阿克苏河流域降水量场的时空分布特征

将旋转经验正交函数(REOF)和谱分析和谐波分析相结合深入分析阿克苏河流域的降水量场的时间变化和空间分布.研究发现降水场的分布类型为以温宿、阿瓦提为中心的同增同减变化和以阿合奇、乌什及阿拉尔的两个中心同增同减变化两种特征类型,两种分布形式为阿克苏河流域降水量场的主要分布形式.它是以4a短周期和8a长周期发生振荡变化的.     

阿克苏河流域防洪气象服务保障技术分析

阿克苏河流域防汛抗旱气象服务的首要任务是夏季汛期防洪服务，其次是春季到夏初的抗旱服务。根据阿克苏河流域各类型洪水的气象成因，提出了该流域防洪气象服务保障技术包括：流域内山区积雪遥感监测，融雪气象条件分析，面融雪量分析，面雨量分析，流域内夏季强降水监测和短时短期预报，平原区大风天气过程的中短期预报等。环流特征分析是做好引发洪水的各类气象要素变化的分析和预报的基础，给出了阿克苏河流域洪水主要类型的环流特征。     

基于GRACE数据的天山阿克苏河流域水储量变化分析

水储量变化可视为气候变化对水文系统影响的指示器。基于GRACE数据,结合气候数据和冰川积雪数据,分析了近10 a年来阿克苏河流域的水储量变化。研究结果表明:(1)过去10 a间阿克苏河流域的水储量呈递减趋势,减少速率为-0.12±0.85 cm/a,且春季表现为正距平,而秋季表现为负距平;(2)山区冰川退缩和积雪消融是该流域山区水储量减少的主要原因,近半个世纪以来冰川物质平衡为负平衡,同时近十年来积雪面积递减速率为-24 km~2/a;(3)阿克苏河流域的耕地面积的迅速增加导致了地下水过度超采,是绿洲区水储量减少的主要驱动因子。     

阿克苏河流域春季径流变化及气候成因分析

采用数理统计方法,分析了35年来阿克苏河流域春季径流的变化及其与冬、春季气温、降水等气候因子的响应关系.研究表明,流域内春季径流在增加,冬、春季均有增暖变湿的趋势,影响阿克苏河春季径流的主导气候因子是前冬降雪和春季温度,春季径流对前冬降雪、春季温度具有正相关关系.春季流域以融雪径流为主,4月中下旬开始出现融雪径流,5月中下旬融雪作用明显.近年来阿克苏河损耗径流增加,主要由于其两支流汇流前流域农业灌溉用水增多所致.同时分析了35年来春季阿克苏河径流典型丰、枯水年当年春季及前冬的500 hPa位势高度环流场的距平特征.     

基于高空与地面观测的阿克苏河流域气候水文要素变化分析

本研究基于地面和高空资料,分析了阿克苏河流域1960—2015年的气候和水文变化特征,并探讨了高空气候变量在径流反演中的作用。结果表明,在全球变化背景下,阿克苏河流域地表温度呈显著升高趋势,线性倾向率为0.18℃/10a（-0.09~0.43℃/10a);流域降水总体呈增加趋势,增加速率为10.42 mm/10a（2.23~21.11 mm/10a)。阿拉木图、伊宁和库车3个高空探测站的0℃层高度总体呈上升趋势。相对于1960—1989年,1990—2015年3个站的0℃层高度分别增加了88.9 m、29.4 m和7.2 m。联合使用地面气温、降水和高空0°层高度资料,能显著提高阿克苏河流域夏季流量反演效果。     

西藏雅江中西段流域夏季降水量变化特征

利用西藏雅鲁藏布江流域6个代表站降水资料,研究了雅江流域近53年的夏季降水量变化特征。主要结论包括:1963~2014年雅江流域6个站各站年平均降水量在286.2~447.9mm,夏季(6~8月)平均降水量在221.4~355.4mm,占年降水量的71%~85.5%。年最大降水量出现在拉萨,其次是日喀则和泽当,位于雅江偏西段的定日和江孜降水量最少;夏季降水量空间分布特征与年降水量的分布特征基本一致。雅江流域年降水量存在显著的年际和年代际变化特征,降水总量呈增多趋势。夏季降水量对年总降水量的贡献最大,占年降水总量的77%。夏季(6~8月)降水量变化与年降水量的变化趋势一致,即总体呈增多趋势。拉萨、定日、日喀则、浪卡子夏季降水量的变化趋势与雅江流域整体趋势特征一致,其中拉萨最明显,而泽当和江孜降水量呈减少趋势。雅江流域夏季降水量在1998年出现了明显突变,21世纪以来的十几年内存在短时间的突变现象。雅江流域夏季降水量主要存在2~4a和7~8a的变化周期。      

