近百年哈尔滨气温的诊断研究

用SSA方法分析哈尔滨近98a月平均气温距平序列,得出哈尔滨近百年气温是增温倾向;年代际变化1909～1955年升温,1956～1969年微弱降温,1970～2006年明显升温;年际变化主要有2.315a年和4.06a振荡;月际变化主要存在8.33个月振荡。     

遵义市气温的多时间尺度诊断及突变分析

用一维Morlet小波变换对遵义市（3个站）1951--2006年56a气温资料序列作多时间尺度诊断,用Mann—Kendall法和滑动t检验法对气温进行突变检测,结果表明近56a来遵义市年平均气温呈明显的上升趋势,平均增温速率为0．106℃／10a;年平均气温变化的周期以4a、14a和19a为主,说明遵义市年平均气温变化的年际和年代际特征均比较明显;年平均气温变化突变点是1996年,是一次由冷向暖转变的突变。     

浙江省年平均气温百年序列的构建

长时间气温序列是气候变化研究的基础,早期气温观测台站的缺乏在某种程度上限制了区域性气温长序列的建立。将局部台站的气温观测值向代表全区水平的气温观测值转化,亦是一种有效利用早期少数气温站点构建区域性气温长序列的重要途径。基于浙江省气温观测台站资料的统计分析,提出了局部台站观测值全局修正（GAoSV）的气温长序列建立方式,并利用该方式构建了浙江省年平均气温百年序列。研究结果表明：省级区域内气温局部台站观测与全区台站观测,两者的气温年值变化具有高度的趋同相关性,所提出的GAoSV气温序列构建方式可在少数气温观测台站的情况下,有效保证全区气温序列的构建可信度,且随着观测台站数量增多,其构建可信度会进一步增大,该方式尤其适合早期气温观测台站稀缺（仅有1～2个）的省市级气温长序列的建立。以GAoSV方式建立的浙江省年平均气温百年序列显示,1905-2012年浙江省年平均气温总体在逐渐升高,增温速率约为0．11℃／10a,1980-2012年期间气温的上升趋势更为明显,增温速率约为0．51℃／10a。     

近百年丹东气温变化特征分析

对1906—2005年丹东气温资料序列进行分析,得到近百年丹东气温变化特征。结果表明:在近百年丹东逐月平均气温变化趋势中,除夏季7月和8月呈线性递减趋势外,其他月份均呈线性递增趋势。在近百年丹东年代际和年际变化中,逐年代平均气温线性递增率为1.13℃/100 a,逐年演变过程中的年平均递增率为0.12℃/10 a。在各季的平均气温变化中,冬季(12月—翌年2月)线性增温最显著,平均线性递增率为0.30℃/10 a;春季(3—5月)次之,线性增长率均为0.12℃/10 a;秋季(9—11月)平均气温线性增温最小,线性增长率为0.06℃/10 a;夏季除6月几乎没有变化外,7—8月均呈递减趋势,整个夏季(6—8月)总线性增减率为0.03℃/10 a。近20 a年线性增暖趋势异常显著,逐年线性递增趋势为0.36℃/10 a。     

中国地面气温变化趋势中的城市化影响偏差

在中国大陆2300个气象台站网中遴选出138个参考站,对614个国家级气象站和138个参考站1961 2004年的月平均气温资料进行了非均一性检验和订正,利用REOF(旋转主分量)分析方法,按照气温变率空间相关特点将中国大陆划分为6大区域,并采用经纬度网格面积加权平均法分别建立了中国大陆及其6大区域平均的国家站和参考站的月、季、年地面气温时间序列,对国家站和参考站序列进行了对比分析。结果表明,由国家站资料建立的中国大陆年平均气温序列在44年间线性增温率为0.278 C/10 a,而由参考站资料建立的中国大陆年平均气温序列同期增温率为0.202℃/10 a。就中国大陆平均来说,1961 2004年国家级站城市化增温率为0.076 C/10 a,占全部增温率的27.33%。在6大区域中,除北疆区外,其他地区年平均城市化增温率均非常显著。其中城市化影响最大的地区是江淮区,年平均热岛增温率为0.086℃/10 a,其后依次为东北华北区、青藏高原区、华南区和西北区,年平均热岛增温率分别达到0.060、0.059、0.042和0.042℃/10 a。各区域年平均热岛增温贡献率由大到小排列依次为江淮区55.48%、青藏高原区23.23%、华南区23.20%、东北华北区15.35%、西北区13.73%、北疆区-1.57%。因此,中国大陆20世纪60年代初以来城市化造成的国家站地面气温增暖偏差非常显著,今后应予以订正,以便建立代表背景气候变化的区域平均气温序列。     

贵阳站气温均一性检验与订正

基于贵阳市辖区8个气象观测站近50a月平均气温资料,结合标准正态检验(SNHT)方法,判断出贵阳站气温存在非均一性.借助参考站历史资料序列,对贵阳站气温非均一性断点后的资料采用多元线性回归进行拟合订正,结果表明:贵阳站自2000年迁站后,气温观测值比迁站前低约1.4℃,该成果有助于在今后的气候业务及科研中更好的沿用贵阳站气温历史序列,也将使贵阳站气象要素资料能够在以后的年代里继续保持连续性.     

