甘肃春小麦产量时空分布及其气候响应

利用近45 a甘肃省78县区春小麦实际产量生长期(3～6月)气温、降水和日照时数等资料,主要采用REOF和小波分析等方法,分析春小麦产量时空演变及气候响应。结果表明:1)甘肃春小麦产量由西向东、由北到南产量递减;2)存在河东、河西2个特别区域,春小麦在河西走廊地区高产而稳定,河东地区明显产量低且不稳定,陇中黄土高原地区最为突出;河西走廊区域产量变化与陇中反向,及河西产量偏高年份河东反而偏低,反之亦然。河东地区相关程度很高,产量变化与河西反向;3)河西走廊地区对气温响应敏感,甘肃黄土高原地区对干湿(降水)的变化敏感;4)响应最敏感区产量1991年之前变幅较小,之后变幅加大;丰欠年份相间,存在2～3 a的准振荡周期。     

近58年柳州市汛期降水特征分析

利用柳州市1951～2008年的月降水量资料,采用线性倾向估计和小波分析方法,分析了近58a柳州市汛期（4～9月）降水的变化特征。结果表明：近58a来柳州市汛期降水主要呈波动性变化,线性趋势变化不明显,但前汛期降水总体呈上升趋势,降水量约增加87mm;后汛期降水量总体呈下降趋势,约减少了89mm。因此,前汛期有变涝趋势,后汛期有变旱趋势。近58年柳州市汛期降水年代际变化的主要周期为20～25a,20世纪80年代以后,汛期降水存在周期10-15a的年代际变化。20世纪80年代以前,柳州市汛期降水主要的年际变化周期2～4a,以后的年际变化周期是4～8a。     

近45a黄冈市气温和降水的变化与异常特征分析

利用线性倾向率、滑动平均、小波分析、异常分析等方法,对黄冈市45a来（1961～2005年）气温和降水变化事实进行诊断分析,着重分析气温和降水的年际变化、年代际变化等基本气候特征。结果表明,黄冈市年平均气温呈上升趋势,特别是自1980年代后期上升尤为明显,冬、春季增温对该市年平均气温贡献最大;平均气温变化阶段性明显;气温周期性变化明显,平均气温主要有4a和6a年际周期、13a和20a年代际周期;45a中没有出现异常偏冷年,异常偏暖年出现过1次（1998年）;年最高气温呈弱上升趋势,阶段性明显,冷暖交替变化;年最低气温呈明显上升趋势;年降水量呈增多趋势,1980年代为降水峰值期;降水量周期性变化明显,主要有6～7a年际周期、13a年代际周期;45a中降水异常偏多和异常偏少均未出现。     

1961—2010年山西省极端气温年均发生频率的时空特征分析

利用山西省61个气象站点逐日最高温度、最低温度资料,采用百分位值定义法、Mann原Kendall突变检验法和Morlet小波变换等方法,分析了山西省近50 a极端温度事件年均发生频率的时空特征,结果表明：1961年以来,山西省极端高温事件年均发生频率呈显著增加趋势,趋势为6.1 d/10 a,与此同时,极端低温事件年均发生频率呈显著减少趋势,且极端气温事件的变化存在明显的区域差异;极端高温和极端低温年均发生频率均发生了突变现象,变化趋势均在20世纪90年代以来更加显著;极端高温和极端低温事件年均发生频率均呈显著波动变化,在整个研究期间极端高温存在5～6a、4～8a显著周期,极端低温存在4～5a显著周期。     

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.     

黔西南近30a降水时空变化特征分析

利用贵州省黔西南州8个台站1982—2011年的逐月降水资料,采用Morlet小波分析、一元回归分析、Mann-Kendll法对黔西南州30 a降水序列变化进行分析,对小波的功率谱变化进行了检验,空间场及时间场上给出了黔西南州30 a的降水气候态年及四季分布。结果表明:黔西南州年降水存在多时间尺度特征,30 a时间尺度周期振荡明显,时间上表现为线性减少,空间分布表现为州西部及北部多,东部少;降水的年内分配极不均匀,每年6月前降水量呈逐月增大趋势,且增幅逐月增大,至6月达到年内最大值,之后月降水量呈下降变化,且变幅逐月减小;季节变化特征明显,夏季降水最多,占全年降水量的55%,冬季最少为5%;近30 a黔西南州降水量一直呈减少趋势,比较明显的突变点是1989年;Morlet小波分析结果表明黔西南州季节降水具有较明显的周期变化规律,30 a降水量在年际尺度上存在6 a、2 a的周期振荡。     

