准噶尔盆地西南缘霜冻灾害的特征分析

兵团农七师春、秋季气温变化很不稳定,秋霜冻往往过早来临,春霜冻也常常结束较晚,致使历年均有不同程度的霜冻害发生。本文利用该区域霜冻灾害的特征资料进行分析,并提出防御霜冻的措施。     

横断山脉地区大气环流演变特征分析

应用Lamb-Jenkinson大气环流分型方法对横断山脉地区的8个经度×10个纬度范围内1948-2012年逐日平均的海平面气压场进行环流分型,由日平均海平面气压场算出6个环流指数（u、v、V、ξu、ξv、ξ）,并由此划分出27种不同的环流型。分型结果表明：横断山脉地区主要环流分型为E型、NE型、SE型、N型和C型,其频率分别为：21.4%、14.6%、13.7%、9.8%和9.5%;E和NE型环流频率逐渐增加,C型环流型频率逐渐减少。春季横断山脉地区主导环流比较繁琐;NE、N型为夏季的主要环流型,但E型环流在夏季的频率也相当大;秋季和冬季横断山脉地区的主导环流型都为E型和SE型。夏季主导环流型持续时间较长,冬季也是主导环流持续的时间较长,个别年份主导环流型持续时间超过了一个月,这主要与横断山脉地区复杂的地形有联系。     

广西冬季重大霜冻天气过程特征分析

通过1957-1999年42个冬季出现在广西区域内的重大霜冻天气过程特征分析,得出了广西特大寒害有22～24a的重现期,寒潮暴发和冷高压持续加强影响是形成广西重大霜冻天气过程的2种主要原因,而后者尤需特别关注其演变的趋势。     

1962—2015年乌兰察布市霜冻日期变化特征分析

文章基于乌兰察布市11个气象观测站1962—2015年地面最低温度资料,以当年日地面最低温度≤0℃初终日期作为霜冻指标计算历年初、终霜冻日期,利用线性倾向估计法、经验正交函数分解（EOF）和Mann-Kendall法等统计分析方法,分析了乌兰察布市霜冻日期空间分布特征、年际和年代际变化规律及其突变特征。结果表明：1受地形特点影响,各旗县初、终霜日期气候态差异较大;2 54a来,全市初霜冻日期呈偏晚态势,终霜冻日期呈偏早的态势,年际变率大;3初、终霜日期的EOF特征向量空间分布以前两个模态为主,方差贡献率为50%~60%;4初、终霜冻日期在20世纪90年代都发生了显著性突变,突变后初霜日期延迟了6d,终霜则提前了7d。     

通辽市暴雨过程时空分布特征分析

使用通辽市11个国家级气象站自建站到2015年的逐日降水量资料,共统计出暴雨过程301次,其中区域性暴雨天气过程79次。对其时空分布进行统计分析,其结果表明:(1)通辽市暴雨出现在4—10月之间,主要集中在夏季的6—8月,以7月最多、8月次之;(2)近65a没有明显的增减变化趋势,但阶段特征明显。20世纪60—70年代暴雨过程的年际波动比较平稳,80—90年代波动较大,其中,1994年暴雨过程最多,为13次。进入21世纪以来暴雨过程比20世纪略有减少。(3)从年代际变化看,20世纪90年代暴雨过程总次数最多,为63次,60年代次之;2010—2015年最少,仅发生4次。(4)年暴雨发生频率的空间分布特征是,在扎鲁特旗站维持一个多暴雨中心,在青龙山—库伦—科左后旗至科左中旗站一线分布着一个多暴雨带;在霍林郭勒站有一个少暴雨中心,在奈曼—开鲁—科左中旗西部的舍伯吐站一线存在一个少暴雨带,这种分布与通辽市地形密切相关。     

通辽市区域性大到暴雪时空分布特征分析

文章利用1961—2013年的日降水量、积雪深度等资料,对通辽市11站区域性大到暴雪进行了统计分析,53年共出现区域性大到暴雪过程72次,对其时空特征分析,结果表明:通辽市区域性大到暴雪过程一般出现在冬半年的10月—次年4月之间,以3月最多、4月次之,冬半年在11月和次年的3月出现双峰值,隆冬季节的1月份最少;从冬半年各季节分布看,春季发生最多、秋季次之、冬季最少;53年年际变化没有增加或减少趋势,最多年份出现在1976年和1990年,为5次;大到暴雪空间分布为从通辽市的东南向西北递减,库伦旗发生最多、科左后旗次之,也即随纬度升高而减少。     

