用CEOF分析近百年中国东部旱涝的分布及其年际变化特征

通过1850～1991年旱涝百分率的CEOF分析，研究了近百年来中国东部旱涝的分布特征、时空变化特点及年际演变规律。结果表明，我国东部主要有三种旱涝分布类型。第一种类型是以长江流域为中心全国大范围旱或涝，空间位相近似相同，且有10.7年和3.1年周期性变化，振幅强度在1923～1924年间曾发生过增强突变。第二种类型为南北旱涝趋势相反的分布，空间位相自北向南变化显著，且有4.3年周期性变化，振幅强度在1884～1885年间曾有一次减弱突变。第三种类型呈江淮流域与华北和华南旱涝趋势相反的分布，空间位相从南北两个方向向中间或相反方向移动，并有3.4年周期性变化，振幅强度在1911～1912年有过增强突变。     

我国东部旱涝变化规律及其影响因子

根据近五百年旱涝等级和近40年500hPa 高度和太平洋海面温度资料,用 EOF 方法研究了中国东部各站汛期旱涝等级的时空分布及其所对应的环流和海温场特征.分析表明,各旱涝特征向量在环流和海温场上的差异,主要表现为从亚洲西风带到东亚副热带500hPa 高度距平的波列分布,以及与 ENSO 相联系的北太平洋海温距平场的特征.在时间变化方面则是各旱涝型均有37.8、23—26和17—19年周期,它们分别与南方涛动、太阳活动和月赤纬的变化周期相对应.     

1960-2011年洞庭湖区年降水量变化特征

以洞庭湖区24个气象站1960-2011年的降水量资料为基础数据,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验法、小波分析等方法分析了洞庭湖区年降水量的变化特征,并采用正交分解函数EOF、旋转正交分解函数REOF计算了洞庭湖区年尺度的标准化降水指数（SPI）,分析了洞庭湖区的旱涝时空分布特征。结果表明：洞庭湖区年降水量空间上由北向南逐渐增加,时间上没有显著变化趋势。1963年洞庭湖年降水量发生突变。洞庭湖区年降水量存在6a、9a和16-17a振荡周期。洞庭湖区旱涝频繁,极端气候事件有增加的趋势。洞庭湖区年降水量在空间上具有较好的一致性,为普遍干旱或洪涝,但也存在南北反相变化即南部干旱北部洪涝或南部洪涝北部干旱的特点。洞庭湖区年降水量存在南部、西北部和中部3个异常气候区。     

我国东部4-9月大尺度南北旱涝的特征及变化

研究了我国东部4—9月逐月、逐季降水的跷跷板结构和气候特征,结果表明:不同时段跷跷板结构的位置和强度不同。当时间尺度加大时,南北旱涝特征更明显。定义并计算了1951—2003年我国的南北旱涝指数。对夏季和8月典型南北旱涝年进行差异的显著性t检验,表明南北旱涝年的划分是合理的。研究了1951—2003年我国南北旱涝特征的长期趋势和年代际变化;研究了南北旱涝指数与冷暖事件年的关系。结果表明,冷暖事件年对6月、6—7月以及夏季大尺度南北旱涝有影响,暖事件年有利于发生北旱南涝;而冷事件年则相反。结果还表明,冷暖事件仅是我国南北旱涝分布的一个影响因素。     

山东省近531年旱涝变化气候诊断分析

以山东省5个代表站1470～2000年的旱涝指数资料为基础，采用滑动平均、累积距平、小波分析等多种气候诊断方法，分析了山东省近531年旱涝变化的时空分布特征和变化趋势，并划分了差异显著的旱涝气候阶段，进一步揭示出旱涝变化的多时间尺度周期特征。     

陕西未来50年区域旱涝气候预测研究

本文用陕西省近526年的旱涝等级资料，根据越低频气候振动理论和尺度对应原理，通过旱涝气候对天体物理、太阳活动等周期，特别是ENSO对天体物理显著敏感的周期响应关系的物理统计分析，选取周期概率显著的周期，进行外延叠加集成预测。给出了未来50年陕西省不同区域旱涝趋势的预测结果。     

黔东南夏季旱涝指数及干旱气候特征分析

用当前降水和蒸发因子以及前期降水因子定义了黔东南夏季旱涝指数,用此指数计算了黔东南1971~2000年的夏旱指数,同时对各年的夏季旱涝进行了定级,检验证明,此指标对黔东南夏季旱涝等级的划分比日常业务中使用的降水百分率对黔东南夏季旱涝的等级划分更符合实际情况。讨论了黔东南夏季干旱的时空变化特征,得出结论:①夏季干旱主要出现在7~8月,6月干旱较轻,7月重旱出现的概率最大,8月次之;②20世纪70年代干旱主要出现在7月,80年代整个夏季均少雨干旱,以中等以上干旱为主,90年代降水较多,没有重旱出现;③黔东南州的夏季干旱,东南部出现的概率最大,西北部最小;但7月干旱多出现在东北部地区,8月的干旱西北部和东南部多于西南部和东北部。     

