近百年中国、北半球和南半球气温内在结构比较(Ⅱ)

气温序列的变化不仅包含月、季、年、百年等不同的时间尺度,而且具有一定的局域性,全球、南半球、北半球和中国的气温变化各不相同．文中利用子波变换极大值线表征的突变点来构造一维映射动力系统的基本原理,研究中国、北半球和南半球气温的异同,从而映证了气候变化的局域性     

近百年中国地表气温变化趋势的再分析

重新考虑了1950年前后器测资料的非均一性问题,统一采用最高温度和最低温度计算月平均温度,利用国际上通行的区域平均温度序列计算方法,建立了中国近100年的地表气温序列,并对气温变化趋势进行了再分析.结果表明,自1905年以来中国地表年平均气温明显增暖,升高幅度约为0.79℃,增温速率约为0.08℃/10 a,比同期全球或北半球平均略高.但是,20世纪80年代初以来的增温似乎不比30～40年代明显,而20世纪50～60年代地表气温的变冷却比全球或北半球显著得多.和全球平均温度变化一样,近100年来中国的增温也主要发生在冬季和春季,而夏季却有微弱变凉趋势.新的全国平均气温序列与以往的研究结果比较给出了更高的增温趋势估计值,这主要与采用新的月平均气温统计方法改善了原序列的均一性有关.另一方面,由于早期资料覆盖面积比例低和后期城市化影响等问题,这里给出的增温趋势估计仍然存在着较大的不确定性.     

近百年中国年气温序列的建立

该文根据气温观测,并利用敦德及古里雅冰芯资料及有关史料、树木年轮资料,得到了东北、华北、华东、华南、台湾、华中、西南、西北、新疆、西藏10个区1880～1996年的年平均气温序列。然后根据每个区的面积加权平均得到代表中国的气温序列。根据这个序列,1880～1996年增温为0.44℃/100a,显著高于过去对中国气候变暖的估计值0.09℃/100a。这主要是因为新计算的中国气温包括了我国西部地区,而那里在上世纪末到本世纪初气温显著偏低。另外本世纪90年代的迅速增暖也加强了这个趋势。     

近百年丹东气温变化特征分析

对1906—2005年丹东气温资料序列进行分析,得到近百年丹东气温变化特征。结果表明:在近百年丹东逐月平均气温变化趋势中,除夏季7月和8月呈线性递减趋势外,其他月份均呈线性递增趋势。在近百年丹东年代际和年际变化中,逐年代平均气温线性递增率为1.13℃/100 a,逐年演变过程中的年平均递增率为0.12℃/10 a。在各季的平均气温变化中,冬季(12月—翌年2月)线性增温最显著,平均线性递增率为0.30℃/10 a;春季(3—5月)次之,线性增长率均为0.12℃/10 a;秋季(9—11月)平均气温线性增温最小,线性增长率为0.06℃/10 a;夏季除6月几乎没有变化外,7—8月均呈递减趋势,整个夏季(6—8月)总线性增减率为0.03℃/10 a。近20 a年线性增暖趋势异常显著,逐年线性递增趋势为0.36℃/10 a。     

近百年江苏中部和西部地区气温趋势及其变化率估计

本文探讨苏中和苏南地区气温长期变化趋势的阶段特征,着重研究各不同时期气温趋势的显著性和置信区间,结果表明：（１）近百年该区气温有显著的上升趋势,且与北半球总变化趋势基本一致;（Ⅱ）除冬季以外,本区经历了两次升温和两次降温时期,各不同阶段具有不同的趋势特征;（Ⅲ）近百年气温最高的十年,除了夏季出现在本世纪６０年代外,其余各季及全年平均都再现在本世纪４０年代,这一特点与北半球最暖的十年出现于８０年代以     

近百年全球气温变化及其趋势预测

利用墨西哥帽小波函数分析了近百年来全球气温的变化特征,并用气温距平序列的5 a滑动平均计算了信噪比(S/N),验证了气候突变点的位置,同时,利用人工神经网络对全球气温变化趋势进行了的预测。结果表明,在不同的时间尺度上气温变化具有不同的特点及突变点;目前全球气温处于偏高阶段,且有持续偏高的趋势。     

近百年全球气温变化及其趋势预测

利用墨西哥帽小波函数分析了近百年来全球气温的变化特征,并用气温距平序列的5a滑动平均计算了信噪比(S/N),验证了气候突变点的位置,同时,利用人工神经网络对全球气温变化趋势进行了的预测.结果表明,在不同的时间尺度上气温变化具有不同的特点及突变点;目前全球气温处于偏高阶段,且有持续偏高的趋势.     

