近50年东北地区热量资源变化特征

利用1951—2005年东北地区100个气象站日平均气温资料,得出各年代稳定通过10℃,0℃积温及其持续天数和起止日期分布的变化,进而分析了气候变暖背景下东北地区热量资源的变化特征。结果表明:东北地区气温持续增暖,线性趋势达0.4℃/10 a,较我国其他地区更为显著,且与各热量资源指标有较好的相关性。东北地区气候变暖使得稳定通过10℃,0℃积温普遍显著升高,且稳定通过10℃,0℃积温的持续天数也普遍显著增加;稳定通过10℃,0℃积温和持续天数的等值线在东北平原和相对平坦的内蒙古高原向北大幅度推进,而在山区有向高海拔地区抬升的趋势;稳定通过10℃,0℃积温持续天数普遍增加是受到起始日期提前和终止日期延后的影响,而且起始日期提前比终止日期延后的影响更明显。东北地区热量资源的变化有利于东北地区粮食产量的提高和稳定。     

1990年以来鲁南地区热量资源的变化及未来趋势

为了解1990年以来鲁南地区热量资源变化情况,将资料分为近15 a(1991—2005)及前30 a(1961-1990年)两组,用K-W检验分析两组样本是否有显著差异,并用一元线性回归模型的回归系数估算未来气候变暖时热量资源的变化。结果表明:1991-2005年鲁南地区与前30 a相比,年平均气温明显升高,≥0℃及≥10℃积温及持续日数明显增加,无霜期明显延长,热量资源显著增加。当未来气候变暖时,年平均气温每升高1℃,≥0℃积温将增加308~309℃.d,持续日数延长15~16天,≥10℃积温将增加235~248℃.d,持续日数延长6~8天,无霜期将延长9~14天。     

1961—2010年博乐市热量资源变化特征

根据新疆博乐国家基本气象站1961-2010年的气温、无霜冻期以及≥10℃积温等资料,使用线性回归、t检验突变检测等方法,对博乐市近50a热量资源的变化特征进行了研究。结果表明, 近50a来博乐市热量资源呈明显的增加趋势：年均气温以0.43℃/10a的趋势极显著升高,年均最高、最低气温亦呈极显著升高趋势,最低气温的上升速率为最高气温的2.3倍;四季中,冬、秋季气温上升最明显,其对年气温的持续升高贡献最显著。终霜冻提前,初霜冻推迟,无霜冻期延长20d。≥10℃的初日提前,终日推迟,活动积温以94.2℃.d /10a的速率极显著地增加。1961-2010年间,各热量要素先后发生了气候突变;热量资源增加对博乐市农业生产具有积极影响,但同时也会产生一些负面作用,因此,应采取趋利避害的技术手段,促进农业生产的稳定而持续发展。     

基于GIS技术的三江平原热量资源评价

基于GIS技术,使用黑龙江省气象观测站和农垦、森工系统观测站的气温资料,以及数字高程模型(DEM)资料,运用趋势面分析法和线性内插法得到三江平原栅格化的热量资源数据。分析表明,三江平原纬度和高度因子对各项热量指标分布均有影响,经度因子主要影响年平均气温、4月平均气温、7月平均气温、≥0℃积温和≥10℃积温;佳木斯西部、双鸭山西部、鸡西大部热量资源较丰富,而青黑山、完达山、老爷岭和太平岭等地区热量资源相对较差。分析结果为合理开发利用三江平原热量资源提供了依据。     

沈阳地区农作物生长季热量资源变化特征

利用1958-2009年沈阳地区7个气象站逐日平均气温资料,采用常规统计方法分析了农作物生长季界限温度的热量资源变化趋势。以此为当地在气候变暖的环境下,调整农业种植结构,探讨因升温所带来的利弊关系,促进农业经济稳步发展。结果表明：沈阳地区农作物生长季各界限温度普遍存在始日提前、终日椎后,持续时间延长,积温明显增多的变化趋势。〉10℃持续日数趋势延长11d,活动积温趋势增加340℃·d;≥5℃持续日数趋势延长13d,积温趋势增加359℃·d;≥10℃持续日数趋势延长12d,积温趋势增加305℃·d;≥20℃持续日数趋势延长8d,积温趋势增加326℃·d。初（终）日的地域分布特点为城市早（晚）于乡村、南部早（晚）于北部;不同界限温度下的积温变化特征为城市多于乡村、南部多于北部。     

用小波分析商河县近40年热量资源变化特征

使用商河县1971—2010年的日平均气温资料,得出稳定通过0℃,10℃积温资料,进而利用小波分析近40a商河县热量资源的变化特征。分析发现:商河县气温持续增暖,线性趋势达到0.17℃/10a,稳定通过0℃,10℃积温与气温变化显著相关也呈增加趋势,且逐年变化有多尺度震荡周期特征。稳定通过0℃,10℃积温持续天数也显著增加。通过分析研究商河县热量资源的变化特征,有助于进一步认识商河县热量资源的变化趋势和周期性特征。     

