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...     

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。     

西北地区热量资源对气候变化的响应特征

基于西北5省（区）150个测站1961～2003年历年日平均气温,引入气候趋势系数和气候倾向率,对〈0℃负积温、〉0℃和〉10℃积温对气候变化的响应特征进行分析。采用EOF分解后的时间系数,利用小波和M-K分析方法,对〈0℃负积温、〉0℃和〉10℃积温的时间演变特征进行分析。结果表明：西北地区〈0℃负积温表现为全区一致增加趋势,平均气候倾向率为52.9℃/10 a,增长最快;〉0℃积温的平均气候倾向率为50.7℃/10 a,西北地区〉10℃积温的平均气候倾向率为49.3℃/10 a,增长最慢。〈0℃负积温、〉0℃和〉10℃积温均从1986年开始增加,在1995年后增加趋势更加明显。1987年是负积温显著增温的突变年份,〉0℃积温在1996年前后发生突变,〉10℃积温在1995年前后发生突变。小波分析结果呈现出〈0℃负积温存在准6 a和准9 a的振荡周期;〉0℃和〉10℃积温存在准8 a变化周期。     

喀什市热量资源对气候变化的响应特征及对农业的影响

利用新疆喀什市气象局1971—2010年逐日气象资料,运用线性回归、P检验、Mann-Kendall突变检验等方法分析了喀什市热量资源对气候变化的响应特征及对农业的影响。结果表明：近40a喀什市年平均气温呈极显著上升趋势,并于2000年发生了增暖性突变;无霜期明显延长,于1999年从一个相对偏短期跃变为一个相对偏长期;各界限温度积温和持续日数均呈增加趋势;0℃积温在2004年发生了由少到多的突变,20℃初、终日,持续日数,活动积温均在1999年发生了突变,其它各级农业界限温度出现日期、持续日数及活动积温未出现气候突变现象。喀什市热量资源整体增加趋势对农业生产有利。     

宁夏贺兰山东麓葡萄园小气候特征

利用贺兰山东麓葡萄产区2019年8套小气候站和银川国家基准站(简称“银川站”)气象资料,对比分析银川站与葡萄园小气候代表站美域酒庄气候差异,以及美域酒庄气象要素垂直变化、同一气候区4个酒庄和5个子产区酒庄小气候差异。结果表明：(1)美域酒庄与同区域银川站各气象要素均存在差异。(2)在典型晴天10 cm地温日波动最大,40 cm最平稳,日平均地温秋、冬季典型晴天表现为10 cm<20 cm<40 cm,春、夏季典型晴天表现为10 cm>20 cm>40 cm。月、生长季和年平均50、150 cm两高度空气相对湿度差异不明显。(3)同一气候区,4个酒庄小气候受地势、海拔和土壤类型影响较大。砾石含量越高,气温越高;海拔越高,相对湿度越小、风速越大;处于山前海拔较低的留世酒庄生长季降水最多,轩尼诗酒庄降水最少。(4)5个子产区酒庄由南至北降水、空气相对湿度和光合有效辐射逐渐减小,气温逐渐升高。     

青藏高原冬季积雪时空变化特征EOF分析

通过对青藏高原冬季积雪的EOF分析．揭示了青藏高原冬季积雪的时间变化和空间分布特征，分析出高原冬季积雪的突变现象．对青藏高原冬季积雪时空变化规律提出了自己的观点。     

青藏高原冬季积雪时空变化特征EOF分析

通过对青藏高原冬季积雪的EOF分析,揭示了青藏高原冬季积雪的时间变化和空间分布特征,分析出高原冬季积雪的突变现象,对青藏高原冬季积雪时空变化规律提出了自己的观点.     