洪雅地区近40年日照时数和风的变化特征分析

根据洪雅地区近40a(1977—2016年)的日照时数和风向风速资料,分析了该地区日照时数和风向风速变化特征,结果表明:(1)洪雅地区近40a平均日照时数为921.2h,日照时数呈缓慢下降趋势,年日照时数变幅很大。通过M—K检验可知在2011、2015、2016年日照时数发生了突变,但日照时数没有明显的突变特征。从小波分析可以看出年日照时数存在7a的时间尺度变化特征。(2)洪雅地区近40a风向以西风和西北风为主,频率为11.2%。近40a平均风速为1.1m/s,风速呈缓慢上升趋势。近40a四季平均风速变化较小。     

近33a河南省四季地面水汽压时空分布特征

利用河南省49个地面气象台站1979—2011年的月平均地面水汽压资料,分析了近33a来河南省四季水汽压的时空分布特征,在此基础上,对夏季地面水汽压进行了分区。结果表明:①河南省四季地面水汽压多年平均的空间分布较为相似,都呈现出由西北向东南递增的趋势。②EOF分解表明,河南省四季地面水汽压空间变化的最主要分布是全省一致型。③河南省四季地面水汽压存在明显的年际和年代际变化,除冬季主要存在准15a的年代际变化外,其余季节则在多数时段存在着准5a左右的年际变化;各季地面水汽压均呈线性增加趋势,其中冬春(夏秋)季增加趋势(不)明显。④通过REOF分解,结合地理位置和气候特点,可将河南省夏季地面水汽压分为豫北、豫东南和豫西3个区。     

江苏地区沙尘天气时空特征及气候变化分析

利用江苏省59个测站1960-2006年的沙尘天气观测资料,通过时间序列线性变化趋势、小波分析等方法,研究了江苏沙尘天气的时空分布及年际和年代际变化特征.结果表明:江苏沙尘天气在空间上呈北多南少、西多东少,年发生频数差异明显的特征;47 a江苏年沙尘日数年际变化明显,总频次呈减少趋势,沙尘强度呈减弱趋势;江苏沙尘天气季节分布不均匀,3-4月份为多沙尘月,6-10月基本没有沙尘天气发生,11月后沙尘天气开始增多;从小波分析的结果看,江苏沙尘天气具有2、4、6、8 a的年际周期变化和11、20 a左右的年代际周期振荡,其中8 a和20 a周期振荡是主要特征,20 a的周期振荡贯穿始终.     

喀什地区近58 a气温、降水变化特征分析

利用喀什地区1951-2008年的月平均气温、降水资料,用经验函数拟合法和小波分析法对喀什地区的月平均气温和降水的变化趋势和周期变化进行了分析研究.在趋势分析中发现,喀什地区的月平均气温和降水已呈现出较明显的升高和增加趋势.近58 a年平均气温增加了1.3 ℃,主要在4-10月的冬半年增温较明显,并呈现冬暖夏凉的现象;年降水量增加了0.94 mm,且降水量异常主要表现为降水异常偏多的情况.喀什地区年平均气温距平在20世纪60年代末前呈降低趋势,60年代末后呈上升趋势;年降水量距平在50年代末前呈减少趋势,50年代末后呈增加趋势.月平均气温距平近58 a存在93.5月(7.79 a)的主周期,月降水量距平存在88.3月(7.35 a)的主周期;喀什地区年平均气温距平在2009年后将处于偏低期,年降水量距平在2010年后处于偏高期.     

Analysis on the Potential Precipitation Resources over East Gansu

The seasonal and interannual variations of the water vapor content and its mean transfer in the atmosphere over East Gansu are calculated and analyzed by using the NCEP/NCAR global reanalysis grid data (2.5°×2.5°Lat./Lon.) for 55 yr (1948-2002). The results show that 1) the water vapor content within the whole layer atmosphere over East Gansu in the latest 55 yr exhibits decreasing trends except that in winter,which shows a notable increasing trend; 2) the annual average water vapor transport flux mainly comes from southeast and southwest, and decreased from southeast to northwest gradually; 3) on the average, the annual water vapor transport ux over East Gansu increases continuously with height in the lower and middle parts of troposphere, and reaches the maximum value at the layer of 500 hPa; 4) in East Gansu,the southeast and southwest boundaries are the main water vapor import boundaries and the northeast and northwest boundaries are the main water vapor export boundaries. The water vapor import and export quantities in summer months reach the maximum values of those in all months, that is, 886.0 and 754.5 mm, respectively; and 5) the annual water vapor import is 1579.5 mm and its export is 997.6 mm, indicating the import of water vapor is more than the export. The net water vapor import over the whole region is 581.9mm. which accounts for 36.8% of the annual total import. The net water vapor import in winter is 88.0 mm, which accounts for 15.1% of the total import. This value in spring increases obviously, which equals 240.7 mm and accounts for 41.4% of the total. The value in summer equals 131.5 mm and accounts for 22.6% of the total. The net water vapor import in autumn is 121.7 mm and accounts for 20.9% of the total import. It implies that there is a fairish potential water vapor resource that has great potential for arti cial precipitation enhancement over East Gansu Province.     