河北省冷暖变化气候特征分析

利用河北省70个站自建站至2000年近50a的系统气温观测资料,分析了河北省冷暖变化的年际和年代际特征,及其区域差异和季节差别,并估计了河北省未来50a冷暖变化趋势。结果表明：河北省年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温的年际和年代际变化都呈现增温趋势,增温幅度由大到小依次为：年平均最低气温、年平均气温、年平均最高气温;全省年平均、最高、最低气温变化趋势与其五个分区的变化趋势具有整体一致性,都皇现升温趋势,但各区域的增温幅度不一,增幅最大的区域是冀东平原区,最小的区域是河北省北部;各季气温变化呈现春、秋季平均气温变化程度相对比较平缓,冬季增温幅度最大的特点,自80年代末始,暖冬现象明显;在全球和中国气候将继续变暖的背景下,河北省气温估计未来50a升高在1～2℃之间。     

资料均一化对气温变化趋势及其城市化偏差估计的影响：以北京地区为例

当前的地面气候观测资料普遍存在非气候性因素导致的非均一性,对气候变化监测和研究结论可靠性造成重要影响。结合观测台站的历史沿革数据,使用ACMANT和Pairwise Comparisons方法以及RHtest V4软件,对北京地区20个台站均一化前的月平均气温序列进行了非均一性检验和订正,最后评估了均一化对北京地区气温序列变化趋势及其城市化偏差估算的影响。结果表明：除元数据中记录的断点外,无元数据记录的断点也会对序列的趋势变化造成明显影响,其中乡村站最显著;经过订正,1958—2018年整个北京地区、乡村站以及城市站增温趋势分别为0.27℃/(10 a)、0.10℃/(10 a)和0.32℃/(10 a),较订正前分别上升了0.03℃/(10 a)、0.06℃/(10 a)和0.02℃/(10 a)。利用均一化资料估算,1958—2018年北京观象台的城市化影响为0.24℃/(10 a),城市化贡献率为70.2%,评估结果较前人结论有所降低。可见,在现有的北京地区气温资料序列中,仍可能存在较明显的非均一性和未被记录的断点,对区域平均气温趋势估算具有显著影响。     

河南省冷暖变化气候特征分析

利用河南省107个观测站1961-2006年46 a的气温观测资料,分析了河南省冷暖变化的年际和年代际特征及其区域差异和季节差别.结果表明:河南省年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温的年际和年代际变化都呈现增温趋势,增温幅度由大到小依次为年平均最低气温、年平均气温、年平均最高气温;全省7个气候分区年平均气温、最低气温变化趋势具有整体一致性,都呈现升温趋势,但各区域的增温幅度不一,增幅最大的区域是太行山气候区,最小的区域是豫西山地气候区.平均最高气温南阳盆地、淮北平原、豫北平原3个气候区呈略降趋势,其他4个气候区呈升温趋势,豫西山地气候区增幅最大;各季气温变化呈现春、秋季平均气温变化幅度相对比较平缓、冬季增温幅度最大的特点,自20世纪90年代初始,暖冬现象明显;在全球和中国气候将继续变暖的背景下,河南省平均气温按10 a增加0.22℃计,估计未来50 a升高1～2℃.     

华北地区地表气温观测中城镇化影响的检测和订正

根据人口资料和台站位置将华北地区282个国家基本、基准站和一般气候站分为乡村站、小城市站、中等城市站、大城市站和特大城市站5个级别,用经过均一性检验和订正的平均气温资料分别讨论了各级城市站热岛效应对地面气温趋势的影响,发现人口为5×105～1×106的大城市站受到城市化影响最大,40年热岛增温达到0.64℃.作者还分析了华北地区城市化对国家基本、基准站1961～2000年期间观测的平均气温变化趋势的影响,结果表明,由热岛效应引起的国家基本、基准站年平均气温增暖为0.11℃/10 a,对这个时期全部增温的贡献达到37.9%.目前根据国家基本、基准站资料建立的区域和全国平均气温序列在很大程度上仍保留了城市化的影响.作者进一步对华北地区1961～2000年根据国家基本、基准站资料建立的区域年平均气温序列进行了订正,订正后气温线性趋势由0.29℃/10 a降低为0.18℃/10 a.消除城市化影响,研究时段内华北地区年平均地面气温线性增加值为0.72℃.     

