基于CMIP6模式的黄河流域宁夏段未来气温变化预估研究

为预估黄河流域宁夏段不同地区未来气候特征及其变化趋势，利用宁夏区内19个国家气象站观测资料和CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project 6)模式数据，在检验CMIP6模式对宁夏气温模拟能力的基础上，对不同情景下宁夏引黄灌区、中部干旱带和南部山区未来气温变化进行预估。结果表明：(1)CMIP6大部分模式对黄河流域宁夏段年平均气温模拟能力较好，空间相关系数为0.603～0.930，时间相关系数为0.381～0.782，多模式集合优于单个模式模拟效果。(2)在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5 4种情景下，预计2021—2099年黄河流域宁夏段年平均气温均呈明显增温趋势，增温速率为0.09～0.68℃·(10 a)^-1。不同情景下增温速率差异明显，SSP1-2.6情景下呈减小趋势，SSP2-4.5情景下先增后减，SSP3-7.0情景下呈“增大、减小、增大”特征，SSP5-8.5情景下呈增大趋势。(3)预计4种情景下21世纪30年代引黄灌区、中部干旱带和南部山区年平均气温分别达10.91～11...     

内蒙古麦后移栽向日葵精细化气候适宜性区划

基于内蒙古麦后移栽向日葵生育期的分区,利用中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)的降水和气温格点资料以及内蒙古地区119个气象站观测数据,结合灌溉农区空间分布数据,以适宜生长日数和全生育期气候适宜度为区划指标,在ArcGIS环境下开展内蒙古地区麦后移栽向日葵精细化气候适宜性区划研究。结果表明:制约内蒙古麦后移栽向日葵正常生长和产量形成的主要因素是热量不足和干旱,全区可分为生长不适宜区、较适宜区、适宜区和最适宜区,其中河套灌区、土默川、西辽河平原灌溉条件良好,为麦后移栽向日葵生长的最适宜区,而内蒙古中部大部和东部大部地区移栽后热量严重不足,中西部偏北地区降水亏缺严重,麦后移栽向日葵无法完全成熟,为不适宜种植区。基于CLDAS格点资料与气象站观测数据的内蒙古麦后移栽向日葵气候适宜性分布一致性较好,但CLDAS格点数据的区划精细程度优于站点数据。河套灌区是最适宜种植区,与当前麦后移栽向日葵产业布局较为一致,故本文区划结果可为内蒙古地区麦后移栽向日葵生产合理布局提供一定参考。     

泾河流域温度与器皿蒸发量时空特征及变化趋势

利用泾河流域周边14个气象站点1957～2002年逐日温度、器皿蒸发数据,分析了近45 a来气温、器皿蒸发量的时空变化特征。Mann-Kendall统计检验结果表明：泾河流域气温变化趋势与同期我国气温变化趋势基本一致,年均温存在显著变暖的总趋势,增温率为0.29℃/10 a。流域北部气候变暖趋势高于流域南部,变暖的季节主要是秋冬季节。年器皿蒸发量呈逐渐减少的趋势,倾向率为-39.3 mm/10 a,在空间上变率表现为流域南部、北部减少趋势明显,中部变化趋势不明显。     

1961—2006年内蒙古年平均气温突变分析

利用内蒙古70个气象站1961—2006年年平均气温资料,分析了近46年来内蒙古气温变化趋势。采用滑动t检验、Mann-Kendall和累积距平曲线3种检验方法对全区年平均气温进行检验分析,揭示了在50年时间尺度上,内蒙古气温存在明显的增暖突变的事实,突变点在1987年。并指出:气温突变后内蒙古气候显著变暖,与突变前相比有明显差异。     

