江淮梅雨长期变化对太阳活动因子的响应分析

利用美国国家海洋大气局(NOAA)地球物理数据中心(NGDC)1954-2005年太阳黑子数资料,把太阳活动作为地球气候的外强迫因子,采用小波分析和交叉小波分析方法,研究了太阳黑子数与江淮梅雨特征量及西太平洋副热带高压指数的关系。结果表明:太阳活动与江淮梅雨的相关性存在南北差异,北部呈现正相关而南部呈现负相关,且正负相关性在时间序列上保持不变;江淮南部梅雨量与太阳黑子数有稳定的11年共振周期及0.5~1年的相位滞后;西太平洋副热带高压指数与太阳黑子数也有较好的相关关系,说明太阳活动影响地球气候可能存在太阳活动—西太平洋副热带高压—江淮梅雨这样一条过程链。     

海南省四十年来气候变化的多时间尺度分析

利用Morlet子波变换对海南省16个站1961—2000年的逐月平均气温和降水资料进行小波分析，结果表明：二维小波系数图可以清楚地显示出气候变化在不同时间尺度上的演变特征，并能对未来的气候演变趋势作出定性估计。小波方差图显示海南省逐月平均气温存在1．3—5．3年、7．5—10．7年的显著周期；逐月降水存在1．3—7．5年、10．7—21.3年的显著周期。气温和降水在不同时间尺度上的小波系数变化曲线图揭示了气候的长期和短期变化趋势有很大不同。     

太阳活动变化的小波分析

结合太阳活动变化分析,介绍了Morlet小波变换方法在气象时间序列周期分析和突变分析中的应用,对太阳黑子活动得出了一些有意义的结果。分析发现,太阳活动存在14.5 a和106 a的变化周期,其中14.5 a周期最为显著。太阳活动强弱变化存在一定的阶段性,在近258 a发生过6次突变。     

中国西南地区地面平均相对湿度变化分析

本文利用1966~2013年中国地面气候资料月值数据集中的相对湿度数据,采用线性拟合、Mann-Kendall检验和小波分析等方法对中国西南地区的相对湿度变化特征进行了分析。结果显示西南地区年平均相对湿度值为66.44%,其中1966~2000年其值呈微弱上升态势,2000~2013年下降较快,从68%降至62%。年均相对湿度年际变化的突变检验可知在1990~2000年增长较快,在2007年发生突变;小波分析显示其存在约为3a和7a的短周期,以及约24a的长周期。月平均相对湿度的年内变化呈“单峰单谷”型,谷值57.62%出现在3月,峰值74.82%出现在9月。进入新世纪以来,年均相对湿度快速下降至62%,非常接近61.8%的人体最佳舒适程度,表明该地区居民可获得更好的舒适感,气候宜居条件变好。      

西太平洋副热带高压的气候振动

本文根据1951—1984年逐月副高面积指数和赤道东太平洋海面温度资料，研究了副高的长期变化特征及其与海面温度和太阳活动的关系。发现:副高的强弱有明显的阶段性和3.2、3.8、11.3和22.5年的周期性，周期的长度随着阶段的转变而变化；副高的3—4年振荡主要受海面温度的支配，在副高由弱转强时，海温的变化在先，副高由强转弱时，海温的变化在后；副高的11.3年和22.5年的周期可能受太阳活动的影响，副高阶段的转折年份大都在太阳黑子11年周期的极值年前后，而且在太阳活动奇数周期中副高偏强，偶数周期中副高偏弱。这些结果为副高的气候预报提供了某些依据。     

