Climate observation of the Three Gorges Region of the Yangtze River in 2019

2019年,长江三峡地区年平均气温17.5℃,较常年偏高0.3℃;冬季偏冷,春,夏,秋三季气温均偏高;年高温日数偏多.2019年三峡地区年降水量1035.1毫米,较常年偏少13％;四季降水均偏少;年暴雨日数偏少.2019年,长江三峡地区年平均风速较常年偏大;年平均相对湿度接近常年;酸雨强度弱,为1999年以来的最弱年,...     

State of the climate over the Three Gorges Region of the Yangtze River in 2018

2018年长江三峡地区气温较常年偏高,降水量接近常年,暴雨日数少,风速偏大,相对湿度接近常年,酸雨弱。年内高温出现早,持续时间长,强度大;夏季出现阶段性伏旱;暴雨和强降水引发城市内涝。     

长江三峡局地气候监测系统及设计研究

为了掌握长江三峡工程兴建前后长江流域及其周围地区气候生态效应的时空变化 ,自 1 996年建立了相关行业组成的长江三峡工程生态与环境监测网络 ,局地气候监测子系统的工作也同时展开。目前的局地气候监测子系统不仅开展了三峡库区沿江的气候监测 ,还分别在库东、库西使用系留探空仪或雷达探空系统进行了高空气象观测 ,积累了详实、可靠的库区本底资料 ,并每年向三峡建设委员会和三峡工程建设总公司等有关部门提供三峡库区气候监测产品 ,为三峡工程建设服务。     

State of China's Climate in 2020

2020年,全国平均气温10.25℃,较常年偏高0.7℃;全国平均降水量694.8毫米,比常年偏多10.3％.总体上涝重于旱,夏季南方地区发生1998年以来最严重汛情,暴雨洪涝灾害重;干旱呈区域性阶段性特征,灾害损失偏轻;春夏季节转换早,高温出现早,极端性强,夏季南方高温持续时间长;登陆台风偏少,影响时段和地域集中;冷...     

气候变化对长江上游径流影响预估

利用第五次国际耦合模式比较计划(CMIP5)中5个气候模式在3种典型浓度路径(RCPs)下的预估结果驱动SWAT水文模型,预估了21世纪气候变化对长江上游年径流量、季节分配以及极端径流的影响。结果表明：预估的长江上游平均气温呈显著上升趋势,21世纪末较当前(1986—2005年)升高1.5~5.5℃,降水总体呈增加趋势,在21世纪30年代后高于当前气候平均值,21世纪末相对于当前增加5%~15%。流域内气候变化存在明显空间差异,金沙江和岷沱江流域气温升高和降水增加幅度均大于流域平均值。预估的长江上游年径流量及各月平均径流均有增加趋势,在21世纪30年代后高于当前多年平均值,21世纪中期增加4%~8%,21世纪末增加10%~15%。预估的径流年内分布的均匀性有所增加,但年际变化明显增大,极端旱涝事件的频率和强度明显增加。预估的各子流域径流变化对气候变化的响应也存在差异,金沙江和岷沱江流域年径流量、年际变化和年内分布变化小,对气候变化的响应表现为低敏感;嘉陵江流域、乌江流域和长江上游干流径流增加幅度大,同时极端丰枯出现的频率和程度增加显著,是气候变化响应的敏感区域。     

Runoff Simulation of Three Gorges Area in the Upper Yangtze River during 1998 Flood Season

The contribution of areal precipitation of the catchment from Cuntan to Yichang (Three Gorges area) to eight flood peaks of the Upper Yangtze River (the upper reaches of the Yangtze River) is diagnosed for 1998 flood season. A rainfall-runoff model is employed to simulate runoffs of-this catchment. Comparison of observed and simulated runoffs shows that the rainfall-runoff model has a good capability to simulate the runoff over a large-scale river and the results describe the eight flood peaks very well. Forecast results are closely associated with the sensitivity of the model to rainfall and the calibration processes. Other reasons leading to simulation errors are further discussed.     