1961—2017 年华北地区温度相关高影响天气气候事件变化特征分析

利用华北地区85个气象站1961-2017年地面均一化日值资料，统计分析了华北地区年平均最高（低）气温、极端最低温、高温热浪以及寒潮、霜冻等高影响天气气候事件的时空分布特征。结果表明：（1）华北地区年平均最低气温升温速率（0.45℃/10年）高于最高气温升温速率（0.27℃/10年），气温日较差以0.18℃/10年的速率减小。平均最高（低）气温在冬春季的上升趋势明显高于夏秋季。最高气温在内蒙古中部及北部部分地区和山西中南部地区的增加趋势相对更大，最低气温在内蒙古大部、山西东北部、河北中部和京津地区的增温更为明显。（2）年平均高温热浪日数呈明显增加的趋势（0.44天/10年），尤其是在20世纪90年代之后明显增多。高温热浪日数的大值区集中在华北南部和西部；除河北南部部分地区趋势值为负外，华北大部分地区高温热浪日数呈增加的趋势。（3）平均年极端最低气温呈显著升高趋势（0.53℃/10年），冷夜天数显著下降（-4.7天/10年），暖夜天数显著上升（3.8天/10年），冷日天数呈下降趋势（-2.4天/10年）。年平均寒潮频次显著减少（-0.5次/10年），呈“北部多、南部少”的空间分布。平均霜冻日数以3.5天/10年的速率减少，20世纪80年代之后减少趋势尤为明显；除山西西北部和内蒙古东南部个别地区外，华北大部分地区霜冻日数呈减少趋势。（4）不同分区的对比结果显示，天津对气候暖化响应最敏感，其次是内蒙古西部；山西最不敏感（尤其是对低温相关要素指标），其次是河北（尤其是对高温相关要素指标）。研究结果有助于进一步认识华北地区温度相关高影响天气气候事件的区域性特征。     

RCP情景下内蒙古黄河流域径流预估及其对水资源的影响

根据内蒙古黄河流域内72个国家气象站观测的1961—2005年和区域气候模式CCLM模拟的1961—2100年的气温和降水数据,采用BP人工神经网络模型,预估分析3种RCP情景下头道拐水文站2011—2100年流量变化,评估未来气候变化对流域水资源的可能影响。结果表明:①2011—2100年内蒙古黄河流域气温升高,降水变化不明显,年平均流量呈减少趋势,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景分别减少3.6%、2.7%和23.4%。②未来春季流量以增加为主;夏季在不同情景的变化趋势不一致;秋季在21世纪50年代前以增加为主,之后以减少为主;冬季则以减少为主。③未来流域可利用水资源呈减少趋势,尤其夏季水资源的供需矛盾加剧,以及径流季节分配发生变化,可能产生更大的春季径流。     

近40年来中国降水时空分布特征分析

本文基于中国的726个气象站点（1961年-2000年）的逐句降雨量数据和726个站点（1995年-2002年）的逐日降雨量数据,利用数理统计方法分析了研究区年降水变率、年降水距平、降水空间变化趋势、3d降雨量极值等降雨量特征值,发现近40年来,研究区春、夏两季的降雨量均有明显的增多趋势,秋季则有大幅的减少趋势,冬季的变幅相对来说最小。整体表现出降雨量变化幅度大、降雨量逐年减少、气候暖干化趋势的特点。     

黄河流域平均气温变化趋势分析

采用线性倾向估计和非参数统计检验（Mann-Kendall）方法计算黄河流域78个气象站点12个月及年平均气温多年来的长期变化趋势,并在计算结果基本一致的前提下,重点对Mann-Kendall法的计算结果进行了分析.结果表明,黄河流域平均气温总体呈现上升趋势,这种趋势主要归因于1、2、12月气温的升高;气温上升趋势以12月份表现最明显,8月份表现最平缓;全流域年平均气温只有4个站点表现出下降趋势,不同月份变化趋势的地区分布亦有差异,并根据这些差异将流域进行了分区.     

1980—2018年黄河上游气候变化及其对生态植被和径流量的影响

黄河上游是黄河流域最重要的水源涵养地和产流区,对黄河流域的水资源安全、生态环境和粮食安全有决定性的意义。近年来在西北地区气候暖湿化的背景下,黄河上游气候生态水文等问题受到了各方的高度关注。本文利用卫星遥感数据、格点融合数据和水文监测数据,分析了黄河上游气候的多尺度变化特征及其对植被和径流量的影响。结果表明：1）1980-2018年黄河上游暖湿化趋势呈现全区域较一致的气候特征,温度增加率为0.023℃/a,降水增加率为1.09 mm/a,但同时又存在明显的区域差异性,湟水流域至甘肃中部降水增加最显著,宁蒙荒漠地带增温趋势最明显,2000年以来整个黄河上游降水明显增加。2000年后汇流区与流径区的蒸散发明显增加,但源头区南部波动减少。2）当前的暖湿化有利于黄河上游植被生长,1999年以来汇流区和源头区部分区域的植被增加率达到0.04/（10 a）;从长期趋势看,源头区、汇流区植被指数与上年降水呈显著正相关关系,而流径区植被指数与当年降水相关性显著;降水对黄河上游流域植被具有明显的改善作用,而温度对其影响较复杂,各区域不同的植被类型是导致降水、温度、蒸散影响存在差异的可能原因。3）1980-2018年唐乃亥站和兰州站的年径流量均呈减少趋势,但1998年以来两站的年径流量明显增加,兰州站年径流量的增加率是唐乃亥站的近3倍。长期趋势表明,唐乃亥站年径流量与当年降水呈显著正相关关系,兰州站年径流量与当年降水、蒸散的相关系数均明显低于唐乃亥站;从年际波动看,降水是决定年径流量的最主要影响因子,而生态植被、冻土退化、水储量变化及社会活动等因素对径流量的影响也不容忽视。该研究为科学应对黄河上游生态保护及实现黄河流域高质量发展提供了参考依据。     

