新疆1961—2000年高空温度变化的若干事实及突变分析

采用1961—2000年新疆12个探空站逐日观测资料,利用经过5点平滑处理的曲线趋势对比和线性相关的研究方法,分析了40 a来12个探空站边界层、对流层、对流层顶和平流层从2 m和850 hPa至10 hPa的探空标准层各层的温度变化趋势;对流层和平流层各典型层间的相关关系;年际温度距平的垂直分布;并用Mann-Kendall方法进行了突变检验。研究表明：新疆平流层以20世纪80年代初为界,之前温度升高,之后温度降低,曲线呈“∧”型;对流层温度经历先降后升变化,曲线呈“V”型,两层温度表现为反位相变化趋势。其中30 hPa和300 hPa温度、50 hPa和400 hPa温度均达到0.05的显著水平负相关。对流层顶的200 hPa、250 hPa两个层次温度变化平稳。新疆年代际垂直方向温度分布特征70年代整层均为负距平,80年代对流层为负距平而平流层为正距平,曲线呈现镜像“S”型;60年代和90年代对流层为正距平,平流层为负距平,曲线呈现一个上下一致的“S”型。30 hPa、50 hPa和70 hPa温度在80年代初发生由升转降的突变;250 hPa温度在80年代初,500 hPa和700 hPa在1987年,2 m在1973年均发生由降转升的显著突变,显著水平达到0.01。     

东北高空湿度变化特征及其与地面气温和降水的关系

利用1971~2005年探空和地面观测资料,详细分析了东北地区高空比湿和相对湿度的时空变化特征,并探讨了比湿和相对湿度与地面气温、降水量的关系。结果表明：东北地区比湿空间分布主要受到水汽来源的影响,地面由东南向西北递减,高空由南向北递减;相对湿度受水汽、海拔高度和纬度的共同影响,地面和对流层下层由南向北先减后增,对流层中层由南向北递增,赤峰向通辽延伸的西南-东北向干舌地面最明显,随高度增加逐渐减弱。1971~2005年,东北地区比湿从地面到高空均为增加趋势,对流层中下层的增加趋势更加显著;相对湿度在地面呈显著减小趋势,对流层中层呈显著增加趋势。大气比湿与地面气温在年、季尺度上存在一致的显著正相关关系,大气相对湿度与地面气温在季节尺度上存在显著负相关关系;对流层中下层相对湿度与降水量相关最显著;地面气温升高对东北气候趋于干旱化起了重要作用,高空相对湿度增加有利于降水增加,气温与比湿的相互消长,影响了气候的干、湿变化。     

红河流域气温变化的气候特征分析

利用红河流域及其周边地区23个气象站1961年~2005年的年平均气温资料,对红河流域的气温变化特征进行诊断分析,结果表明:近45年来,红河流域气温呈现明显的增暖趋势,无论是整个流域还是上游、中游地区其增温速度均高于全球增温速度。并且,红河流域的气温变化还存在明显的区域差异和季节差异,中游地区增温幅度大于整个流域和上游地区,全流域及上游、中游地区都表现为冬半年增温趋势和幅度大于夏半年。红河流域增温突变出现在20世纪80年代,显著性增温出现在90年代后,特别是1998年以后更为明显。     

近40 a来新疆极地类对流层顶温度变化的若干事实和突变分析

采用1963—2002年新疆12个探空站逐日探测资料．按气候特点和地理分布把新疆划分为阿尔泰山．天山和昆仑山3个研究区域。分析了40a来新疆全年各区极地类对流层顶平均温度变化的若干事实、变化的趋势和变化的空间分布差异,用Mann-Kendall法对其进行了气候突变检验。研究表明：新疆极地类对流层顶平均温度总体呈下降趋势;从年代际变化来看40a共下降了0．5℃,下降速率为0．125℃／（10a）。同时,该层温度于1976年发生了气候突变,皿著水平达5％以上．由此说明新疆近年来高空的一些特性层也同样发生了气候变化。     

黔西南州45年温度变化分析

在以变暖为主要特征的气候变化背景下,黔西南州的温度变化分析。利用了1961~2005年黔西南州8个气象站45年的逐年逐月平均温度、平均最低温度和平均最高温度资料,分析了全州的变暖情况,结果表明,黔西南州年平均温度以0.135℃/10 a的线性趋势增加;四季中春季没有增温趋势变化,冬季、夏季和秋季均有不同程度的增暖,而冬季的增温幅度最大为0.256/10 a。州内不同地区的增温表现明显不同,东南部册亨县和望谟县增温非常明显,增温幅度高于全国平均值,而位于西南部的兴义市的温度变化则呈波动趋势,没有增温趋势。其余地区的增温幅度低于全国平均值。     