State of China's climate in 2021

This report is a summary of China's climate, as well as major weather and climate events, during 2021. In 2021, the mean temperature in China was 10.5°C, which was 1.0°C above normal (1981–2010 average) and broke the highest record since 1951. The annual rainfall in China was 672.1 mm, which was 6.7% above normal. Also, the annual rainfall in northern China was 40.2% above normal, which ranked second highest since 1961. The rainstorm intensity in the rainy season was strong and featured significant extremes, and disasters caused by rainstorms and flooding were more serious than the average in the past decade. In particular, the extremely strong rainstorm in Henan during July and autumn caused flooding in the middle and lower reaches of the Yellow River with severe consequences. Heatwaves occurred more frequently than normal, and their durations in southern China were longer than normal in summer and autumn. Phased drought was obvious, and caused serious impacts in South China. The number of generated and landfalling typhoons was lower than normal; however, Typhoon In-fa broke the record for the longest overland duration, held since 1949, and affected a wide area. Severe convective weather and extreme windy weather occurred frequently, causing serious impacts. The number of cold waves was more than normal, which caused wide-ranging extremely low temperatures in many places. Sandstorms appeared earlier than normal in 2021, and the number of strong dust storm processes was more than normal.摘要2021年, 中国气候暖湿特征明显, 全国平均气温10.5℃, 较常年偏高1.0℃, 创下了1951年以来最高纪录; 全国平均降水量672.1毫米, 比常年偏多6.7%, 其中北方地区平均降水量较常年偏多40.2%, 为1961年以来第二多. 汛期暴雨过程强度大, 极端性显著, 河南特大暴雨灾害影响重, 黄河中下游流域秋汛明显; 高温过程多, 夏秋南方高温持续时间长; 区域性, 阶段性气象干旱明显, 华南干旱影响较重; 台风生成和登陆均偏少, “烟花”陆地滞留时间长, 影响范围广; 强对流天气强发, 极端大风频发, 局地致灾重; 寒潮过程多, 强度大, 极端低温频现; 沙尘天气出现早, 强沙尘暴过程多.     

三峡库区洪涝特征及其与大尺度环流的联系

利用三峡库区降水观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了1980—2007年三峡库区洪涝年际变化特征,研究了三峡库区洪涝典型年份大尺度环流合成特征,进一步讨论了水汽输送特征。近年来,三峡库区年均洪涝、区域洪涝强度变化趋势不明显,而区域性洪涝较为频繁;乌拉尔山高压脊加强,经向环流增强,引导冷空气南下,与低纬北上暖湿气流交汇,三峡库区在以上环流背景下,易于产生洪涝灾害;蒙古高原,以及我国东北地区的环流背景合成有差异,三峡库区建库前典型洪涝年份较建库后环流异常更有利于降水;水汽输送异常在三峡地区均有汇合,建库前指示特征比三峡建库后大;典型洪涝年2004、2007年以及典型洪涝事件中,各个关键区水汽输送强度较弱。     

长江流域极端降水时空分布和趋势

1986年以来，长江流域的极端强降水出现了显著增加的趋势，突出表现在中下游地区。长江中下游地区极端降水量的增加，既是极端降水强度增强，也是极端降水事件显著增加的结果。长江流域极端降水变化主要发生在东南部和西南部。趋势分析表明，自20世纪80年代中期以来，长江流域上游极端降水事件峰值提前到6月份出现，与长江中下游极端降水峰值出现的时间几乎同步，这必将加大遭遇性洪水发生的机率。20世纪90年代以来长江洪水的频繁发生，与长江流域极端降水时空分布的变化密切相关。     

长江三峡地区夏季旱涝特征及气候预测

利用1951～2000年间三峡地区上游5个流域区间(乌江流域、重庆—万县、万县—坝区、嘉陵江流域、岷沱江流域)面降雨量资料分析了三峡地区夏季5、6、7、8月及6～8月旱涝分布特点和成因，探讨了若干主要环流系统对这一地区夏季旱涝的影响，建立了长江三峡地区夏季降水趋势概念化预测模型；模型思路清晰，方法简便，历史拟合率较高，2000、2001、2002年三年的预测结果基本是成功的。     

