山东省极端气温偏态性分布和变化特征

采用山东省1961—2010年夏季日最高气温和冬季日最低气温数据,基于Box-Cox变换,分析了山东省极端高温、极端低温偏态性分布特征与变化趋势。结果显示,极端高温偏态系数具有较为显著的海陆分布特征,呈现由东南向西北左偏相对减弱,且夏季异常高温出现几率有所增加。极端低温偏态指数分布受地形和纬度的双重影响,左偏和右偏的地区接近,各占半数。在气候态,由Ⅰ态经Ⅱ态过渡到Ⅲ态的过程中,山东省大部分地区夏季极端高温偏态指数和冬季极端低温偏态指数均处于不断升高的状态,表明大部分地区夏季出现异常高温的几率处在增加的趋势中,而冬季出现异常低温的几率处在减少的趋势中。     

东北地区夏季降水极值空间演变特征

利用 1959～2000年东北地区 93个测站逐日降水资料 ,分析了东北地区夏季严重干燥事件、极端连雨事件和暴雨事件等降水极值的空间分布特征。研究结果表明 :近 42a间东北地区夏季年平均发生严重干燥事件为 0.9～ 2.4次 ,严重连雨事件为 0.7～ 3.0次 ,暴雨日数为 0.3～3.0d ;东北地区夏季严重干燥事件、暴雨强度和暴雨量呈现不同程度的增加趋势 ,严重干燥事件和暴雨量的增加趋势更为明显 ;年平均极端连雨事件和暴雨日数全区总体表现为减少的趋势 ,呈现出东北大部分地区暴雨强度增加、暴雨日数减少、降水时段集中 ,干旱发展的演变特征。     

辽宁地区夏季高温极值预测模型

利用1957-2006年辽宁地区夏季23站极端最高气温资料和国家气候中心气候监测室的74项环流特征量资料,应用EOF方法对高温极值样本进行分解,研究辽宁极端高温的时空分布规律。结果表明：第一特征向量表现为区域整体一致的特征,中心区位于辽西北、辽北,第二、三特征向量空间分布表现为东西部反位相和南北反位相的特征。普查了前3个时间系数与前期环流指数的相关关系,认为前3个时间系数的显著影响因子是不同的。采用CSC准则确定最优预测因子,分别建立各时间系数的回归统计模型,并对高温极值历史拟合序列进行回报检验和预测检验。回报结果表明,各站的历史拟合率都保持在一定水平,但拟合率在辽西地区较差。各年的历史拟合率极不均衡,多数年份较为稳定,但个别年份拟合率较低。未来3 a试验性预测效果逐年下降,模型对未来1 a预测能力较好,可以作为业务预测的参考。     

导线覆冰极值的概率分布模拟及其应用试验

利用南方地区多个气象站和电力部门观冰站的导线覆冰逐日冰厚资料,将广义极值分布和广义帕雷托分布引入导线覆冰的概率模型研究中,通过超门限覆冰次数的泊松分布拟合检验,结合H ill图解,提出了基于超门限峰值法门限值的确定方法;对两种分布在导线覆冰极值模型拟合的适用性研究表明,广义帕雷托分布对各站覆冰冰厚极值的拟合精度最高;重现期冰厚极值估计随样本长度的变化分析表明,广义帕雷托分布模型极值估计的稳定性比广义极值分布强,一般样本容量达到25 a左右时,广义帕雷托分布重现期冰厚极值的估计趋于稳定,可以作为短序列下估计导线覆冰极值的较好方法。     

西南地区夏季高温热浪时空分布特征及其成因

利用98个测站逐日最高气温资料和ERA-interim再分析数据集,对1979~2018年西南地区夏季高温热浪的时空分布特征及其年际变化异常成因进行研究。结果表明:(1)气候平均西南地区夏季高温热浪频次从东南向西北减少,空间差异显著。近几十年来,西南地区高温热浪总体上显著增多,并表现出明显的年际和年代际变化特征。(2)EOF分解第1模态主要表现为全区一致型,可以反映西南地区夏季高温热浪变化的主要特征。第2模态空间分布大致呈现出南正北负的反相变化特征。(3)西南地区高温热浪偏多可能与对流层中层青藏高原以东至朝鲜半岛的明显高压异常相联系。在这个高压异常的控制下,西太平洋副热带高压向西移动,这有利于西南地区降水减少,云量减少,到达地表的太阳短波辐射增加。同时,东亚西风急流位置北移,可以阻止来自中高纬的冷空气入侵西南地区,引起这里降水减少干旱频发。最终,异常干燥和炎热的地表条件,与有利的大气环流背景相配合,从而造成西南地区夏季高温热浪事件的发生。     