气候诊断分析中的相空间EOF方法

将相空间技术和EOF展开相结合，提出了相空间自然正交展开新方法，并由此分析了四川降水、温度变化的层次结构、突变特征和相互关系．     

河北省冬小麦生育期热量资源变化分析

利用京、津、冀区域80个气象观测站196l～2010年观测资料,重点分析了河北省冬小麦种植区的积温、生育期及负积温的时空分布、年际变化和年代际变化。结果表明,随着全球气候变暖,小麦越冬前的积温及生育期、返青后的积温及生育期,总的分布呈自北向南增加的趋势,小麦越冬前积温增加最多的是东北部,平均每10 a增加13.0℃,增加最少的是中部,平均每10 a增加8.4℃。小麦返青后的积温增加最多的是北部,平均每10 a增加40.9℃,增加最少的是中部,平均每10 a增加30.7℃。小麦越冬期间负积温的绝对值南部明显少于北部,并且由南向北逐渐增大,近50 a冬季负积温绝对值下降,尤其是1988年以来气候变暖明显,不易发生冻害,对冬小麦安全越冬有利。     

1951--2006年南京气温变化特征

利用南京市1951年1月-2007年4月逐日温度观测资料,分析了南京市平均气温、极端气温、冷积温和热积温的变化趋势和特征。结果表明,在全球气候变暖的背景下,56a来南京平均气温明显上升,尤其是春、冬季升温显著,且春季升温大于冬季升温,而年极端最低气温和冷积温显著上升,年极端最高气温和热积温略有下降;冷冬皆分布在20世纪80年代以前,暖冬主要分布在90年代以后;春季提前并略有加长;夏季加长了约4候;秋季延迟并缩短了约2候;冬季缩短了约3候。     

1951-2006年南京气温变化特征

利用南京市1951年1月-2007年4月逐日温度观测资料,分析了南京市平均气温、极端气温、冷积温和热积温的变化趋势和特征。结果表明,在全球气候变暖的背景下,56a来南京平均气温明显上升,尤其是春、冬季升温显著,且春季升温大于冬季升温,而年极端最低气温和冷积温显著上升,年极端最高气温和热积温略有下降;冷冬皆分布在20世纪80年代以前,暖冬主要分布在90年代以后;春季提前并略有加长;夏季加长了约4候;秋季延迟并缩短了约2候;冬季缩短了约3候。     

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。     

内蒙古近50年生长季日照时数变化特征

内蒙古生长季日照时数明显减少的趋势会对当地的农业生产有不利的影响.通过分析内蒙古自治区20个气象站1961-2010年生长季日照地面观测资料,用最小二乘法、累积距平、滑动t检验等方法分析了内蒙古地区近50年生长季的日照时数变化特征,揭示其主要的变化规律.结果表明:①内蒙古生长季近50年日照时数呈减少趋势,中部地区减少速率最大(-29.4 h/10a),西部地区其次(-19.10h/10a),东部地区最小(-14.7 h/10a).②内蒙古生长季日照时数在1978年附近存在一次显著突变,表现为日照时数的急剧减少;但其在减少的过程中有两次微弱的反弹.③生长季各月的日照时数变化趋势基本一致,呈现为不同速率的减少趋势.其中6月减少最多,其次是5、9、7、8月,4月减少最慢.     

甘蔗引种的农业气候条件分析及栽培技术初探

根据甘蔗生长发育对气候条件的具体要求，讨论了吐鲁番的气候对引种甘蔗的利弊程度，并结合甘蔗引种的田间试验，提出了吐鲁番地区引种甘蔗应采取的趋利避害的技术措施。     

祁连山区近40年气候变化特征

利用祁连山附近30个测站1960－2000年的气温和降水资料，采用EOF和REOF等方法，分析了近40年来祁连山附近气温和降水的时空分布特征。结果表明：祁连山附近气温在空间上具有很好的一致性，年平均气温的第一主成分的方差贡献可占总方差的75％左右。夏季气温的一致性较其它季节略差。根据REOF分析，四季及年平均气温可分为河西走廊区、祁连高原区和祁连山东端区。除祁连山东端气温变暖从90年代后期开始外，其他地区与全国大部分地区一样，都是从80年代中期开始，特别是90年代后期增温明显。祁连山附近降水的一致性比气温差，占总方差的30％左右，春季和秋季好于其它季节，占总方差的50％左右。通过REOF分析，可将祁连山附近年降水变化分为河西走廊西部区、祁连山东部区和祁连走廊中部区，每个季节的降水分区有所不同。与西北地区东部不同，祁连山附近大部分地区的年降水80年代和90年代都有不同程度的上升，夏季降水增多趋势最为明显，而秋季降水80年代和90年代一直处于下降阶段。     

