小波分析和EEMD方法在广州气温及降水的多尺度分析中的差异分析

利用小波变换和集合经验模态分解（EEMD）的方法对广州市1908—2010年103 a的温度、降水资料进行多尺度分析,并对比EEMD和小波分析的差异。结果表明:（1） 小波分解基于先验的小波基函数和分解层次有较大的人为选择性,易产生虚假波动;（2） EEMD具有自适性,分解结果更稳定和一致,处理非线性、非平稳数据更准确;（3） EEMD分解显示,广州的温度、降水均存在2~6.8 a的年际尺度波动,年代际尺度上,温度表现为13.6 a、34 a、68 a的波动周期,降水存在22.6 a的波动周期。      

城市化进程对珠江三角洲地区气温变化的影响

根据1979—2010年珠江三角洲24个气象站的气温观测数据以及NCEP/NCAR R1地表气温再分析月资料,运用OMR（observation minus reanalysis）方法分析了珠三角地区平均气温、平均最高气温、平均最低气温的年、季变化趋势。研究结果表明,过去32年珠三角大部分地区呈增温趋势,年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温的OMR趋势分别为0.22/10a、0.19℃/10a、0.23℃/10a,对珠三角地区观测气温增暖的贡献率分别为55.7%、41.7%、57.2%;四季OMR增温趋势冬季最大,夏秋季较小。城市化对区域平均最低气温的影响比对平均最高气温的影响更大。     

中国亚热带地区柑桔气候风险评估

综合考虑柑桔气候适宜性水平及其变率变化,构建柑桔的风险度模型,运用滑动建模技术对中国亚热带地区柑桔的气候风险性进行动态分析与评估。根据风险分布强度将中国亚热带地区柑桔温度、降水、日照和气候风险大致分为三类型:低风险型、中风险型和高风险型。温度风险度大致呈纬度地带性分布,除西部高山区外,由低纬向高纬风险度依次增高;降水风险度呈现亚热带中部低,北部和西部高;与降水风险度相反,日照风险度在亚热带中部高,北部和西部低;气候风险度受温度变化的主导,也大致呈现纬度地带性,呈现高纬和西部高海拔区高,低纬和东部沿海区低。柑桔气候风险在时间和空间变化上都存在着差异,近46年来,中国亚热带地区柑桔气候风险度有逐渐增加的趋势,尤其以20世纪80年代初以来增加的最快;由于全球气候变暖的影响,亚热带东部和南部风险较低的区域分布有逐渐减少的趋势,而北部和西部风险高的区域分布有进一步增大并向东部和南部扩展的可能。从中国亚热带地区柑桔减产率大于10%、20%、30%的气候风险度分布区域变动过程来看,柑桔各减产率的气候风险度分布具有很明显的区域性和连续性,大体上由东南向西北呈增高趋势。     

华南区域降温度日和采暖度日的时空变化特征

利用华南区域110个气象站1961-2008年逐日平均气温资料,计算华南区域各地年降温度日和采暖度日,分析降温度日和采暖度日的时空变化特征,探讨度日与年平均气温的关系.结果表明:华南区域年降温度日具有南部大、北部小,河谷平原大、山区小的地域分布特点;年采暖度日则是由南向北增大.1961-2008年华南区域年降温度日呈现...     

近49年华南“龙舟水”的降水分型

采用旋转经验正交函数分解法(REOF)对华南地区1961—2009年"龙舟水"进行了降水分型,并采用线性倾向估计法、经验模态分解(EMD)、Morlet小波分析和Mann—Kendall检测等分析方法对各降水型的时空特征进行了研究。结果发现:华南"龙舟水"具有东南沿海型、北部型和西南沿海3种优势降水型,并存在着6~8 a的周期振荡。近49年东南沿海型(北部型和西南沿海型)呈现一致的下降(上升)趋势,华南"龙舟水"在20世纪90年代中期至今主要呈现北部型,但近几年东南沿海型和西南沿海型对应显著正距平。东南沿海型和北部型分别在20世纪70年代中后期和90年代初各有一次突变,而西南沿海型没有发生明显的突变。最后,从西太平洋副热带高压、阻塞高压、季风槽、低层切变线、垂直速度和整层水汽输送等方面对比了"龙舟水"期间3种不同降水型所对应的大气环流异同。     