广西一日最大降水量的极值分布

本文讨论了用Ⅰ、Ⅱ型极值分布和韦伯尔分布来拟合一日最大降水量的概率分布函数的方法。为广西一些台站的一日最大降水量选配了分布函数,并讨论了拟合效果。根据所配的分布函数,计算了广西一些台站部分重现期对应的一日最大降水量极值及确定任一极值的重现期的方法。     

2022年夏季我国高温干旱特征及其环流形势分析

在气候变暖背景下,2022年夏季我国出现1961年以来平均气温最高和降水量次少的气候异常,并伴有最强的全国性（东北地区除外）高温过程和长江中下游及川渝地区大范围强伏旱。针对这次高温干旱的持续性和极端性,本文基于2022年6—8月全国2162个气象站逐日最高气温和降水量以及NCEP(National Centers for Environmental Prediction)/NCAR(National Center for Atmospheric Research)逐日再分析资料等,分析其时空分布特征及环流形势,将对今后我国南方地区夏季高温干旱不同时间尺度的预报预测有一定参考价值。结果表明：2022年夏季,全国76.0%的站共出现48 198次高温,其中36.6%的站累计出现3001次极端高温事件,20次以上极端高温事件的站点均分布在四川盆地,高温状况远超21世纪以来的典型高温年份。全国性的高温过程从6月13日持续到8月30日,共计79 d,高温最强时段在8月11—24日。按照高温发生站次、持续时间、影响范围、强度等由强到弱综合排序,依次是华东、西南、华中、西北、华北和华南地区,其中西南...     

海河流域降水极值的时空演变特征

利用海河流域104个测站逐日降水资料,研究了海河流域过去47年中降水极值时空变化趋势,从降水极值变化的角度解释了海河流域旱涝的演变特征。结果表明:近47年来,海河流域的降雨量、小雨日数、暴雨日数、湿涝事件、日最大降水量均表现出明显减少趋势,干旱事件表现出显著增加趋势,加剧了海河流域干旱化程度。海河流域降水极值空间变化趋势在大部分区域表现为干旱化倾向,尤其是在海河流域东南部区域干旱化程度最为显著。降水的极值变化致使降水时空分布变得更加不均匀,使得海河流域干旱事件发生频率和强度增加,从而对流域内生态、环境和社会经济系统产生深远的影响。     

我国主要城市高温热浪时空分布特征

采用1951-2005年全国主要省会城市逐日最高气温资料,探讨了主要大城市近50年的年高温日数、热浪过程的时空变化特征.分析结果表明:长江流域地区是我国连续5天以上长时间高温热浪过程频发区.全国主要省会城市历年高温日数变化,自东南向西北呈现出的这种“增—减—增”的趋势,但是近年来绝大多数城市呈现增温趋势.不同地域的高温呈现不同的季节内分布特征,高温出现的早晚和强度有明显差别.     

热带气旋强度极值变化特征及其分布模型研究

利用1949—2009年西北太平洋生成热带气旋以及登陆广东热带气旋的强度资料,讨论了其极值变化特征,并对比了极值Ⅰ型和广义极值两种概率分布函数的3种拟合方案对西北太平洋生成和登陆广东热带气旋的5个强度极值序列的拟合效果。结果表明:CMA-STI和JTWC的2套资料的西北太平洋生成热带气旋强度极值在1949—2009年都有显著减弱趋势,CMA-STI的极值序列在1988年前后出现突变,而这种突变可能是由于定强手段变化引起的。CMA-STI登陆广东热带气旋强度极值在1988年前后也出现明显变化,但未能通过突变检验。热带气旋登陆广东时的极端最低气压以年际振荡为主,1988年前后没有明显变化。对西北太平洋生成和登陆广东的热带气旋的5个强度极值序列,选用的3种拟合方案都是适用的,并且所得拟合分布结果较为接近,其中以广义极值方案的拟合误差最小,拟合效果最好。      