基于统计降尺度模型的江淮流域极端气候的模拟与预估

利用江淮流域29个代表站点1961--2000年逐日最高温度、最低温度和逐日降水资料,以及NCEP逐日大尺度环流场资料,引入基于多元线性回归与随机天气发生器相结合的统计降尺度模型SDSM（statistical downscalingmodel）,通过对每个站点建模,确立SDSM参数,并将该模型应用于SRESA2排放情景下HadCM3和cGcM3模式,得到了江淮流域各代表台站21世纪的逐日最高、最低温度和降水序列以及热浪、霜冻、强降水等极端气候指数。结果表明,当前气候下,统计降尺度方法模拟的极端温度指数与观测值有很好的一致性,能有效纠正耦合模式的“冷偏差”,如SDSM对江淮平均的冬季最高、最低温度的模拟偏差较CGCM3模式分别减少3℃和4．5℃。对于极端降水则能显著纠正耦合模式模拟的降水强度偏低的问题,如CGCM3对江淮流域夏季降水强度的模拟偏差为-60．6％,但降尺度后SDSM—CGCM3的偏差仅为-6％,说明降尺度模型SDSM的确有“增加值”的作用。21世纪末期在未来SRESA2情景下,对于极端温度,无论Had．CM3还是CGCM3模式驱动统计模型,江淮流域所有代表台站,各个季节的最高、最低温度都显著增加,且以夏季最为显著,增幅在2—4℃;与之相应霜冻天数将大幅减少,热浪天数大幅增多,各站点冬季霜冻天数减少幅度为5—25d,夏季热浪天数增加幅度为4～14d;对于极端降水指数,在两个不同耦合模式HadCM3和CGCM3驱动下的变化尤其是变化幅度的一致性比温度差,但大部分站点各个季节极端强降水事件将增多,强度增强,SDSM—HadCM3和SDSM-CGCM3预估的夏季极端降水贡献率将分别增加26％和27％。     

CWRF模式对长江流域极端降水气候事件的模拟能力评估

基于1980—2016年长江流域站点观测降水,评估了CWRF区域气候模式对长江流域面雨量和极端降水气候事件的模拟能力.结果表明:CWRF模式能较好地再现1980—2016年长江流域及不同分区降水空间分布及月/季面雨量年际变率,且在冬、春季表现较好,夏、秋季次之.CWRF模式对长江流域面雨量存在系统性高估,对面雨量的模拟...     

长江源区气候及水资源变化特征研究进展

本文对近年来长江源区的气候变化及水资源变化特征研究进行了概述与总结.结果表明：长江源区气候变化特征表现为,从20世纪60年代以来,长江源区年及四季气温呈显著增温趋势;水面和陆面蒸发量均呈增加趋势;进入21世纪后,长江源区降水量呈增加趋势.水资源变化特征表现为,冰川出现普遍的退缩现象;湿地退化明显;21世纪前长江源区径流量总体上呈明显的递减趋势,而在最近10多年水资源量有明显增多现象,其原因可能是近10多年长江源区气温显著增加,导致更多冰川融化,同时进入21世纪后长江源区降水增加.预计未来到2050年,长江源区气温将升高,降水将增加,冰川面积将减少,地表水资源仍有可能以增加为主.     

长江源区近44年气候变化的若干统计分析

利用长江源区5个气象站44年的气温、降水量资料以及其中2个探空站500hPa露点资料,分析了该地区气候变化趋势、突变等情况。结果表明：近44年来长江源区气温普遍升高,冬季升温幅度较大,夏季增温趋势明显,进入21世纪后,长江源区春季平均气温在降低,夏、秋季平均气温增高较趋缓,而冬季增温加剧的趋势十分明显;年、夏季降水量变化呈微弱减少趋势,而冬、春和秋季降水量呈现出增加趋势,其中春季增幅较大,冬季增湿趋势明显;长江源区年平均气温在20世纪60年代末70年代初就显现出波动回升的趋势,在1986年前后发生了由冷到暖的突变,冬、春季降水量均在20世纪70年代和80年代出现了由少向多的突变。长江源区气候在波动性变暖变干过程中,自1986年起出现了气候转向暖湿的信号,其主要原因在于全球变暖并由此引起的海洋蒸发和陆地蒸散加强,地气水分循环加快,空中水汽输送加强。     

近57a长江黄河源区径流量变化异同特征分析

利用1956~2012年长江和黄河源区内2个水文站点逐月流量数据,分析了近57a两江源区径流的长期变化趋势、突变特征以及周期特征的异同。结果表明：长江源区径流量月变化呈单峰型,峰值在7月;黄河源区则表现为双峰型,峰值分别出现在7月和9月。近57a来,长江源区各季节及年平均径流量均呈现上升趋势,而黄河源区表现为年平均、春季和秋季平均流量呈下降趋势,而夏季和冬季则表现为上升趋势的特征。长江源区1960年和1968年前后的突变点比较可靠,在1998年前后可能也存在一次突变;而对于黄河源区,则在1960年和1968年前后的突变点具有较高的可靠性。长江源区年径流量主要存在9~10a和准22a的变化周期,而黄河源区年径流主要存在4a、7~8a和准16a的变化周期。     

