泾河流域气候变化及其与ENSO的关系

ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)常引起大气环流的改变并导致气候异常,探讨区域气候变化与ENSO的关系有助于理解区域水文等各方面的变化.通过Mann-Kendall、相关性检验和小波分析等方法.研究了1960-2005年泾河流域气候变化及其与ENSO的关系.结果表明,1960-2005年,泾河流域气候趋向暖干,且这种趋势在90年代以来愈加显著.气候变化与ENSO有显著的关系.降水对ENSO的响应程度强于温度;降水可能受南方涛动的影响比较大,而温度可能受海表温度的影响较多;ENSO暖事件对泾河流域气候变化的影响可能大于冷事件.     

1960—2017年中国北方气候干湿变化及其与ENSO的关系

基于中国北方424个气象站实测数据,应用FAO Penman-Monteith模型计算潜在蒸散(Potential evapotranspiration,ET₀),使用降水和潜在蒸散数据计算得到标准化降水蒸散发指数(SPEI),以此研究了1960—2017年中国北方干湿时空变化特征,分析了ENSO对北方气候干湿变化的影响。结果表明:中国北方干湿变化的线性趋势总体不显著,四季中春季和冬季变湿趋势明显。空间上,西北西部存在明显的变湿趋势,干旱化趋势主要发生在黄土高原、内蒙古东部和东北东部地区。全区各级干旱事件呈减少趋势,各级湿润事件呈增加趋势,其中以中等干旱的减少最为显著。西北西部中等干旱和极端干旱明显减少,东北北部和新疆部分地区极端湿润明显增加。全区四季3类干旱事件均表现为减少的趋势,3类湿润事件均表现为增加的趋势,西北西部四季3类干旱事件均呈减少趋势。ENSO对北方干湿的影响存在一定程度的滞后性。El Ni?o翌年气候湿润,La Nina翌年气候干旱。在年际和春季2个尺度上,SSTA与翌年SPEI存在显著的正相关关系。     

祁连山讨赖河流域1957—2012年极端气候变化

全球气候变化背景下,极端气候事件发生的频率逐年增大,由此引发的气象灾害事件也随之增加。鉴此,本文利用祁连山讨赖河流域1957—2012年的气象观测资料,对该流域23个极端气候指数的时空变化特征做了研究。结果表明：（1）极端气温升高趋势明显,夜间和白天极端低温日数显著减少,极端气温昼指数显著增大;气温日较差变化幅度很小,霜冻日数显著减少,生长季长度明显加长,冰冻日数2000年后增加;夜指数增大幅度大于昼指数,秋、冬季极端气温升高幅度大于春、夏季。（2）极端降水指数增大趋势明显,雨日降水总量、连续五日降水总量和中雨天数均展现出增大态势,反映出连续降水事件的增加;极端降水量事件增大显著,但雨日降水强度变化不大;除最多连续无降水日数外,极端降水日数指数展现出增大趋势;降水日数夏、秋季节分配趋向均匀化;降水量的增加主要是单次降水时间持续加长和中雨日数增加的贡献;高海拔区极端降水事件发生的频次较大。     

2000—2012年祁连山中段雪线与气候变化关系

利用MOD10A2积雪产品、气温、降水数据和DEM数据,借助于GIS空间分析技术和统计方法,分析2000—2012年祁连山中段地区的雪线变化,并探讨温度和降水对雪线变化的影响。研究结果表明:1.2000—2012年祁连山中段雪线平均高程值呈波动上升,平均上升速率为42.3 m/(10 a);各年的雪线平均高程4 600 m,多年雪线平均高程值为4 673 m。2.祁连山中段地区各坡向的雪线平均高程值、年平均上升速率均呈现相一致的特征,即阳坡半阴半阳坡阴坡。3.2000—2012年暖季气温和6—8月累计降水量是影响祁连山雪线变化的重要因素,暖季气温升高是引起雪线升高的主导因素。在6—8月累计降水量保持稳定的情况下,暖季气温上升(下降)1℃,祁连山中段雪线高度上升(下降)约58 m。     