甘肃省极端最高气温的气候特征分析

利用1961—2004年甘肃省80个气象站夏季极端最高气温的标准化资料,运用EOF,REOF等方法,对甘肃省44年夏季(6—8月)极端最高气温的空间分布、时间演变特征等进行了详细分析。结果表明:第一特征向量反映了甘肃省极端最高气温受大尺度天气系统影响下的高温一致性;第二特征向量反映了甘肃省极端最高气温南北相反的差异。甘肃省极端最高气温空间异常可分为4个气候区,即甘肃省中部、陇东南部、河西中部和甘南高原区。各气候区极端最高气温的变化趋势相似:从20世纪60年代到90年代,甘肃省大部分地区夏季极端高温是升高的,极端最高气温90年代最高,其次是70年代,60年代最低;在70年代初期,大部分地区的极端高温发生了一次由低到高的转折性变化。     

基于概率加权估计的中国极端气温时空分布模拟试验

引入一种计算简便、有效性高,并可代替极大似然法的优良参数估计方法--概率加权法(PWM),利用Gumbel分布对中国极端气温时空变化特征作"当前"与"未来"气候的模拟试验.结果表明,这种方法具有较高的拟合优度.利用适应性较强的Weibull分布拟合中国逐日高(低)气温的原始分布,在此基础上,借助于蒙特卡洛随机模拟产生未来平均气候情景下的极端高(低)气温统计概率特征.模拟试验表明,在未来气候条件下,若平均气温升高1.0℃,中国各大区域极端高(低)气温的概率有一定的变动规律可寻.     

近40年南方高温变化特征与2003年的高温事件

利用从全国743个站点数据集中挑选出的江南、华南地区的121个站点1961-2004年逐日日最高气温和日平均气温资料,分析了近40多年来我国南方地区最高气温的变化特征。结果表明：2003年夏季江南、华南地区出现大范围异常高温天气。虽然在1961-2004年间,江南、华南地区年平均最高气温和年平均气温均有增加趋势,但夏季极端高温事件（≥35℃日数）并没有显著增加的趋势。分析最高气温的概率分布特征,得出2003年夏季江南、华南地区出现的极端酷热天气,只是年际变化的表现,而不是长期变化趋势的反映。     

2013年夏季西太平洋副高异常特征及其对湖南高温干旱的影响

利用湖南96个测站的逐日降水、日最高气温和NCEP/NCAR再分析资料、海温资料,分析了2013年夏季西太平洋副热带高压异常活动特征、成因及其对湖南高温干旱的影响。结果表明,2013年夏季西太平洋副高异常偏西、偏强,使得湖南一直处在高压下沉气流控制下,形成持续高温干旱天气。造成副高变异的原因主要有:(1)2012年冬季至2013年春季,赤道东太平洋海表温度持续偏低,印度洋—赤道西太平洋海表温度持续偏高,使得Walker环流和Hadley环流的上升和下沉运动得到加强,西太平洋副高西伸、加强;(2)南亚高压一次次东伸,通过强烈高空负涡度平流的动力强迫,造成西太平洋副高区内的下沉运动,导致副高稳定维持,天气晴热高温;(3)西风急流较常年偏北,纬向环流偏强,导致副热带高压在偏北位置稳定维持,200 h Pa高空辐合增强,辐合中心位于30°N以北,造成500 h Pa副高下沉运动区位置偏北、偏强。     

Effects of Urbanization on Extreme Warmest Night Temperatures During Summer near Bohai

Many previous studies have focused on the impacts of urbanization on regional mean temperatures. Relatively few have analyzed changes in extreme temperatures. Here, we examine the impact of urbanization on extreme warmest night temperatures from 33 stations in the Bohai area between 1958 and 2009. We compute the Generalized Extreme Value（GEV） distribution of extreme warmest night temperatures and analyze long-term variations in its characteristic parameters. A new classification method based on the factor analysis of changes in extreme night temperatures is developed to detect the efects of urbanization in diferent cities. Of the three parameters that characterize the GEV distribution, the position parameter is the most representative of long-term changes in extreme warmest night temperatures. During the period of rapid urbanization（i.e., after 1978）, all three parameters of the GEV distribution are larger for the urban station group than for the reference station group, so are the magnitudes of their variations, and the urban areas have been experiencing higher extreme warmest night temperatures with larger variability. Diferent types of cities in the Bohai area have all experienced an urban heat island efect, with an average urbanization efect of approximately 0.3 per decade.     