1616-1911年河南省异常洪涝灾害的时空特征及其成因

通过分类和整理1616-1911年河南省洪涝灾害记录,建立了洪涝灾害等级序列。采用Morlet小波变换、DBSCAN空间聚类等方法研究了河南异常洪涝灾害时空分异规律。探讨了洪涝发生对东亚夏季风和太阳活动变化的响应。结果表明：河南省洪涝灾害的发生存在80 a、30 a、20 a、9 a 4个主周期。在不同冷暖时期,北部地区洪涝灾害强度大于南部地区,且气候冷期洪涝强度和发生区域明显大于气候暖期,这除了与降水分布有关外,可能还与水域分布有关。河南南、北部洪涝强度对东亚夏季风强度的响应存在较大的差异,在东亚夏季风强年,季风系统位置偏北,易引起北部地区多洪涝;在东亚夏季风弱年,季风系统位置偏南,易引起南部地区多洪涝。不同时间尺度上二者相关性有显著差异,在100 a及以下时间尺度上,东亚夏季风对河南南部的洪涝影响显著;在200 a时间尺度上,东亚夏季风对河南北部的洪涝影响更显著。洪涝灾害易出现在太阳黑子数极值年及其附近,出现在极大值M年的频率高于极小值m年。河南北部的洪涝在各种不同时间尺度上对太阳黑子周期长度（SCL）的变化均有显著响应,河南南部的洪涝只在100 a尺度上对SCL的变化有显著响应,即当SCL变长（太阳活动减弱）时,有利于河南北部洪涝的少发;反之有利于洪涝的多发。河南省洪涝的变化可能是太阳活动与东亚夏季风共同作用的结果。进一步揭示历史洪涝发生规律及其成因对于正确预估未来旱涝趋势具有重要意义。     

太阳活动的变化与全球温度

人们早就猜想到太阳活动变化对地球气候有影响，并且许多相关分析也指出了这种联系，但在多数情况下，相关很少具有统计意义。然而，最近的结果指出地球气候的变化与太阳活动有强相关。发现对流层和平流层上部温度与太阳１０－１２年周期有同步关系，在更长时间尺度上，发现全球温度，特别是北半球陆面气温与太阳活动的长期变化有几乎理想的相关。太阳活动并不能仅用一个参数来表示。不论是１８６０－１９９０年的仪器温度记录，还是     

天气气候中太阳活动信号的敏感区域

太阳活动是地球气候形成的重要驱动因子,与地球气候变化有密切的联系,但研究分析发现,地球气候对太阳活动变化的响应具有较大的空间差异,地球上某些区域的天气气候对太阳活动更加敏感。主要介绍了对太阳活动变化特别敏感的三个响应区域,即极地—北大西洋区域、热带地区和季风区的天气气候变化与太阳活动变化的联系。从不同的时间尺度上总结了太阳活动对极地—北大西洋区域的影响事实和可能机制,指出了太阳活动对云微物理过程/平流层—对流层耦合的调制在其中扮演重要角色,回顾了热带地区对流活动、海表温度以及ENSO循环中明显的太阳活动信号,归纳了亚洲季风系统活动的边缘地区变率对太阳活动的响应。最后提出了未来关于天气气候中太阳活动信号的敏感区域研究中需要关注的一些科学问题。     

二千年来太阳活动的11年周期资料

在研究气候变化及制做超长期预报时,太阳活动11年周期是大家经常考虑的一个因子。我们曾对1610年以后的11年周期做过分析。但是,我国历史资料丰富,无论严冬、大雪、水涝、干旱的记载,还是树木年轮、河底石鱼等遗迹,均能反映出数百年以至上千年前我国的气候情况。为了弄清历史上气候变化与太阳活动的关系,就需要把太阳活动资料也向前延伸。不过,1610年之前没有可能对太阳黑子进行仪器观测,那时的太阳活动只能根据肉眼对黑子的观测以及其它间接资料来判断。我国古代有很多关于太阳黑子及极光的记载,国外也有一些记录。D.J.朔韦(Schove)曾详细分析了有关的资料,确定出公元前五世纪以来的太阳活动11年周期最高年(M年)及最低年(m年)出现年份     

用太阳活动拟合近2000年的温度变化

利用两个反映太阳活动的指标－太阳黑子相对数及太阳黑子周期长度－来拟合近2000年我国的温度变化，其结果与近2000年，特别是近700年来温度变化的总趋势基本一致。同时拟合了120年来北半球温度的演变，结果表明：太阳活动是引起10^1年以上气温变化的基本因素，近十多年来温室气体的作用似乎不可忽略。     

