中国降水的季节性

本文使用一套基于中国气象局所属的2416个台站数据所得的高分辨降水资料,对1961~2013年中国降水季节性进行了研究。就全国平均而言,各季节降水占全年降水百分率最高的为夏季（56.5%）,春季（19.3%）和秋季（18.9%）次之,冬季（5.3%）最少;针对不同地区,各季节降水百分率存在很大差异,例如华南春季降水最多、东北至高原一线秋季降水大于春季降水。春、夏两季降水百分率高值（低值）区域略呈现出降水百分率减少（增多）趋势,秋季整体上略微减少,冬季则显著增加;季节降水百分率的变率整体表现为夏季大而冬季小,其西部的变率与地形为显著负相关,东部变率的大值区位置随季节变化;秋冬两季的降水百分率变率有显著增加,各季节不同地区变率的变化趋势存在明显差异。     

川东北地区大春季农业气候资源的年代际变化特征分析

以1961~2008年川东北地区21个气象站的气象资料为基础,对大春生长季农业气候资源要素进行统计分析,并应用M ann-Kendall方法对各资源要素的突变性进行了检测。结果表明,≥10℃初日呈提前趋势;≥20℃终日、≥22℃终日均呈推迟趋势;界限温度内积温随年际增加,降水随年际变化不大,日照时数随年际减少;各农业气候资源除日照外均没有发生较明显突变,86%的地区的日照时数在1980年左右发生了减少型突变。这些变化必将影响到农业生产的布局和结构,为更加合理利用农业气候资源和应对气候变化提供科学依据。      

1961-2010年江苏省农业气候资源演变特征

利用1961-2010年江苏省59个气象站观测资料,采用趋势分析、Mann-Kendall突变检测等方法,分析江苏省农业气候资源的时空演变特征。结果表明：以热量、水分和光照为主的农业气候资源总量已发生明显变化,表现在平均气温以0.29 ℃/10 a显著升高;≥0 ℃和≥10 ℃的年积温分别以101.1 ℃/10 a和83.4 ℃/10 a的趋势明显增加;无霜期变化略有延长;降水量以9.1 mm/10 a的趋势略有增加;年日照时数以-65.4 h/10 a明显减少。江苏农业气候资源的突变期主要始于20世纪90年代初期左右。农业气候资源的变化将对江苏省农业产生深远影响,制定相应的计划是保证未来生态性农业发展的必然。     

基于CCSM4.0长期积分试验评估不同辐射强迫对中国干旱半干旱区降水的影响

本文基于气候系统模式CESM4.0长期积分试验,分析评估了工业革命前（1850年）及当前（2000年）两种辐射强迫作用（分别为太阳活动和温室气体）对中国北方干旱半干旱区降水的影响。结果表明,模拟结果与观测之间尽管存在一定的偏差,但仍能再现降水气候态的空间分布以及季节变化特征;两种辐射强迫下的降水长期变化均无明显趋势,但二者的差异却呈现出70~100年的准周期振荡;由人类活动引起的当前辐射强迫作用对降水的多年际变率幅度有一定影响,造成极端强降水事件出现的概率增多,而由太阳活动引起的辐射强迫作用主要对降水多年代际周期具有一定的调制作用。进一步分析表明,两种辐射强迫下中国北方干旱半干旱区降水年多年代际变率的主要模态基本一致,但人类活动引起的辐射强迫作用会影响降水多年代际变率与热带海温异常的相互作用的强度,从而改变降水多年代际变率的幅度。     

中国台站冬夏季气温、降水的气候变化特征及其显著性检验

利用1951—2010年中国160站气温、降水资料,分析中国代表性台站冬季和夏季气温、降水的气候值及气候变率在前后30 a的差异,并对结果使用不同方法进行显著性检验。结果表明,季气温气候平均值的变化总体与全球增暖一致,以升温为主,但夏季在秦岭以南及长江中游地区出现显著局部变冷现象;季气温气候变率的变化相对较小,冬季总体不显著,夏季仅有少数台站显著。降水的气候变化总体不明显,季降水气候值变化的空间分布复杂,冬季南方地区、夏季东部地区总体增加,冬、夏季降水气候变率的变化均不显著。理论检验方法（t检验、F检验）与随机模拟方法（EMC法）的显著性检验结果,对气温的差别较小、对降水的差别较大,这与样本距平序列是否服从正态分布有关。EMC法可在确保样本统计特征不变的情况下,通过多次随机模拟,无需考虑其理论统计分布特征,使检验结果更为可靠。     