罗甸县暴雨的时空分布特征分析

通过对1951—2020年罗甸县逐日降水观测资料、2010—2020年罗甸县各乡镇逐日降水观测资料的统计分析,计算出要素保证率80%的值,采用线性趋势分析、等值线分布、Mann-Kendal检验、Morlet小波方法分析罗甸县境内暴雨的时空分布特征。结果表明：近70 a罗甸县年暴雨日数、近11 a罗甸县各乡镇总年暴雨日数均缓慢增多,区域暴雨次数逐渐减少,在年际变化中,均存在显著的3 a左右周期振荡。暴雨集中发生在5—9月,近70 a占全年暴雨日数91%,各月暴雨日数时空分布差异显著,暴雨发生最多月份为6月,近70 a平均每年1.3 d,占全年暴雨日数的36%。各乡镇年平均暴雨日数分布区域性特征明显,存在2个多值区(西北部、东南部)和1个少值区(西南部)。暴雨多发生在夜间,尤其大暴雨以上量级降水在夜间发生的概率高达93%。降水强度等级从北向南逐级减小,与罗甸县略呈“撮箕口”朝南地形较一致,从西北、北、东北向南逐级减小,在西部、东北部存在较稳定的2个极端暴雨中心。各乡镇连续暴雨次数分布差异明显,呈北多南少分布。总体而言,西部在年暴雨日数、暴雨强度、连续暴雨次数及连续降水量均居全县首位,在天...     

近42年平凉市霜冻变化特征分析

以≤0℃地面最低气温作为霜冻指标,利用平凉地区7个气象观测站1971～2012年的逐日地面最低气温资料,采用现代气候诊断方法,分析了初、终霜冻和无霜冻期的变化特征。结果表明：在近42年间,平凉市初、终霜冻日数呈减少趋势,无霜冻期延长;初霜冻发生频率减小,终霜冻发生频率增加;平均初霜冻日期呈推迟变化趋势,终霜冻日期呈提早变化趋势,无霜冻期呈延长变化趋势,其气候倾向率均大于2d/10a,并均通过α=0.05的显著性检验;平凉地区初霜冻日普遍推后1～5d,终霜冻日普遍提前1～5d,无霜冻期普遍延长1～9d。平凉各地霜冻受灾程度差异较大,灵台和庄浪在受灾人口、直接经济损失和农业经济损失方面受灾较重。     

甘肃省霜冻日期时空变化特征及影响因素

在全球变暖背景下,全面掌握甘肃省霜冻日期的变化规律,有利于提高霜冻灾害的预警能力,保护区域环境,促进气候资源合理开发。使用0 cm地面最低温度资料,采用线性倾向估计法得到霜冻日期的气候倾向率,利用Mann-Kendall法和滑动t检验法探测霜冻日期的突变时间,构建霜冻站次比表征霜冻的影响范围,利用标准差方法计算霜冻日期的稳定性,采用Hurst指数法预测霜冻日期的未来趋势,结合相关系数法分析霜冻日期的影响因素。研究表明:(1)初霜冻日期、终霜冻日期、无霜冻日数发生突变的年份分别为2002,1996和1999年。(2)霜冻日期年际变化幅度为无霜冻日数>初霜冻日期>终霜冻日期;河西变化幅度整体高于河东,对全省霜冻日期变化的贡献较大。(3)全省霜冻日期稳定性顺序为初霜冻日期>终霜冻日期>无霜冻日数,河西霜冻日期稳定性好于河东。(4)初霜冻日期、终霜冻日期、无霜冻日数分别遵循"北早南迟,西早东迟"、"北迟南早,西迟东早"、"北短南长,西短东长"的空间分布规律。(5)在未来,初霜冻日期推迟,终霜冻日期提前,无霜冻日数延长,但变化幅度略有差异,无霜冻日数>终霜冻日期>初霜冻日期;河西终霜冻日期提前达到全省平均水平,无霜冻日数或超过河东。可知,霜冻日期的迟早、长短、稳定性,是由初、终霜冻日期、海拔以及经、纬度综合作用的结果,主导因素显著性差异较大。无霜冻日数的延长,是由初、终霜冻日期稳定性变差所致。     

