辽宁省积温时空变化特征分析

1 引言 积温与辽宁省的农业生产关系十分密切。80年代初对积温的大量研究已经证明:当大于等于10℃活动积温(以下简称10℃积温)较常年少200℃或以上时,全省粮食产量将下降8％。积温,尤其是10℃积温,是辽宁省农业气候分析和区划中的主要指标,是表征辽宁省农业气候热量资源的重要特征量。因此,分析研究     

陕北、渭北负积温变化特征分析

对陕北、渭北各气象站1960－1990年日平均气温资料统计其负积温，用小网格分析法建立负积温多年平均值与经、纬度和海拔高度之间的关系，分析其空间变化规律。选榆林、绥德等代表站1960－1999年负积温进行3a滑动平均模拟，分析时间变化特点：1960－1977年属冷冬时段，1978－1986年为冷冬和暖冬过渡时期，1987－1999年为暖冬时期；利用方差和谐波分析周期性特点，发现有4a和9a的基本周期；提出了负积温距平百分率大于10％的年份为冷冬年，小于－10％的年份为暖冬年，陕北渭北冷冬年占29．5％，暖冬年占33．0％。     

祁连山区的气候变化

通过对近500年来不同资料的对比分析,发现祁连山区气候变化的位相比我国东部地区要超前,平均超前15年。从近50年的气象资料也证实了此种“位相超前”现象。同时还发现山区不同部位的气候变化並非趋势一致,如东段和西段的降水年际变化往往反向;60年代在大范围降温的背景上,流向朝东的河流中游一段反而升温。70年代气候变化的基本特征,可从高高原夏季风在高原东北侧的增强而得到解释。山内部夏季降水和温度的变率均比山外明显偏小,而环绕山区外围一带的变率比其更外面的平地还要大。这一现象可从直接影响山区气候的高原季风垂直环流圈具有年际变化而得到解释:在干、暖年份,高原季风环流图增强;湿冷年份反之。     

气候变化背景下贵州夏旱变化特征分析

该文利用贵州境内1961—2015年84个站点的气象观测数据,得出贵州近55 a来具有气温增高、年总降雨量在平均值附近波动的气候变化特征。在此气候变化背景下,根据贵州省地方干旱标准(DB52_T_1030-2015),利用夏旱强度指数公式、小波分析,M-K检验等方法,对贵州夏旱变化特征进行分析。结果表明:近55 a来,夏旱强度指数随时间在平均值附近波动,夏旱强度指数多年平均值为132.35,达到中旱级别,且每年均出现不同程度的夏旱。2005年为夏旱强度指数的突变年,突变年后,多年平均值较突变前升高16;突变发生后,夏旱强度指数明显增强,指数大于145的区域明显增大,介于101～115之间的区域明显减少。夏旱强度指数具有20～21 a的主周期特征,且具有从西部到东部逐渐变强、东部重西部轻的特征。     

气候变化背景下桂东地区旱涝变化特征分析

应用降水Z指数和沙道夫干湿指数Si,对桂东地区9个站点1965-2013年近49a的年平均气温和降水资料进行分析,得出结论:近49a来,桂东地区干旱程度有明显的加重趋势,且南部比北部的大旱年数多4a左右;存在18a、13a、6a、4a、2a尺度的震荡周期,从较大尺度的振荡周期来看,从2012年开始,桂东地区进入了一个新的洪涝期;在桂东地区旱涝特征研究上,Si指数比Z指数方法更具有优越性,研究结果具有一定的指导意义和实际应用价值。     

水城县积温变化特征分析

基于水城县气象站1961—2010年的日平均气温资料,计算了0～30℃每1℃界限温度以上的活动积温和每1℃范围内的活动积温(温度界限内积温),并针对活动积温在各温度界限的分配特征以及历史变化特征开展了分析研究。结果显示,水城县温度界限内积温随温度界限呈单峰曲线变化,峰值对应温度界限为19℃;水城县年度活动积温呈升高趋势,其中夏秋冬三季和2、6、8、9、11月升高明显,作物生长期内积温也呈升高趋势。积温总量的增加表现为不同温度范围内积温增减趋势不一。     

