基于CMIP6多模式集合的华中地区气候变化模拟与预估

选用华中地区1961—2014年逐日气象观测资料、1961—2100年12个CMIP6模式统计降尺度和偏差订正结果,评估CMIP6模式在区域的气温和降水量时空分布模拟结果,选出6个气温模式、4个降水量模式。基于优选模式集合的平均结果,分别分析未来SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5三种情景下2021—2100年华中地区不同时期气温和降水量的变化趋势。结果表明：多模式集合平均结果的气温年际变率模拟好于降水量,降水量空间模拟好于气温。三种情景下区域气温、降水量均为增加趋势,气温增速分别为0.13℃/10 a、0.30℃/10 a、0.62℃/10 a,降水量增速分别为16.2 mm/10 a、12.3 mm/10 a、19.3 mm/10 a。未来2021—2100年三种情景下华中地区降水量多为南部减小北部增大,气温近期、中期为西部降低、中东部升高,远期除湖北西部山区降低外,其他地区均为升高趋势。     

2010—2100年淮河径流量变化情景预估

根据淮河流域14个气象站点1964—2007年观测降水量与温度数据和ECHAM5/MPI-OM模式在3种排放情景下对该流域2001—2100年的气候预估,利用人工神经网络模型预估淮河蚌埠站2010—2100年逐月径流量变化。计算结果表明:3种排放情景下2010—2100年淮河径流量年际变化幅度差异较大,SRES-A2情景总体处于波动上升趋势,其中2051—2085年上升趋势显著;SRES-A1B情景2024—2037年年平均流量显著降低;SRES-B1情景年平均流量的变率甚小。季节分析表明:春季径流量在2010—2100年变幅最小,距平百分率在-15.1%～18.6%之间小幅波动。夏季平均流量在2040年代前呈下降趋势,之后小幅波动上升。秋、冬季平均流量SRES-A2和SRES-A1B情景变幅显著,其中,秋季SRES-A2情景2060年代距平百分率下降达50.6%,为3种情景下各季节径流量降幅之最;冬季SRES-A1B情景2050年代其增幅达到54.7%,亦为上升幅度之最。     

青藏高原21世纪气候的降尺度预估

青藏高原作为世界的“第三极”,影响中国乃至全球的气候变化,准确预测其未来气候变化对指导区域可持续发展具有重要意义。为此,以1979—2015年为基准期,对三个地球系统模式（GFDL-ESM2G,IPSL-CM5R-MR,MIROC5）进行统计降尺度,预估了2021—2100年青藏高原年均气温和降水量的时空变化特征,并分析了冷、暖季平均气温和降水量的变化趋势。结果表明：时间上,气温和降水量均显著增加;空间上存在差异,西部和东南部气温变化趋势率大而中部小,降水量变化趋势率的变化范围随模拟排放强度的增加而加大,同时年平均气温和年降水量都在未来10年变化趋势率最大。预测气温和降水量变化趋势率与排放情景有关,RCP85情景下气温和降水量的增加趋势率最大,RCP45情景次之,RCP26情景最小。随着排放强度的增加,冷暖季气温和降水量变化趋势差异加大。降尺度数据可支撑气候、水文和作物等模式进行情景研究,可为未来气候变化以及水循环研究提供重要的基础信息。     

三原县近43年来气候变化特征分析

利用1972—2014年三原县气象站地面气象观测站逐日气温、降水量、平均风速、日照时数等资料,采用5年滑动平均、一元线性回归等方法,分析三原县近43年的气候变化特征。结果表明：近43年来三原县温度变化特征为明显的上升趋势,气候倾向率为0296 ℃/10 a;年降水量、日照时数,平均风速、干燥指数均呈减少趋势,气候倾向率分别为-3959 mm/10 a、-30872 h/10 a、-0048 （m/s）/10 a和-0448（10 a）-1。20世纪80年代气温较低,主要由夏季降温所致;21世纪气候变暖,四季均有贡献,以春季贡献最大。80年代降水偏多,春季贡献最大;90年代降水的减少,主要由秋季降水减少造成。春季风速变化对年平均风速变化影响较大。80年代日照时数减少,夏季贡献最大;90年代日照时数减少,春季贡献最大;21世纪日照时数增加,春季贡献最大。80年代末以前为冷湿期,80年代末到2000年为相对暖干期,2000年以后向暖湿发展。