近40年高层温度场和高度场的时空变化特征

用4种方式对NCEP／NCAR全球再分析资料中1958－1997年300hPa月均温度、100hPa月均高度资料序列进行对比分析，发现300hPa温度资料可靠性高于100hPa高度资料；详细考察近40a高层温度场、高度场的时空变化特征，并通过Morlet小波进一步分析两要素场的周期变化发现，温度场和高度场的EOF第1模态具有很好的空间整体民生和明显的年际和年代际变化，以10a左右和3a左右的周期为主要周期。     

中国南方春季大尺度大气水汽汇时空变化特征

用1958-2004年NCEP/NCAR再分析资料分析了中国南方春季大尺度大气水汽汇的时空变化特征。结果表明：华南中东部、广西北部-湖南西部-贵州东部地区是中国南方春季水汽汇的两个主要变异中心区。华南中东部春季水汽汇具有明显的年际和年代际变化特征,并以年代际方差占优;广西北部-湖南西部-贵州东部地区春季水汽汇以年际变化为主。华南中东部以及广西北部-湖南西部-贵州东部地区水汽汇的强度异常与东亚上空水汽输送异常导致上述地区垂直积分的水汽通量辐合的异常密切相关,当中国南方上空有西南（东北）风水汽通量距平,即西南风水汽输送增强（减弱）时,则上述地区上空的水汽汇偏强（偏弱）。     

亚洲冬季大气动能的时空演变特征及其与中国冬季降水和温度的关系

利用1968～2008年NCEP/NCAR再分析资料、中国测站的降水量和温度资料,分析亚洲冬季大气动能的时空演变特征,探讨与其对应的大气环流异常特征以及大气动能的变异与我国降水量和温度异常的联系。结果表明:亚洲冬季大气动能的主要变异中心在东亚西风急流区,该地区的冬季大气动能存在明显的年际和年代际变化。冬季,我国中东部至日本以东到西北太平洋上空大气动能的减弱(增强)与对流层中高层东亚西风急流的减弱(增强)密切相关,并可导致我国东部大部分地区降水量的偏多(偏少)和我国东北地区温度的偏高(偏低)。青藏高原西南侧大气动能的增强(减弱)则与该地区对流层中高层南亚西风急流的增强(减弱)有关联,并导致冬季我国东南地区降水量的偏多(偏少)和我国广西、贵州和四川一带温度的偏低(偏高)。在冬季,亚洲大气动能的变化可能主要通过影响亚洲西风急流的变化来造成我国冬季气候的变异。     

近50年我国霜期的时空分布及变化趋势分析

利用国家气象信息中心最新整编的1954-2003年中国677个站霜的气象观测资料,分析了我国霜期的地理分布特征,揭示了近50年来我国不同地域霜期的变化趋势和年代际变化特征,探讨了气候变暖背景下霜期的响应.研究表明,除极少数地区外,我国霜期呈缩短的趋势,并且霜期显著缩短发生在20世纪90年代以后;近50年全国大部分地区的初霜日期呈推迟趋势而终霜日期呈提前趋势,这可能与日最低气温、日最低0cm地温的不断升高有关,而初霜日期的推迟和终霜日期的提前最终导致霜期的缩短.     

中国区域大气加权平均温度的时空变化及模型

大气加权平均温度Tm是地基GPS水汽遥感的关键参数,决定了水汽反演的精度。利用2008—2011年全国123个探空站点资料,分析了Tm与其影响要素纬度、海拔、地面气温、水汽压及大气压之间的关系,结果表明：Tm与纬度和海拔随季节变化呈周期性负相关,与地面温度和水汽压的自然对数呈正相关,与大气压呈负相关;Tm的空间变化具有纬度地带性和明显的气候分布特征,其变异程度在空间分布上有显著差别,不同地理位置的Tm受季节性影响程度不一,Tm也具有明显的年际周期性变化,年内Tm的每日变化符合二次函数分布规律。按照全国、气候分区和季节分区方法,分别建立了Tm单因子和多因子回归模型,并利用2012年1—5月数据对所建模型进行验证,Tm的估算误差能满足GPS水汽遥感2%的精度,模型普遍适用于我国地基GPS水汽遥感中Tm的估算。     

Temporal and Spatial Variations in the Climate Controls of Vegetation Dynamics on the Tibetan Plateau during 1982–2011

