乌鲁木齐汛期降水集中度和集中期时空变化特征

利用乌鲁木齐5个国家级气象站1978—2019年5—9月逐日降水资料,统计分析逐候降水集中度(P_(CD))和集中期(P_(CP))变化趋势和时空分布特征。结果表明:近42 a乌鲁木齐汛期降水集中度和集中期均呈微弱下降趋势,表明汛期降水分配趋于均匀,降水集中期呈逐渐提前趋势。汛期降水集中度和集中期空间分布差异显著,降水集中程度由西向东逐渐增大,降水集中期出现时间由北向南逐渐推迟。汛期降水集中度在整个研究期内存在6、15 a左右周期变化,降水集中期存在12 a左右周期变化。对多降水年和少降水年降水集中度和集中期合成分析,发现少降水年降水集中程度高于多降水年,而降水集中期明显晚于多降水年。     

用墨西哥帽小波函数研究雅安降水变化

利用1951～2006年月平均降水和年平均降水资料,采用墨西哥帽小波函数,对雅安56年来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了雅安降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并根据主周期对未来降水变化进行了预测.结果表明,各季节和年降水均存在8～12年左右时间尺度的周期特征;其次,4～6年左右时间尺度的周期特征也较明显.夏季和年降水变化趋势一致,均有1年和12年尺度的主周期,夏季降水完全控制年降水. 经降水变化趋势分析,预测2006年前后雅安降水将偏少,大约在2008～2010年雅安降水将偏多.     

用墨西哥帽小波函数研究雅安降水变化

利用1951~2006年月平均降水和年平均降水资料,采用墨西哥帽小波函数,对雅安56年来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了雅安降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并根据主周期对未来降水变化进行了预测。结果表明,各季节和年降水均存在8~12年左右时间尺度的周期特征;其次,4~6年左右时间尺度的周期特征也较明显。夏季和年降水变化趋势一致,均有1年和12年尺度的主周期,夏季降水完全控制年降水。经降水变化趋势分析,预测2006年前后雅安降水将偏少,大约在2008~2010年雅安降水将偏多。     

海口市1951—2010年降水的多时间尺度分析

根据海口市1951—2010年的降水资料,采用线性趋势分析、小波分析、Mann-Kendall非参数检验等方法研究了海口市近60年降水量的多时间尺度变化特征。结果表明:近60年来,海口春冬两季降水呈减少趋势,夏秋两季和年降水有增多趋势,年降水增多趋势和夏季基本一致,无论增多还是减少,趋势均不显著。春季降水有2～3年、13年的主周期,夏季降水存在3～4年、8年的主周期,秋季降水存在3～4年、7年的变化主周期,冬季降水存在2～3年、6年的主周期,年降水有2年、8年的主周期。除秋季外,其他季节及年降水未发生突变,秋季降水突变时间在1956年附近。     

浚县35年降水气候特征分析

利用浚县1963～1997年降水资料,分析了浚县35年来年降水量以及春、夏、秋、冬降水量变化特征,结果表明年降水量呈减少趋势;春季降水有增加趋势且降水百分率呈波动增加趋势,夏季降水减少、降水百分率呈波动变化且较稳定,秋季降水减少且降水百分率波动较大,冬季降水有增加趋势且降水百分率波动不大.     

近50年黄河上游流域年均降水与极端降水变化分析

利用1970-2017年45个气象台站逐日降水资料分析了黄河上游流域降水空间分布规律以及年均降水和极端降水的变化趋势,将黄河上游流域按照地形地势、海拔、气候带分布等多种因素划分成源头区、产流区、出口区,并结合极端降水指数采用Mann-Kendall法、小波分析法分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,研究极端降水时空变化。结果表明,黄河上游流域年均降水从东南向西北扇形递减,源头区和产流区是年降水量的主要贡献区域;年均降水和极端降水均存在明显的周期振荡特征,其中源头区和产流区在22年左右,出口区在18年和8年左右;整个上游区域,极端降水和年均降水的变化趋势较为一致,但年降水量近年来呈现增长趋势,而极端降水事件的发生频率则有所降低。     

浅析台山50a降水变化及其与ENSO的关系

通过分析台山1955～2004年的降水变化特征,研究台山年、季降水量和旱涝年的分布规律和趋势变化.发现50年来,台山年降水和夏季降水都有明显的上升趋势,秋季降水减少,秋旱频发.分析ENS0信号和台山四季降水的联系,结果表明暖事件发生时,春、夏、冬三季降水偏多,冷事件发生时降水偏少.秋季与冷暖事件的关系正好相反.夏季降水偏多与暖事件关系非常显著.     

