1961-2020年三江源地区季节性冻土冻融特征分析

基于1961-2020年三江源地区21个气象观测站点逐日冻土深度、平均气温和降水资料,利用数理统计方法分析了季节性冻土冻结初始日、融化终止日、最大冻结深度的时空分布特征及其与气温、降水的关系。结果表明：1961-2020年,三江源地区季节性冻土平均冻结初始日始于9月下旬至10月下旬,融化终止日多出现在4-5月。近60年来,三江源地区季节性冻土冻结初始日（融化终止日）显著推迟（提前）,尤其是20世纪90年代以来,推迟（提前）尤为明显。三江源地区季节性冻土年最大冻结深度呈显著减小趋势,进入21世纪后,尤其是近10年来最大冻结深度减小明显。在空间分布上,冻结初始日、融化终止日、年最大冻结深度的分布主要受海拔的影响,冻结初始日（融化终止日）由高海拔向低海拔逐渐推迟（提前）,年最大冻结深度也由高海拔向低海拔逐渐变浅。近60年来,三江源气候暖湿化导致季节性冻土封冻时间缩短、年最大冻结深度变浅。冻结初始日与10月气温、降水的正相关最高,融化终止日与气温和降水的负相关性在4月达最大,年最大冻结深度与1月气温和上一年8月降水呈显著负相关性。     

青藏高原三江源地区近60 a气候与极端气候变化特征分析

青藏高原三江源地区正在面临着以"变暖变湿"为主的气候变化,是气候变化的显著区与敏感区。基于中国气象局位于三江源地区20个地面台站的气温、降水数据以及HadCRUT4（Climatic Research Unit land-surface air temperature-4 dataset and the Hadley Centre sea-surface temperature dataset,Hadley Centre,UK）气温、PREC（Precipitation Reconstruction,National Oceanic and Atmospheric Administration,USA）降水资料,从气候要素空间格局、极端气候指标以及区域-全球平均多年变化对比等3个方面系统总结了三江源地区1961-2019年气候和极端气候变化的特征。结果显示,三江源区域在过去近60 a里平均增暖速率为0.37℃/（10 a）,是全球平均水平（0.16℃/（10 a））的2倍以上,同时大幅高于全球同纬度（0.19℃/（10 a））及中国区域（0.28℃/（10 a））。在全球变暖背景下,三江源地区大部分极端气候指标上升,其中以夜间最低气温的上升（0.55℃/（10 a））最为显著,且极端高温事件的出现频率上升,区域日温差减小、气温变化极端性增强。三江源近60 a温湿气候态的空间格局为沿西北-东南方向的正温湿梯度,其变化趋势存在自西向东速率上升的暖湿化空间分异特征。本文的研究结论进一步揭示了三江源地区近60 a气候变化与极端气候的时空格局,为三江源地区气候系统和生态系统的脆弱性研究以及未来气候变化预估提供了科学依据,同时也为气候变化敏感的高寒地区对全球变暖的响应研究提供了对比案例。     

英吉沙县1961-2009年气候变化特征分析

利用气候倾向率和气候趋势系数方法对英吉沙气象站1961-2009年气温和降水资料进行统计分析,得出近49年来英吉沙气候增暖现象较明显,增温率为0.4℃/10a,秋、冬季变暖的趋势大于春、夏季;降水量的增加趋势也较明显,增幅为4.6mm/10a;尤其是1985年以来英吉沙县气温升高、降水量增加趋势较明显。     

1961-2007年台安县气候变化特征分析

在全球变化背景下,台安县气候变化地域特征明显。本文利用1961—2007年的气候资料,通过气候倾向率和Mann-Kendall检测等方法,研究了台安县气候变化特征。结果表明:近47 a来,台安县气候明显变暖,平均气温以0.34℃/10 a的速度上升,积温净增加约260 ℃或以上,冬季增温对气候变暖的贡献最大,直接导致冬季最大冻土深度以3.6 cm/10 a速度变浅。年降水量出现减少趋势,春、夏季降水量减少比较明显,极端降水日数无变化规律。四季日照时数明显减少,不利于绿色植物的光合作用。近47 a间,除了年平均最高气温和降水量外,平均气温、年日照时数、平均最低气温、最大冻土深度、大于等于10 ℃积温和大于等于0 ℃积温等要素都发生了显著突变,但突变时间存在差异。     

英吉沙县1961-2009年气候变化特征分析

利用气候倾向率和气候趋势系数方法对英吉沙气象站1961-2009年气温和降水资料进行统计分析,得出近49 a来英吉沙气候增暖现象较明显,增温率为0.4℃/10 a,秋、冬季变暖的趋势大于春、夏季;降水量的增加趋势也较明显,增幅为4.6 mm/10 a;尤其是1985年以来英吉沙县气温升高、降水量增加趋势较明显.     