黄河流域夏季旱涝变化及气候物理因素的影响

利用1951—2008年NCAR/NCEP再分析资料及中国气象局整编的160站降水资料,探讨了黄河流域夏季降水气候分布范围,在此基础上研究了黄河流域夏季降水旱涝的年代际变化特点。结果表明：20世纪90年代以前,黄河流域夏季旱涝变化为9—11 a和2—3 a周期,20世纪90年代后周期变化不明显。对导致黄河流域夏季旱涝的气候物理因素分析表明,东亚高度场负距平异常直接造成中国黄河流域的夏季偏旱,而亚洲高度距平场东高西低的配置造成中国黄河流域偏涝;夏季南亚季风、东亚季风在中国黄河流域的辐合是流域降水偏多的关键。在同期OLR距平场,涝年黄河流域处在大的负距平中,对流强盛有利于水汽的辐合。影响大气的主要下垫面要素海温场,赤道东太平洋海温指数与夏季中国黄河流域降水同期呈负相关关系。中国黄河流域旱年赤道东太平洋海温多为正位相,对应中国黄河流域涝年赤道东太平洋海温多为负位相。提出了一个寻找旱涝成因方法并为预测旱涝变化提供参考。     

黄河流域夏季旱涝变化及气候物理因素的影响

利用1951-2008年NCAR/NCEP再分析资料及中国气象局整编的160站降水资料,探讨了黄河流域夏季降水气候分布范围,在此基础上研究了黄河流域夏季降水旱涝的年代际变化特点。结果表明：20世纪90年代以前,黄河流域夏季旱涝变化为9-11 a和2-3 a周期,20世纪90年代后周期变化不明显。对导致黄河流域夏季旱涝的气候物理因素分析表明,东亚高度场负距平异常直接造成中国黄河流域的夏季偏旱,而亚洲高度距平场东高西低的配置造成黄河流域偏涝;夏季南亚季风、东亚季风在黄河流域的辐合是流域降水偏多的关键。在同期OLR距平场,涝年黄河流域处在大的负距平中,对流强盛有利于水汽的辐合。影响大气的主要下垫面要素海温场,赤道东太平洋海温指数与夏季黄河流域降水同期呈负相关关系。流域旱年赤道东太平洋海温多为正位相,对应流域涝年赤道东太平洋海温多为负位相。本研究提出了一个寻找旱涝成因方法并为预测旱涝提供了科学参考。     

夏季青藏高原东部大气热源变化及其对相邻区域气候的影响

基于NCEP/NCAR 1968～2009年逐月再分析资料,采用倒算法,对夏季青藏高原东部大气热源的长期变化进行了计算,结果发现:(1)夏季青藏高原东部大气热源存在10a左右的时间尺度变化周期;(2)夏季青藏高原东部大气热源偏强时,四川盆地东部及重庆地区多雨,气温偏低;当夏季青藏高原东部大气热源偏弱时,四川盆地东部及重庆地区容易发生高温干旱;(3)夏季青藏高原东部大气热源通过直接影响垂直上升运动场的异常,同时影响周围地区的大气环流形势,异常强迫500hPa副热带高压,进而影响到四川盆地东部及重庆地区的夏季气候。     

近42年日照市气候变化分析

根据日照市1961-2002年的年降水量、年平均气温以及季降水量、季平均气温资料，利用Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法，分析了日照市近42年的气候变化特征。结果表明：年平均气温、年降水量均存在突变，其中，冬季气温突变最为明显，秋季略有突变但不明显，春、夏季气温没有突变现象；夏季降水量突变最为明显，秋季不明显，冬、春季没有突变现象。     

东北地区近百年气候变化及突变检测

利用沈阳、大连、营口、长春、哈尔滨、黑河6个代表站1905~2001年的月平均气温和月降水观测数据,建立了东北地区近百年来季、年的气温和降水序列。对所建温度和降水序列分别与同一区域内26个代表站的温度序列和51个代表站的降水序列近40年同期资料做了相关分析,检验了序列的代表性。在所建序列的基础上,分析了东北地区百年气温的年代、年和季节等不同时间尺度的变化特点和地域分布特征,以及百年降水量的变化规律,采用谱分析方法探讨了序列的周期性变化特征,并采用Mann-Kendall和Yamamoto方法对经过滑动平均的气温和降水序列进行了突变分析。     

气候变化对植物气候生产力的影响

分析了我国大体分布均匀的３５０个站点近４０年植物气候生产力的时空变化及５０、６０、７０、８０年代距平场变化，并讨论了“暖干型“、“暖湿型“、“冷湿型“、“冷干型“气候对植物气候生产力的影响。     