全球、中国及云南近百年气温变化的层次结构和突变特征

用文献［１］建立的自适应多分辨数据波滤器进行了全球、中国及云南近百年气温变化的层次结构和突变特征分析。结果表明：（１）全球近百年来的气温变化对于较大时间尺度的演化来说主要特征是变暖,并为３个层次：即１９１９年以前的偏冷期;１９２０－１９７８年偏暖期和１９７９年以后的更暖期。对应于这种较大时间尺度的层次演变,全球的气温变化表现出十分明显的突变特征,两上最明显增暖的突变点分别发生在１９２０年和１９７９     

近百年东亚冬季气温及其大气环流变化型态

利用最新20世纪近百年再分析气象资料,研究近百年东亚冬季气温变化型及其相关的大气环流型态.结果表明近百年内东亚冬季气温主要有两种变化型:第一是东亚西南与东北相反气温变化型,表现在40°N以南及105°E以西地区(西南地区)气温变化与40°N以北及105°E以东地区(东北地区)变化相反;第二是40°N以南气温一致变化型.与第一种气温变化型耦合的大气模态是500hPa欧亚型遥相关、西伯利亚高压及北大西洋涛动.当欧亚型遥相关负位相,北大西洋涛动正位相及西伯利亚高压减弱时,有利于蒙古和我国105° E以东的区域增温而我国西南地区和青藏高原降温,反之亦然.第二种气温变化型耦合大气模态是500hPa西太平洋型遥相关,北太平洋涛动.当西太平洋型遥相关及北太平洋涛动处于正位相时(北太平洋北负南正),东亚40°N以南地区增温,东亚40°N以北地区降温.耦合的大气模态的型态差异,影响各阶段气温的年际变化.近一百年中,欧亚型遥相关和北大西洋涛动在1984～2010期间的型态最显著,是20世纪80年代东亚显著增暖的原因之一.研究还发现20世纪中期后东亚气温的年际变化与极地环流的变化联系紧密,表现在西伯利亚高压范围东扩并与极地环流联系,也是近百年气温趋势上升的一个原因.     

近百年冬季东亚大气活动中心年际一年代变率及其对中国气温的影响

利用历史海平面气压资料分析了近百年来冬季西伯利亚高压、阿留申低压强度和位置变化特征及与中国不同区域气温的关系。分析发现中国气温，西伯利亚高压和阿留申低压中心强度，西伯利亚高压１０３０百帕等压线南伸纬度和两个大气活动中心之间的气压梯度在过去的１００年中存在１９２０年代和１９８０年代的两次突变，其中以后一次突变更为显著。１００年的大气活动中心变化与中国１００年的气温有着显著的年代际相关。在过去的５０年中，冬季大气活动中心强度及其指数变化与中国北方和东部地区的冬季气温有显著的年际相关。大气活动中心在１９８０年代的显著突变与中国乃至全球气温的突变一致。大气活动中心的多种参数表明，１９８０年代后期以来大气环流正面临着重大调整。这种调整可能预示着中国年代际气温的转变。     

SPATIALLY DISTRIBUTED WATER SURFACE TEMPERATURE MODELING FOR THE GREAT LAKES

1　INTRODUCTIONA Growing concern over the potential effects of a possible change in the future climatecontinues to motivate research into cycles,variability,and trends in the temperatures of theGreat L akes.These temperatures have a major influence on the water balance of the GreatL akes watershed through evaporation and the forcing of atmospheric effects.Before a futuretemperature structure and cycle can be estimated,the present water temperature climatologymust be sucessfully simulated…     

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。     

沈阳近百年的温度变化特征及其环流形势分析

沈阳地处全球温度变化的敏感带，在近百年的温度观测记录中，沈阳的温度变化呈逐渐上升之势，近百年增高约1．7℃，这种上升趋势在冬季远比夏季明显。沈阳的年平均温度变化有一个12a的周期，各周期温度基本呈阶梯状上升，20世纪末的周期冬季平均温度比世纪初的周期升温2．8℃左右。从近50a的极端温度的变化趋势来看，极端最低温度明显升高，而极端最高温度并没有上升，变化趋势甚至略下降，以致冬、夏两季温差缩小。从沈阳的最低平均温度和最高平均温度变化来看，两者均随时间逐渐升高，说明沈阳市的增温不仅是最低温度升高造成的，最高温度的增温作用亦十分重要。从冬季环流形势分析来看，东亚大槽及其后弱脊和地面蒙古高压在上世纪80年代、90年代明显减弱，使得冷空气向南侵袭的径向气流减弱，是导致位于冷空气通道中的沈阳冬季增温明显的原因之一。     