始兴县1965～2010年降水的变化特征分析

根据始兴县国家气象观测站1965～2010年降水观测资料,采用Morlet小波变换和Yamamo-to检验方法,分析了始兴县1965～2010年降水变化特征,结果发现始兴县降水变化具有多时间尺度周期变化和演变特征。始兴县年降水小波变化存在16年时间尺度,其突变点发生在1972和2003年;前汛期降水小波变化的时间尺度为14年,其突变点发生在2007年。目前及今后2～3年内年降水将呈偏少的趋势,而前汛期降水则呈偏多趋势。     

近55 a中国西北地区夏季降水的时空演变特征

利用1961—2015年中国西北地区274个气象观测站点的日降水数据和再分析大气资料,采用EOF分析及累积距平等方法,研究了近55 a中国西北地区夏季降水的时空演变特征。结果表明：1）1961—2015年中国西北地区夏季降水的演变可分为三个时段,1961—1975年,该区域降水普遍偏少;1976—1996年,西北地区的东部降水偏多,西部降水偏少;1997—2015年,其东部降水偏少,而西部降水偏多。2）1976—1996年,西北地区东部降水偏多,是因为该地区夏季降水强度和降水频次明显增加,而西部降水偏少,则是该区域小雨与中雨的频次减少,降水强度偏弱造成的;1997—2015年,由于有效降水日数减少,降水强度偏弱等原因导致西北地区东部降水偏少,与此同时,西北地区的西部却因降水强度明显增强,持续降水日数和极端降水事件增加使得该区域降水呈现偏多的态势。3）降水区的转移,伴随着北半球对流层中层中纬度波列的演变,同时来自东欧与印度季风的水汽输送也对降水的异常起到了关键作用。     

中国南方夏季降水年际变化与高低纬环流关系的数值模拟

利用区域气候模式RegCM4.4对我国南方夏季降水和大气环流进行30 a的数值模拟,通过与降水观测对比发现,模式能够较好模拟出我国东部地区夏季平均降水和年际变率的空间分布,模拟的南方地区(30 °N以南)年际变率略偏小。观测的我国南方夏季平均降水与模拟降水相关系数为0.51。观测和模拟结果均表明,典型涝年,中纬异常反气旋前方的东北风携带干冷空气,低纬异常反气旋后方的西南风携带暖湿空气,在我国南方汇合,导致南方降水异常增多,模式具有模拟我国夏季南方降水年际变化的能力。通过边界敏感性试验,去除高纬侧边界强迫的年际变化,我国东部降水偏多,南方夏季降水年际变化强度显著变弱;去除低纬度侧边界强迫的年际变化,模拟的我国南方降水偏少,长江及以北降水偏多,降水的空间分布形态发生明显的变化,而我国南方夏季降水年际变化强度基本不变。因此,中高纬环流强迫可较大程度影响我国南方降水年际变化的强度,低纬度环流强迫异常则会改变我国东部降水空间分布形态。      

城市化对广州降水的影响分析

利用1959—2009年逐日降水观测数据,分析了广州51 a来降水的变化规律。发现城郊增城年总降水量变化趋势不明显,但大暴雨降水日数有所增加;广州年降水总量总体呈波动变化,1991年以来有微弱的增加趋势,增率为105 mm/a。而从降水等级日数和降水负荷上分析发现,1982年以来,广州年降水日数有下降的趋势,减少率为72 d/10a;而1991年以来,广州大雨以上等级降水日数和降水负荷均有明显的上升趋势,其中大雨降水日数增长率为28 d/10a,暴雨降水负荷增长率为24%/10a;城市化造成了广州大雨、暴雨和大暴雨等年强降水日数增加,相比1960—1979年,分别增加了6%、11%和23%;相对于城市化之前,从1991年开始,城市化过程使得广州降水量增加的趋势明显,城市化对广州城市降水增加的贡献率为447％。     

"5.12"汶川特大地震重灾区降水气候特征分析

本文利用1961-2007年逐日地面降水资料、1971-2000年整编地面降水资料,以及2001年1月1日-2007年12月31日的逐时地面降水资料,采用统计方法,对汶川特大地震重灾区进行降水的气候特征分析,较系统和全面地得到汶川“5.12”特大地震重灾区降水的日、侯、旬、月、年变化以及不同降水量级出现日数、概率,降水持续时间,不同时间段最大降水及止日等方面的降水特征,为该地区抗震救灾和灾后重建提供气象服务支撑。     