     

地面人工增雨作业对祁连山森林火险气象等级的影响

根据森林火险气象等级的计算方法,基于2011—2020年祁连山区林区森林火险气象等级资料,筛选地面人工增雨作业后森林火险气象等级下降到零级火险解除的典型过程,分析地面人工增雨作业对祁连山森林火险气象等级的影响。结果表明：祁连山区各林区森林火险气象等级为四级及以上的主要时段集中在4—6月、9—11月,具有明显的季节分布特征;2011—2020年在祁连山西、中和东段区域共实施471次人工增雨作业,223%的作业后森林火险气象等级没有降低,461%的作业后森林火险气象等级有下降但没有降到零级,316%的作业后森林火险气象等级降到零级,共149次,其中有671%为三级以上森林火险气象等级;在自然降水和人工增雨作业的共同影响下,祁连山森林火险气象等级显著降低,以祁连山东段林区森林火险等级的降低效果最显著。     

1961—2020年青海高原气候变化特征

选取1961—2020年青海高原50个地面气象观测站逐月气温（平均、最高、最低）、降水和风速资料,利用气候变化趋势转折判别模型（Piecewise Linear Fitting Model,PLFIM）、气候倾向率等方法,分析青海高原气候变化的时空分布和年代际趋势转折变化等特征。结果表明：〖JP2〗①近60年来青海高原年平均气温呈显著上升趋势,其中平均最低气温的升温速率尤为明显,为0.62 ℃〖DK〗·（10a）-1;年降水量呈波动上升趋势,进入21世纪后呈显著增加趋势,速率为39.9 mm〖DK〗·（10a）-1;年平均风速整体呈减小趋势,其中以茫崖站最为明显,风速减小速率为-0.56 m〖DK〗·s-1〖DK〗·（10a）-1。〖JP〗②年平均气温和平均最高气温在1972年和1983年发生了年代际趋势转折,平均最高气温第3次转折发生在2009年,平均最低气温没有发生明显的年代际趋势转折。年降水在1972年、1983年和2000年发生年代际趋势转折;年平均风速发生在1998年和2009年。③与旧气候态（1961—1990年）相比,新气候态下（1991—2020年）青海高原年平均气温、平均最高气温和平均最低气温的均值分别上升了1.16 ℃、1.22 ℃和1.81 ℃,向高温方向漂移,且概率密度分布形状更加偏平,气候趋于不稳定;④在全球变暖背景下,青海高原年平均气温和年降水量均呈增加趋势,其中年平均气温的增温速率远超中国、同纬度地区及全球平均水平;降水量年际波动较大,但整体呈增加趋势。     

基于CMIP5和RegCM4模式的内蒙古气候变化模拟评估及未来RCPs情景预估

文章利用CMIP5全球气候模式和RegCM4区域气候模式模拟的内蒙古降水量和平均气温的逐月数据,分别将2个气候模式1961-2005年的模拟结果与实际观测值进行对比,综合评估2个气候模式对内蒙古降水量和平均气温的模拟能力,并预估分析3种RCPs情景下2021-2100年内蒙古未来降水量和平均气温的可能变化特征.结果显示...     