三江源地区气候变化特征及其影响评估

利用三江源区1961-2020年逐日气象数据、2006-2020年EOS/MODS监测资料,基于概率密度分布函数、线性趋势分析等方法,分析了气温、降水、极端气候指数变化趋势。结果表明:(1)1961-2020年三江源区气温明显向高温方向漂移,年平均、最高和最低气温升温率分别为0.38℃·(10a)^-1、0.28℃·(10a)^-1和0.45℃·(10a)^-1(P<0.01),最高和最低气温升温幅度存在不对称现象。同时极端气温暖事件(暖昼日数、暖夜日数)明显增多,极端气温冷事件(冷昼日数、冷夜日数)迅速减少。(2)与前一气候态(1961-1990年)相比,1991-2020年平均、最高和最低气温分别上升了1.28℃、1.12℃和1.60℃,且概率密度分布更加扁平,说明气温离散程度更大,气候不稳定性增强。(3)近60年来,三江源区降水量总体呈增多趋势,增加率为10.3 mm·(10a)^-1,且随着降水量级的增加,降水量变化趋势越来越明显。进入21世纪以来,降水增多趋强表现更加明显。(4)在气温显著升高、降水量增多影响下,与第二次冰川编目相比,2019-2020年格拉丹东冰川和阿尼玛卿冰川面积分别减少5.51%和4.96%,冰储量分别减少23.43%和4.39%;三江源区年最大冻土活动层深度迅速减小,变化率为7.1 cm·(10a)^-1,冻结期平均每10年缩短12.0天;积雪日数和累计积雪面积增多。受冰川冻土融水和降水量增多等因素的影响,三江源区湖泊面积总体呈增大趋势。     

1960-2009年咸宁市气候变化特征分析

利用1960-2009年咸宁市3个地面气象站气象资料,统计分析近50 a来该区域气温、降水等主要气候要素的年变化、四季变化及年代际变化的趋势特征。结果表明：近50 a研究区气温有上升趋势,气候倾向率为0.23℃/10a,年平均气温在20世纪90年代末发生突变。春秋季平均气温分别在2002年和1999年发生突变,夏季平均气温在2006年发生突变,冬季平均气温早在1990年发生突变。春季与秋季平均气温的变化比较一致,冬季平均气温对全球变暖响应最敏感,春秋与秋季对气候变暖的响应是比较敏感,而夏季对气候变暖的响应最为迟缓。近50 a年降水量呈波动但无明显增降的趋势,其中春夏两季变化趋势较为一致并有下降的趋势,且春夏降水量的变化主导着年降水量的变化;而冬季降水量有上升的趋势。通过对气温与降水变化趋势的比较,发现冬季对气候变化的响应最显著、其余季节无明显相关性。     

塔城盆地1961-2009年气候变化特征分析

根据新疆塔城盆地4个气象站1961—2009年实测资料,统计分析了塔城盆地49 a气温、降水的变化特征,结果显示:近49 a塔城盆地年、季平均气温呈显著增暖的趋势,尤其以秋、冬两季的增暖更为显著,对年际增暖的贡献较大。气温偏暖年多发生在20世纪80年代以后,气温偏冷年多发生在20世纪60、70年代。塔城盆地年降水量亦呈上升趋势,年降水最多年多出现在气温相对偏暖的20世纪90年代,而降水最少年多出现在气温偏低的60年代。降水量的显著性检验显示,四季中除冬季外均通过了0.01的显著性水平检验,表明春、夏、秋三季对塔城盆地年降水量增多都有贡献。     