不同气候带的河道与沙丘分布格局及其类型划分

风水交互作用是干旱区常见的地貌现象和重要的地表过程,干旱区河流通过提供物源和场所控制沙漠分布的格局,沙漠分布与风沙活动制约河道发育和泥沙输移,在不同时空尺度表现不一,但关于二者交互作用的分类处于探索阶段,尚未形成分类体系,尤其在地貌格局分类上多为定性描述。因此,自西向东选择位于3个气候带的中国西部克里雅河、中部毛不拉格孔兑以及东部西拉木伦河,利用遥感影像解译获取河道与沙丘信息,探讨近源沙丘的分布与河型之间的组合关系。结果表明：河型、河流流向与风向之间的关系、水文以及距离河道的远近影响河道与沙丘组合的地貌格局;在河道-沙丘尺度上,划分为弯曲河道-对称式边滩沙丘、顺直河道-边滩沙丘、分汊河道-心滩式沙丘、网状河道-格状镶嵌式沙丘4种类型。     

宁夏降水变化及其与ENSO事件的关系

分析1959~2001年的月降水数据发现:20世纪60~80年代宁夏降水有较明显的干旱趋势,但90年代降水较80年代有所增加。功率谱分析表明,ENSO和宁夏降水具有一致的变化周期,即14年、3.75年、准2年和1.5年。宁夏降水对EL Nino事件达到最显著响应需要滞后2~4个月,而对LA Nina事件的响应比对EL Nina迅速,只需滞后1~2个月便达到最显著响应。ENSO对宁夏不同季节降水的影响差异很大。EL Nino发生4个月后,春、夏、秋三个季节降水都偏少,但冬季降水却是增加了。LA Nina发生1个月后,夏、秋、冬三个季节降水都偏多,但春季降水减少了。EL Nino事件发生期间,宁夏年降水偏少28 mm,占常年降水量的10%,而LA Nina发生期间,年降水偏多24 mm,占年降水量9%。     

中国森林与全球气候变化的关系

<正> 一、森林在气候形成中的作用 气候的形成是宇宙因素(主要是太阳辐射)、地体因素(包括陆地和海洋)和生物因素(生物圈等)对于大气系统的作用和复杂反馈的结果。在生物因素中,森林无疑起着极重要的作用。全球森林约占地球陆地面积的1/3,森林生物量约为整个陆地生态系统的90％,净生产量约占陆地生态     

中国能源消费与气候变化的关系

Energy consumption has an inevitable connection with economic level and climate. Based on selected data covering annual total energy consumption and its composition and that of all kinds of energy in 1953-1999, the annual residential energy consumption and the coal and electricity consumption in 1980-1999 in China, the acreage of crops under cultivation suffered from drought and flood annually and gross domestic product (GDP) in 1953-1999 in the whole country, and mean daily temperature data from 29 provincial meteorological stations in the whole country from 1970 to 1999, this paper divides energy consumption into socio-economic energy consumption and climatic energy consumption in the way of multinomial. Itchanges between the climate energy consumption andalso goes further into the relations and their changes between the climate energy consumptionenergy consumption and the economic level inand climate factor and between the socio-economic energy between the climate energy level in China with the method of statistical analysis. At present, there are obvious transitions in the changing relationships of the energy consumption to economy and climate, which comprises the transition of economic system from resource-intensive industry to technology-intensive industry and the transition of climatic driving factors of the energy consumption from driven by the disasters of drought and flood to driven by temperature.     

1951年以来ENSO事件对中国西北不同气候区的影响

通过对中国西北典型半湿润区、半干旱区、干旱区和半荒漠区4个不同气候区1951-2015年降水和气温资料的搜集、整理和处理,分析研究区1951年以来降水和气温的变化,并对其进行M-K突变检验,总结ENSO事件对气候与旱涝灾害的影响.研究结果表明:①4个气候区降水量逐年变化幅度差异明显,半干旱区为变化幅度最小区域,半湿润区和干旱区变化幅度最大但出现降低的趋势,而半荒漠区则是降水量增长最明显的区域;降水的集中度由东往西变化逐渐增大,东部比西部滞后5d左右.②4个气候区气温上升幅度存在差异,半湿润区气温上升幅度最大,干旱区气温上升幅度最小.③El Ni(n)o事件使4个气候区发生不同程度的降水减少、气温升高,而La Ni(n)a事件则使降水增加、气温降低.④El Ni(n)o事件会给4个气候区当年带来旱灾,次年带来涝灾;La Ni(n)a事件则会给当年带来涝灾,次年带来旱灾.     