Study on the Changes of Water Vapor over Hexi Corridor and Adjacent Regions

The water vapor in the air over the Hexi Corridor on the northeastern side of the Qilian Mountains and adjacent regions and its transport characteristics were studied using the upper-air and surface data observed in many years. The sources of water vapor and its transport pathways were explored. The results show that: (1) The Qinghai-Tibetan Plateau is a source area of water vapor directly supplied to the Hexi region and the westerly airflow is the main transport of water vapor to the region. (2) The center of the transport intensity of water vapor over the Hexi region occurs near the height of 500 hPa and the maximum daily change of water vapor occurs between 700 and 600 hPa, which is quite different from the changes of water vapor transport and the maximum daily changes of water vapor over the eastern China. (3) During the mid-1960s to the mid-1980s, the moisture content in the air over the Hexi region exhibited a significant decrease trend, but from the mid-1980s to the late 1990s, it tended to increase. Such a variation trend appears to be consistent in winter and spring and is particularly evident in the transition period between winter and spring.     

中国西部冬季降水年际与年代际变化的水汽输送差异

中国西部地区是著名的气候脆弱区,降水的多寡对其影响十分巨大。尤其是在全球变暖的背景下,西部地区的增暖、增湿异常显著,随之而来的西部地区气候变化也越来越受到关注。本研究主要分析了中国西部地区冬季降水的时空变化特征,结果表明:该地区冬季降水的最主要模态具有全区一致变化的特点,并且在20世纪80年代中期出现了一次显著的年代际突变,突变之后中国西部地区冬季降水明显增多。大气环流和水汽输送的分析结果显示,引起西部地区冬季降水年际和年代际变化的因子有着明显的差异。其中西风带水汽输送是影响西部地区冬季降水年代际变化的主要原因;而影响西部地区冬季降水年际变化的水汽则主要来自于阿拉伯海西南向的水汽输送;而且在不同年代际背景下,影响中国西部地区冬季降水的主要水汽输送通道是一致的。这些说明西部降水的预测必须要分不同时间尺度进行研究,短期气候预测需要综合考虑年际变化、年代际变化以及气候长期变化背景才会更为合理和可行。另外,西部降水年际变化因子在不同年代际背景下的稳定性,为建立该地区持续稳定的年际预测模型奠定了科学基础。     

陇东异常偏早暴雨个例分析

对2003年4月1日陇东庆城县暴雨过程的环流背景、动力、热力和水汽等条件诊断分析,旨在探讨陇东春季异常偏早暴雨的短期天气分析预报思路。结果表明：异常偏早暴雨过程前48h和24h,增温明显,地面的湿静力能量跃增,后期冷空气较强,中低层对流性不稳定层结显著,深厚的正涡度、低层的低涡辐合和高空的强辐散场发展是仲春季节产生异常偏早暴雨的主要影响因子。     

热带海温影响我国南方冬季降水年际变化的年代际差异及其成因

利用中国740个站逐月降水资料、NOAA月平均海表温度资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用统计学方法分析了近50 a(1961/1962至2010/2011年冬季)海温异常对我国南方冬季降水年际变化影响的年代际差异及其成因。结果表明:(1)中国冬季降水大致位于长江以南的我国南方地区,降水年际变化较强。1987年后,在El Niňo年中国南方冬季降水偏多。(2)中国南方冬季降水与赤道中东太平洋海温异常以及海洋性大陆西部海温异常密切相关。但相关性存在年代际差异:1987年之前,主要与海洋性大陆西部海温异常相关;1987年之后,主要与赤道中东太平洋海温异常密切相关,海洋性大陆西部海温异常次之。(3)1987年之前,海洋性大陆西部海温通过影响东亚环流形势和水汽条件影响我国南方降水;在1988年之后,海洋性大陆的影响趋于减弱,而赤道中东太平洋海温异常通过改变水汽条件影响我国南方冬季降水强度。     