中国南方夏季降水的年代际变率主模态特征及机理研究

在气候变暖背景下,中国南方夏季降水存在明显的年代际变化特征。本文利用1920~2014年的逐月降水,以分析南方夏季降水年代际变率主模态为切入点,以研究南方夏季降水年代际变率空间分布型的年代际变化特征为重点,进一步研究了印度洋、北太平洋及北大西洋海温的年代际变率对南方夏季降水主模态年代际变率的可能影响机制。得到的主要结论包括:（1）指出中国南方夏季降水年代际变率的两个主模态为全区一致型和东西反相型降水模态。两个主导模态在1971/1972年发生了显著的年代际转变,在1925~1971年的第一主模态为东西反相型降水;在1972~2009年的第一主模态为一致型降水。不同主模态对应的海温异常关键区也在1971/1972年发生了相应的年代际变化。（2）揭示了全区一致型和东西反相型降水模态对应的环流场异常特征。一致多（少）型降水对应着中国南海及西北太平洋低空的反气旋（气旋）性异常,有（不）利于水汽自南海向南方地区输送。而贝加尔湖东侧低空的反气旋（气旋）性异常,有（不）利于冷空气向南方输送,并与来自南海地区的水汽在南方地区辐合,有利于南方地区降水一致偏多（少）。东多西少（西多东少）型降水对应着中国东南地区高空的正（负）异常中心,有利于高空辐散（辐合）及异常的上升（下沉）运动,其与南方地区东部低空的气旋（反气旋）性异常共同作用,有利于东部降水偏多（偏少）。与此同时,低空中南半岛反气旋（气旋）性异常及菲律宾地区反气旋（气旋）性异常,不（有）利于水汽自孟加拉湾及南海地区输送向南方地区西部,有利于形成东多西少（西多东少）的降水型。（3）揭示了印度洋海温、北太平洋海温和北大西洋海温协同影响南方地区东西反相型降水和一致型降水的机制。     

近47年武川县气候变化趋势及R／S分析

利用气候倾向率、滑动平均、累积距平及Mann--Kendall突变分析和R／S等分析方法,分析近47年武川县气候变化的趋势性及持续性,并对未来的气候变化趋势进行了预测。结果表明：（1）近47年武川县年、四季平均气温升高显著。（2）近47年武川县夏季降水量明显减少,春季、冬季降水量呈略增多趋势,秋季、全年降水量呈减少趋势。（3）近47年武川县冬季和全年相对湿度明显减少,春、夏、秋季相对湿度呈微弱减少趋势。（14）近47年武川县四季及全年日照时数减少均不明显,未通过0．05的信度检验。年日照时数突变发生在1992年和2007年。预测未来的变化趋势均与以前一致,并将有持续减少的趋势。     

土壤湿度年际变化对中国区域极端气候事件模拟的影响研究Ⅱ.敏感性试验分析

利用NCARCAM3.1大气环流模式,设计了有、无土壤湿度年际异常的两组数值试验,探讨了土壤湿度年际异常对极端气候事件模拟的可能影响。结果表明,模式模拟的极端气候事件对土壤湿度异常十分敏感,土壤湿度异常对极端气候指标的多年平均空间分布、年际变率以及年际变化均具有重要影响。当不考虑土壤湿度的年际异常时:(1)模拟的暖夜日数、暖昼日数和热浪持续指数的发生频次在全国范围内均明显减少,而霜冻日数则明显增加。极端降水指标的响应表现出明显的空间差异,极端降水频次在江淮流域明显减小,而极端降水强度则表现为东北减弱、长江流域增强;中雨日数和持续湿期在我国大部分地区减少。(2)极端气温指标的年际变率在我国大部分地区呈减小趋势;而极端降水事件的变化则较为复杂,极端降水频次和极端降水强度的年际变率在长江以南有所增强,而北方地区则有所减弱。中雨日数和持续湿期的年际变率在我国呈现出较为一致的减少趋势。(3)模式对暖夜日数、霜冻日数的年际变化的模拟能力明显下降,并对4个极端降水指标的年际变化的模拟能力在全国多数区域均有不同程度的下降。     

灰色关联模糊聚类方法及其应用

本文把灰色系统理论与模糊数学有机地联系在一起,在关联度分析的基础上,对邕宁县各地的农业气候资源进行了聚类分析和综合评价。结果表明:降水和干旱是影响邕宁县农业生产的关键性农业气候因子,这些要素的优和劣直接影响到该地的农业气候资源的丰欠。为一县一地的农业气候区划,资源开发和合理利用提供了科学的依据。     