阿克苏河流域1999年夏季洪水气象条件分析和预报服务

1999年 7月中旬到 8月上旬 ,阿克苏河流域出现历史罕见洪水。高温融雪以及山区降水是这次洪水的主要气象成因。 5 0 0hPa南疆稳定的副热带高压和中亚到帕米尔高原一带的副热带低槽是造成阿克苏河流域特大洪水的主要影响系统。     

树轮记录的天山南坡阿克苏河流域2-3月平均气温

利用阿克苏气象站2-3月的平均气温与阿克苏河流域树轮标准化序列,可较好地重建该区域近378年2-3月的平均气温。重建时段具有明显的树木生理学意义,经过多方面验证,重建结果是可信的。对历史时期阿克苏河流域的平均气温进行了分析,发现阿克苏河流域过去378年的2-3月平均气温具有3.6,42和50.4年的准周期变化,平均气温重建序列在1719年和1827年前后发生突变;过去378年的2-3月平均气温大体经历了9低9高的变化阶段,其中1911-1922年是最冷的阶段,比平均值偏低1℃以上,而1640-1651年是最暖的阶段,比平均值偏高1℃以上。20世纪初-10年代中期气温持续下降,1915-1921年间平均气温维持在近百年来最低水平,其中平均最小值出现在1916年。20世纪20年代初-30年代末气温缓慢上升,40年代初—70年代初气温缓慢回落,70年代中后期到现在温度持续上升。     

中国主要河流流域极端降水变化特征

利用中国1956-2008年逐日降水量资料,以全国主要河流流域为研究区域,分析了年最大日降水量、年暴雨（日降水量≥50.0 mm）日数的多年平均状况及长期变化趋势。分析表明,近53年,全国平均年最大日降水量没有明显的线性变化趋势,但全国范围内多数气象站点年最大日降水量呈现出增加趋势,并存在南方流域增加、北方流域减少的变化趋势,这种变化特征在2001年以来表现更加突出。全国平均年暴雨日数呈不显著的增多趋势,20世纪90年代最多,70年代最少。空间上,我国南北方流域年暴雨日数呈现相反的变化特征,南方流域多呈上升趋势,北方流域呈减少趋势。     

1978—2019年鄱阳湖流域小时强降水气候变化特征

利用鄱阳湖流域79个国家气象站逐时降水资料,采用Sen斜率估计、Mann-Kendall检验、小波分析等统计诊断方法,分析了1978—2019年鄱阳湖流域小时强降水的时空变化特征.结果表明:1)鄱阳湖流域小时强降水量及其对总降水贡献率呈现显著的增加趋势,小时强降水时数增加显著而强度则几乎无变化.2)鄱阳湖流域小时强降水量主要呈现准4—5 a短周期变化.3)鄱阳湖流域小时强降水在6月出现次数最多,8月的小时强降水贡献率最大;4—9月小时强降水量和降水时数均呈增加趋势,但3月两者均呈现减少趋势.4)鄱阳湖流域小时强降水日变化分布呈现双峰结构,16—20时是主峰时段,06—09时为次峰时段.5)鄱阳湖流域小时强降水量分布主要呈现"东多西少"特征,且部分强降水量中心呈现增长趋势,需引起足够重视.     

中国南方夏季降水年际变化与高低纬环流关系的数值模拟

利用区域气候模式RegCM4.4对我国南方夏季降水和大气环流进行30 a的数值模拟,通过与降水观测对比发现,模式能够较好模拟出我国东部地区夏季平均降水和年际变率的空间分布,模拟的南方地区(30 °N以南)年际变率略偏小。观测的我国南方夏季平均降水与模拟降水相关系数为0.51。观测和模拟结果均表明,典型涝年,中纬异常反气旋前方的东北风携带干冷空气,低纬异常反气旋后方的西南风携带暖湿空气,在我国南方汇合,导致南方降水异常增多,模式具有模拟我国夏季南方降水年际变化的能力。通过边界敏感性试验,去除高纬侧边界强迫的年际变化,我国东部降水偏多,南方夏季降水年际变化强度显著变弱;去除低纬度侧边界强迫的年际变化,模拟的我国南方降水偏少,长江及以北降水偏多,降水的空间分布形态发生明显的变化,而我国南方夏季降水年际变化强度基本不变。因此,中高纬环流强迫可较大程度影响我国南方降水年际变化的强度,低纬度环流强迫异常则会改变我国东部降水空间分布形态。      

