青海河湟谷地气候及干旱变化研究

利用1961—2002青海河湟谷地11个气象台站气温、降水等地面观测资料,对该区气候要素的年代际变化特征及其干旱变化的成因进行了初步分析。结果表明：青海河湟谷地各季节平均气温20世纪90年比60年代偏高了0.4～0.8℃,冬季增温最显著。年平均降水量90年代比60年代偏少17.2 mm。地表蒸发量80~90年代比60~70年增多。90年代青海河湟谷地秋季和春季降水量减少,使得秋季和春季干旱发生的频次增加,导致河谷地区的径流量减少。     

青藏铁路沿线1373年以来气温和地温的变化研究

利用青藏铁路沿线（格尔木\_拉萨段）近600 a的历史气候代用资料,统计了各资料的年代序列,并用相关、功率谱、谐波、趋势分析等气候诊断方法进行了研究。结果表明:年平均地面温度17世纪中后期至18世纪初为偏冷阶段,20世纪后期为偏暖阶段,升温从18世纪中期开始,一直维持到20世纪末。该地区年平均地面温度和气温16世纪、19～20世纪相对偏暖,而15世纪、17～18世纪偏冷,20世纪的增温程度超过了19世纪的水平。自然波动周期为4～5个。     

四川盆地区域性暴雨过程的识别及时空变化特征

利用四川盆地104个县级气象站逐日降水量资料,建立了新的四川盆地区域性暴雨过程识别方法,并分析了其时空变化特征。研究结果表明:新的区域性暴雨过程识别方法可以排除孤立暴雨站点的影响,快速准确的识别出区域性暴雨过程。1961—2013年四川盆地共计发生区域性暴雨过程216次,与历史灾情资料在发生时间、范围和强度上都有很好的对应关系。1961—2013年四川盆地区域性暴雨过程次数呈逐渐减少的趋势。区域性暴雨过程综合强度在1991—2013年波动幅度有所增大,并出现逐渐增强的趋势,这可能与区域性暴雨过程持续时间变长和累积雨量增加有关。使用旋转正交函数(REOF)方法对区域性暴雨过程频数进行分区研究,发现最常见的是盆西北型,其次是盆东北型,盆南型出现频次相对最少。3种类型的区域性暴雨过程随时间变化差异明显,尤其近20年盆西北型有逐渐减少的趋势,盆东北型有逐渐增多的趋势,而盆南型则无明显的变化趋势。     

树轮宽度记录的川西高原东北部地区7-9月平均温度变化

利用采自川西高原热基沟地区的云杉树木年轮样本,重建了川西高原东北部地区1506年以来79月平均温度变化,通过逐一剔除法证明了重建方程稳定可靠,重建方程对观测时段(1966 2010年)的方差解释量为52.0%。重建结果显示,在过去的505年中,极端高温年份为69年,极端低温年份为54年,且存在7个暖期时段(1511 1526年,1530 1548年,1577 1590年,1612 1659年,1677 1688年,1704 1784年和1998 2010年)和9个冷期时段(1549 1576年,1591 1611年,1689 1703年,1785 1828年,1836 1856年,1864 1899年,1902 1931年,1934 1951年和1962 1997年),其结果得到了研究区周围其他树轮资料重建的温度序列的验证。同时,采用经验模态分解(EMD)和小波分析方法对其进行周期信号检测,发现重建序列主要有2~5年,7~11年,12~26年,3~48年和120年左右的显著振荡周期。     

三江源地区春夏季降水与太平洋海温的关系

从预测三江源地区春季、夏季降水趋势的需要出发,利用聚类分析法将三江源地区春、夏季降水场分为3个区域。通过对3个区春、夏季降水指数与前期太平洋海温相关普查,定义了与3个区春、夏季降水指数相关的海温分布型指数。冬季西太平洋海温偏低(偏高),赤道中、东部太平洋海温偏高(偏低)的海温分布型造成三江源1区、3区春季降水减少(增加);冬季赤道太平洋中部、加利福尼亚海域海温偏高(偏低)的海温分布型造成2区、3区夏季降水减少(增加)。对冬季太平洋海温分布型与后期春、夏季500 hPa北半球高度场的相关分析结果表明:当冬季西太平洋海温综合指数高(低)时,春季高度场印度高压、中西伯利亚槽及阿留申低槽加强(减弱),三江源地区春季降水偏少(偏多);而当冬季太平洋中部、加利福尼亚海域海温综合指数高(低)时,夏季高度场伊朗高压、中西伯利亚高脊加强(减弱)及西太平洋副高位置偏南(偏北),夏季降水偏少(偏多)。     