兰州市空中水汽含量和水汽通量变化研究

利用历年的高空和地面资料,深入分析了兰州市空中水汽含量和水汽通量的变化特征。结果表明:(1)夏季空中水汽含量和水汽输送相对较多,冬季相对较少;2~7月是水汽含量的增长期,9~1月是递减期,8月与7月持平;97%的水汽集中在400 hPa以下;(2)兰州市空中水汽变化与降水量、降水日数、气温的变化有明显的一致性,也存在一定的差别;(3)兰州市空中水汽输送强度中心接近500hPa高度;冬季水汽日变化最大层位于700~600 hPa,这与我国东部地区空中水汽输送高度和边界层水汽日变化特征有明显的区别。     

Interdecadal Variations of Phase Delays Between Two Nino Indices at Different Time Scales

Phase delays between two Nino indices-sea surface temperatures in Nino regions 1 2 and 3.4 (1950-2001)-at different time scales are detected by wavelet analysis. Analysis results show that there are two types of period bifurcations in the Nifio indices and that period bifurcation points exist only in the region where the wavelet power is small. Interdecadal variation features of phase delays between the two indices vary with different time scales. In the periods of 40-72 months, the phase delay changes its sign in 1977: Nino 1 2 indices are 2-4 months earlier than Nino 3.4 indices before 1977, but 3-6 months later afterwards. In the periods of 20-40 months, however, the phase delay changes its sign in another way:Nino 1 2 indices are 1-4 months earlier before 1980 and during 1986-90, but 1-4 months later during 1980-83 and 1993-2001.     

春季青藏高原东部热力异常与东亚夏季风关系的年代际变化

利用1948-2002年NCEP/NCAR逐日再分析及月平均资料,分析了春季青藏高原地区大气热源的气候分布和高原东部大气热源的年代际变化特征及其异常与东亚夏季大气环流关系的年代际变化.结果表明:春季青藏高原东部大气热源在1965年存在加强突变,且1970年以后热源加强趋势十分显著.此外,春季青藏高原东部大气热源异常与东亚夏季风强弱具有年代际关系,表现为1977/1978年前春季高原东部大气热源与东亚夏季风存在负相关关系,1977/1978年后两者的关系不明显.     

我国东部夏季降水异常主模态的年代际变化及其与东亚水汽输送的关系

本文利用1958～2000年ERA-40再分析每日资料和我国516台站降水资料以及EOF方法,分析了我国东部季风区夏季降水异常主模态的年代际变化特征及其与东亚上空水汽输送通量时空变化的关系.分析结果表明了我国东部季风区夏季降水的时空变化存在两种主模态:第1主模态不仅显示出明显的准两年周期振荡的年际变化特征且也有明显的年...     

Changes of atmospheric water vapor budget in the Pearl River basin and possible implications for hydrological cycle

In this study, we thoroughly analyzed abrupt behaviors, trends, and periodicity properties of water vapor flux and moisture budget entering and exiting the four edges of the Pearl River basin based on the NCAR/NCEP reanalysis dataset by using the continuous wavelet transform and the simple two-phase linear regression technique. Possible implications for hydrological cycle and water resource management of these changes are also discussed. The results indicate that: (1) the water vapor propagating through the four edges of the Pearl River basin is decreasing, and it is particularly true for the changes of the water vapor flux exiting from the north edge of the study river basin. The transition point from increase to decrease occurs in the early 1960s; (2) The wavelet transform spectra indicate that the monthly water vapor flux through the north edge decreases and this decrease is mainly reflected by intermittent distribution of the wavelet power spectra after early 1980s. The periodicity properties of the water vapor flux through the north edge imply that the northward propagation of water vapor flux decreases after the 1980s; (3) close relations between water vapor flux, precipitation and streamflow implies that the altered hydrological cycle in the Pearl River basin is mainly manifested by seasonal shifts of water vapor flux after early 1960s. One of the direct consequences of these changes of water vapor flux is the seasonal transition of wet and dry conditions across the Pearl River basin. Regional responses of hydrological cycle to climate variation/change could be different from one river basin to another. Hydrological responses of the Pearl River basin to the global warming are mainly demonstrated by seasonal shifts of precipitation changes: winter comes to be wetter and summer tends to be dryer. The finding of the seasonal transition of precipitation in the Pearl River basin is of great scientific and practical merits in basin scale water resource management in the Pearl River basin under the changing climate and global warming in particular.