近40年来中国降水时空分布特征分析

本文基于中国的726个气象站点（1961年-2000年）的逐句降雨量数据和726个站点（1995年-2002年）的逐日降雨量数据,利用数理统计方法分析了研究区年降水变率、年降水距平、降水空间变化趋势、3d降雨量极值等降雨量特征值,发现近40年来,研究区春、夏两季的降雨量均有明显的增多趋势,秋季则有大幅的减少趋势,冬季的变幅相对来说最小。整体表现出降雨量变化幅度大、降雨量逐年减少、气候暖干化趋势的特点。     

热带气旋“苏迪罗”（2015）海上活动时段降水物理过程模拟诊断研究

利用WRF模式对2015年热带气旋（TC）"苏迪罗"发展演变过程开展高分辨率数值模拟,模式较好地再现了"苏迪罗"路径、强度、高低空环流、云系演变和降水分布等。应用三维地面降水诊断方程对"苏迪罗"海上活动时段的降水物理过程模拟诊断指出,Q_WVA（三维水汽通量辐合辐散率）对TC环流区域内降水相关的水汽相关过程变率（Q_WV）变化起主导作用,但环流区域内Q_WVL（垂直积分负的水汽局地变化率）和Q_WVE（海面蒸发率）亦有重要贡献（尤其是后者）,尽管Q_WVE贡献明显小于Q_WVA,但由环流区域外辐合来的水汽也可能主要源于区域外不同海域的海面蒸发,海面蒸发的总体贡献应更大。海上活动时段云相关过程变率（Q_CM）特征及变化与Q_WV相比更为复杂,环流区域内的Q_CLL（负的液相水凝物局地变率）基本维持正值（液相水凝物持续减少）,其消耗主要用于向冰相水凝物转化和地面降水,以及向区域外的三维通量辐散,6日04时之前,环流区域内Q_CIL（负的冰相水凝物局地变率）的变化主要归因于微物理转化及地面降水,而6日04时之后,来自环流区域外的通量辐合也有一定作用;降水强度逐渐增强时期,水凝物含量的短暂增长（负值Q_CLL和Q_CIL）主要归因于明显增强和垂直扩展的上升运动,伴随上升运动增强,水凝物含量明显增加,霰融化（P_gmlt）和雨滴碰并云滴（P_racw）是造成雨滴含量增加的主要微物理过程。"苏迪罗"环流内区域和时间平均的降水效率高达96%,其中Q_WVA是主要贡献项,而Q_WVE和Q_WVL亦有重要贡献,这与TC所处海洋下垫面有关,海上活动时段,充足的降水源和较小的降水汇共同造成此时段的高降水效率,雨滴生成主要微物理来源中,P_gmlt约占P_racw的72%,体现出海上活动时段TC环流内旺盛的深对流活动特征。     

1953-2005年内蒙古东部产粮区气候变化特征研究

利用系统聚类分析和相关分析方法,根据1953--2005年内蒙古东部产粮区48个气象站的气象资料．进行了气候相似区划分;并得出各区在热量、水分的时间变化上具有较高的区域一致性。据此,以区域内各站点的温度、降水和日照时数的平均值作为区域热水光时间序列,分析了各气候要素变化特征及其对农业可能产生的影响。结果表明：各区域温度呈上升趋势,增温速率（平均增温为0．3-0．4℃／10a）高于中国平均增温速率（0．22℃／10a）,增温幅度呈从西向东递增的趋势,平均最低气温增幅最大,平均最高气温增温幅度与海拔呈正相关,尤以1988年以后变暖趋势最为明显;降水量基本呈减少趋势,年代际波动较大;20世纪90年代至今,内蒙古东部产粮区生长季降水明显减少,气温迅速升高,暖千化趋势表现明显,温差减小和日照时数减少,水热匹配格局发生改变,粮食产量出现减少趋势的可能性较大。     

1951—2008年吉林市气候变化特征

应用滑动平均、滑动变异系数等方法对吉林市1951-2008年气温和降水量进行了分析.结果发现:吉林市气温旱上升趋势,平均气温增温速率比全国高0.10℃/10a,但比东北区低0.03℃/10a;降水总体旱减少的趋势,春季降水有增长的趋势,夏季降水目前处于少雨段,秋季降水变化不明显,冬季降雪呈逐渐递增的趋势;降水的变率明显...     