南京地区50年冬夏气温特征分析和演变趋势

通过对南京 50年夏季和冬季气温特征的分析 ,得出南京盛夏酷暑高温年 ,在 80年代到 90年代正在减少 ;而冬季 ,暖冬年则频频出现。表明世界性气候变暖 ,反映在南京 ,则是冬季的冷冬年出现机率的显著下降和气温的明显升高。但其变暖的程度尚未打破 50年代前期曾出现过暖冬年的月平均气温距平极值。     

气侯层次和分数维

本文应用非线性理论分析了多层次的气候系统,指出分数维是气候系统结构的特征,是气候系统中尺度变换后的不变量。分数维可用于平滑气候资料,滤掉尺度较小的振动,形成较高的气候层次。平滑前后的气候层次结构已不相同。低层次气候变化的规律很不确定,在高层次上看就比较确定了。高、低层次之间存在非线性的相互作用。以上是气候研究中的一些基本问题,本文用我国的气候资料对此作了初步的探讨。     

基于历史文献重建的近2000年中国温度变化比较研究

文中对不同学者利用不同来源中国历史文献资料重建的温度变化代用序列进行了比对,分析了同一地区不同序列之间及不同地区间序列的异同,以及造成这些异同的主要原因.结果表明(1)不同学者重建的同一地区温度(或冷暖)变化序列具有较高的相似性;不同学者所估计的30 a平均温度相对变幅完全一致(即在99.9%置信水平下,二者通过无显著性差别的检验)的时段平均占所有时段的73.4%,还有8.6%的时段虽在幅度大小上有差异但冷暖定性一致,二者共计占82%.(2)不同地区间的温度变化序列也具有较高的相关性,且重建区域相距越近其相关系数也越高,序列的相似程度也越大;而不同学者所选择的重建方法与代用指标不同并不影响不同地区之间序列的相似程度,说明不同地区序列的不一致应是由于地区的气候变化差异造成的.(3)虽然不同学者所估计的中国过去千年以上的温度变化趋势及波动幅度等存在一定差异,但各家所揭示的中国东部过去2000年主要冷暖阶段的出现时间则基本一致.这些结果进一步说明以前学术界对各家序列差异的认识可能并没有或很少考虑地区间气候变化的差异,因而夸大了不同学者因重建方法与原始证据不同而造成的重建结果差异,这是不客观的.     

山东省近40a来的气温和降水变化趋势分析

本文利用非参数检验法(Mann-Kendall法)分析了山东省15个站点近40 a(1958—1998)来气温和降水的长期变化趋势。结果表明:全省气温除西南的莘县、兖州有下降趋势外,大部分地区呈现上升趋势,全省平均上升0.06℃/10a。分季情况为:春季和冬季气温有上升趋势,其中冬季气温上升对全省气温上升的贡献率最大。夏季气温基本保持不变,秋季气温有下降趋势。全省除济南降水量呈略微上升趋势外,其余地区的降水倾向率均为负值,全省的降水倾向率为-3.05 mm/a。表明山东省自1960年以来,年均降水量呈现减少趋势。减少幅度东南部大于西北部,以东南沿海平均减少幅度最大。     

2003年夏季长江中下游地区异常高温的分析

2003年我国和世界范围内，部分地区出现了盛夏异常高温天气。本文主要从环流特征和南京近百年气温资料，以江苏为主的长江中下游地区出现的异常高温成因，作了天气和气候的分析。经研究分析，造成2003年异常高温时段的副热带高压形势是符合历史同期出现高温天气的环流特征的。唯2003年高温时段的副热带高压的强度较历史同期显著偏强。从气候方面分析，2003年盛夏南京地区出现的高温天气仍未突破近百年来出现高温年的历史纪录。就南京地区而言，无论是7月下旬～8月上旬的持续高温，还是8月中旬紧接而来的低温冷夏天气，都显示出大气环流的演变特征和历史同期的气候特征。     

北半球平流层下部气温的准两年周期振荡

由分析1966—1985年北半球30hPa 月平均气温资料得出,中纬地区气温准两年周期振荡比低纬地区更清楚,平均周期26.3月,振幅约2.8℃,振荡的峰和谷值都出现在冬季.中纬气温和赤道上空纬向风的准两年振荡之间位相配合密切,中纬气温准两年振荡的峰与赤道上空10hPa 为东风,70hPa 为西风的位相一致,谷则有相反的位相.它们的这种准两年周期振荡是通过平均经圈环流相联系的.强烈的火山喷发能影响气温的准两年周期振荡.