未来50年中国气候变化趋势的初步研究

文章比较了各种气候模式对温室效应的估计，及其可能对中国气候的影响。分析和预测了太阳活动与火山活动的长期变化，在此基础上估计了未来可能产生的自然气候变化。结果表明，在未来50年中太阳活动和火山活动均可能使气候变冷。因此，可能在一定程度上抵消因温室效应加剧而产生的变暖。但在2010年之后，温室效应可能逐步占据主导地位，到2030年全球平均气温可能比1961～1990年平均上升0.6℃以上，东亚地区的增温，可能比全球平均稍强。气候变暖后，东亚地区降水可能增加。但在我国北方，夏季干旱程度可能加大。     

盆东气候变化与太阳活动影响的关系

一是周期分析,采用NI(非整数波)功率谱和方差等周期分析方法,对近百年来重庆市沙坪坝站各季、全年的降水、气温等气象要素和太阳黑子年相对数的十年滑动平均值进行周期分析;同时对各要素的历史变化趋势项、主要周期项等气候变化层次结构进行分解和相关计算,进一步了解盆东降水、气温变化的规律、特点、内在联系以及它们与太阳活动之间的关系.二是气候分型,以伏旱气候年代为基础对全年的气候进行总结和分类.三是气候展望 ,根据太阳活动变化趋势及对伏旱气候年代的预测就展望盆东未来气候的变化,结合各季、全年降水、气温的预测,对气候展望进行补充订正.     

一个新的千年暖期可能已经来临

利用1.5万年来的△^14C记录和2600年来的太阳黑子周期长度（SCL）资料，发现太阳活动存在时间尺度为2.1-2.8ka的准周期波动，它们与全球气候的冷暖波动非常吻合，从最近一次“双千年波”的SCL变化规律可知：“千年暖期”开始的标记是持续约300年的太阳活动特别稳定期（SCL在9-12年之间），自191年来太阳活动进入特别稳定期（SCL在9-12年之间），且至今已维持了90年，这与“千年冷期”中太阳活动只有短暂的稳定期有质的区别，它很可能是一个新的“千年暖期”开始的标记，△^14C记录和统计预报结果支持此结论。     

太阳活动11年周期对气候系统中准两年振荡的影响(英)

用一个有外强迫的、简单的动力系统研究气候系统中的准两年振荡(平均周期长度比两年稍长或稍短的准周期振荡)。结果显示,准两年周期性源于该系统对于受11年周期调制的季节强迫的非线性响应。当系统的非线性固定时,准两年震荡的周期长度和振幅随季节变化的强度和太阳活动11年周期变化的强度而变化。这可能是造成气候中准两年震荡的性质有时空变化的原因之一。     

太阳活动变化对东亚冬季气候的非对称影响及可能机制

基于1959～2013年的观测和再分析资料以及10.7 cm(2800 MHz)太阳射电通量资料, 本文分析了太阳活动变化与东亚冬季气候的相关关系, 分析结果表明:太阳活动变化与东亚冬季大气环流有较好的相关性, 且在太阳活动的强、弱时期该相关关系存在很大差异, 在强太阳活动时期太阳活动变化与东亚冬季气候的联系更为显著, 而在弱太阳活动时期二者之间的直接联系微弱, 这表明太阳活动变化对东亚冬季气候的影响具有非对称性特征。在太阳活动较强的时期, 随着太阳活动的增强, 东亚中高纬对流层中层的大气环流倾向纬向型, 东亚大槽减弱, 850 hPa出现异常偏南风, 地面上西伯利亚高压以及冬季风减弱, 东亚大部分地区气温显著偏高;而在太阳活动较弱的时期, 太阳活动的年际差异与东亚冬季大气环流之间几乎不存在显著联系。分析太阳活动较强和较弱时期纬向平均纬向风的差异发现, 其间平流层行星波活动、热带西北太平洋海表温度的差异可能是造成这种非对称影响的重要原因。在强太阳活动时期, 平流层行星波在太阳活动的异常增强年有异常的从极地向赤道的水平传播, 高纬地区E-P通量(Eliassen-Palm flux)异常辐散, 导致中高纬西风及北极涛动(AO)增强, 同时热带西北太平洋海温异常偏冷, 海陆热力差异缩小, 大气环流经向度减弱, 东亚冬季风偏弱。     