1961—2020年河南省气候变化及其对气候生产力的影响

根据1961—2020年河南省15个气象站点逐月平均气温和降水量资料,基于Thornthwaite Memorial模型估算了1961年以来年河南省逐年气候生产潜力。采用数理统计、反距离加权插值、R/S分析等方法,分析了过去60 a河南省年平均气温、年降水量和气候生产力的时空变化特征,并定量评估了气候变化对气候生产力的影响。研究表明：(1)近60 a河南省气候总体趋于暖干。其中,年平均气温的气候倾向率为023 ℃/10 a (p<005),东北部增温明显;年降水量气候倾向率为-298 mm/10 a(p>005),南部降水减少较多。(2) 在气候暖干化背景下,近60 a河南省气候生产力气候倾向率为728 kg/(hm2×10 a)(p>005),呈不显著上升趋势,东部地区增速较快。(3) 河南省气候生产力变化主要受气温和降水的双重影响,气温和降水贡献率分别为214%和786%,降水是影响该区域气候生产力变化的主要因素。在现有温度的条件下,降水的增加有利于降低该区域内降水贡献率。空间上,河南省降水贡献率总体上呈由西北向东南递减的趋势,其中新乡降水贡献率最大,为951%。(4) 1961—2020年河南省年平均气温、年降水量和气候生产力的Hurst指数分别为100、043和058,未来气候可能趋于暖湿,气候生产力未来可能继续呈上升趋势。     

库布齐沙被区域气候特征对比分析

利用内蒙古西部库布齐沙被区与周边区域18个国家级地面气象站1961—2018年年平均气温、平均最高和最低气温、降水量、平均相对湿度和平均风速资料,对比分析了区域气候特征和近58a气候变化特征。结果显示:(1)库布齐沙被区与周边区域相比,平均气温低,降水量少,相对湿度小,风速大。(2)研究区域分属3个气候区,有4个气候类型;库布齐沙被区大部属于半干旱气候区,气候类型多样。(3)库布齐沙被区与周边区域近58a年平均气温、平均最高、平均最低气温呈明显的升高趋势,相对湿度和风速明显减小,但年降水量呈波动变化,没有明显的增加或减少趋势。库布齐沙被区近58a主要气候要素的年际变化特征与周边区域有很好的一致性。     

西藏近35年地表湿润指数变化特征及其影响因素

利用1971-2005年西藏25个气象站月平均最高气温、最低气温、风速、相对湿度、日照时数、降水量等资料,应用Penman-Monteith模犁计算了最大潜在蒸散、地表湿润指数,分析了其空间分布、年际变化特征及季节差异,并讨论了影响地表湿润指数变化的气象因子.研究表明:近35年,西藏年降水量表现为显著的增加趋势,增幅为15.0 mm/(10 a);年最大潜在蒸散呈不同程度的减小趋势,为-4.6--71.6 mm/(10 a).阿里地区西南部、聂拉木年地表湿润指数为不显著的减小趋势,其他各地均呈增大趋势,增幅为0.02-0.09.就西藏平均而言,年地表湿润指数以0.04/10 a的速率显著增大,尤其足近25年增幅更为明显.各季节地表湿润指数也表现为增大趋势,以夏季增幅最明显.20世纪70年代剑80年代主要表现为以低温低湿为主的年际变化特征,进入90年代后,气温持续升高,地表湿润指数明显增加,呈现山暖湿型的气候特征.降水量和相对湿度的明显增加,以及平均气温日较差的显著减小是地表湿润指数显著增加的主要原因,平均风速和日照时数的明显减少,在湿润指数增加趋势中也起着重要作用.     

陕西省2021年气候影响评价

2021年陕西年平均气温偏高、降水量异常偏多,日照时数偏少。全省平均气温129 ℃,较常年偏高08 ℃。冬季（2020年12月1日—2021年2月28日）全省平均气温12 ℃,是1961年以来同期第六高,为暖冬年份。全省平均降水量965 mm,是1961年以来第一多年份,四季降水量均偏多,其中秋季降水量较常年偏多15倍,是1961年以来第一高值。2021年共出现22次暴雨过程,暴雨日数、站次均刷新历史纪录。2021年陕西秋雨异常偏强,秋雨量历史之最。秋雨期亦多暴雨过程,10月3—6日出现秋雨期间最强区域性暴雨过程,其强度为10月历史第1位。全年共出现18次冷空气过程,其中11月6—7日的寒潮过程全省96县（区）达寒潮等级,是仅次于1987年11月的第二强寒潮。此外,陕北夏季降雨极端偏少,出现夏旱;春季沙尘站次为近8 a最多。     

