河西走廊东部近50年沙尘暴气候预测研究

应用甘肃省河西走廊东部武威市5站(乌鞘岭、古浪、永昌、凉州区、民勤)近50年月、年气象资料和沙尘暴个例,详细分析了沙尘暴产生的气候背景和气候影响因子。在分析二十多种气象要素的基础上,做出沙尘暴不同时间、不同范围的日数和强度预报方程。研究表明：河西走廊东部的沙尘暴是武威市北部干旱气候、丰富的地表沙源与大风天气相互作用的结果;沙尘暴日数与该市中北部冬春季的气温、年降雨量和大风日数有关;沙尘暴强度与武威市前期的干旱、异常增温、强大风日数有关。     

武威市冰雹灾害气候特征及短时临近预报

冰雹天气是武威市多发的灾害天气之一。利用1961—2010年武威市5个气象站冰雹资料,采用统计学方法分析武威市冰雹天气的时空分布特征及变化趋势;选取1991—2010年5—9月武威市逐日NCEP再分析资料,对冰雹天气进行诊断分析并进行短时临近预报。结果表明:武威市冰雹有明显的地域特征,南部天祝山区冰雹日数远多于其他地区,占武威市冰雹总日数的76.1%。武威市逐年代及年冰雹日数总体呈减少的趋势,6—8月是冰雹的高发期,冰雹日数占全年冰雹总日数的80.2%。冰雹的日变化明显,11—19时为冰雹多发时段,集中发生时段为13—16时,冰雹的平均持续时间为10 min。结合当地实际可知,影响武威市的冰雹云大部分是由天祝县境内生成发展或从青海省移动来的。依据气流的南北配置将发生冰雹的环流形势分为3大类,分别为西北气流型、西南气流型和西风气流型。采用相关系数、经验预报和最大靠近原则等诊断分析方法,确定各类型冰雹的预报指标和阈值。诊断模式为冰雹的预报预警提供了客观有效的指导产品。     

基于GIS技术的武威市山洪灾害风险区划初探

应用1971～2012年武威市各乡镇山洪灾害调查记录,以及武威市内78个区域气象站和4个自动气象站2008～2012年5-9月降水资料,通过对山洪灾害形成的动力条件、孕灾环境、降水背景的分析,确定临界雨量、地形因子、河网密度、汛期雨量、汛期降水日数、汛期中雨日数、汛期大雨日数为影响山洪灾害形成的主要因子,采用主成分分析方法建立武威市山洪灾害区模型。在ArcGIS软件的支持下,对各影响因子进行空间插值、栅格图层计算等操作,将武威市分为山洪灾害高发区、易发区、一般区和低发区4类,初步探索了武威市山洪灾害分布区划。分析表明,武威市山洪灾害由东南向西北递减,南部天祝县呈高发区,易发区主要在南部古浪县,中部平原凉州区为一般区,北部荒漠带民勤极少能形成山洪灾害,为低发区。     

甘肃武威市作物气候─经济优势分析及种植结构调整方案

通过建立增产性能、稳产性能、重要性能、经济性能、抗旱性能 5个评价指标的隶属函数 ,运用模糊数学方法计算了武威市主要种植作物的气候经济优势 ,得出了在武威市目前社会、自然和经济条件下最具优势的 4种种植作物依次为玉米、甜菜、油菜和小麦。根据气候经济优势度值对现有种植结构提出了调整方案     

灌水最佳方案的探讨

一、光温生产潜力的探讨武威市地处河西走廊的东段,祁连山北麓,气候特点是光能丰富日照长,干旱少雨温差大。主要作物为春小麦,1980年播种面积84.38万亩,占粮食作物面积的73％。由于生产条件的改变,作物良种化程度和栽培技术的提高,以及水利设施的完善,产量有     

甘肃武威市作物气候——经济优势分析及种植结构调整方案

通过建立增产性能、稳产性能、重要性能、经济性能、抗旱性能5个评价指标的隶属函数，运用模糊数学方法计算了武威市主要种植作物的气候－经济优势，得出了在武威市目前社会、自然和经济条件下最具优势的4种种植作物依次为玉米、甜菜、油菜和小麦。根据气候－经济优势度值对现有种植结构提出了调整方案。     