近50年乌鲁木齐河流域垂直气候带的异同变化特征

依据乌鲁木齐河流域各站点近50 a的观测数据,分析垂直带内气候变化的异同特征。结果表明,年增温趋势最强的是低山带0.554℃/10 a,贡献最大是冬季温度。温度距平变化幅度除中山带为进入21世纪最大外,其他均为1990 s最大。显著增温突变年际尺度(2 a)上,低海拔带响应早于中、高山带;年代际尺度(16~23 a)上高山带最早,中山带最晚。年增湿趋势最显著是高山带20.8 mm/10 a,贡献最大是夏季降水。降水距平幅度除高山带1990 s振幅最大外,其他均为1980 s最大。降水突变特征为随着海拔高度的增加突变的响应时间依次推后。     

1988年8月下旬南极平流层暴发性增温及其与臭氧的关系

本文利用昭和基地(69°00′S,39°35′E)的探空和臭氧原始资料,分析研究了1988年8月下旬的一次南极平流层暴发性增温过程。本文分析了这一增温过程中的臭氧总量、30hPa气温、增温率及西风风速的变化关系。发现在这次南极冬季平流层暴发性增温中30hPa气温、30hPa西风风速与臭氧总量之间存在着非常好的正相关,同时发现臭氧总量的变化与30hPa增温率的变化之间存在着滞后关系。而在平流层发生暴发性增温之前,在对流层有一次大的西风扰动。由此,可以认为这次平流层暴发性增温的原因可能是对流层西风扰动引起的行星波上传,而臭氧的加热不可能是这次平流层暴发性增温的原因。     

河北省气候变化对AO因子的响应探讨

 利用河北省72个气象台站1961-2010年逐月气温数据,选择Mann-Kendall突变趋势检验、Mann-Kendall突变检验、Sen’s坡度估计、一元方差分析等方法判断了河北省气温变化的趋势和突变时间,分析了气温变化的区域和季节特征,并探讨了气温变化特征与北极涛动、经纬度及海拔高度等影响因子的关系。结果表明：（1） 河北省整体气温显著上升,年均温平均增幅0.30 ℃/10 a,四季增温幅度冬>春>秋>夏;坝上高原和冀西北间山盆地区增温幅度较大;（2） 河北省增温突变集中在1986-1994年;冬季和春季增温突变较显著;年均温增温突变时间北部早于南部;（3） CO₂排放量持续增加、1995年之前AO指数的增强可能是河北省近50 a增温的主要原因;高纬度、高经度、高海拔、盆地以及无森林和湿地调节的地区增温显著,这些因素对区域增温具有放大作用,是影响河北省气候变化对AO响应程度的重要因素。     

西安城市化对气温变化趋势的影响

利用1951-2006年西安及周围3站点的气象数据分析了城市气温变化和周围台站温度变化的差异,给出了4个测站不同阶段、不同季节城市化影响气温变化的趋势系数及线性变化趋势。结果表明：城市化对气温的影响具有明显的阶段性和季节性。1980年以前,无论平均气温还是月最低气温和最高气温,西安与其周围站点的线性趋势系数及线性变化趋势相差不大;但在1980年以后,城市站的线性趋势系数明显大于周围站点的趋势系数,特别是在1993年以后,西安站的平均气温、最高和最低气温线性趋势系数远大于其周围站点的趋势系数,是周围站点的1.6~3.5倍,说明城市的热岛效应不但提高了城市的温度同时也改变城市的增温率,使得城市气温增温率加大。西安及其周围站的线性增暖趋势在春季最大,其中西安达到2.20 ^oC/10a,是其它季节的2~4倍;秋季的线性增暖幅度次之,夏季最小。热岛效应对最高气温的最大贡献在春季,对最低气温的最大贡献在冬季。     