黄河流域近40年日照百分率的气候变化特征

利用黄河流域及其周边146个气象站1960--2000年逐月日照百分率资料，研究分析了黄河流域日照百分率的气候变化趋势。结果表明，就整个流域平均而言，日照百分率呈明显下降趋势，黄河流域年平均日照百分率在20世纪90年代较60年代下降了2．49％；日照百分率的下降主要表现在夏季和冬季，春季和秋季下降不明显。对日照百分率气候变化的空间分析表明，除极少数台站的日照百分率呈略有上升趋势外（主要出现在流域上游），黄河流域日照百分率的下降表现得非常明显，遍布整个流域的中、下游。     

内蒙古高等级公路道路结冰预报方法初探

利用1990—2007年内蒙古高等级公路包头—兴和段4个气象站监测的结冰和积雪资料,分析得出可能发生道路结冰的天气气候背景。并利用1990—2000年包头—兴和段可能发生道路结冰现象的降水天气过程的气象资料,总结出6种天气环流概念模型,为预报内蒙古高等级公路道路结冰提供参考。     

内蒙古近40年最高、最低温度变化特征

利用内蒙古25个气象站1961—2003年的月平均最高、最低气温和日较差资料,通过计算气候倾向率、小波变换和突变检验,分析了内蒙古近40年气候变暖特征。结果表明:①近40年我区气候变暖明显,最低温度升幅明显高于最高温度的升幅,表现出一种日夜增暖的不对称性,使得日较差变小;②在年温度的变化中冬季变暖的贡献最大,且以东北部寒冷地区更为明显;③平均最高温度有24年左右的准周期,平均最低温度无明显周期震荡,但无论从最高还是最低温度看,目前我区都处于相对暖期中;④我区20世纪60年代以来的气候变暖在70年代中期超过了显著水平,并经历了一次突变过程,突变点在1983年,而最高温度对变暖的响应明显滞后于最低温度。     

乌鲁木齐城市化进程对局地气候变化的影响研究

利用1976—2014年乌鲁木齐城区和郊区两个气象站的气温、降水、相对湿度和风速气象数据及1995—2014年乌鲁木齐市城市发展数据,运用线性趋势对比分析城区和郊区各气候要素的年际变化特征;采用相关分析法对城市化因子和气候要素进行了探讨。结果表明:城、郊区气温均呈明显的上升趋势,城区的年均气温高于郊区;城区降水量是郊区的3.93倍,增长速率是郊区的3.98倍;各年代城区相对湿度比郊区大,但呈下降趋势,郊区呈上升趋势;各年代郊区风速大于城区,郊区风速约为城区的2.35倍,均呈下降趋势。近20 a,乌鲁木齐城市化进程加快,对局地气候影响明显,其中对平均气温和相对湿度的影响最为显著。     

内蒙古东部地区夏季降水年代际突变及其可能成因

近些年来,内蒙古呈现出干旱趋势.文章利用1961—2019年内蒙古107个气象站逐月降水资料和NCEP/NCAR逐月再分析数据,研究了内蒙古夏季降水的年代际变化特征,指出内蒙古夏季降水,尤其是东部地区(110°E以东)夏季降水在20世纪90年代中后期发生突变,夏季降水由前期(1983—1998年,P1阶段)偏多阶段转变...     

1953—2005年内蒙古东部产粮区气候变化特征研究

利用系统聚类分析和相关分析方法,根据1953—2005年内蒙古东部产粮区48个气象站的气象资料,进行了气候相似区划分;并得出各区在热量、水分的时间变化上具有较高的区域一致性。据此,以区域内各站点的温度、降水和日照时数的平均值作为区域热水光时间序列,分析了各气候要素变化特征及其对农业可能产生的影响。结果表明:各区域温度呈上升趋势,增温速率(平均增温为0.3—0.4℃/10 a)高于中国平均增温速率(0.22℃/10 a),增温幅度呈从西向东递增的趋势,平均最低气温增幅最大,平均最高气温增温幅度与海拔呈正相关,尤以1988年以后变暖趋势最为明显;降水量基本呈减少趋势,年代际波动较大;20世纪90年代至今,内蒙古东部产粮区生长季降水明显减少,气温迅速升高,暖干化趋势表现明显,温差减小和日照时数减少,水热匹配格局发生改变,粮食产量出现减少趋势的可能性较大。     