宁夏冬季负积温变化特征

对宁夏20个测站1961—2004年的冬季负积温EOF分析表明,冬季的冷趋势具有明显的大尺度特征,在近40 a逐渐变暖。据累积距平显示,l986年出现了突变,之前,冬季气温偏低,具体表现为冷冬年全部分布在此时段,之后偏暖,90年代以后出现暖冬的频次明显增加。≤0℃持续日数具有明显的年代际变化,2001—2004年比60年代平均减少了13.5 d。在80%保证率下,全区≤0℃持续日数和负积温依地势自北向南增多,引黄灌区最少,中部干旱带次之,南部黄土丘陵区相对最多。     

祁连山区降水的大气特征分析

利用祁连野外试验站观测资料,引入客观反映高空大气云和降水的表示方法,分析了祁连山区降水的大气特征。结果表明,高层冷云和低层暖云是祁连山区形成降水的主要云系,高层冷云由天气尺度系统决定,而低层暖云则由地形阻挡和加热等作用形成。在不同的天气系统下,地形对降水的作用不同。在西南气流影响下易形成谷风环流,从而增强降水;在西北风...     

气候变化背景下河北夏玉米生长季热量资源利用率时空变化

探究夏玉米生长季热量资源利用率的时空分布特征,可为夏玉米品种布局调整、保障高产稳产提供理论依据。基于河北省夏玉米主产区15个农业气象观测站1981—2019年逐日气象数据、玉米及后茬轮作小麦的发育期观测数据,利用回归分析及空间插值等方法,分析气候变化背景下夏玉米生长季热量资源利用率时空变化。结果表明,1981—2019年河北省夏玉米潜在生长日数无显著变化、潜在积温显著增加（P<0.05）;生长季热量资源利用率显著增加（P<0.05）,生长日数利用率从1981年的80.4%提高到2019年的94.5%,积温利用率从1981年的84.5%提高至2019年的94.9%。河北地区夏玉米潜在生长季日数、潜在积温呈现南多北少的空间分布;生长日数利用率及积温利用率整体呈现南低北高的分布特征,其中廊坊地区生长日数利用率及积温利用率均较高（95%以上）,邯郸生长日数利用率较低（85%以下）。1981—2019年夏玉米花前积温与花后积温气候倾向率分别为19.6、58.7℃·d·（10 a）-1,花后积温的上升速度明显高于花前积温,积温比呈现明显下降趋势,从1981年的1.6下降到2019年的1...     

气候变化背景下中国陆地水循环时空演变

水循环是气候系统各子系统相互作用过程中一个最活跃的枢纽,受气候变化影响显著。本文采用观测和多套再分析数据,系统分析了1979年以来中国及各大流域大气水汽含量、降水、蒸散发和地表径流等水循环要素年际变化。研究发现,1979-2018年,中国陆地整层大气水汽含量和水汽收支呈显著上升趋势;水汽收支除在松花江和西南诸河略有下降,其余流域均呈上升趋势;降水除西北诸河流域呈现显著上升趋势外,其余流域变化不显著;蒸散发整体呈微弱增加,但南方大部流域呈现显著的减小趋势;除西北诸河径流显著上升趋势外,北方大部分流域地表径流呈现减少趋势,而南方流域的径流变化趋势复杂多样。相对1979-2000年,21世纪以来中国年平均气温上升约0.63℃,年降水量、大气水汽含量分别增加0.5%和1.2%,水汽总输入和输出量均减小,降水再循环率增加10.9%。进入21世纪,中国陆地水资源一级分区内循环均较前20 a活跃,降水再循环率除松花江和辽河流域外,均有所增加。其中,海河、黄河、淮河和西北诸河流域的水汽和蒸发形成的降水都有所增加;辽河流域蒸发形成的降水有所增加,但输入水汽减少导致流域降水减少最多;松花江、长江、珠江和西南诸河流域蒸发形成的降水增加,输入水汽减少导致降水略有减少;东南诸河蒸发形成的降水略有增加,但整体变化不大。     