FUTURE CHANGE OF PRECIPITATION EXTREMES OVER THE PEARL RIVER BASIN FROM REGIONAL CLIMATE MODELS

Based on RegCM4, a climate model system, we simulated the distribution of the present climate (1961-1990) and the future climate (2010-2099), under emission scenarios of RCPs over the whole Pearl River Basin. From the climate parameters, a set of mean precipitation, wet day frequency, and mean wet day intensity and several precipitation percentiles are used to assess the expected changes in daily precipitation characteristics for the 21st century. Meanwhile the return values of precipitation intensity with an average return of 5, 10, 20, and 50 years are also used to assess the expected changes in precipitation extremes events in this study. The structure of the change across the precipitation distribution is very coherent between RCP4.5 and RCP8.5. The annual, spring and winter average precipitation decreases while the summer and autumn average precipitation increases. The basic diagnostics of precipitation show that the frequency of precipitation is projected to decrease but the intensity is projected to increase. The wet day percentiles (q90 and q95) also increase, indicating that precipitation extremes intensity will increase in the future. Meanwhile, the 5-year return value tends to increase by 30%-45% in the basins of Liujiang River, Red Water River, Guihe River and Pearl River Delta region, where the 5-year return value of future climate corresponds to the 8- to 10-year return value of the present climate, and the 50-year return value corresponds to the 100-year return value of the present climate over the Pearl River Delta region in the 2080s under RCP8.5, which indicates that the warming environment will give rise to changes in the intensity and frequency of extreme precipitation events.     

三种方法统计的广东省霾日时空变化特征比较分析

根据广东省86个气象观测站1980—2013年的能见度、相对湿度和天气现象等资料,采用人工观测法、日均值法和14时值法对广东省霾日特征进行了对比分析。结果表明,三种方法统计的全省霾日数、霾日变化速率、全省排名前10位的站点均不尽相同,甚至差异较大。全省年平均霾日是日均值法统计结果 人工观测法的14时值法的,大致比例是1∶0.59∶0.49。人工观测法统计的广东省霾日变化速率最大,达2.1天/a,是日均值法的1.85倍,14时值法的3.34倍。人工观测法统计的霾日全省排名前10位的站点与日均值法、14时值法的都有7个相同、3个不同。三种方法统计的全省霾日长期变化趋势、季节变化特点和空间分布特征基本一致,三种方法均较适用于分析区域长时间序列的霾日变化特征。综合考虑霾日长期变化趋势、季节变化特点、空间分布特征和前人研究结果,日均值法统计的霾日更能反映广东省的实际变化特征。     

广州市三种霾日统计方法的比较分析

根据广州市5个气象观测站1980—2013年的能见度、相对湿度和天气现象等资料,采用人工观测法、日均值法和14时值法对广州市霾日特征进行了对比分析。结果表明,3种方法统计的全市霾日数、霾日变化速率差异较大。全市年平均霾日是日均值法人工观测法14时值法,大致比例是1∶0.61∶0.48。人工观测法统计的广州市霾日变化速率最大,达2.9 d/年,是日均值法的2.9倍、14时值法的3.6倍。但是,3种方法统计的全市霾日长期变化趋势、季节变化特点和空间分布特征基本一致。霾日长期变化均呈显著上升趋势;霾日冬季最多,夏季最少;中心城区和花都区为霾日高值区。综合考虑霾日长期变化趋势、季节变化特点、空间分布特征和经济社会发展状况,日均值法统计更能反映广州市霾日的实际变化特征。     

广东省40多年来高温天气的时空变化特征

利用广东省76个气象站1962～2004年高温日数资料,通过经验正交函数分解和小波变换方法,对广东省高温天气的时空变化及低频振荡特征进行了研究。结果表明,广东高温天气的空间分布以全省一致型为主,部分年份还呈现南北差异型分布。高温日数波动在20世纪90年代末及以后最剧烈,其次为80年代,在60年代末至70年代初期间最稳定;气候突变发生在1998年。对时间系数进行小波变换发现,前两个特征向量的时间系数均具有显著的周期振荡特征,周期尺度也随时间的变化而变化。     

2008年广东罕见寒冷灾害的特点、影响及防寒减灾对策

2008年1月,广东遭遇了历史罕见的寒冷灾害。此次寒冷灾害具有持续时间长、平均气温低、雨水多日照少、范围广等特点。大气环流异常和拉尼娜事件是造成寒冷灾害的主要原因。这场寒冷灾害给广东春运、能源电力、农业、林业、居民生活、旅游等造成了极大的影响。防寒减灾应采取强化寒冷灾害防范、加强寒冷灾害综合监测、提高全球气候变暖背景下寒冷灾害预测预报水平、努力拓宽寒冷灾害预警信息发布渠道、切实增强寒冷灾害应急处置能力等对策措施。