近56a贵阳市暴雨气候特征分析

利用贵阳市国家地面气象观测站1963—2018年逐日降水资料,分析近56 a贵阳市暴雨气候特征。结果表明:贵阳市暴雨以一般性暴雨最为频繁（占86.7%）,区域暴雨与局地暴雨发生频次相当;该市暴雨开始于3月,结束于11月,集中于6月中旬—7月中旬;暴雨贡献率及暴雨日数整体呈现出增多趋势,年降水量中暴雨平均贡献率为17.7%;年暴雨日数与年降水量的年际变化趋势较为密切,即暴雨日数较多年,年降水量较多,暴雨日数较少年,年降水量较少;近56 a贵阳暴雨日数序列存在准2~4 a的振荡周期;暴雨频次时间序列在世纪60年代初到80年代中后期、21世纪00年代初到10年代初为较少期,20世纪80年代末期到90年代初、21世纪10年代中期至今为较多期。     

九华山区云水资源状况分析

九华山区及周边的地形是以天台至大花台为主脉,四周有低山丘陵合围。复杂地形下各地气候差异明显。应用1980—2010年近30 a观测资料及山区不同高度的自动站数据,运用大气边界层理论及多项式拟合、相关分析等数理统计方法,研究山区与丘陵云水资源的差异。结果表明：地形的动力作用影响了山区局地水汽的输送条件;山区下垫面对降水的增雨作用较为明显,强度越大的降水,其增强作用就越明显,地形对降水的平均贡献率为37.6%。山区与周边降水分布很不均匀,九华山年平均降水量比周边区域多34.1%,山区水资源远大于周边丘陵地区,前者是后者的3.4倍,且一年四季有盈余,但降水量季节分布不均,秋季是最易出现干旱缺水的季节。缓解山区的旱情要以开源蓄水为主,辅以必要的人工增雨。     

基于全球及区域气候模式的江苏省降水变化趋势预估

利用气象观测资料,8个全球耦合气候系统模式的集合平均以及区域气候模式(RegCM4)的结果,通过方差分析、相关分析、趋势分析、扰动法等方法对模式性能进行了评估,并对江苏省在未来RCP8.5高端排放情景下降水的变化趋势进行了预估。结果表明,在RCP8.5情景下,至2020、2030和2050年,全球模式模拟的江苏省年平均降水在未来有逐渐增加的趋势,线性增加率约为7 mm/(10 a)。至2050年,江苏省年平均降水量将增加2%左右;区域模式模拟的年平均降水在未来线性增加率为1.5 mm/(10 a),变化不显著。区域模式模拟的夏季降水在未来有所增加,最多可增加20%～30%,但增幅随时间逐渐减小;全球模式模拟的夏季降水比现在有所减少,至2050年,减少了大约10%。区域模式模拟的冬季降水在未来不同时间段均比现在有所减少,同现在相比,最多可减少30%～40%;而全球模式模拟的冬季降水在未来则是先减少,后增加,至2050年,比现在大约增加10%。对于不同季节,总体而言,南部地区降水量的变化较北部地区显著。对于极端降水事件来说,江苏省未来小雨日数将减少,而暴雨日数则微弱增加。但由于全球模式本身的性能、区域模式对全球模式的依赖性以及温室气体排放的不确定性使上述预估结果仍具有不确定性。     

三峡水库蓄水关键区降水时空变化特征

根据1961—2012年三峡水库安全蓄水各关键区域内经过质量控制的261个代表站逐日降水资料,采用线性回归分析、FFT滤波等方法,研究了区域全年和5—9月降水的时空分布及演变趋势。结果表明:三峡水库蓄水关键区年均降水量为992.9 mm,东多西少,岷江东南部为降水大值中心;近52年来,年降水量以-16.2 mm/10a的速率显著减少,2000年后减少尤为明显,宜宾—重庆段减少最为严重,金沙江减少最微弱;蓄水关键区5—9月降水量占全年降水量75.6%,5—9月降水量以-12.2 mm/10a的速率显著减少,减少趋势较为明显的区域主要位于岷江、沱江、宜宾—重庆段交汇处,5—9月降水20世纪70年代前呈"中北多、南部少",之后演变成"中北少、南部多",大暴雨和极端降水量呈增加趋势,蓄水前后区域降水变化主要体现在空间分布格局方面。     

小浪底水库蓄水前后库区雾日变化特征

利用黄河小浪底水库周边气象观测站的地面观测资料,分析小浪底水库蓄水前后库区及周边雾日的变化特征,及蓄水对相对湿度、平均风速、蒸发量的影响.结果表明:蓄水后雾日呈现下降趋势,周边下降幅度大于库区下降幅度;库区年平均雾日与年平均相对湿度呈正相关,与风速和蒸发量呈反相关.     