1961—2014年江苏省降水集中度的非均匀性特征

基于江苏省66个站点逐日降水观测资料,利用降水集中度指数PCD和Q,分析了1961—2014年江苏省降水集中度的非均匀性特征。结果表明：1） 江苏省降水集中度指数PCD和Q的历年平均值分别为0416和0353,PCD年际变化较大,多年呈减小的趋势,而Q的年际变化较小,呈增大趋势,但PCD和Q的多年变化趋势均较小。2） 全省从北部到南部降水集中程度逐渐减小,即江苏省北部地区降水比南部地区集中,但前者的降水集中时段较后者略晚。3） 多水年的降水集中度指数PCD比少水年大,即多水年降水比少水年更集中,而Q值在多水年和少水年差别不大,甚至少水年降水更集中。4） 降水集中度指数PCD和Q在多水年和少水年的空间分布均呈现“北高南低”特征,无论多水年还是少水年,江苏省北部地区降水均比南部更为集中。     

广州降水天数的统计规律

利用广州1973－2002年逐日的降水资料,用统计方法分析一次降水过程持续天数的规律。研究发现：广州30年来一次降水过程持续最长的天数为33d,且出现1－5d降水的可能性最大,其可能性多数随着降水天数增加而减少。计算降水时间序列的小波方差,发现广州一般降水天数主要存在3年和12年左右的振动,而暴雨以上的降水天数则存在1.5年和6年左右的振动。选取对应主要周期附近的尺度参数进行小波逆变换后,可以看出一般降水天数主要周期的年际变化趋于平缓,而对应暴雨天数的主要周期振荡的幅度逐渐增大。     

冀州市1955-2009年降水变化特征分析

利用1955--2009年月降水和年降水资料,采用墨西哥帽小波函数,对冀州55年来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了冀州降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并通过分析小波方差确定一个时间序列中存在的主要周期成分。结果表明：四季、年的降水距平呈现出不同的周期变化;夏季降水距平的信号震荡特征与年降水距平的信号震荡特征比较相似;各季节和年降水均存在8～12a左右时间尺度的周期特征;其次,4～6a左右时间尺度的周期特征也较明显。     

中国6个CMIP5模式对全球降水年际-年代际变率模拟的定量评估

本文利用美国全球降水气候中心(GPCC)的降水资料和中国参加国际第五阶段耦合模式比较计划(CMIP5)的6个气候模式[BCC_CSM1.1、BCC_CSM1.1(m)、BNU-ESM、FGOALS-s2、FGOALS-g2和FIO-ESM]的历史模拟试验的降水数据,采用可以表征降水变率相对和绝对量级的方法,定量评估了6个模式对降水年际-年代际变率的模拟能力。研究表明,观测降水的年际变率一般占总方差的65%~80%,年代际变率占总方差的10%~35%。在CMIP5历史试验中,6个模式平均的降水年际分量方差对总方差的贡献(超过70%)较观测偏强,模拟降水年代际分量的方差对总方差的贡献较小(约为10%~20%)。模式总体低估了全球平均总降水、年际降水和年代际降水的变率,但是高估了年际降水对总降水的贡献、低估了年代际降水对总降水的贡献。与观测相比,6个模式对东亚和澳大利亚地区的年代际降水的模拟都比较好,模拟与观测年代际降水方差的比值为1左右。在非洲、南美洲和海洋性大陆,BCC_CSM1.1模式模拟的降水年代际变率最接近观测;在欧亚和北美,BNU-ESM模式模拟的降水年代际变率与观测最接近。在欧亚大陆上,BCC_CSM1.1模式模拟的降水年际分量与年代际分量的方差比最接近观测;在非洲和美洲,FGOALS-s2模式模拟的降水年际分量与年代际分量的方差比最接近观测。本文的研究结果有助于理解中国当前气候模式对降水年际-年代际变率的模拟能力,以及未来改进模式。     