基于标准化降水指数的1960—2011年中国不同时间尺度干旱特征

利用1960—2011年中国566个气象站逐日降水资料,采用标准化降水指数对近52年中国的干旱特征进行了详细分析。结果表明：近52年来,中国存在一条由东北向西南延伸的干旱趋势带,东北、内蒙古中东部、华北、西北地区东部以及西南地区东部趋于干旱,而西北地区西部的北疆地区、青海中部以及西藏中北部等地呈显著变湿趋势;华北地区干旱化主要是夏季趋于干旱引起的,东北和西南地区的干旱化主要是夏、秋季趋于干旱引起的,西北地区东部和长江中下游地区主要是春、秋季趋于干旱。东北地区20世纪70年代和2000年后轻旱以上日数较多,60年代干旱日数最少;华北地区和西北地区东部90年代最多,60—80年代旱日较少;西南地区东部2000年后干旱日数最多,60—70年代较少;长江中下游地区60年代和21世纪后干旱日数偏多,80年代较少。60年代,易旱区主要位于西北地区中、西部以及长江中下游部分地区;70年代,西北西部和东北地区是干旱的高发区;80年代,易旱区位于华北、黄淮、内蒙古中西部以及西南东部等地;90年代,易旱区转移到中部,西北地区东南部、华北、黄淮、江淮以及江汉等地是干旱的高发区;进入21世纪后,东北、内蒙古东部、西北地区东部、西南东部以及长江中下游的部分地区干旱高发。     

ENSO事件与山西气候的关系

通过搜集和整理1955-2008年大同、河曲、原平、太原、阳泉、介休、离石、长治、临汾、运城等地的气象资料,分析了山西的降水量、气温与ENSO事件的关系,研究了ENSO事件对山西气候的影响。结果表明,1955-2008年ENSO事件呈现出起伏波动的特点,1980年以后波动趋势更为剧烈;大致可分为两个阶段:1955-1980年为第1阶段,ENSO冷事件的频次略高于暖事件,但强度更大;1981-2008年为第2阶段,ENSO暖事件的频次和强度均高于冷事件。ENSO事件对山西降水量的影响表现十分明显,ENSO暖事件当年降水量明显偏低,次年降水量明显增加或达到最高趋势明显。ENSO冷事件年全省降水量均明显增加。ENSO事件对山西气温的影响也十分显著,ENSO暖事件年大多表现为气温偏高或升温,ENSO冷事件年一般表现为气温偏低或降温。     

祁连山自然保护区不同高度带气候差异性分析

为了揭示祁连山不同高度带的气候差异性规律,选择了祁连山自然保护区的森林、草原和荒漠建立气象站,气象站分别位于不同的高度带,进行长期定位监测。气象站分人工和自动两种,人工监测从1985年开始,自动监测从2003年开始。基于22 a气象监测数据,利用平均值法、Excel电子图表等方法对监测数据进行深入分析。结果表明,平均气温有逐年升高趋势,降水有逐年下降趋势;年平均气温和年降水量呈负相关关系,年日照时数和年蒸发量呈正相关关系;荒漠、草原和森林带气温变化曲线一次性方程斜率都为正,分别为0.0182、0.0427和0.01167,3个带的年平均气温都是上升的;地温、日照和蒸发均为荒漠＞草原＞森林。     

全球变暖与广东气候带变化

根据广东省各气候带13个代表站1960-2007年的气象资料,研究了48年来广东省各气候带的温度、 云量和日照的变化特征以及与全球地面温度(GST)的关系.结果表明:(1)广东省各气候带温度变化与GST变 化呈准同步变化趋势,两者相关系数均通过99.9%的显著性检验;(2)南亚热带北区、南区和北热带的增温速率 高于全球,中亚热带低于全球;其中增温速率最高的是南亚热带南区,比GST增温率高出0.07～0.08℃/10 a,中 亚热带增温速率比全球低0.01～0.03℃/10 a;(3)从季节分布看,各气候带增温速率冬季最大,其次是秋季,其 中南亚热带南区各个季节的增温速率都为最大;(4)低云量的年变化各气候带均呈上升趋势,其中中亚热带上升 最明显;低云量与气温有明显的正相关;(5)日照的年变化各气候带均呈下降趋势,其中中亚热带下降最明显.     