德州60a雨日和雨量及雨强变化特征

分析德州1951—2010年各类降水日数和降水量等资料,计算线性变化趋势系数和相关系数,结果表明：历年降水量平均10a 减少19.5mm。大于等于0.1mm 降水日数总体呈下降趋势,平均10a 减少2.76d,且变化显著;大于等于150.0mm降水日数呈增多趋势,但变化不显著。大于等于25.0mm降水日数与年降水量变化之间的相关系数最大,为0.854,且相关显著。最长连续降水日数平均10a减少0.21d,最长连续无降水日数平均10a增加2.26d,最大连续降水量平均10a减少2.75mm,一日最大降水量平均10a减少1.80mm,1h最大降水量平均10a增加2.34mm,10min最大降水量平均10a增加0.49mm。总体上,德州降水资源呈减少趋势。150mm以上降雨日数有增多趋势,短时强降水等极端灾害性天气事件有增加趋势。     

潮州市近51 a降水量和暴雨日数的时间变化特征分析

利用潮州1957—2007年逐日降水资料,统计分析其年、季降水气候特征及暴雨气候特征;应用MHF小波方法分析年降水量及暴雨日数的多时间尺度特征。结果表明：（1）潮州年降水量总体呈上升趋势,前汛期降水量对全年雨量的贡献逐渐下降,后汛期则相反;汛期开始月份及汛期降水强弱的年际变化明显,汛期结束月份年际变化不显著;降水偏多异常,各月差别不大,偏少异常,各月差别很大;4—8月最易发生降水异常。（2）暴雨主要发生在4—9月,暴雨气候事件初发时间有提前趋势,但近51 a暴雨日数总体上无明显增加。（3）年降水量存在3.5 a、18.4 a的主要时间尺度;暴雨日数存在4.6 a、12.1 a主要时间尺度。（4）整个时间域上,降水量和暴雨日数均存在较好的对应关系,不同尺度和时期这种对应特征略有不同。     

长江下游地区汛期暴雨气候特征分析

IPCC(1995)第二次科学评估报告指出了极端气象事件变化研究的重要意义[1].长江下游地区地势低平,往往是我国暴雨洪涝的多发区域,造成严重灾害,因此,研究长江下游地区暴雨的规律具有极其重要的意义.选取了长江下游地区52站1960～2003年逐日降水资料,运用EOF分析将其分为3个分区,采用小波分析,Mann-kendall非参数检验法及趋势系数法等分析方法研究各分区汛期暴雨降水的气候统计特征.结果表明:虽然汛期同为暴雨降水的集中时期,但各分区暴雨降水在汛期降水中所占比重略有差异,暴雨降水量、频次所占比例的空间分布为西区较大、东区和北区略小,暴雨平均强度则西区和北区东部强、其他区域小.同一区域中降水量与频次具有显著的正相关,不同区域间仅暴雨降水量的相关性较好.暴雨降水量44 a中呈现了增加的趋势.各区汛期暴雨具有多重时间尺度的周期变化,暴雨降水量和频次的周期在西区与全区的较为一致,主要是6～9 a的周期振荡.东区和北区有着不同尺度的振荡周期.各区的暴雨降水强度都不同程度地存在着3 a的周期振荡.长江下游地区汛期暴雨降水量除北区外,全区及其他分区的突变时刻均发生在1980年代末～1990年代初这一时期,暴雨降水量在1980年代中期～20世纪末出现了一个增长的过程,北区趋势并不显著.全区暴雨平均强度在突变时刻之后有一个减弱的过程,而西区和北区的暴雨平均强度变化并不显著.     