近54 年辛集市气温及降水变化特征

根据河北省辛集气象站近54 a（1957-2010年）的月平均地面观测资料,采用气候统计学方法,分别从气温及降水的趋势变化、周期变化、突变特征等方面进行分析,总结该市近54 a气温及降水的变化特征。结果表明：1）近54 a来辛集市年平均气温、各季平均气温及极端最低气温呈显著上升趋势,四季中冬季增温趋势最明显,夏季增温幅度最弱,极端最低气温上升而极端最高气温下降,导致气温日较差减小;2）在20世纪60年代,年平均和冬季气温表现出准2～3 a的显著年际变化周期,年平均和春季气温还表现出准7 a的显著年际周期特征;3）该市年降水量近54 a来整体呈先增加后减少的变化趋势;4）年和夏秋季降水量在20世纪60年代均表现出准3～4 a的周期特征,而在春季准7 a的年际振荡贯穿始终;5）辛集市的气温变化趋势以及突变开始时间与全国、河北省以及石家庄地区近50 a气温变化基本一致,但该市的降水量变化则略有不同,降水量变化的长期趋势不显著且突变不明显,主要是由于降水量的时空变化差异性较大。     

近54年辛集市气温及降水变化特征

根据河北省辛集气象站近54 a(1957-2010年)的月平均地面观测资料,采用气候统计学方法,分别从气温及降水的趋势变化、周期变化、突变特征等方面进行分析,总结该市近54 a气温及降水的变化特征。结果表明:1)近54 a来辛集市年平均气温、各季平均气温及极端最低气温呈显著上升趋势,四季中冬季增温趋势最明显,夏季增温幅度最弱,极端最低气温上升而极端最高气温下降,导致气温日较差减小;2)在20世纪60年代,年平均和冬季气温表现出准2~3 a的显著年际变化周期,年平均和春季气温还表现出准7 a的显著年际周期特征;3)该市年降水量近54 a来整体呈先增加后减少的变化趋势;4)年和夏秋季降水量在20世纪60年代均表现出准3~4 a的周期特征,而在春季准7 a的年际振荡贯穿始终;5)辛集市的气温变化趋势以及突变开始时间与全国、河北省以及石家庄地区近50 a气温变化基本一致,但该市的降水量变化则略有不同,降水量变化的长期趋势不显著且突变不明显,主要是由于降水量的时空变化差异性较大。     

洞庭湖区近百年气温序列构建及其变化特征

采用统计方法并结合气象台站历史沿革信息,对1910-2010年洞庭湖区气温观测资料进行均一性检验和订正,并利用洞庭湖区周边气象台站资料对洞庭湖区1951年以前缺测的气温资料进行插补,构成完整的气温序列。基于洞庭湖区完整气温序列,构建洞庭湖区近百年气温序列并分析其变化特征。结果表明：1910-2010年洞庭湖区年平均气温呈显著上升趋势,其中冬季和春季平均气温上升幅度最大,秋季次之,夏季变化趋势不显著;气温变化存在明显的冷暖交替,冷暖期交替比中国地区更频繁;近百年洞庭湖区年和冬季、春季、秋季平均气温均存在一个显著增暖的突变点;小波分析表明,近百年洞庭湖区年和四季平均气温均经历了冷-暖-冷-暖4个阶段的交替。     

近44年浦北县平均气温变化特征分析

利用浦北站1967-2010年的气温观测资料,分析浦北县近44年来的气温变化特征及趋势.结果表明:浦北县过去44a来,冬季和秋季平均气温增温趋势最显著,其次是年平均气温和春季平均气温,夏季没有显著的增温趋势.     

基于160站资料的我国表面气温异常特征

利用我国160站站域面积和近60年月平均表面气温资料,求得1951—2008年我国年、季节全国平均气温序列。在此基础上分析了我国表面气温异常的基本特征:四季表面气温异常中冬季异常方差最强,它对四季总异常的方差贡献为47.7%,远高于春、秋季 (23.4%,17.2%) 和夏季 (11.7%)。线性增温在年、季序列中均显著,年序列最强,夏季最弱;全国平均表面气温线性增温的年值为1.4℃/58 a,冬季 (2.3℃/58 a) 明显高于夏季 (0.6℃/58 a)。年代际变化在年和冬、夏季序列中的方差贡献显著,年值 (59.3%) 明显高于冬、夏季值;年和冬季全国平均表面气温年代际变化从20世纪80年代中期起维持为正,夏季从90年代中期起维持为正。该文提供的年、季节全国平均表面气温序列合理,具有一定代表性。     