气候变化背景下山东大气自净能力特征分析

利用山东22个基本（准）气象站小时气象观测资料,采用A值法计算了山东1961—2017年逐日大气自净能力指数（the atmospheric self-purification capacity index,ASPC）,分析了其气候空间分布特征和时间演变规律,利用MK检验（Mann-Kendall检验）和MT检验（Moving-t,滑动t检验）方法对历年ASPC进行了突变检验。结果表明：平均ASPC气候倾向率减小趋势极显著(P<0.01),除章丘和威海外,其他各地ASPC减小趋势均极显著(P<0.01);春季各月ASPC较大,历年各月ASPC随时间明显减小;年和四季ASPC空间分布基本一致,半岛地区较大,鲁南等内陆地区相对较小;年和春、夏、秋、冬季ASPC突变年份分别出现在2003年和2006年、2003年、2003年、2005年。济南、青岛地区ASPC分别从1999年、1993年开始显著减小,低ASPC日数历年变化大致与ASPC变化相反;济南和青岛历年各月ASPC变化差异明显。     

近50年来祁连山区气候变化特征研究

根据祁连山区海拔2800 m以上的5个气象站点的气温及降水资料,分析了近50年的气候变化.研究表明,50年来祁连山区年平均气温呈上升趋势,突变出现在1980年代中期,1980年代中期以前增温缓慢,以后增温明显加快.冬季变暖的趋势远大于夏季,夜间升温幅度远大于白天,祁连山区气温以东西两段增温幅度最大;祁连山区降水量呈增加趋势,少雨年在1960年代和1970年代,多雨年在近20年,春季和夏季有明显上升趋势,祁连山西段降水量增加幅度明显.     

祁连山区夏季总云量的气候变化与异常研究

利用祁连山区周围34个测站的1961-2000年6—8月总云量资料，采用EOF、REOF、谱分析等方法，分析了40a来祁连山附近夏季总云量的空间异常特征和时间变化规律。结果表明：EOF的前3个主成分的累积方差占总方差的78％左右，可以较好地反映夏季总云量整体异常结构，即主体一致型、东南和西北变化相反型、东北和西南变化相反型。REOF的前3个主成分的累积方差占总方差的74％左右，前3个载荷向量场可以较好地代表夏季总云量的3个主要异常敏感区：祁连高原区、祁连东南区，河西走廊东部区，其相应的代表站是野牛沟、永登和民勤站。用代表站的资料分析3个异常区总云量的时间变化，其演变具有不同的趋势，但有相同的20a和10a周期。     

祁连山区低云量的气候变化与异常研究

利用祁连山区周围34个测站1961—2000年历年1~12月低云量和降水量资料,采用EOF、REOF等方法,分析了40年来祁连山附近低云量的空间异常特征和时间变化规律。结果表明:EOF的前3个主成分可以较好地反映季低云量整体异常结构,即主体一致型、东西变化的“ - ”型、南北变化相反型。REOF的前3个载荷向量场可以较好地代表低云量的3个主要异常敏感区:柴达木盆地区、祁连山区、河西走廊区。柴达木盆地:各个季节低云量皆呈上升趋势,特别是1985年以后云量显著增加。河西走廊区:春、夏季低云量的变化趋势不显著,但20世纪90年代夏季低云量处于减少时期。祁连山区:春、秋季趋势不显著,但秋季从1991年后显著上升,夏季有显著的下降趋势。     

近50a来华北地区负积温变化特征

利用华北地区62个气象站1961-2008年冬季日平均气温资料和NCEP／NCAR再分析资料,运用经验正交函数分解（empirical orthogonal function,EOF）、旋转经验正交函数分解（rotated em—pirical orthogonal function,REOF）、Morlet小波和合成分析等方法,分析了华北地区负积温变化特征及同期环流背景场的变化特征。结果表明,1）华北负积温具有全区一致性增加的特点,其中山西北部增加明显。2）由于华北地区东部和西部负积温增长幅度不同,可将华北地区分为2个区域。两区负积温均有突变,其中Ⅰ区负积温的突变年份为1988年,Ⅱ区负积温的突变年份为1986年,Ⅰ区负积温存在3～6a周期振荡,Ⅱ区负积温存在2～4a周期振荡。3）北半球冬季环流场的变化与华北负积温异常有一定相关关系。合成分析的结果表明,在近地面层,偏冷年西伯利亚高压偏强,华北冬季偏冷,负积温绝对值偏大;在对流层中层,东亚大槽及乌拉尔山高压脊为主要影响系统,东亚大槽较深、乌拉尔山脊偏强,冷空气活动偏强;偏暖年则反之。     