三峡库区高温气候特征及其预测试验

根据三峡库区及其周围35个气象站1961—2008年的逐日最高气温资料,分析了库区高温的时空变化特征;采用经验模态分解方法,探讨了近48年来三峡库区年均高温日数和日平均最高气温序列的振荡模态结构特征;利用均生函数模型作均值生成函数延拓,借助BP神经网络构建了一个新的预测模型,对三峡库区高温日数和最高气温进行了预测。结果表明,过去48年间,三峡库区年均高温日数为24.07天,高温日的平均最高气温为36.69℃,以3～5a和16a为显著振荡周期,在20世纪80、90年代为弱负距平,而在其他时期都为正距平。三峡库区高温日数分布呈北部多、东南部少的特征,高温日的平均最高气温以东南部较低,东北部较高。模型预测值与实际值的对比分析表明,该预测模型具有一定的实用性,不仅能够较好地拟合三峡库区高温的历史实况,而且对未来5～10年的演变趋势也具有一定的预报能力;对偶发极端气候事件的预测尚有待进一步提高。     

未来气候变化对黄河和长江流域极端径流影响的预估研究

使用NASA-NCAR全球环流模式FvGCM结果驱动高分辨率区域气候模式RegCM3 (20 km),进行1961～1990年当代气候模拟(控制试验)和2071～2100年IPCC A2排放情景下未来气候情景模拟(A2情景模拟试验)。将RegCM3同高分辨率大尺度汇流模型LRM(分辨率0.25°×0.25°)连接,分析水文极端事件在A2情景下相对于当代气候的变化,预估未来气候变化对我国黄河和长江流域水文极端事件的影响。结果表明:(1)未来黄河流域径流年变率增大,月变率减小,日变率在头道拐站以上流域减小,以下流域增大。未来兰州以上半湿润地区,流域东南部湿润区出现径流量峰值的可能性增大,而流域西北部干旱半干旱区出现径流量百分位极值的可能性减小。未来黄河流域中游地区发生流域洪水的风险在夏季月份减少,其余月份均增大。(2)未来长江干流径流年际变率增大,上中游地区径流日和月变率减小,下游地区略有增大;未来汉江流域径流量的年、月和日变率均增大。未来长江干流发生流域洪水的风险在夏季明显降低,而汉江流域各月发生流域洪水的可能性均增大。     

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。     

全球增暖背景下2050年前长江流域气候趋势预估

根据ECHAM5/ MPI-OM模式对长江流域21世纪前半叶气候变化的预估数据,分析了全流域、上游地区和中下游地区未来气候变化趋势。结果表明,长江流域气温将持续升高,尤其7-8月升温趋势明显,年平均温度升高最大幅度为2.60℃;全流域7月降水将增加,8月降水有减少趋势,未来夏季降水更加集中,不仅会增加洪涝灾害的发生机率,也有可能导致旱灾的发生。     

长江三峡库区大雾的变化特征分析及原因初探

利用近54年三峡库区6个气象站的逐日雾、相对湿度和能见度的历史资料,对1954年以来三峡库区雾的气候变化特征,尤其是近几年三峡水库蓄水以后大雾的变化及其产生变化的可能原因进行了讨论。结果表明:1954～2007年三峡库区雾日数呈弱的增加趋势,而2000年后库区的雾日明显减少。相对湿度与雾日数之间存在显著的正相关关系,而相对湿度与气温呈明显的负相关关系。气温变化影响相对湿度变化,从而影响雾的发生频率是三峡库区雾变化的重要原因。2000年以后,在全球变暖大背景及城市化的共同影响下,三峡库区气温显著升高,相对湿度明显减小,是导致雾日大幅减少的直接影响因素。另外,分析还显示,无论是雾日数还是相对湿度都表现出了明显的年代际振荡特征,2000年后三峡库区相对湿度减小进而雾日减少正是受到了这种年代际背景的影响。就目前的观测表明,三峡水库蓄水的小气候效应影响小或还没有明确显现。