河西走廊近40a气候生产潜力特征研究

根据河西走廊20个气象台站1971—2006年4—9月温度和降水资料,采用Thornthwaite Memorial模型计算气候生产潜力,使用Mann-Kendall检验、EOF经验正交函数、敏感性分析等研究其时空变化特征。分析表明,河西走廊农业气候资源与地理分布显著相关,东南部明显优于西北部。气候变化显著趋暖,气候生产潜力减少趋势明显,减少中心向西偏移,严重限制了西部农业发展。气候生产潜力对温度响应东部比西部明显,特别是祁连山东段增暖增益显著;对降水响应西部比东部明显,尤其是西部及临近沙漠边缘地带干旱区增湿增益显著;暖湿效应使气候生产潜力普遍增加。在农业集中区降水对气候生产潜力影响比温度显著,从根本上看降水是研究区域农业增产的首要因素。     

分位数映射法在RegCM4中国气温模拟订正中的应用

将一种分位数映射法RQUANT,应用到一个区域气候模式（RegCM4）所模拟中国气温的误差订正中。从气候平均态、年际变率、极端气候及农业气候等多方面,评估了该方法对日平均气温、日最高气温和日最低气温模拟的订正效果。结果表明,该订正方法对模式模拟的日平均、日最高和最低气温气候平均态的订正效果都非常明显,中国大部分地区的订正结果与观测的偏差在±0.5℃之间。在降低极端气温指数和农业气候相关指数的模拟误差方面也有显著的效果,但对气温年际变率的订正效果有限。结合以往对降水订正的评估分析,该方法对模式模拟结果有较好的订正效果,可以应用于区域气候模式的气候变化模拟预估中,为气候变化及相关影响评估研究提供更适用和可靠的数据。     

北方农牧交错带中部区域气候变化特征

分析北方农牧交错带中部区域1951-2005年温度、降水的变化特征,结果表明,研究区近55 a的气温和降水具有如下特征：1）增温明显,气温变率为0.4℃/10 a,不同季节增温幅度以冬、春、夏、秋依次递减;2）降水变化可分为3个阶段：20世纪50-60年代降水量呈减少趋势,70-80年代处于较平稳的过渡期,90年代以来降水量又呈现增加趋势。夏季降水与年降水变化趋势类似,秋季与冬季降水波动较小,基本保持平稳。研究区高温、干旱有所加强,暴雨、低温事件减少。     

一个以气象站资料求算县内不同地点热量资源的方法

热量资源是农业气候资源的一个重要组成部分。在进行县级农业气候资源的调查和区划工作中,了解县内热量的水平差异和垂直变化,是整个农业气候区划工作中必不可少的、基础性的、首先得完成的工作。目前在一个县内由于有气温记录点的密度少和资料年代短等等原因,往往不能满足农业气候区划对热量指标的要求,为此,我们试用一种以气象站资料求算县内多点温度的方法,现介绍如下:     

论贵州农业气候资源优势及其利用

论述了贵州农业气候资源的主要特征为：立体农业气候显著；农业气候类型多样；热量丰富，降水充沛，热水光同期，夜雨较多；阴雨多，光照少．湿度大，风速小。贵州农业气候资源还具气候温和湿润，无霜期较长；资料类型丰富多样；光热水匹配协调；散射辐射，光合有效轿射和紫外线较多等优势，同时提出合理而又充分利用农业气候资源，促进农业可持续发展的对策和建议为：遵循农业气候资源规律，建立合理、高效的种植制度；调整农村牧业和各业内部结构；保护和改善农业生态环境，促进农业可持续发展。     

青藏高原及其邻近地区降水变率的研究

本文根据我国西部地区1951—80年期间147个台站的降水变率资料,对青藏高原及其邻近地区的降水变率分布特征作了分析,发现年降水变率低值带和高值带分别对应于高原边缘的多雨带和高原外围的少雨带;冬、夏半年降水变率分布分别由西风带活动和高原季风环流系统及低值天气系统所决定;降水变率月际变化最大梯度出现月份的后延趋势与高原季风的建立,撤退过程有较好的一致性:降水变率随降水量呈幂函数变化。     

CMIP5多模式预估的1.5℃升温背景下中国气温和降水变化

本文使用国际耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）中39个全球气候模式的试验数据,预估了相对于工业革命前期全球1.5℃升温背景下中国气温和降水变化。根据多模式中位数预估结果,在不同典型浓度路径（RCPs）情景下,相对于工业革命前期全球1.5℃升温分别发生在2034年（RCP2.6）、2033年（RCP4.5）和2029年（RCP8.5）。全球升温1.5℃时,中国年和季节气温平均上升1.8℃和1.6～2.1℃,其中冬季最强。增温总体上由南向北加强,青藏高原为高值中心。年和各季节增温均超过其自然内部变率,区域平均的信噪比分别为3.4和1.6～2.7。年和季节降水整体上在中国北方增加、华南减少;区域平均的年降水增加1.4%,季节降水增加0.1%～5.1%,冬季增幅最大。年和季节降水变化要远小于其自然内部变率,区域平均的信噪比仅为0.1和0.01～0.2。总体上,模式对气温预估的不确定性较小,对降水的偏大,其中对季节尺度预估的不确定性要高于年平均结果。