青河1957—2008年积温变化特征分析

对青河1957—2008年积温变化特征进行分析,结果表明:农耕期0℃正积温以94.0℃/10a的速度在增加,并在20世纪90年代中期开始发生了增加突变。夏日的增加是造成农耕期0℃正积温增加的最主要原因。冬季0℃负积温以105.4℃/10a的速度在减少,并在20世纪80年代后期开始发生了减少突变。寒冷日的减少是造成冬季0℃负积温减少的最主要原因。寒冷日里极度严寒日的减少最为明显,对冬季0℃负积温减少贡献最大。     

1963—2022年呼伦贝尔市积温变化特征分析

文章以呼伦贝尔市16个国家级气象观测站1963—2022年日平均气温观测数据为基础,计算每年≥0℃和≥10℃的活动积温、起止日期、持续日数,并通过统计分析、线性回归、M-K检验、小波分析等方法,对其时空分布及保证率、倾向率、突变及周期进行分析。结果表明：呼伦贝尔市≥0℃、≥10℃活动积温均呈现随纬度和海拔高度增加而增加的分布状态,1963—2022年积温显著增多,生长季变长,林区≥0℃活动积温在1992年前后发生突变,农区、林区≥10℃活动积温在1992年前后发生突变,牧区≥10℃活动积温在1995年前后发生突变,各区域活动积温均呈现一定的周期性变化。     

气候变化背景下黄河流域径流变化情势分析

依据实测资料和利用古树年轮等资料重建兰州站数百年径流量系列,采用周期叠加外延和分布式水文模型模拟等方法,分析了近期黄河中游降水特点,预测了河源区未来气温、降水量和径流量的变化情势.结果表明,20世纪70-90年代,黄河中游地区年均降水量低于多年平均值,而近8 a(2000-2007年)则略高于多年均值.黄河源区唐乃亥以上区域,21世纪20年代、50年代和80年代日最高气温将在基准期基础上分别升高1.34～1.41 ℃、2.42～2.60 ℃和3.44～3.90 ℃,日最低气温则分别升高0.87～1.49 ℃、1.49～2.68 ℃和2.27～3.76 ℃;未来3个时期的降水量表现出一定的增加趋势,但是增幅不显著,分别比基准期增加3.47%、6.42%和8.67%.无论对于哪种情景,黄河源区在未来若干年内将可能出现持续增温趋势,而降水量变化幅度相对较小,这很可能导致未来水资源的紧张趋势进一步加剧.     

冬季负积温变化特征及其对冬小麦的影响

利用唐山地区11个气象站1961~2005年冬季日平均气温资料,应用统计方法对唐山地区冬季负积温变化规律进行分析研究,得出以下结论:①唐山地区冬季负积温空间分布为北多、南次之、中部最少。②冬季负积温的年际变化呈现3个时段,20世纪60年中期到70年代初为冷冬时段,70年代中期到80年代末为冷冬与暖冬交替出现的过渡时段,90年代后至今为暖冬时段。③冬季变暖趋势北部最明显,南部次之,中部最不明显。针对冬季负积温变化特征,提出了对冬小麦生长的潜在影响。     

河西西部地区气候变化的时空特征分析

选取河西西部地区及周边14个站点1958-2013年的气温、降水、相对湿度和风速等气象数据,运用多元线性回归模型、反距离加权插值和Mann-Kendall等方法,对其时空变化规律进行了较为系统地分析。结果表明,平均气温呈持续上升趋势,年际倾向率为0. 25℃·(10a)~(-1),以春季增温率最大,突变发生在1989年;空间上呈中部高、南北低的特点。降水量总体在波动中增加,年际倾向率为1.30mm·(10a)~(-1),秋季降水增加的倾向率最大,其突变点不显著;空间分布上西北少、东南多。相对湿度波动中略有增加,年际倾向率为0. 09%·(10a)~(-1),其中春季和夏季呈下降趋势,秋季和冬季则呈上升趋势,同时未发生明显突变;空间上自西向东呈增加趋势。平均风速变化阶段性显著,1985年前后发生明显的减小突变,突变前后均值相差0. 56 m·s~(-1),各季节中冬季突变前后均值差值最大;空间上自北向南逐渐减小。