青藏高原1951—2006年气温距平序列的建立与分析

依照气候距平法,基于"中国均一化历史气温数据集(1951—2004年)1.0版"与2005—2006年逐日平均气温资料,对青藏高原及其邻近区域123个测站的逐月平均气温网格化,进而以面积加权法建立高原1951—2006年逐月平均气温距平序列。最大限度地利用观测资料,着重探讨了利用参考站订正短序列气温资料气候标准值的方法。所建序列的奇异谱分析表明,青藏高原平均气温年际变化的近1/2可解释为非线性上升趋势,近1/5的变化可解释为白噪声。与同期北半球陆地区域相比,二者的年平均气温距平序列的趋势非常相近,高原并未显示变暖的超前性;高原序列中的噪声比率和强度却要大得多,对高原序列线性倾向率的估计有较大的影响。     

华北地区秋季气温的时空变化特征

利用我国华北地区17个站1951-2003年的月平均气温资料,分析了华北地区秋季气温的年际、年代际变化的时空特征.结果发现:秋季气温在20世纪90年代前处于偏高时段,90年代中期以后急剧降温,气温随时间变化而降低的趋势显著.从增温的幅度上看,华北的西部比东部大.日本海附近500 hPa高空环流变化异常与华北地区气温变化...     

北疆气象站迁址气温均一性检验与订正

本文针对天山北坡呼图壁、精河以及阿勒泰地区的吉木乃3个气象站迁址前后的观测资料进行对比分析，利用旧址20a（1997—2017年）气温数据和新址3—5a（2013—2017年）气温观测值作对比分析、相关性分析及T检验，结果表明：3个气象站新旧两站同期观测所得的气温资料具有极高的相关性；从总体趋势上看，新址观测气温的3—5a平均值与旧址20a平均值对比，平均气温月度值总体契合度较高；迁址前后新旧两址同期观测平均气温对比，冬季新址低于旧址，夏秋两季新址高于旧址，且个别月份存在显著差异。最后，采用一元线性回归法，按照月度将新址3—5a平均值订正到旧址20a平均值，对订正值进行更严格的SPSS方法T检验，订正后的平均气温资料均一性显著提高。     

BCC_CSM1.1模式对我国气温的模拟和预估

利用我国541个测站1960—2010年气温资料以及国家气候中心参加第5次耦合模式比较计划 (CMIP5) 的气候系统模式BCC_CSM1.1的历史试验和年代际试验结果,评估了该模式对我国近50年气温变化特征的模拟能力, 对模式的年代际试验结果进行了误差订正,并给出未来10~20年我国气温变化的预估。结果表明:历史试验和年代际试验均模拟出了与观测较为一致的增暖趋势,但均没有观测资料的增暖幅度大。其中,历史试验比年代际试验更接近于观测。年代际尺度上,模式对我国东部的模拟要好于西部;年际尺度上,模式的高预报技巧区在我国西北地区西南部和东部、西南地区北部。历史试验和年代际试验对我国气温空间场整体分布模拟较好,误差订正后的年代际试验结果对空间气温场的模拟有更好把握。相对于观测资料得到的1960—2010年0.27℃/10 a的增温速率,模式预估我国2011—2030年平均气温变化速率达到0.48℃/10 a, 上升趋势更加明显。     

近60年商洛市气温变化特征分析

利用商洛市7个国家气象站1961—2020年近60 a的日平均气温、月平均气温、月最高气温、月最低气温等资料,选取10种极端气温指数,采用线性趋势分析、Mann-Kendall非参数检验、累积距平法,对商洛平均气温、最高气温、最低气温的年际、年代际、季节变化特征,异常性及极端性进行了分析。结果表明：近60 a来商洛年平均气温、平均最高气温、平均最低气温的年际变化呈上升趋势,其中平均最高气温的线性倾向率最大;除平均最低气温冬季线性倾向率呈下降趋势外,平均最低气温的春季、夏季、秋季和年平均气温、平均最高气温四季变化均呈上升趋势,年平均气温、平均最高气温春季线性倾向率最大,平均最低气温夏季线性倾向率最大;季节气温的年代际变化特点为20世纪60—90年代为相对偏冷期,21世纪为相对偏暖期;通过M-K突变检验和累积距平法得出商洛年平均气温发生了由低温到高温的突变,突变时间在1987—1988年;分析平均气温异常性得出偏暖年份多出现在21世纪之后,偏冷年份多出现在20世纪90年代以前,尤其集中在60年代中期左右,秋季偏暖年份最多,春季偏冷年份最多;近60 a极端最高气温有显著的年际变化,暖夜日数呈增多趋势,冷夜日数呈减少趋势,暖昼日数较冷昼日数增多明显,昼指数变化较夜指数变化明显,热指数呈上升趋势,冷指数呈下降趋势,进一步说明商洛呈增温趋势。