沈阳地区农作物生长季热量资源变化特征

利用1958-2009年沈阳地区7个气象站逐日平均气温资料,采用常规统计方法分析了农作物生长季界限温度的热量资源变化趋势。以此为地方在气候变暖的环境下,调解农业种植结构,掌握因升温所带来的利弊关系,促进农业经济稳步发展。结果表明：沈阳地区农作物生长季各界限温度普遍存在始日提前、终日推后,持续时间延长,积温明显增多的变化趋势。≥0℃持续日数趋势延长11 d,活动积温趋势增加340 ℃?d;≥5℃持续日数趋势延长13 d,积温趋势增加359℃?d;≥10℃持续日数趋势延长12 d,积温趋势增加305 ℃?d;≥20 ℃持续日数趋势延长8 d,积温趋势增加326 ℃?d。初（终）日的地域分布特点为城市早（晚）于乡村、南部早（晚）于北部;不同界限温度下的积温变化特征为城市多于乡村、南部多于北部。     

气候变化背景下河北夏玉米生长季热量资源利用率时空变化

探究夏玉米生长季热量资源利用率的时空分布特征,可为夏玉米品种布局调整、保障高产稳产提供理论依据。基于河北省夏玉米主产区15个农业气象观测站1981—2019年逐日气象数据、玉米及后茬轮作小麦的发育期观测数据,利用回归分析及空间插值等方法,分析气候变化背景下夏玉米生长季热量资源利用率时空变化。结果表明,1981—2019年河北省夏玉米潜在生长日数无显著变化、潜在积温显著增加（P<0.05）;生长季热量资源利用率显著增加（P<0.05）,生长日数利用率从1981年的80.4%提高到2019年的94.5%,积温利用率从1981年的84.5%提高至2019年的94.9%。河北地区夏玉米潜在生长季日数、潜在积温呈现南多北少的空间分布;生长日数利用率及积温利用率整体呈现南低北高的分布特征,其中廊坊地区生长日数利用率及积温利用率均较高（95%以上）,邯郸生长日数利用率较低（85%以下）。1981—2019年夏玉米花前积温与花后积温气候倾向率分别为19.6、58.7℃·d·（10 a）-1,花后积温的上升速度明显高于花前积温,积温比呈现明显下降趋势,从1981年的1.6下降到2019年的1...     

1961—2018年陕西极端气温时空变化特征

基于陕西1961—2018年94个气象台站逐日气温资料,选取世界气象组织(WMO)提出的10种极端气温指数,分陕北、关中和陕南三个气候区,采用线性趋势分析、Mann-Kendall突变分析和Morlet小波分析,分析了陕西极端气温事件的时空变化特征.结果表明:陕西各极端气温指数在近60 a发生了显著变化,热指数的增加趋...     

近20年气候变暖对东北农业生产水热条件影响的研究

针对东北气候变化影响研究中对增温正效应关注较多, 而对水热匹配等综合影响研究不够的情况, 利用东北地区1961~2000年56个气象站的气象资料, 对近20年东北气候变暖的特点, 温度升高的同时大气干湿程度及水热匹配状况的变化等相关现象进行了较详细的分析。提出东北气候变暖主要表现于冬季, 20世纪90年代变暖明显, 南部大于北部; 夏季增温幅度有限, 不很稳定, 仍时有温度偏低发生, 并同时出现高温日数增多等极端异常气候事件; 最低温度升高幅度大于最高温度的升高幅度, 导致温度日较差变小, 冬季更加明显; 大气水分盈亏状况和水热状况在10年时间尺度上没有明显的变化, 但20世纪90年代中后期出现暖干化趋势, 并由春季转至夏季, 西部和南部比较明显, 对农作物不利等结论。为克服盲目性, 客观评估东北气候变化及其影响, 正确进行农业布局和种植结构调整提供一定的科学依据。     

华北霾日的时空分布特征分析

利用1961—2011年共51 a华北地区50个站冬季及12月—2月逐月不同级别的霾日资料,研究了华北地区霾日的时空分布特征,结果发现:霾日的分布很不均匀,霾日大值区大多为工业城市、高度发达的城市以及煤炭生产基地,"浊岛"现象明显,华北地区霾日大值区呈西南—东北向分布,来自京津冀外区域的污染物跨城市群输送的影响非常显著。研究还表明,除山西平均霾日一直呈增长趋势外,其他地区霾日近年均呈下降趋势。从各大城市的变化特点看,太原、石家庄和呼和浩特呈一致的增长趋势,济南市、北京市和天津市的霾日均呈下降趋势。大城市冬季霾日出现最多的集中在12月和1月。     