全球变暖与广东气候带变化

根据广东省各气候带13个代表站1960-2007年的气象资料,研究了48年来广东省各气候带的温度、 云量和日照的变化特征以及与全球地面温度(GST)的关系.结果表明:(1)广东省各气候带温度变化与GST变 化呈准同步变化趋势,两者相关系数均通过99.9%的显著性检验;(2)南亚热带北区、南区和北热带的增温速率 高于全球,中亚热带低于全球;其中增温速率最高的是南亚热带南区,比GST增温率高出0.07～0.08℃/10 a,中 亚热带增温速率比全球低0.01～0.03℃/10 a;(3)从季节分布看,各气候带增温速率冬季最大,其次是秋季,其 中南亚热带南区各个季节的增温速率都为最大;(4)低云量的年变化各气候带均呈上升趋势,其中中亚热带上升 最明显;低云量与气温有明显的正相关;(5)日照的年变化各气候带均呈下降趋势,其中中亚热带下降最明显.     

20世纪末中国中东部耕地扩张对表面气温影响的模拟

利用WRF模式,通过4个21年（1980-2000年）的模拟实验,研究了20世纪末中国中东部耕地扩张对表面气温的影响。控制实验分析发现WRF模式能够捕捉温度场的空间格局,模拟与观测的季节平均温度场的相关系数为0.91~0.99（P < 0.001）,但模拟温度比观测温度系统性偏低2~3 ℃。控制实验与敏感实验对比分析发现,东北区和中部区的毁林和毁草开荒具有降温效应,冬季平均降幅约为-0.41 ℃,居四季之首,主要是由地表反照率增加,净短波辐射减少,感热通量随之减少所致;东南区的毁林开荒具有升温效应,夏季温度升幅最大,平均升幅为0.14 ℃,主要原因是地表粗糙度减小,湍流减弱,热量在近地层集聚,难以扩散。农业扩张的升、降温效应主要出现在局地,对区域温度变化的影响甚微,一方面是因为农业扩张占区域面积份数甚小,另一方面是因为升、降温效应在区域平均过程中相互抵消。     

1960―2013 年华南沿海海洋站SST 变化及其影响因子

根据 1960―2013 年华南沿海 7 个海洋站的实测海表温度（SST）及全球平均表面温度、太平洋年代际涛动（PDO）、ENSO、南海高压、华南沿海近海面风速等资料,采用线性回归、Yamamoto 突变检验、小波分析、相关分析等方法,研究了近 54 a 华南沿海 SST 时空变化及其影响因子,结果表明：1）近 54 a 华南沿海的年平均 SST呈准同步变化和显著增暖趋势,其气候倾向率为 0.08~0.17℃/10 a,平均为 0.12℃/10 a,以冬季增暖最为显著;2）SST 变化在 1997/1998 年出现突变现象;3）SST 变化有多时空尺度的变化特征,其中最显著的变化周期是 2~4 a的年际变化;4）SST 变化深受 ENSO 事件的影响,约滞后于 MEI 指数 2~4 个月;5）影响 SST 变化趋势的主要因子有全球气候变暖、PDO、南海高压、华南沿海近海面层风速等。     

气候变暖对甘肃农业的影响

应用甘肃省63个地面测站1961～2003年气温资料,对年平均气温、最高气温、最低气温、≥0℃、≥10℃活动积温和＜0℃负积温进行分析。结果表明, 1987～2003年比1961～1986年的平均值明显增高,尤以最低气温增幅最大,甘肃省气候变暖主要来自最低气温升高的贡献。冬季升温幅度大于夏季,＜0℃负积温绝对值明显减少。甘肃省20世纪80年代后期气候明显变暖,热量资源增加,喜温作物面积扩大,越冬作物种植区北界向北扩展,对牧区牲畜越冬度春有利。但由于水资源不足,气候变暖对甘肃农业的负面影响大于正面影响。     

1951-2010 年中国气温变化分区及其区域特征

以中国623 个测站1951-2010 年逐日气温观测资料为基础数据, 通过正交旋转因子分析对1951-1980、1961-1990、1971-2000、1981-2010 年4 个时间段的年、冬、夏半年气温变化特征进行分区, 并探讨分区结果的季节和年代际差异。结果表明:依据年、夏半年气温变化特征, 可将全国划分成8 个不同的区域, 且研究时段内年、夏半年气温变化的空间结构比较稳定;而依据冬半年气温变化特征, 可将全国划分为7 个变化区, 且冬半年气温每30 年分区结果存在着明显变化。另外, 通过对区域平均气温距平序列的变化趋势分析可以得出:1951-2010 年间, 中国各区域气温均呈上升趋势, 升温趋势最快的是东北区(0.30 ℃∕10a), 最慢的是华南区(0.13 ℃∕10a);各区域升温过程不同步, 东北区与滇藏高原区显著增暖趋势在1961-1990 年开始出现, 而其他区域则发生在1971-2000 年及1981-2010 年。     

