生在锋区后部的强冷平流控制区中。(2)水汽条件差异明显,暴风雪相对湿度需要大于70%,沙尘暴相对湿度小于30%。(3)大气层结需求不同,暴风雪对不稳定层结要求不高,沙尘暴对不稳定层结和深厚的混合层有较高的要求。(4)暴风雪发生时气温骤降,沙尘暴发生时温度缓慢持续下降。     

云南大理风廓线结构随雨季进程的演变特征分析

利用大理国家气候观象台2008年4月至6月的风廓线雷达观测数据,分析风廓线结构在雨季进程的演变特征,发现随着雨季的进程风速逐渐减小,风速振幅逐渐变小,高空自由大气动量下传效应逐渐减弱,高层大气有明显的转变,西风减小,北风增强;大气低层风速日变化雨季前明显,随着雨季的到来逐渐减弱,雨季风速日变化不明显。通过这样的分析对研究边界层风的季节变化具有重要的意义。     

丽江金沙江区域烤烟生产农业气象条件分析

通过对云南优质烤烟生产气象条件的叙述,结合丽江市气候资源特点,利用永胜县2006～2008年气象观测资料,统计分析了丽江金沙江区域烤烟生产农业气象条件。结果表明:丽江金沙江烟区(1)大田期光照强度强,日照时数613.5 h,最适宜烤烟生长;(2)大田期日均雨量5.5 h,年均雨日117 d,自然降水条件好,降水有效性高;(3)无高温危害。不利因素:(1)全生育期≥10℃有效积温1 398.7℃,略显不足,生长后期对烟叶品质有影响;(2)干旱、冰雹、低温冷害、连阴雨等气象灾害交替频繁发生;但可以通过合理规划烟区、加强基础设施建设等克服。     

南极长城站海湾夏季底层海水温度变化特征

本文介绍了在南极长城站海湾对底层海水温度所进行的长期自动观测,并用已获得的1987年1月至4月90天的连续观测记录,首次对夏季底层海水温度的变化特征进行了分析。