Changes in daily extreme precipitation events in South China from 1961 to 2011

Based on the daily precipitation from a 0.5°×0.5° gridded dataset and meteorological stations during 1961-2011 released by National Meteorological Information Center, the reliability of this gridded precipitation dataset in South China was evaluated. Five precipitation indices recommended by the World Meteorological Organization (WMO) were selected to investigate the changes in precipitation extremes of South China. The results indicated that the bias between gridded data interpolated to given stations and the corresponding observed data is limited, and the proportion of the number of stations with bias between -10% and 0 is 50.64%. The correlation coefficients between gridded data and observed data are generally above 0.80 in most parts. The average of precipitation indices shows a significant spatial difference with drier northwest section and wetter southeast section. The trend magnitudes of the maximum 5-day precipitation (RX5day), very wet day precipitation (R95), very heavy precipitation days (R20mm) and simple daily intensity index (SDII) are 0.17 mm·a-1, 1.14 mm·a-1, 0.02 d·a-1 and 0.01 mm·d-1·a-1, respectively, while consecutive wet days (CWD) decrease by -0.05 d·a-1 during 1961-2011. There is spatial disparity in trend magnitudes of precipitation indices, and approximate 60.85%, 75.32% and 75.74% of the grid boxes show increasing trends for RX5day, SDII and R95, respectively. There are high correlations between precipitation indices and total precipitation, which is statistically significant at the 0.01 level.     

1982-1999年我国陆地植被活动对气候变化响应的季节差异

利用NOAA-AVHRR数据,以归一化植被指数 (NDVI) 作为植被活动的指标,研究中国1982~1999 年四季植被活动的变化,探讨植被活动对全球变化的主要响应方式。结果表明,18年来,中国植被四季平均NDVI均呈上升趋势。春季是中国植被平均NDVI上升趋势最为显著 (P<0.001)、增加速率最快的季节,每年平均增加1.3%;而秋季是NDVI上升趋势最不显著的季节 (P=0.075)。不同植被类型的季节平均NDVI的年变化分析表明,生长季的提前是中国植被对全球变化响应的最主要方式,但这种季节响应方式存在明显的区域性差异。夏季平均NDVI增加速率达到最大的地区主要分布在西北干旱区域和青藏高寒区域,而东部季风区域的植被主要表现为春季NDVI增加速率最大。     

甘肃省气温与降水变化趋势及其对主要流域径流量的影响

基于气温和降水格点资料及水文站年径流量数据,对甘肃省不同区域气候变化趋势及其与径流量的关系进行了分析。结果显示:1961-2011年,甘肃省大部地区气温呈显著升高趋势(p<0.05),而降水量则在乌鞘岭东西两侧地区存在明显的反向变化趋势。气温和降水的变化趋势对不同区域径流量起不同作用。过去51年来,在乌鞘岭以西地区,受河源区降水量增加的影响,黑河与疏勒河流域径流量有增加趋势;在乌鞘岭以东地区,由于降水量减少及气温升高,区域河流径流量以减少趋势为主。虽然气温和降水对径流量均有影响,但降水与径流量的关系更为密切。然而从长时间尺度来看,虽然甘肃省区域平均降水量无明显减少趋势,但径流量仍呈现减少趋势,可能与气温持续上升趋势带来的蒸发增强、水分损耗增加等因素有关。     

应用遥感数据研究中国植被生态系统与气候的关系

应用1982-1994年NOAA/AVHRR的归一化植被指数（NDVI）资料和587个气象台站的数据对我国不同类型植被生态系统和气候的关系进行研究，首先将我国的植被类型划分为21类，在此基础上分别研究了不同时间尺度下我国不同区域，不同植被类型和气候的关系。结果表明：在多年平均状态下，植被生态系统NDVI水平主要受水分条件的影响；年内变化上，温度对植被生态系统季相变化化起着比降水略大的作用，年降水量造成了植被季相响应的差异，在年际变化上，分别研究了4个季节和整个生长期尺度上的关系，一般情形为温度和降水对植被的年际波动起着大致相反的作用，不同植被类型在不同的生长时期（季节）对气候的变化响应方式也不同，发现在植被的生长期，我国南方和北方的植被生态系统对温度和降水的响应方式相反；同时存在2个植被-气候敏感区，分别为我国北方的典型草原到森林的过渡区和云南中部部分区域。