1906-2015年武汉市温度变化序列重建与初步分析

本文利用1906-2015年武汉月平均最高与最低气温资料,重建了过去110年武汉市年平均气温距平序列,分析了其年代际尺度的变化特征。主要结论为：①过去110年武汉市经历了“暖—冷—暖”3个多年代际波动,其中1906-1946年与1994-2015年气候相对温暖,1947-1993年则气候相对寒冷;②在多年代尺度上,武汉市存在多次显著增温和降温过程,其中增温速率最快的30年和50年分别出现在1980-2009年和1960-2009年;最快降温速率则出现在1928-1957年和1925-1974年;③过去110年武汉市年均温发生了3次跃变,其中由冷转暖的跃变出现在20世纪20年代初和90年代中后期,而由暖转冷的跃变则出现在40年代;④武汉市年均温变化与全球/北半球和中国的变化趋势基本一致,但变幅偏大。此外,全球增暖停滞现象在武汉市最近十几年也有所体现。     

20世纪80年代以来全球气温变化特征

The study of temperature change in major countries of the world since the 1980 s is a key scientific issue given that such data give insights into the spatial differences of global temperature change and can assist in combating climate change. Based on the reanalysis of seven widely accepted datasets, which include trends in climate change and spatial interpolation of the land air temperature data, the changes in the temperature of major countries from 1981 to 2019 and the spatial-temporal characteristics of global temperature change have been assessed. The results revealed that the global land air temperature from the 1980 s to 2019 varied at a rate of 0.320℃/10 a, and exhibited a significantly increasing trend, with a cumulative increase of 0.835℃. The mean annual land air temperature in the northern and southern hemispheres varied at rates of 0.362℃/10 a and 0.147℃/10 a, respectively, displaying significantly increasing trends with cumulative increases of 0.828℃ and 0.874℃, respectively. Across the globe, the rates of change of the mean annual temperature were higher at high latitudes than at middle and low latitudes, with the highest rates of change occurring in regions at latitudes of 80°–90°N, followed by regions from 70°–80°N, then from 60°–70°N. The global land surface air temperature displayed an increasing trend, with more than 80% of the land surface showing a significant increase. Greenland, Ukraine, and Russia had the highest rates of increase in the mean annual temperature;in particular, Greenland experienced a rate of 0.654℃/10 a. The regions with the lowest rates of increase of mean annual temperature were mainly in New Zealand and the equatorial regions of South America, Southeast Asia, and Southern Africa, where the rates were <0.15℃/10 a. Overall, 136 countries(93%), out of the 146 countries surveyed, exhibited a significant warming, while 10 countries(6.849%) exhibited no significant change in temperature, of which 3 exhibited a downward trend. Since the 1980 s, there have been 4, 34 and 68 countries with levels of global warming above 2.0℃, 1.5℃ and 1.0℃, respectively, accounting statistically for 2.740%, 23.288% and 46.575% of the countries examined. This paper takes the view that there was no global warming hiatus over the period 1998–2019.     

1981-2011年川南山区地温和气温的变化特征

利用气象站点1981—2011年逐日0 cm土壤温度和气温数据,运用基本统计、线性回归、累积距平和信噪比分析了川南山区6个分区地温和气温的空间分布、变化趋势以及突变特征,分析并对比了地温和气温的关系。结果表明：川南山区年均地、气温变化范围分别在15.6~20.5 ℃和12.2~17.2 ℃之间,呈现出北低南高、高山低河谷高的空间分布格局。31 a来6个分区的年均地、气温均有显著上升趋势,但季节变化差异明显,冬季地、气温的增温率高于夏季。从不同区域来看,高山地带(Ⅵ区)的年、季增温趋势最为显著,是其他区域的2~6倍,且地、气温在1990年左右发生突变;河谷地带(Ⅱ区)的年、季温度变化最小且未发生突变。各区地温和气温呈极显著正相关(P<0.01),具有较高的一致性,但也存在非对称增温现象。山地(Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ区)的年均、季均地温和河谷(Ⅰ区)的春季地温增温比气温更加强烈,故地气温差出现显著上升趋势,甚至发生突变。