安塞国家气象观测站迁站数据对比分析及评估

通过对2022年1—12月安塞国家气象观测站新旧站平均气温,最高气温,最低气温,平均相对湿度,平均风速,降水量的月值、年值进行对比分析及评估,明确观测站变迁造成的观测数据的差异。结果表明：新站和旧站的平均气温、最高气温、最低气温、降水量、平均相对湿度差异不显著;但平均风速差异显著,新站风速较旧站略偏大,年平均风速偏大02 m/s,1—12月月平均风速除7月和9月无偏差外,其余月份均偏大,差值范围在01～05 m/s之间,因此新站风速资料需要经过订正后才能续接合并使用。     

近58a南岳高山站气候变化特征分析

采用1953—2010年南岳高山站逐日气象资料,运用线性回归、突变分析和小波分析方法,对该站平均风速、气温和降水的气候变化特征进行了分析,并对与平均风速变化密切相关的气温和降水进行了年际变化特征比较.结果表明:1)年和四季平均风速均呈明显减小趋势,在20世纪90年代前后风速有由大到小的突变,年平均风速存在显著的准2 a和准4 a周期;2)年平均气温、最低气温、最高气温均呈明显升高趋势,气温存在显著的准2 a和准4 a周期,且于20世纪90年代中期前后气温有由偏低向偏高的突变;3)年降水量呈下降趋势,存在显著的准2 a和准3 a周期;4)风速与平均气温、最高气温和最低气温呈负相关关系,均通过0.01显著性检验,风速与降水的相关性没有通过显著性检验,但风速与降水的变化趋势在20世纪60年代中后期、70年代中期到21世纪初有较好的反相位变化.     

五营林区近58 a气候变化事实分析

利用1958-2015年五营林区的地面资料进行统计分析,研究了近58 a五营林区年际和年代际气候变化特征。结果表明:五营林区近58 a气温呈变暖趋势,气候从"偏冷期"跃变为"偏暖期";降水量则呈减少趋势,但近年降水量有所增加;平均风速迅速减小;无霜期明显延长。极端高温气候事件增多,极端低温气候事件减少,五营林区气温范围明显缩小。     

绥德县巴杏生长的气候条件分析

利用1971—2020年绥德国家基准气候站日平均气温、日极端气温,月降水量、日照时数、日平均地面温度、4月月平均风速和月最大风速等观测数据,基于气候统计学原理,对绥德县巴杏种植的气候条件和主要气象灾害进行了分析。结果表明：绥德县1971—2020年年平均气温为101 ℃,极端最高气温为405 ℃、极端最低气温为-241 ℃,≥10 ℃积温为3 4203 ℃·d,无霜期为187 d,年日照时数为2 6325 h,年降水量为4443 mm,4月日平均风速为31 m/s。绥德县整体气候条件适宜巴杏种植,热量资源和光照条件有利于提高巴杏的产量,提升巴杏的品质。晚霜冻害和冰雹是影响巴杏产量的主要气象灾害,其中晚霜冻害平均每年约14次,且多发生于4月;有52%的年份在4—7月出现冰雹,且6月降雹频率最高。在巴杏生产过程中需注意对晚霜冻害和冰雹的防御。     