The ecosystem of the Tibetan Plateau is highly susceptible to climate change. Currently, there is little discussion on the temporal changes in the link between climatic factors and vegetation dynamics in this region under the changing climate.By employing Normalized Difference Vegetation Index data, the Climatic Research Unit temperature and precipitation data,and the in-situ meteorological observations, we report the temporal and spatial variations in the relationships between the vegetation dynamics and climatic factors on the Plateau over the past three decades. The results show that from the early 1980s to the mid-1990s, vegetation dynamics in the central and southeastern part of the Plateau appears to show a closer relationship with precipitation prior to the growing season than that of temperature. From the mid-1990s, the temperature rise seems to be the key climatic factor correlating vegetation growth in this region. The effects of increasing temperature on vegetation are spatially variable across the Plateau: it has negative impacts on vegetation activity in the southwestern and northeastern part of the Plateau, and positive impacts in the central and southeastern Plateau. In the context of global warming, the changing climate condition(increasing precipitation and significant rising temperature) might be the potential contributor to the shift in the climatic controls on vegetation dynamics in the central and southeastern Plateau.     

Spatial and Temporal Variations of Atmospheric Angular Momentum and Its Relation to the Earth Length of Day

The characteristics of atmospheric-angular-momentum （AAM） and length-of-day （LOD） on different timescales are investigated in this paper, on the basis of the NECP/NCAR reanalysis data and an LOD dataset for 1962-2010. The variation and overall trend of the AAM anomaly （AAMA） at different latitudes are presented, and the relationship between AAMA and LOD is discussed. The AAMAs in different latitude regions exhibit different patterns of variation, and the AAMA in the tropics makes a dominant contribution to the global AAMA. In the tropics, the AAMA propagates poleward to the extratropical regions. It is confirmed that a downward propagation of the AAMA occurs in the lower stratosphere. Correlation analysis shows that the relationship between AAMA and LOD varies significantly on different timescales. Specifically, the tropical AAMA is positively correlated with LOD on short timescales, but they are not obviously correlated on long timescales. This indicates that the interaction between AAM and the earth＇s angular momentum follows the conservative restriction on short timescales, but the influence of the earth angular momentum on that of the atmosphere depends on the interaction process on long timescales.     

华南夏季大气水汽汇时空变化特征

用1958~2004年NCEP/NCAR再分析资料,分析华南夏季大尺度大气水汽汇的时空变化特征。结果表明:西南地区东部至华南北部地区、华南沿海地区是我国南方夏季水汽汇的2个主要的变异中心区。西南地区东部至华南北部地区夏季水汽汇具有明显的年代际变化特征。华南南部沿岸地区夏季水汽汇则以年际变化为主。西南地区东部至华南北部附近地区以及华南南部沿岸地区水汽汇的强弱异常变化,与东亚上空水汽输送异常而导致上述地区的垂直积分的水汽通量辐合的异常是密切相关:如果向华北或者长江流域的水汽输送增强(减弱),则华南地区得到的水汽减少(增加),导致上述地区上空的水汽汇偏弱(偏强)。     

Spatial and Temporal Variations of Tropical Cyclones at Different Intensity Scales over the Western North Pacific from 1945 to 2005

The tropical cyclone （TC） track data provided by the Joint Typhoon Warning Center （JTWC） of the U.S. Navy over the western North Pacific （including the South China Sea） from 1945 to 2005 are employed to analyze the temporal and spatial variations of TCs of different intensity scales. Most of the TCs occurred between 15° and 25°N, from the northern part of the South China Sea to the eastern part of the Bashi Channel until near 140°E. Most of the severe and super typhoons occurred over waters from the eastern part of the Bashi Channel to about 140°E. The TCs in a weakening or steady state take up a weak majority in the area west of 123°E and north of 20°N; those in an intensifying or steady state are mostly found in the area east of 123°E and south of 20°N. For severe tropical storms, typhoons, severe typhoons, and super typhoons, their average decaying rates are all greater than the respective average growing rates; for tropical storms, however, the average decaying rate is smaller than the average growing rate. Generally speaking, the stronger the TC, the faster the intensification （weakening） is. The percentage of weak TCs is higher in June to August while that of strong TCs is higher in September to November. There are annual, interannual, and interdecadal variations in the observed number （every 6 h） and frequency of TCs at different intensity scales. As far as the long-term trend is concerned, the frequency and observed number of tropical storms have a significant linear increase, but the averaged intensity and number of TCs of other intensity categories do not exhibit such a significant linear trend. In E1 Nifio years, the number and percentage of super typhoons are significantly higher, while the total number of tropical storms, severe tropical storms, typhoons, and severe typhoons is significantly lower, and the mean intensity of TCs is prominently stronger; in La Nifia years, however, the opposite comes true.