哈密绿洲近55年日照和风速变化特征

利用哈密绿洲1961—2015年6个国家气象站逐日日照时数和风速观测资料,采用线性趋势、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法研究该地区近55a日照时数和风速的年际、年代际、季和月的变化特征。结果表明:近55a哈密绿洲日照时数和风速年际、年代际变化幅度都较大,最小值均出现在20世纪90年代,最大值出现时间明显不同,日照时数出现在2011年,风速在1966年。哈密绿洲日照时数呈显著增加趋势,气候倾向率为6.5h/10a,以红柳河增加最突出,气候倾向率达22.0h/10a;年平均风速呈明显的减少趋势,气候倾向率为-0.06(m/s)/10a,以哈密减小的趋势最明显,气候倾向率达到-3.5(m/s)/10a。日照时数没有明显突变,1975年为风速明显减小的突变年。日照时数存在准9a的年际振荡周期和准20a的年代际振荡周期,风速存在准10a、18a年代际振荡周期。     

1961-2019年延边州农业气候资源时间变化特征分析

利用1961-2019年延边州8个气象站的观测数据,采用线性倾向估计、突变分析等方法,研究了延边州农业气候资源的时间变化特征.结果表明:1961-2019年延边州作物生长季(5-9月)平均气温呈显著上升趋势(P<0.01),气候倾向率为0.21℃/10a;平均气温在1997年发生了突变,突变后平均气温较突变前上升了0.8℃;活动积温呈显著上升趋势(P<0.01),气候倾向率为32.5(℃·d)/10a;平均气温和活动积温均在20世纪70年代最低;日照时数呈逐年下降趋势,气候倾向率为-6.7h/10a,在20世纪60年代最高,80年代最低;降水量呈上升趋势变化,气候倾向率为0.68 mm/10a;ET0呈下降趋势变化,气候倾向率为-1.51mm/10a;20世纪90年代降水量最高,ET0最低.     

1961—2010年新丰县气候资源的变化特征

根据1961—2010年新丰气象站观测资料,采用线性趋势分析、滑动平均等方法,研究了近50年来新丰县气候资源的变化特征。结果表明,新丰气温呈变暖趋势,特别是21世纪以来升温明显,气温的变化不具有突变特征,冬季对气候变暖贡献最大;稳定≥10℃的活动积温呈增加趋势。降水为减少趋势且具有突变特征,突变点为1991年,降水减少明显;日照也呈减少趋势且在1989年存在突变。进一步分析,发现气候变暖导致春季和秋季干旱事件发生的频率增加;降水虽然呈减少趋势,但夏季的降水呈增加趋势,说明降水强度发生了变化,灾害造成的经济损失在增大。     

咸阳市气候资源变化特征分析

利用秦都气象站1961—2010年气象观测资料,采用统计分析法和Mann-Kendall法,分析了咸阳市气候资源的变化趋势和突变情况。结果表明:咸阳市近50年以来,气候整体有向干暖化转化的趋势,但变化趋势不明显;气温呈缓慢上升趋势,突变点出现在2006年;降水变化趋势不明显;年日照时数和年平均风速均呈减少(小)的趋势。咸阳市全年盛行东北风,在风速较小的9月至次年1月以静风为主。     

内蒙古自治区太阳总辐射的气候学计算及其时空分布特征

通过对比分析国内外太阳总辐射的气候学计算方法,最终给出内蒙古太阳辐射最佳计算公式。根据内蒙古及周边地区24个太阳辐射观测站历年各月的总辐射和日照百分率,采用最小二乘法拟合出公式中的经验系数,并在分区基础上通过内插将a、b系数推广到内蒙古108个气象站点上,从而建立了内蒙古太阳总辐射计算模型。结果表明：内蒙古太阳总辐射年际变化总体呈下降趋势,但不显著,而且不同区域在减小速率上差异明显。年变化则表现为单峰型变化趋势,以5月辐射量最大,6、7月次之,12月最小。全年和各月总辐射的空间分布形态一致,总的分布趋势由东北向西南逐渐递增。全区年总辐射在4633～6616 MJ·m^-2之间,太阳能资源丰富程度均在丰富级别以上,而且大部分地区属于资源最丰富区和很丰富区,太阳能开发利用潜力巨大。