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。     

甘肃省近46a年降水结构空间变化分析

通过对甘肃省1960～2005年62个气象站逐日降水量的分析,得出反映年内降水结构的2类指标:不同强度降水日数构成和降水相关极值的空间变化特征。结果表明,全省范围内降水各指标均没有同质的变化,说明降水变化的空间差别很大,从区域平均值角度难以得到有用信息;而降水结构分析从微观解构宏观状况,可以更好地说明降水的变化特征。对降水结构的空间变化进一步分析说明,一个区域的降水是否有显著的变化趋势,是各降水相关指标变化的综合作用结果,这种组合非常复杂,通常不具备广泛的代表性,各个指标非显著性变化的组合结果可以是降水量要素的显著变化。     

用小波分析方法诊断鄂尔多斯市降水周期变化

利用1971—2008年鄂尔多斯市降水资料,使用Morlet小波分析方法分析了多雨区和少雨区降水的年际和年代际变化特征。结果表明:在年际尺度上,多雨区年降水有明显的14a和6a左右的变化周期,多雨区夏季降水有明显的15a和8a左右的变化周期;少雨区年降水有明显的14a和5a左右的变化周期,少雨区夏季降水有明显的12~15a和6a左右的变化周期;年代际变化尺度上,近38a鄂尔多斯市多雨区和少雨区夏季平均降水总量没有明显的变化特征。     

南北极区和青藏高原臭氧变化与中国降水和温度的联系

利用 1 978年 1 1月～ 1 993年 4月TOMS全球臭氧资料和中国地面资料 ,研究了南北极区春季和青藏高原大气臭氧变化与中国降水和温度变化的联系。结果显示 ,南北极区春季和青藏高原冬季臭氧变化与中国的降水和温度变化具有较好的相关性 ,因此可利用大气臭氧变化预测中国部分地区降水和温度变化。     

GPS遥感大气可降水量在降水天气过程分析中的应用

应用GPS探测的大气可降水量(PWV)对2010年大连地区降水过程中水汽变化特征进行了分析。结果表明：GPS/PWV资料能反映大气中水汽的时间和空间变化,其变化特征与降水有较好的对应关系;不同性质的降水过程PWV变化特征明显不同,稳定性降水过程中PWV变化较为平缓,呈明显的单峰结构,对流性降水过程水汽变化程度剧烈,呈震荡趋势,而混合型降水具有两种性质降水的共同特征;降水过程中GPS/PWV阈值表明,GPS/PWV资料在降水天气预报方面有一定的应用价值。     

中国降水异常的特征分析

异常降水直接影响着农业和其他生产活动。文中计算分析了中国160个测站的一些反映降水变化的常规统计量,认为这些统计量难以反映出降水异常的变化特征。文中从非线性动力学和统计学相结合的角度出发,分析了相隔1～20 a间不同时间尺度的降水变率之间的关系,找到可以区分任意地区降水异常特点的特征参数,由此可进一步判断某个地区旱涝灾害发生的可能性以及强度的大小,为气候研究工作提供必要的依据。     

利用星载测雨雷达探测结果对夏季中国南方对流和层云降水气候特征的分析

本文利用热带测雨卫星(TRMM)上搭载的测雨雷达(PR)十年的探测结果, 对夏季中国南方对流降水和层云降水的气候特征进行了分析。研究结果表明:夏季中国南方层云降水频次较对流降水频次高出两倍以上, 而对流降水强度至少是层云降水强度的4倍; 就整个中国南方而言, 这两种类型的降水对总降水量贡献相当。日变化分析表明夏季中国南方大部分地区的对流降水主要出现在午后, 层云降水出现时间并不集中, 但这两类降水的频次日变化均显示了明显的地域性特征; 对降水廓线日变化的分析结果表明, 对流降水和层云降水廓线的日变化主要表现在“雨顶”高度的日变化, 即对流降水云的厚度有明显的日变化变化特征, 不同地区的降水廓线存在明显的差异。降水率剖面分析结果显示了对流降水的“雨顶” 高度日变化较层云降水剧烈, 降水率的日变化则相反, 且层云降水率的地域性特征更强。     

华南汛期持续性降水特征及其与30~90 d大气低频振荡的联系北大核心

利用全国756站逐日降水资料以及NCEP/NCAR再分析资料,研究了1961—2011年我国东部汛期持续性降水30~90 d低频变化特征及其与大气低频振荡的联系。结果表明,华南地区降水偏多型是汛期持续性降水低频变化的主导模态。对流层低层位势高度负异常和气旋型环流异常,以及高层略向北偏移的环流异常为华南汛期持续性降水低频变化提供了大尺度形势场。当西太平洋副热带高压脊线维持在22°N附近时,来自孟加拉湾和南海的水汽输送维持了华南地区汛期持续性降水活跃位相,向东北传播的副热带大气低频振荡系统对华南汛期持续性降水具有调制作用。此外,华南汛期降水低频变化还具有南北迁移的经向演变特征。