黑龙江省夏季极端降水和暴雨变化规律的分析

基于全省82个监测站1961—2010年夏季6—8月逐日降水资料,取第95百分位作为极端降水事件的阈值。极端降水阈值的空间分布,可分为大、中、小值区。大值区≥34mm,小值区≤30mm,它们之间为中值区。按极端降水总次数多少可划分3个区域,即偏多、正常、偏少区域。以总次数≥120次相当于2-4次,a。定为偏多区域,总次数≤100次相当于2．0次／a定为偏少区域,100〈总次数〈120为正常区域。最大区主要分布在伊春和尚志。暴雨以总次数335次相当于0．7次,a定为偏多区域．总次数≤25次相当于0．5次／a定为偏少区域,25〈总次数〈35为正常区域。暴雨偏多区域主要分布在伊春、铁力、尚志和五常。极端降水与暴雨均有同步变化特征：上世纪60、70年代均趋于偏少．80年代出现最高值,而后90年代和本世纪初10a又开始呈下降趋势,但总的趋势呈现出略微的增长的趋势,而极端降水增长略高于暴雨的次数。全省夏季降水、极端降水、暴雨年际变化特征分析表明。50a来降水总的变化趋势呈略微下降趋势,平均下降2．5mm／10a。极端降水、暴雨呈略上升趋势．分别平均上升5．2次／10a和1．2次／10a。夏季降水、极端降水、暴雨互相关表明,极端降水日数对降水量相关系数达0．92,远大于暴雨的相关,表明极端降水事件对降水量贡献远大于暴雨的贡献。     

城市化对广州降水的影响分析

利用1959—2009年逐日降水观测数据,分析了广州51 a来降水的变化规律。发现城郊增城年总降水量变化趋势不明显,但大暴雨降水日数有所增加;广州年降水总量总体呈波动变化,1991年以来有微弱的增加趋势,增率为105 mm/a。而从降水等级日数和降水负荷上分析发现,1982年以来,广州年降水日数有下降的趋势,减少率为72 d/10a;而1991年以来,广州大雨以上等级降水日数和降水负荷均有明显的上升趋势,其中大雨降水日数增长率为28 d/10a,暴雨降水负荷增长率为24%/10a;城市化造成了广州大雨、暴雨和大暴雨等年强降水日数增加,相比1960—1979年,分别增加了6%、11%和23%;相对于城市化之前,从1991年开始,城市化过程使得广州降水量增加的趋势明显,城市化对广州城市降水增加的贡献率为447％。     

气象档案与气象资料的区别

很多年未进行云中催化工作，但现在看来却是提高墨尔本水库供水能力的一种有效的经济手段。     

Comparison of the streamflow sensitivity to aridity index between the Danjiangkou Reservoir basin and Miyun Reservoir basin, China

The central route of China’s South-to-North Water Diversion Project would divert water from the Danjiangkou Reservoir basin (DRB) to Beijing beginning in the year 2014. The current main surface water source for Beijing is the Miyun Reservoir basin (MRB). The observed streamflows into the DRB and the MRB decreased significantly due to climatic variation and human activities from 1960 to 2005. The climate elasticity method is widely used to quantitatively separate the impacts of climatic variation and human activities on streamflow. One of the uncertainties of the method is that the impacts of changes in precipitation and potential evapotranspiration on streamflow are separated with the assumption that they are independent. However, precipitation and potential evapotranspiration are not totally independent. Aridity index, as the ratio between potential evapotranspiration and precipitation, could be considered as the representative indicator of climatic variation. In this study, the sensitivity of streamflow to aridity index is evaluated to assess the impact of climatic variation on streamflow in the DRB and the MRB. The result shows that streamflow in the MRB is more sensitive to climatic variation than that in the DRB. However, the effective impact of aridity index on streamflow is the product of the sensitivity and the change rate of aridity index. The attribution results show that change in aridity index contributed 68.8 % of the decrease in streamflow in the DRB while it contributed 31.5 % of the decrease in streamflow in the MRB. This indicated that the impact of climatic variation was the main reason of decrease in streamflow in the DRB while human activities such as increasing water consumption and land use change were the main reasons of decreasing streamflow in the MRB.     