武威市寒潮天气气候分析及预报

利用武威市5站(民勤、凉州区、永昌、古浪、乌鞘岭)近50a寒潮天气资料,分析了寒潮天气的气候特征及其出现的天气环流背景,运用天气学方法建立该市分月寒潮天气的预报工具．在“武威市灾害天气预警服务系统”中发挥了良好的预报作用,适用于河西走廊中东部的寒潮天气预报。具有很好的推广应用价值。     

西北地区气象干旱监测指数的研究和应用

为了更有效地监测西北地区干旱,综合西北地区广泛应用的Z指数方法和帕默尔气象干旱指数基本原理的优点,选取西北地区138个代表站1961—2000年40年逐月降水量资料,分东、西两片分别建立了西北地区东部和西部的单站气象干旱监测指数。在此基础上建立了区域干旱指数,确定了区域旱涝等级的划分标准。以计算得到的干旱指数与历史旱情记录进行了对比验证,并对计算结果做了进一步的统计分析。结果表明:干旱指数对西北地区旱情的反映符合历史实际;西北地区东部近几十年来干旱发生的次数和强度较西部更重;从长期演变趋势看,西北地区东部干旱发生频率呈现出上升的趋势,尤其是1990年代中期后上升趋势更为明显,而西北地区西部则呈现下降趋势;西北地区东部3、4、5、6月份的区域干旱均具有5～10年的周期,而西北地区西部区域干旱的周期性不明显。这些指数的建立,将为更好地开展西北地区的干旱监测、诊断业务提供气象意义明显且应用简便的气象干旱指数。     

近55年来云南区域性干旱事件的分布特征和变化趋势研究

本文利用一种简化的区域性干旱事件识别方法,对近55年来云南区域性干旱事件进行了识别,在此基础上,选取区域性干旱事件的持续天数、影响站点数、平均强度、累积强度和极端最大强度这5个单一事件评价指标,构建了云南区域性干旱的综合评估模型,确定干旱等级划分标准。进一步分析表明,云南区域性干旱的发生频次、累积强度和累积影响站次均呈现上升趋势;云南在12、1和3月干旱发生最多,7、8月干旱发生最少;干旱持续天数集中在15～45 d,最长的可达222d;云南多发全省性的干旱且旱情偏重。云南中部区域干旱偏多、偏重发生;在严重的干旱事件中,中部型发生频次最多。     

近50a云南红河州气象干旱气候特征分析

该文利用红河州12个气象观测站1963-2012年逐月降水资料,应用标准化降水指数（SPI）分析全州气象干旱变化特征,结果表明：北部多年平均气象干旱强度最强、干旱发生频率最高,中部和西部次之,南部干旱强度相对较弱但夏季出现干旱的频率较中部和北部高;轻旱出现的次数增加时中旱和重旱出现的频率就会降低,反之中旱和重旱出现的频率就会升高;局域性干旱多发时区域性干旱和全州性干旱出现的频率就会降低,反之区域性干旱和全州性干旱出现的次数就会增多;2000年以后干旱发生次数和干旱强度迅速增加、增强,每10 a中春、夏、秋、冬四季之内轻旱约出现19～20次、中旱约出现5～6次、重旱出现约1～2次、特旱极少出现,局域性干旱出现12～13次、区域性干旱出现8～9次,全州性干旱出现5～6次.     

中国西北地区东部近546年干旱事件特征分析

以西北地区东部的17个代表站1470—2008年的旱涝等级资料和1958—2015年5—9月气象站降水量数据为基础,建立了546年中国西北地区东部旱涝等级序列,采用经验正交函数分解、滑动t检验等统计方法,对其干湿演变规律进行分析,详细讨论了546年极端干旱事件及干旱持续性特征。结果表明:旱涝等级资料能够较好地反映西北地区东部干旱变化的时、空特征;在百年尺度上,20世纪发生旱、偏旱最为频繁,且高值区位于宁夏及陕北;干旱尺度因子的空间分布表明宁夏东部及陕北地区的干旱持续性相对较强,陇南及陕西南部地区的干旱持续性较差;空间范围较大且强度较大的重大干旱事件对干旱的持续发生起重要作用,历史上发生在1470—1500年和1910—1940年的两次西北地区东部百年甚至两百年一遇的极端干旱事件,对该地区干旱持续性的影响较为显著。     