川西高原树木年轮所指示的平均最高气温变化

本文利用川西高原4条树木年轮年表序列,分析了树轮年表和川西高原气象要素的关系。通过响应函数计算得出,树轮年表对川西高原6月的平均最高气温反映敏感,由此重建了该地1617～1994年6月的平均最高气温序列,并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验,证明重建方程稳定,具有区域代表性。在重建的378a中,10a尺度的显著较高时段有2个,即165I～1670、1941～1960年;显著的较低时段有7个,即1691～1730、1741—1760、1771～1790、1801～1820、1831～1900、1911～1940年和1961～1990年。平均约27a发生一次10a尺度的突变,19、20世纪是川西高原6月平均最高气温的多变时期,17、18世纪是平均最高气温的相对稳定时段。19世纪20年代和20世纪40年代升温显著,20世纪70～80年代降温比较显著。     

青海湖水量平衡各分量的计算及变化

利用青海湖流域1958～2007年气象、水文资料和大小型蒸发量对比观测资料,计算了青海湖月季年降水量、蒸发量、入湖地表(下)径流和水位高度变化序列,并应用气候诊断方法分析了这些要素的年代际变化规律及其特点。结果表明:1958年以来,青海湖湖面年降水量(蒸发量)、入湖的年地下径流(地表径流)呈缓慢增多(减少)的趋势,月平均最高水位,正好处在湖面降水量最大、水面蒸发量相对较小和入湖地表(下)径流总量偏大的时段之内。年水位高度变化呈明显的下降趋势,年水位高度的变化倾向率为每10a下降0.734m。在1960～2007年的48a中,水位持平和上升年份只有15a,占总年数的31.4%,而水位下降年数为33a,占总年数的68.8%。水面年蒸发量大于900mm(小于875mm)的17 a(22 a)中,有1.2a(12a)水面下降(上升),流域年降水量及径流明显偏多的当年和次年水位上升,反之则水位下降。如果将来的气候与近48a类似,水位每年平均下降6.79cm,水位还要持续下降83a,一直到2090年水量收支才能达到平衡,那时水位才不再下降。     

青海杂多圆柏年轮指示的近700年旱涝变化

根据采自青海南部高原杂多地区树木年轮样本, 建立了该地717年树木年轮年表序列。依据响应函数、 相关与偏相关方法, 分析了该年表与树木生长时温度和湿度的关系\.结果表明： 该年表对杂多5～6月的气温、 蒸发、 降水量、 相对湿度和干燥度指数反映敏感, 由其重建了高原春末夏初的干燥度指数序列, 并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验, 证明重建方程稳定, 所重建的旱涝变化比较可靠, 具有一定的区域代表性。通过对重建序列的进一步分析得出, 重建序列在一定程度上反映了青海南部高原春末夏初干燥度指数大小的历史变化。1360年以来在年代际尺度上, 持续时间较长的干旱时段有4个, 即1441-1450年、 1691-1700年、 1741-1750年和1871-1880年; 持续时间较长的湿润时段有5个, 即1361-1370年、 1561-1570年、 1761-1770年、 1831-1850年和1891-1910年。     

长江上游夏季径流量年际增量预测模型及检验

基于1980-2020年长江上游夏季径流量、降水和气温等资料,采用小波分析、最优子集回归等方法,分析径流量、降水量和气温的变化关系,探讨引发径流量变化的前兆气候异常信号,并构建径流量年际增量预测模型.结果 表明:径流量多寡直接取决于流域总降水量,两者表现出显著的准两年周期振荡特征,年际增量之间的相关系数(TCC)为0....     

最优子集回归在青藏高原冬季降水、气温预报中的应用及改进

最优子集回归预测方法在天气预报等领域得到了越来越广泛的应用，方法本身没有涉及到图形处理。我们对方法、原理及过程进行深入细致的研究后，重新编写了程序的头部、中部、尾部语句及子过程调用函数，经多次调试试验，实现了入口资料调用灵活、多变、计算模拟结果屏幕绘图显示等，提高了预测方法的整体实用性和预测信息的可视化程度。检验得知：该方法对青藏高原冬季降水、气温的定性、定量预报均具有较高的预报精度。