克孜尔水库上游流域蓄水前后降水变化特征

分析拜城气象站1959-2006年降水资料发现,降水量以15．7mm／10a速率增加,新疆克孜尔水库1991年水库建成蓄水后其上游流域的年降水、主汛期降水、冬季降水和夏季降水均显著增加,雨日及中雨以上日数、年最大连续降水日数和年过程最大降水量也呈显著的线性增加趋势,过程最大降水量、日最大降水量、雨日平均降水强度等均增加,而年最大连续无降水日数呈显著的线性下降趋势。上述降水特征量的变化对流域水资源的合理利用、水库科学调度安全运行等提出了新的挑战。     

长江三峡库区旅游气候资源评估

利用长江三峡库区部分站点1961～1990年的气温、降水、相对湿度等气候资料，结合库区的自然景观特点分析评估了库区丰富的旅游气候资源，并计算了库区人体舒适度指数，介绍了库区的适宜旅游季节。     

周宁水库流域面雨量估算方法

利用2008—2012年福建省气象局自动站小时雨量资料和周宁水电站蓄水资料,选取周宁电站流域内近5年内的30个降水过程,分别采用Surfer二次开发下的12种不同插值方法进行计算,分析比较了关注区域内的面雨量估算值及雨量空间内的分布特点,得出业务工作中相对便捷、有效、准确的区域面雨量插值计算方法。结果表明,在多种插值计算方法中,改进谢别德法、克里格法和径向基函数法不仅估算值相对误差较小,而且绘图效果较好。对于面雨量小于20 mm的降水个例而言,径向基函数计算结果相对误差较小,而大于60 mm的降水个例,克里格插值计算方法则相对最优。     

陆水水库梅雨期洪峰预报的二级判别

利用气象资料和陆水水库的水文资料，采用因子分类和逐步判别分析的方法，筛选分类判别因子，建立分类判别因子的综合判别方程，再通过假设，使用等概率模型简化综合判别方程，并根据简化后的判别方程，对陆水水库出现致洪暴雨后的72h内可能出现的洪峰强度进行初步预测。     

Reservoir timescales for anthropogenic CO2 in the atmosphere

Non-steady state timescales are complicated and their application to specific geophysical systems requires a common theoretical foundation. We first extend reservoir theory by quantifying the difference between turnover time and transit time (or residence time) for time-dependent systems under any mixing conditions. We explicitly demonstrate the errors which result from assuming these timescales are equal, which is only true at steady state. We also derive a new response function which allows the calculation of age distributions and timescales for well-mixed reservoirs away from steady state, and differentiate between timescales based on gross and net fluxes. These theoretical results are particularly important to tracer-calibrated "box models" currently used to study the carbon cycle, which usually approximate reservoirs as well-mixed. We then apply the results to the important case of anthropogenic CO2 in the atmosphere, since timescales describing its behavior are commonly used but ambiguously defined. All relevant timescales, including lifetime, transit time, and adjustment time, are precisely defined and calculated from data and models. Apparent discrepancies between the current, empirically determined turnover time of 30-60 years and longer model-derived estimates of expected lifetime and adjustment time are explained within this theoretical framework. We also discuss the results in light of policy issues related to global warming, in particular since any comparisons of the "lifetimes" of different greenhouse gases (CO2, CH4, N2O, CFC's etc.) must use a consistent definition to be meaningful.     

Thermal regime in the Rybinsk Reservoir under global warming

Presented are the results of studying the water temperature changes in the Rybinsk Reservoir during the ice-free period caused by the climate warming. Linear trends are revealed and estimated. The trend is observed for the period of 1976?C2008 towards the increase in the average water surface temperature during all months at the maximum rise rate of 0.89°C/10 years in July. It is demonstrated that the average water temperature in the reservoir in May?COctober has been above the norm since 1995.     

Computation of maximum water temperature in the Beloyarskoe Reservoir

Presented is a three-dimensional model for computing hydrothermodynamic processes in the Beloyarskoe Reservoir used as a basin-cooler of the Beloyarskaya nuclear power plant. In view of the designing of new power units for the station and due to the absence of reliable reservoir-analogs in the region under consideration, the computation is carried out of the distribution of maximum water temperature in the reservoir for natural conditions. The results of these computations are subsequently used as background parameters for designing a system of technical water supply of NPP and for the ecological feasibility report.     

长江三峡库区酸雨分布特征分析

利用长江三峡库区近期酸雨监测资料和气象资料，计算分析了库区酸雨强度及各等级酸雨频率的时空分布特征，通过与有关气象要素的对比分析，揭示影响库区酸雨强度的若干气象因子及其影响程度。