山东省夏季极端高温异常气候变化特征分析

运用REOF、9点二项式平滑滤波、累计距平、合成分析等方法，对山东省夏季极端高温的年代际变化、异常空间分布、时间演变特征、与赤道东太平洋海温异常的关系进行了较为详细的诊断分析，结果表明：从20世纪50年代到90年代，山东省夏季极端高温大部分地区是降低的，80年代降到最低，90年代有所回升，且在60年代末70年代初，大部分地区发生了一次由高向低的转折性变化；容易出现异常的区域为鲁西北、鲁西南、鲁南的临沂地区和山东半岛地区中部；与赤道东太平洋海温主要为负相关关系，前期为暖(冷)水期时，极端高温偏低(偏高)，高温日数减少(增多)。     

Distribution Characteristics of the Intensity and Extreme Intensity of Tropical Cyclones Influencing China

To address the deficiency of climatological research on tropical cyclones(TCs) influencing China, we analyze the distributions of TCs with different intensities in the region, based on the best-track TC data for1949–2011 provided by the Shanghai Typhoon Institute. We also present the distributions of 50- and 100-yr return-period TCs with different intensities using the Gumbel probability distribution. The results show that TCs with different intensities exert distinctive effects on various regions of China and its surrounding waters. The extreme intensity distributions of TCs over these different regions also differ. Super and severe typhoons mainly influence Taiwan Island and coastal areas of Fujian and Zhejiang provinces, while typhoons and TCs with lower intensities influence South China most frequently. The probable maximum TC intensity(PMTI) with 50- and 100-yr return periods influencing Taiwan Island is below 890 hPa; the PMTI with a50-yr return period influencing the coastal areas of Fujian and Zhejiang provinces is less than 910 hPa, and that with a 100-yr return period is less than 900 hPa; the PMTI with a 50-yr return period influencing the coastal areas of Hainan, Guangdong, and the northern part of the South China Sea is lower than 930 hPa,and that with a 100-yr return period is less than 920 hPa. The results provide a useful reference for the estimation of extreme TC intensities over different regions of China.     

对我国极端高温事件阈值的探讨

利用我国1951-2008年逐日最高气温资料集,进行缺测资料的恢复整理,得到较完整的1961-2008年224站逐日最高气温资料集.在此基础上,采用两种基于正态分布的传统阈值计算的方法(方法1,方法2)和该文提出的基于实际样本频率分布的阈值计算方法(方法3),对我国高温阈值的确定进行比较研究.结果表明:该文提出根据最高...     

重庆极端高温的变化特征及其对区域性增暖的响应

利用重庆1961-2006年31个站逐日最高温度资料,统计出年极端高温发生频次、年极端高温强度、年极端最高温度,分析了它们近46年来的变化情况.结果表明:近46年来重庆年极端高温发生频次呈西减东增的趋势,但增加/减少趋势并不显著.年极端高温的强度和年极端最高气温均在不断增强.年极端高温发生频次的增加对于重庆区域增暖的响应最显著,而年极端最高温度的升高比年极端高温频次的增加对重庆区域性增暖的响应偏弱,但又比年极端高温强度的增强对重庆区域性增暖的响应程度要偏强.     

Long-Term Trends in Extreme Temperatures in Hong Kong and Southern China

The observed long-term trends in extreme temperatures in Hong Kong were studied based on the meteorological data recorded at the Hong Kong Observatory Headquarters from 1885-2008. Results show that, over the past 124 years, the extreme daily minimum and maximum temperatures, as well as the length of the warm spell in Hong Kong, exhibit statistically significant long-term rising trends, while the length of the cold spell shows a statistically significant decreasing trend. The time-dependent return period analysis also indicated that the return period for daily minimum temperature at 4°C or lower lengthened considerably from 6 years in 1900 to over 150 years in 2000, while the return periods for daily maximum temperature reaching 35°C or above shortened drastically from 32 years in 1900 to 4.5 years in 2000. Past trends in extreme temperatures from selected weather stations in southern China from 1951-2004 were also assessed. Over 70% of the stations studied yielded a statistically significant rising trend in extreme daily minimum temperature, while the trend for extreme maximum temperatures was found to vary, with no significant trend established for the majority of stations.