近百年全球气候变暖的分析

本文对比分析了IPCC，Vinnikov，Jones及Hansen的北半球，南半球及全球共12个地面温度序列，以及中国的气温序列。资料为1880—1991年。近百年气候变暖的速度为0.5℃/100 a。温度的长期变化趋势占序列总方差60%以上。但气候变暖有突变性，在1890年代中，1920年代中及1970年代末有3次突然气候变暖。分析表明，总的变暖趋势与CO2浓度及太阳活动有密切关系。火山活动也可能有一定作用。但前两次突然变暖可能与火山活动沉寂有关。最后一次突然变暖则可能是温室效应加剧的结果。     

近50年来大连气候变化趋势分析

利用滑动平均、滑动变异系数等方法对大连1951-2001年间的气温与降水量资料进行分析，发现大连气温具有明显的上升趋势，降水量有逐渐减少趋势；各季气温变化趋势有所差异，冬季升温最明显，但在近期升温幅度有所下降，而夏季气温近期升幅比较明显；整体气候呈现暖千化趋势。在此基础上，进一步分析了大连1949年以来严重冷、暖冬事件及多雨与少雨年出现的规律与特征。     

日喀则近53年气候变化特征分析

利用线性趋势函数及Mann-Kendall突变检测分析法,分析了西藏藏南河谷日喀则气象站气温及降水近53年的气候变化特征。结果表明,年平均气温与极端气温均呈上升趋势,而最高气温的上升趋势尤为明显,年降水量波动上升。冬春季增温趋势较秋、夏季更为明显,春夏季降水呈增加趋势,而秋季降水略有减少。Mann-Kendall突变检测表明,近53年日喀则地区气温有明显的增暖趋势,但20世纪60—70年代变冷趋势亦十分显著,在2001年温度发生一次突变。年降水量在1958年发生了由少向多的突变,但这一突变仅维持到20世纪60年代中期。     

库尔勒近50a气候特征分析

利用1961—2010年库尔勒气象站年平均气温、年平均气压、年降水量、年平均地面风速、年沙尘日数、年沙尘暴日数及年日照时数等资料,分析了近50 a库尔勒市气候变化基本特征。分析表明:(1)近半个世纪来库尔勒市年平均气温上升速率为0.29℃/10 a,高于0.22℃/10 a的全国平均水平,与全球变暖的大背景相一致;(2)年降水量变化趋势不明显,但年际变率大;(3)年平均地面风速减小速率为0.25 m/s/10 a;(4)年沙尘日数、年沙尘暴日数都呈减少趋势,减少速率分别为14.3 d/10 a和0.77 d/10 a;(5)库尔勒年平均气压前期和后期较低、中期较高,年日照时数年际变化较大;(6)库尔勒的气温、年沙尘日数用Mann-kendall方法检验分别在不同年份发生了的突变。与同期相邻轮台站相比,年平均气温、年平均地面风速、年沙尘日数和年沙尘暴日数变化趋势存在明显不同,这可能和两地不同的城市化速度、绿程度有关。     

天津滨海区50年局地气候变化特征

利用1951～2000年天津滨海新区的气象资料，分析了50年来气温、降水、日照的变化特征，结果显示天津滨海新区年、冬季、夏季气温均呈上升趋势，20世纪50～80年代冬季增温强于夏季，90年代则夏季升温最为明显；降水总体趋势下降，90年代降到50年来的最小值；年平均日照时数也呈总体下降趋势，90年代下降最为显著。表明天津滨海新区气候正在趋向变暖，特别是近10年来气温急剧升高，降水量锐减、日照时数明显减少，使得高温、干旱、少日照成为天津滨海新区气候的突出问题。     

黄河流域近40年日照百分率的气候变化特征

利用黄河流域及其周边146个气象站1960--2000年逐月日照百分率资料，研究分析了黄河流域日照百分率的气候变化趋势。结果表明，就整个流域平均而言，日照百分率呈明显下降趋势，黄河流域年平均日照百分率在20世纪90年代较60年代下降了2．49％；日照百分率的下降主要表现在夏季和冬季，春季和秋季下降不明显。对日照百分率气候变化的空间分析表明，除极少数台站的日照百分率呈略有上升趋势外（主要出现在流域上游），黄河流域日照百分率的下降表现得非常明显，遍布整个流域的中、下游。     

塔城地区近45年气候变化分析

利用1960—2004年气温、降水、初终霜、日照等资料,分析塔城地区气候变化特点。通过分析发现:塔城地区年降水变化不显著;年平均气温以0.46℃/10a的速率变暖,其中冬季变暖最为突出;年平均气温在20世纪60年代中期、60年代末分别发生了一次明显的突变。