1961—2015年鄂温克旗气候变化特征分析

利用鄂温克旗1961—2015年的气象观测数据,采用Mann-Kendall突变检验结合滑动t检验方法,对鄂温克旗的气温和降水年序列进行了分析,以揭示鄂温克旗气候变化特征及其突变事实。结果表明:(1)1961年以来,鄂温克旗年平均气温呈波动上升趋势,从20世纪60年代的-2.37℃上升到21世纪初期的-0.59℃;(2)20世纪70、80和90年代,鄂温克旗属于多雨时段,年平均降雨量变化在330.0～360.0mm之间;21世纪初的10a的年平均降水量为281.0mm,气候呈现高温少雨的特征;(3)鄂温克旗年平均气温在1985年后有暖突变,1961—1982年,年平均气温呈下降趋势,自1983年呈增加趋势,尤其1990年以后,气温呈现显著升高的趋势;(4)鄂温克旗年降水量在2000年前后有突变,1978—2000年,年降水量呈现升高的趋势,2000以后年降水量逐渐下降;(5)春季、夏季、秋季、冬季平均气温都有暖突变,突变的时间分别为1985、1995、1987和1982年,春季气温与年气温变化趋势一致;四季中只有冬季降水量在1988年后发生突变,与年降水量变化同步。     

田阳县1961—2010年日照时数气候变化特征分析

釆用气候倾向率和气候趋势系数对田阳县1961—2010年日照时数的年、季度资料进行分析,结果表明,田阳县近50a日照时数年、春季趋势减少明显,50a年日照时数气候倾向率为-35.532h/10a,春季气候倾向率为-14.944h/10a,夏、秋、冬季趋势减少不显著。     

三江源地区近50年降水变化分析

利用西北及三江源(黄河、金沙江及澜沧江)地区122个气象观测台站1956—2004年近50年的逐日降水量及月总降水量资料,分析了三江源地区降水变化特征。结果表明:近50年来三江源地区的年降水量呈减少趋势,减少幅度为6.73mm/10a;降水日数的趋势变化呈较为明显的减少趋势,递减率为2.7d/10a;平均降水强度总体呈弱的增强趋势,增强速率平均为0.20mm/d/10a,增强幅度比中国西北地区平均水平强;从4~9月最长无降水日数趋于增长反映出西北地区干旱化的趋势。     

博白县近50年气候变化特征分析

利用1957～2006年博白国家气象观测站二级站的气象资料,分析了近50a博白县气温、降水和日照的变化特征.分析结果表明,博白县年、冬春季气温呈上升趋势,而夏秋季气温上升不明显,博白县气候正在趋向变暖,特别是最近10a来增温最为明显;年降水总体呈略上升趋势;年日照时数总体呈下降趋势.     

1961—2009年伊犁雷暴气候特征分析

根据伊犁10个气象站1961-2009年实测雷暴资料,运用EOF和小波分析等 方法,研究了伊犁雷暴的时空分布及变化特征,得出以下结论：(1)伊犁地区年均雷暴日数 为35．6 d,属中雷区,近49 a雷暴日数呈显著减少的趋势;(2)伊犁雷暴日数有着明显的垂 直地带性和纬度地带性,空间分布表现为南部多于北部,山区多于谷地,高值中心位于乌孙尔山脉南侧的昭苏一带,雷暴发生频率高的地区雷暴持续时间也较长;(3)5—8月为雷暴主要 发生期,占雷暴总日数的89．8％,其中6、7月雷暴出现频率最高,分别占雷暴总日数的 3O．O％、28．3％;(4)伊犁雷暴日数时间序列有着5—6 a、9一l2 a、2 a左右的振荡周期;(5)近 49 a北半球副高强度增强、面积增大并北扩是伊犁雷暴日数显著减少的重要原因之一。     

西乡县近53年气候变化特征分析

利用数理统计方法分析了西乡县1958—2010年气温、降水、日照时数等气候变化特点。结果表明:近53年来西乡县年平均气温总体呈上升趋势;降水量呈减少趋势,年际变率较大,年暴雨出现频次平均为2次/a;日照时数的变化呈下降趋势。     