基于前期降水指数的气象干旱指标及其应用

从气象干旱定义出发,考虑干旱累积效应,借鉴前期降水指数（API）和标准化降水指数（SPI）,建立基于标准化前期降水指数（SAPI）的逐日气象干旱指标,并利用1961-2010年全国632个台站的气象资料分析SAPI的适用性特征。结果表明：逐日SAPI曲线呈典型“锯齿型”特征,在降水持续偏少时段平稳下降,克服了基于“等权累加”建立的综合气象干旱指数由于前期降水移出计算窗口而导致的“不合理旱情加剧”问题,能够精细刻画干旱发生、发展和结束过程。SAPI敏感性分析表明,加剧一个干旱等级需要的无雨日数在降水越少的季节（地区）越多, 减缓一个干旱等级需要的日降水量在降水越少的季节（地区）越少。各等级旱日频率总体上与理论频率一致。降水量较少的季节（地区）,轻旱、中旱及总旱频率略高于降水量较多的季节（地区）,而重旱、特旱频率时空特征相反。1961-2010年全国平均各等级旱日频率均呈下降趋势,其中特旱较为明显,但具有复杂的时空特征：9-11月各等级旱日频率显著增加,其余月份以减少为主;各等级旱日频率总体上呈“西减东增”趋势。     

关于骤旱研究的一些思考

骤旱是一类特殊的干旱现象,以快速发展为主要特征。在全球变暖背景下,骤旱可能会成为干旱的一种"新常态",亟须开展深入研究。针对目前存在的骤旱定义争论,本文指出其本质为如何理解骤旱与传统干旱之间的区别与联系,并从骤发性、持续性、爆发和消亡过程等方面进行阐述,指出骤旱的典型时间尺度为次季节尺度,应纳入多尺度干旱体系中。在此基础上,回顾了极端个例诊断分析、人类活动检测与归因、生态环境效应等方面的研究进展。认为：未来应加强骤旱驱动机制（包括内部变率和外部强迫）、骤旱与生态系统之间的相互作用、骤旱可预报性来源以及预测方法等方面的研究;应从全球变化的视角,利用地球系统科学的研究方法,发展先进的监测和模拟预测技术,以应对日益增加的骤旱风险。     

黑龙江省气候旱涝定量诊断分析

简单介绍了气候旱涝分析方法,并选择“ＢＭ”方法作为本省气候旱涝定量分析方法。以哈尔滨气候区为例,利用“ＢＭ”方法建立了气候旱涝数学模型,在此基础上提出气候旱涝定量化指标,并进行了动态追踪定量化诊断分析     

1961—2019年长江中下游区域性干旱过程及其变化

客观识别区域性干旱过程,评估其强度是开展精准监测、评估干旱影响业务的基础.基于长江中下游地区502个国家级气象站1961—2019年逐日气温、降水资料以及1971—2019年干旱受灾面积,运用气象干旱综合指数(MCI)及区域性干旱过程识别方法,识别出长江中下游地区126次区域性干旱过程,干旱过程的次数随着持续天数增多呈...     

春季青藏高原感热异常对长江中下游夏季降水影响的初步研究

探讨了春季青藏高原感热的分布特征，对高原地区地-气温差与感热的合成分析表明，长江中下游地区旱涝年春季高原近地层热力结构分布呈显著差异；统计分析与数值模拟试验也证实了春季高原下垫面感热南北非均匀异常分布，对长江中下游地区夏季降水存在着显著影响，即春季高原下垫面感热非均匀异常分布特征可能是长江中下游地区夏季旱涝的“强信号”之一。     