北疆汛期降水集中程度的特征分析

基于1961－2007年新疆北部104站逐日降水资料,分析了天山山区、天山北麓、伊犁河谷和北疆北部汛期降水集中度和集中期的气候特征。结果表明,北疆北部汛期降水总量虽然最小,但年际变化较大。天山山区汛期降水总量虽然最大,但年际变化较小,说明山区降水稳定。北疆以及四个子区域多年平均的汛期降水集中度约为0.2左右,汛期降水集中期出现在32-37候。北疆北部汛期降水集中度和集中期的年际变化均相对较大。北疆地区汛期降水偏多时,降水量在整个汛期分布比较均匀,而汛期降水偏少时,降水量比较集中。     

近60年来藏东南降水变化及其对土壤温度与冻融过程的影响

利用1960—2019年藏东南地区9个气象站的降水、土壤温度、土壤冻结深度、积雪深度等观测资料,分析了藏东南地区近60年来降水的年际、季节以及月变化特征,讨论了降水变化与土壤温度、土壤冻融变化的关系。结果表明：藏东南降水分布以念青唐古拉山为界,南部降水较多北部降水较少。从变化趋势来看,近60年来该地区降水量总体呈先下降后上升再下降的变化趋势,转折点发生在1980年和2000年前后;1980—2019年近40年降水空间上主要表现为北部增多南部减少;而2000—2019年近20年降水呈明显的减少趋势。季节降水分配上,多数站点以夏季占主导,部分站点（察隅、波密）春、夏、秋三季降水均较多;而变化上表现为夏季降水减少而其他季节增多,与印度季风减弱对应降水减少相一致;其中6月显著减少,3、4月显著增多。土壤温度和冻融期变化对气温变化响应非常敏感,降水变化也起到重要作用。在冻融期降水作为热源起升温作用,加速冻土融化,减缓冻土冻结;非冻融期降水作为冷源起降温作用,降低土壤温度。在12、1月降水为降雪,增大地表反照率使土壤温度降低。空间上,在冻融期较长、冻结深度较深的地区,降水降温机制和升温机制均比较明...     

前期北太平洋海温异常对贵州夏季降水的影响

利用1979 2011年夏季贵州83个台站降水月资料及前期北太平洋逐月海温资料,对二者的耦合关系进行了SVD分析,对异常年份进行了合成分析,并对前期海温影响贵州夏季降水的可能机制进行了探讨。结果表明:(1)影响贵州夏季降水的海温关键区,从前一年夏季至当年春季由北太平洋的加利福尼亚冷流区转移到了黑潮区,前一年夏、秋及冬季海温的变化与贵州夏季降水关系更为密切,同期春季与贵州夏季降水的相关最差,且前期北太平洋海温与贵州中东部降水的异性相关更好。(2)贵州夏季降水偏多年,前一年夏季北太平洋海温分布从西北到东南为"+-+"分布,而降水偏少年为"-+-"分布,降水偏多年与El Nino事件关系不密切,而降水偏少年与La Nina事件关系较密切;在北太平洋夏季海温正异常年翌年,贵州夏季降水呈全区一致的偏多,而在负异常年翌年,贵州夏季降水呈全区一致的偏少。(3)前期北太平洋海温异常是影响贵州夏季降水的可能机制,北太平洋海温异常升高可引起向中纬度西太平洋传播的波列,通过加强西风造成西太平洋副热带高压西伸、偏强,有利于贵州降水异常偏多;而北太平洋海温异常降低对贵州降水的影响不如海温异常显著,它可造成西风减弱,使得西太平洋副热带高压东退、偏弱,从而抑制贵州夏季降水。     

近50年珠江流域降水时空特征分析

为了更深入揭示珠江流域水资源状况,利用珠江流域内1961-2008年48个台站逐日降水资料,探讨了珠江流域年降水时空特征,并对典型年份的气候背景场进行了分析.结论表明:相对来说,珠江流域东部年均降水多而降水日数少,西部一些地区降水量少而降水日数较多,从总体上来看近10 a来流域内年降水总量波动较大.进一步讨论了珠江流域典型降水年份中降水事件的差异,发现强降水年的降水量多来自于大雨以上级别的强降水.从全年来看,强降水年有来自于孟加拉湾和南海异常的偏南风水汽输送,流域内并伴随有异常水汽辐合中心;弱降水年则水汽输送减弱,且存在水汽辐散中心;由于年降水总量近80％来自于夏半年(4-9月),登陆到流域内热带气旋偏多也是导致降水增加的原因之一,登陆的热带气旋主要来自于西北太平洋;夏半年西太平洋副热带高压偏西有利于把海上的水汽送到流域内,弱降水年则恰好相反.