1961-2008年京津冀地区暴雨的气候变化特征分析

利用北京市、天津市和河北省1961-2008年逐日台站降水资料,采用经验正交函数分解（empirical orthogonal function）、Morlet小波、曼-肯德尔（Mann-Kendall）突变检验等方法,统计分析了京津冀地区暴雨量及暴雨频次的气候变化特征。结果表明：气候态下,京津冀地区暴雨量及暴雨频次沿地形呈东南多—西北少的分布型,暴雨发生时间相对集中在7月下旬和8月上旬。1961-2008年京津冀大部分地区暴雨量呈减少的趋势,且在1980年发生显著突变,2000年代以后暴雨量进一步减少。小波功率谱分析结果表明,京津冀地区暴雨量主要存在2-4a的显著主周期。该地区暴雨量EOF展开的前3模态显示,暴雨量主要呈全区一致变化以及东西反向、南北反向的空间变化特征。     

华北平原近45年气候变化特征分析

为研究华北平原气候时空变化特征,选用华北平原53站1961—2005年逐日气象资料,采用趋势分析法分析华北平原主要气候要素时空演变特征,利用M-K突变检验法确定气候要素突变年。结果表明:年平均气温升高趋势明显,尤其是20世纪90年代以后;降水量总体变化趋势不明显,20世纪80年代中后期开始,由多雨期转为少雨期;近45年来华北平原的气候经历了一个"冷湿-暖干"的变化过程;年日照时数减少趋势明显。华北平原增温主要在1—4月;降水量在多雨的4月、7、8月减少趋势明显;光照变差的主要原因是夏季和冬春季日照时数的减少。空间上,南北之间温差呈减小趋势,而降水量和日照时数之差则相反。气温升高使得积温增加,热量资源更加丰富。     

1961-2010年青藏高原气候变化特征分析

利用1961-2010年青藏高原及其周边地区158个气象站温度(包括平均温度、最低和最高温度)、降水和风速资料,对青藏高原的气候变化特征进行了分析。结果表明:(1) 1961-2010年青藏高原主体正在变暖变湿,但是高原东侧部分地区正在变暖变干,同时高原整体风速都在减小。(2)升温主要是夜间的最低温度贡献的。不同地区升温速率有差异,中部地区高于东部地区;平均温度和最高温度分别在1994年和1997年发生突变,突变后升温速率明显加快;三种温度都存在准8年周期震荡,其他短周期及更长周期震荡表现不一致。(3)降水量空间分布上表现为从东南向西北逐级减少,并且出现过多次突变,突变时间分别为1965年、1977年和1995年,突变前后降水的变化速率明显不同,降水存在准4年和准10年周期震荡。风速存在18～20年周期震荡。(4)青藏高原平均温度、最低温度及最高温度EOF分解的第一载荷向量均表现出全区一致的正值,中心区位于94°E-97°E一带,说明青藏高原腹地是平均温度、最低温度及最高温度变化最敏感的地区。(5)平均温度、最低温度及最高温度EOF分解的第二载荷向量大体表现出高原主体与东部以及北部边缘地带变化趋势相反,即高原主体升温(降温)时,东部及北部边缘地带是降温(升温)的。     

1961-2013年尖扎县气候变化特征分析

利用尖扎气象观测站1961—2013年逐月气温与降水资料,运用气候诊断分析方法,分析近53年来尖扎气温、降水变化特征,结果表明:1961—2013年间尖扎气温变暖趋势明显,年气候倾向率为0.30℃/10a,冬季气温对气候变暖响应最为敏感;尖扎年平均气温在1996—1997年左右发生突变,春、夏、秋季平均气温基本都在20世纪末21世纪初发生突变,冬季平均气温早在1985—1986年发生突变,突变后气候都是明显增暖;1961—2013年尖扎年降水量无明显增降趋势变化,夏秋两季的降水呈弱的减少趋势,春冬季呈弱的增加趋势,但变化也并不明显;近53年尖扎年、四季降水量都没有发生明显的气候突变。夏季气温与降水量变化呈现负相关性。     

近30年乌鲁木齐地区的气候变化

分析了1971～2000年乌鲁木齐地区不同海拔高度气温、降水、无霜期及气温日较差等气候要素的变化趋势.     

冀州市1955-2009年降水变化特征分析

利用1955--2009年月降水和年降水资料,采用墨西哥帽小波函数,对冀州55年来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了冀州降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并通过分析小波方差确定一个时间序列中存在的主要周期成分。结果表明：四季、年的降水距平呈现出不同的周期变化;夏季降水距平的信号震荡特征与年降水距平的信号震荡特征比较相似;各季节和年降水均存在8～12a左右时间尺度的周期特征;其次,4～6a左右时间尺度的周期特征也较明显。