近50年火山喷发和太阳活动对我国气候影响的研究

利用特征向量分析与时序叠加分析和谱分析相结合的方法，分析了近50a来我国地面气温和降水场中火山喷发和太阳活动的气候信号，强烈的火山喷发导致全国大部分地区降温，喷发1a多以后降温最明显，并能持续约半年。除这个主信号以外，青藏高原、东南沿海和东北地区都可能出现较为复杂的温度变化，温度变化与太阳活动之间的联系更多地反映在二者的振荡关系上。在降水场中的火山信号较弱，表现为火山喷发后的秋冬季节南方地区降水偏多。在青藏高原积雪和深层地温的变化中，没有发现火山和太阳活动信号。     

天津市及周围地区近500 a旱涝变化分析

为揭示天津市及其周围地区(±3°)旱涝变化的时间演变特征和变化趋势,采用相关分析、累积距平、滑动t检验、小波分析等统计分析方法,对该地区5个站1470-2000年的旱涝资料进行了分析。结果表明,该地区旱涝变化基本一致,旱年、涝年呈正态分布;在这段时期里,有4个比较显著的干旱、洪涝阶段;旱涝变化有大约10,20和36 a的周期性,和太阳活动周期密切相关。     

太阳活动11年周期对气候系统中准两年振荡的影响

用一个有外强迫的、简单的动力系统研究气候系统中的准两年振荡(平均周期长度比两年稍长或稍短的准周期振荡)。结果显示，准两年周期性源于该系统对于受H年周期调制的季节强迫的非线性响应。当系统的非线性固定时，准两年震荡的周期长度和振幅随季节变化的强度和太阳活动11年周期变化的强度而变化。这可能是造成气候中准两年震荡的性质有的空变化的原因之一。     

基于SPEI指数的河北省南部夏玉米生长季干旱特征分析

利用河北省南部8个气象站点1962—2018年的逐月气温、降水量数据,采用标准化降水蒸散指数(SPEI),通过小波分析、Mann-Kendall检验等方法,分析了河北省南部夏玉米生长季(6—9月)干旱变化特征以期为干旱灾害的监测、预报预警及防御提供理论依据。结果表明:夏玉米苗期干旱发生频率为31.5%,1966年后苗期气候呈湿润化趋势,在1968和2009年附近可能发生了气候湿润化的突变,整个分析期(1962—2018年)干湿变化包含13～18a、5～8a周期振荡;夏玉米穗期干旱发生频率为40.3%,2006年后穗期气候呈持续干旱化趋势,在1980和1997年附近可能发生了气候干旱化的突变,整个分析期干湿变化包含15～22a、6～10a周期振荡;夏玉米花粒期干旱发生频率为29.8%,1989年后花粒期气候呈持续干旱化趋势,可能在1992和2002年附近发生了气候干旱化的突变;夏玉米生长季干旱发生频率约为30%,生长季气候总体呈干旱化趋势,特别是1997年后持续干旱化,可能在1996年附近发生了气候干旱化的突变。     

澳门近百年气候变化的多时间尺度特征

对澳门近百年的地表气温和降水等观测资料进行了统计分析和小波变换计算。结果表明,年/季节平均气温和年降雨量等气候变量的变化普遍存在2～5年周期的显著振荡,同时,振荡在时间域上有明显的局部性。年平均气温的周期约为60年的振荡与Atlantic multidecadal oscillation(AMO)密切相关,两者的位相相当一致。季节平均气温的变化存在明显的季节性差异,夏季和冬季分别有周期约为30年和60年的振荡,它们分别与Pacific decadal oscillation(PDO)和AMO的变化显著相关。前汛期降雨量和年蒸发量也有周期为几十年的年代际变化。