基于SSA-BP神经网络模型的全球入海径流量未来变化趋势

入海径流是水循环的重要环节,探究气候变化背景下全球入海径流量的时空变化特征,可为水资源合理利用提供依据。基于全球376条外流河逐月流量、ERA5-LAND再分析资料和10个全球气候模式,构建基于SSA-BP神经网络的降水径流关系模型,分析全球入海径流量在历史时期(1961—2020年)和未来(2021—2100年)3种情景(SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5)下的时空变化特征。研究发现：(1)全球尺度上,1961—2020年,多年平均入海年径流量为37423 km³。2021—2100年,全球入海年径流量在未来3种情景下均呈增加趋势,SSP1-2.6情景下趋势显著。与基准期相比,21世纪末期增幅最大。(2)洲际尺度上,历史时期,非洲入海径流量呈显著减少趋势,北美洲呈显著增加趋势。2021—2100年,亚洲、北美洲在3种情景下呈增加趋势,大洋洲呈减少趋势,其余各大洲情景间差异明显。(3)纬向分布上,历史时期,南北半球低纬度变化趋势不显著;北半球中纬度呈弱减少趋势,南半球中纬度呈显著减少趋势;北半球高纬度呈显著增加趋势。2021—2100年,从低到高...     

伊金霍洛旗1980—2009年气候变化浅析

利用伊金霍洛旗1980—2009年的年平均气温、降水量、蒸发量、平均风速、扬沙日数、沙尘暴日数、日照时数等资料,统计分析了伊金霍洛旗近30年的气候变化规律。得到：近30年平均气温呈波动上升趋势,90年代上升幅度较大;年降水量呈波动变化,变化趋势不是很明显;平均风速总趋势是呈减小的;年扬沙日数和沙尘暴日数呈明显下降趋势;年蒸发量总体趋势是下降的;年日照时数总趋势是波动中增加,但增加幅度较小。     

云南省森林火险气象等级区划研究

以云南省为研究区,采用防火期内插值到每个格点的月平均降水量、月平均气温、月平均风速、月平均蒸发量、月平均相对湿度5个气象因子,以及栅格化的云南省树种和土地利用分布作为火险区划因子,通过将其标准化并赋予各因子不同的权重,利用ARCGIS的分析计算功能,对云南省防火期内进行森林火险气象等级划分,并以历史林火统计结果作为验证。从区划结果来看,12月至次年5月森林火险气象等级的发展趋势符合云南的实际情况。通过对照历史林火统计结果,该结果能反映云南省大部地区在防火期不同月份的森林火险气象等级分布规律     

近36年果洛地区各气象要素变化趋势分析

利用果洛地区6个气象站1976—2011年逐月气温、降水量、蒸发量、日照时数等资料,探讨了果洛地区气候资源的空间分布和年代纪变化特征。结果表明:果洛地区地域广袤、地形复杂,各站的变化趋势各不相同。平均气温、平均最高气温和平均最低气温均呈上升趋势,分别以0.456℃/10a、0.571℃/10a和0.385℃/10a的速率增暖。20世纪70年代末平均气温,平均最高气温和平均最低气温都较低,之后逐渐上升,21世纪达到最大值。果洛地区降水量以0.419mm/10a的速率增加,而日照时数确以-28.332h/10a的速率减少。由于平均气温的上升、降水量的增加和日照时数的减少,导致蒸发量以-10.381mm/10a的速率减少。滑动T检验结果表明,平均气温在1998年和2005年发生了两次由冷向暖的突变,平均最高气温在1997年发生了由冷向暖的突变,平均最低气温2004年和2005年发生了由冷向暖的突变,降水量在2004年(α=0.10,显著水平为1.86)发生了由少增多的突变。     

德令哈市近40年气候特征分析

分析1971—2012年德令哈市42a的气温、降水以及气温日较差的变化趋势。结果显示:过去近40a德令哈市年平均气温以0.40℃/10a的速率上升,四季平均气温均为上升趋势,其中冬季升温最显著。平均气温最低气温上升速率大于平均最高气温和年平均气温上升速率,可见年平均气温上升主要是平均最低气温上升引起的。且气温日较差为减小的趋势。年合计降水量以19.50mm/10a的速率增多,四季降水量均为增多趋势,其中夏季增多最明显。全年不同量级降水日数为增多趋势,其中以中小量降水增多最明显。