基于UTCI指数的1980—2019年中国夏季人体舒适度变化特征分析

基于ERA5-HEAT再分析资料中的通用热气候指数（UTCI）数据,利用旋转经验正交函数（REOF）方法将我国划分为8个区,分别为长江、华南、华北、西北、东北、北疆、南疆和西部地区。分析了1980—2019年我国夏季不同地区人体舒适度的变化特征,并初步解释了UTCI变化的原因。主要结论如下：我国夏季UTCI呈不断增加趋势,其中西北地区增速最快（平均增率为0.053℃/a),且西部、西北和南疆地区夜间UTCI相较白天增加更明显,主要表现为这些地区的UTCI最小值增率分别较其最大值增率偏高了112%、34%和33%。随着UTCI的上升,我国大部分地区（西部除外）的热不舒适天数及发生热不舒适持续事件的频次都呈增加趋势,其中增率最大的区域是华北地区,分别为1.7 d/(10 a)和2.4次/(10 a)。从气候影响因子的分析发现,我国夏季UTCI增加的原因是气温、露点温度和平均辐射温度的增加以及风速的减少。其中,气温是UTCI增加的主要气候因子,平均贡献率为49%;辐射是大部分地区（西部和华南除外）的第二大因子,而其他因子对UTCI的贡献率主要与各地区的变率大小有关。     

1960-2013年中国地表潜在蒸散发时空变化及其对气象因子的敏感性

基于中国107个气象站点的常规观测资料,采用Penman-Monteith公式计算了1960-2013年的逐日潜在蒸散发（ET0）,分析了中国5大区域的ET0对最高温度、最低温度、2m风速、日照时长、平均气压、相对湿度和地表温度的敏感性及其分区特征。结果表明：（1）模拟的从1960-2013年平均ET0和与蒸发皿蒸散发量之间的比值为0.55,各逐站点的ET0与蒸发皿蒸散发的相关系数为0.84-0.98（剔除观测值为0的情况的样本）之间和0.42-0.81（未剔除观测值为0的情况的样本）。（2）本研究中模拟的ET0以6.75mm/10a的速度呈现出下降的趋势。敏感性分析表明,在1960-2013年间的全国范围内,最高气温和最低气温分别增加0.68℃和1.54℃,相应地导致ET0增加12.81mm和14.13mm;风速减少0.51m/s,日照时长减少0.61h,相对湿度减少2.84%,将分别导致蒸散量减少48.08mm,21.5mm,204.49mm,这能很好的解释“蒸发悖论”问题。（3）对中国不同地理分区的ET0,在东北区域、华北区域、和西北区域,蒸散量最敏感的气象因子是相对湿度,其次是风速;在西南区域和华中和华东区域,蒸散量最敏感的气象因子是相对湿度,其次是日照时长。     

Spatial and temporal changes in aridity index in northwest China: 1960 to 2010

Northwest China is the driest region in China and the regional climate fluctuated dramatically during the last century. Aridity index, as the ratio between potential evapotranspiration and precipitation, is a good indicator to represent regional climate character. In this study, the change and attribution of the aridity index was investigated in northwest China using the observed climate data from 80 national meteorological stations during 1960–2010. The spatial and temporal variabilities of the aridity index shows that the annual aridity index decreased significantly (P?<?0.05) by 0.048 year^?1, indicating that northwest China became wetter from 1960 to 2010. A differentiation equation method was used to attribute the change in aridity index to climate variables. The results indicate that the aridity index was most sensitive to the change in precipitation, followed by vapor pressure, solar radiation, wind speed, and air temperature. Increase in air temperature should have led to an increase in aridity index, but this effect had been offset by the increase in precipitation and vapor pressure and the decrease in wind speed. Increasing precipitation, which contributed 91.7 % of the decrease in the aridity index, was the dominant factor to the decrease in the aridity index in northwest China from 1960 to 2010.     

中国1960-2016年风能资源的时空分布特征

基于462个气象观测站1960–2016年共57年的近地面风速日资料,利用克里格空间内插,最小二乘法,相关系数检验和经验正交函数分解(EOF)等方法分析了年均和各个季节中国区域风速及有效风能密度的时空变化特征。研究结果表明:在中国北部和部分沿海地区年平均风速在3 m s-1以上,有效风能密度在75 W m-2以上,而在中国南部地区平均风速和有效风能密度均较小。近五十多年以来,中国区域年均和季节平均风速呈明显下降趋势,北部地区春季递减率最大,沿海地区冬季递减率最大。广东部分地区年平均风速有增大的趋势,西南,华南和华中西部地区年平均风速变化不大。平均风速大的区域,递减率也大。年平均风速和年有效风能密度的主要空间分布模态表现出高度的一致性,均呈现逐年减小趋势。中国风速及风能资源的减小趋势,主要与全球变暖及土地利用变化有关。