Multivariate drought frequency estimation using copula method in Southwest China

This study reveals the impacts of climatic variable trends on drought severity in Xinjiang, China. Four drought indices, including the self-calibrating Palmer drought severity index (sc-PDSI), Erinç’s index (I _m), Sahin’s index (I _sh), and UNEP aridity index (AI), were used to compare drought severity. The ensemble empirical mode decomposition and the modified Mann-Kendall trend test were applied to analyze the nonlinear components and trends of the climatic variable and drought indices. Four and six climatic scenarios were generated in sc-PDSI, I _m, I _sh, and AI with different combinations of the observed and detrended climatic variables, respectively. In Xinjiang, generally increasing trends in minimal, average, and maximal air temperature (T _min, T _ave, T _max) and precipitation (P) were found, whereas a decreasing trend in wind speed at 2 m height (U ₂) was observed. There were significantly increasing trends in all of the four studied drought indices. Drought relief was more obvious in northern Xinjiang than in southern Xinjiang. The strong influences of increased P on drought relief and the weak influences of increased T _min, T _ave, and T _max on drought aggravation were shown by comparing four drought indices under different climate scenarios. Decreased U ₂ had a weak influence on drought, as shown by the AI in different climate scenarios. The weak influences of T and U ₂ were considered to be masked by the strong influences of P on droughts. Droughts were expected to be more severe if P did not increase, but were likely milder without an increase in air temperature and with a decrease in U ₂.     

华北夏季旱涝与同期500 hPa高度异常

采用中国气象局整编的月降水量、500hPa月平均高度场资料,利用相关、合成和奇异值分解等方法分析了华北夏季旱涝的时空分布特征及其环流异常特征,得到了500hPa高度场与同期降水的主要耦合模态。结果表明：华北旱涝年,北半球环流从高纬到低纬都存在显著的异常,其中显著区域有4个：北非到西亚的低纬地区、青藏高原地区、乌拉尔山东北部及加拿大东部。环流的异常变化与华北夏季降水的异常变化趋势较一致。亚洲地区由高纬到低纬,涝年环流异常表现为“ - ”分布;旱年为“- -”分布。     

The decline of Late Bronze Age civilization as a possible response to climatic change

The disintegration of Eastern Mediterranean civilization at the end of the late Bronze Age (late thirteenth and twelfth centuries B.C.) has traditionally been attributed to the irruption of new peoples into this area. However, the nearly contemporaneous decline of highly organized and powerful states in Greece, Anatolia, Egypt, and Mesopotamia warrants consideration of possible environmental causes likely to operate over sizable areas, especially since archaeological research has not succeeded in establishing the presence of newcomers at the onset of the Bronze Age disturbances.Climatic change is a particularly attractive candidate since temperature and precipitation variations persisting over relatively short times can adversely affect agricultural output. Carpenter (1966) argued that the Mycenaean decline and migrations in and from Greece in the late thirteenth century were caused by prolonged drought and not the incursion of less civilized Dorian tribes. Donley (1971) and Bryson et al. (1974) have presented evidence of a spatial drought pattern which occurred in January 1955 that might be invoked to support this thesis. Population movements in Anatolia at the same time, though not as well established, can be delimited to some degree by the distribution of Hitto-Luwian peoples in the late ninth century B.C. It is hypothesized here that a drought induced migration of Luwian peoples from Western Antolia occurred early in the twelfth century B.C., that it was associated in some fashion with the invasion of Egypt by the Sea Peoples in the reign of Ramesses III, and that the defeated remnants of these peoples settled along the Levantine coast and filtered into North Syria and the upper Euphrates valley.It has been suggested that past climatic patterns recur in the present epoch but with a possibly different frequency. To establish that a spatial drought analogue to the above hypothesized migration can occur, temperature and precipitation records from 35 Greek, Turkish, Cypriot, and Syrian weather stations for the period 1951–1976 were examined. The Palmer drought index, an empirical method of measuring drought severity, was computed for each of these stations for the period of record. Since wheat yields tend to be highly correlated with winter precipitation for the area in question, the drought indices for the winter months were subjected to an empirical eigenvector analysis. An eigenvector (drought pattern) consistent with the postulated population movements in Anatolia occurred within the modern climatological record and was found to have been the dominant pattern in January 1972. The potential problems of eigenvector analysis in investigating problems of this type are discussed.     

高CO2条件下贝加尔针毛对土壤干旱胁迫响应的试验研究

贝加尔针毛 (Stipa baicalensis) 是我国内蒙古东部和东北西部主要的地带性植被之一。通过人工模拟试验分析了CO₂浓度升高对贝加尔针毛的“施肥”效应, 结果表明:贝加尔针毛的生物量、生长量随CO₂浓度的升高而增加, 根中P的含量、叶中C、N、P的含量也随CO₂浓度的升高而增加。土壤干旱胁迫对贝加尔针毛的生物量、生长量的影响均为负效应, 且干旱程度的加重使影响更明显。干旱使针毛叶、根中的C、N含量增加。