气候变暖背景下我国四季开始时间的变化特征

利用中国气象局国家气象信息中心提供的中国599个测站1961～2007年逐日温度资料,分析了我国近47年来四季开始日期的变化趋势。结果表明,四季开始日期在全国范围内主要表现为春季、夏季提早,秋季、冬季推迟的变化趋势,其中以夏季的变化最为明显,且在显著增温的21世纪初最为明显。这种趋势在空间分布上有所差异,北方比南方明显,东部比西部明显。东北最北部、华南最南部以及新疆局部区域春季推迟,青海东部以及内蒙古最北部的小范围地区夏季推迟,华南及西南局部地区冬季提早。此外,全国平均四季开始日期的年代际变化在20世纪并不是很明显,而在21世纪初非常明显。但年代际变化特征存在区域性差异,高原地区20世纪80年代和90年代春季提早,冬季推迟。而在21世纪初春季、冬季均推迟,但冬季的变化比春季明显得多。华南南部地区春季推迟、冬季提早。西南地区在21世纪初春季、夏季明显提早,秋季、冬季推迟,但之前这种趋势并不明显。     

1990—2010年长白山温带针阔叶混交林生长季及积温的变化

长白山温带针阔叶混交林作为典型的温带森林生态系统,对气候变化的反应比较敏感,其生长季及积温的变化是准确评价该我国东北林区气候变化的重要依据。本研究采用中国科学院长白山森林生态系统定位站获取的1982-2010年气温目值观测资料,分析了近20a该地区生长季长度及积温的变化,结果标明长白山温带针阔叶混交林29a的平均温度为3．6℃,29a中该地区气温有较弱的上升趋势;长白山温带针阔叶混交林1990-2010年生长季长度的平均值为174d,近20a中生长季长度呈弱增长趋势;长白山温带针阔叶混交林1990～2010年生长季起始日期变化较稳定,生长季终止日期有推后的趋势;长白山温带针阔叶混交林1990-2010年≥5℃的活动积温和有效积温平均值分别为2616．9℃、1744．8℃。近20a中,≥5℃活动积温和有效积温都有着缓慢升高的趋势。     

青藏高原年降水的变化特征研究

青藏高原作为全球气候系统中的一个典型单元,它对全球气候变化的响应具有敏感性和强烈性。基于青藏高原135个台站1982～2001年的降水资料,利用EOF展开方法,分析青藏高原地区年降水的空间分布和时间演变特征及趋势变化,得出高原北区（青海地区）与南区（西藏地区）的年降水以南北反相变化为主。近20年来,青藏高原北区年降水量呈减少趋势,南区年降水量呈增加趋势,青藏高原年降水的分布自雅鲁藏布江河谷向西北逐渐递减,雅鲁藏布江下游地区降水最多,柴达木盆地西北部降水最少平均年降水量仅17.6mm。     

Long-Term Trend of Temperature Derived by Statistical Downscaling Based on EOF Analysis

This study analyzes the ability of statistical downscaling models in simulating the long-term trend of temperature and associated causes at 48 stations in northern China in January and July 1961–2006. The statistical downscaling models are established through multiple stepwise regressions of predictor principal components (PCs). The predictors in this study include temperature at 850 hPa (T850), and the combination of geopotential height and temperature at 850 hPa (H850+T850). For the combined predictors, Empirical Orthogonal Function (EOF) analysis of the two combined fields is conducted. The modeling results from HadCM3 and ECHAM5 under 20C3M and SERS A1B scenarios are applied to the statistical downscaling models to construct local present and future climate change scenarios for each station, during which the projected EOF analysis and the common EOF analysis are utilized to derive EOFs and PCs from the two general circulation models (GCMs). The results show that (1) the trend of temperature in July is associated with the first EOF pattern of the two combined fields, not with the EOF pattern of the regional warming; (2) although HadCM3 and ECHAM5 have simulated a false long-term trend of temperature, the statistical downscaling method is able to well reproduce a correct long-term trend of temperature in northern China due to the successful simulation of the trend of main PCs of the GCM predictors; (3) when the two-field combination and the projected EOF analysis are used, temperature change scenarios have a similar seasonal variation to the observed one; and (4) compared with the results of the common EOF analysis, those of the projected EOF analysis have been much more strongly determined by the observed large-scale atmospheric circulation patterns.