遵义市近56a来夏季气温及降水变化的特征分析

选取1954-2009年历年逐月平均气温及累积降水资料,采用墨西哥帽函数（MHF）,对遵义市近56a来夏季气温及降水的时间序列进行分析,揭示了遵义市气温及降水变化在多时间尺度上的复杂结构,找出了不同时间尺度下夏季气温和降水序列变化的周期和突变点。结果表明：遵义市夏季气温及降水存在多时间尺度特征,在年代际变化上存在显著性周期,大尺度周期变化嵌套着小尺度的周期变化,其中主周期约为21a。遵义气温与降水变化有比较好的对应关系,即偏暖期对应降水的偏少期,而偏冷期则对应降水的偏多期。     

武汉近百年来气温变化的多时间尺度分析

用墨西哥帽小波变换分析了武汉1905－1998年逐月气温资料，揭示了气候变化的多时间尺度结构，分析了其中存在的主要周期振荡和突变点。结果表明：武汉气候在20世纪主要经历了冷－暖－冷－暖4个阶段，目前处于相对暖期；气温存在准2年、21年和65年左右的周期振荡；不同时间尺度不具有不同的冷暖结构和气候突变点。     

黄土高原秋季气候对全球增暖的暖干化区域响应

利用69年(1937—2005年)的实测气候要素资料和各种统计方法,研究了黄土高原秋季气候对全球增暖的暖干化区域响应,结果表明:黄土高原秋季暖干化在四季中最为突出,降水(降水量、降水次数、连续性降水时量等)趋于减少、气温(平均、日最高、最低、季极端最高气温等)升高、蒸发量加大,暖干趋势明显;总低云量趋于减少、日照增多、地温上升等促进暖干发展。黄土高原秋季暖干化区域响应中全区一致性是其最主要的特征,高原中西部响应最敏感;在近70年中降水量演变出现2次明显转折,气温出现2次突变;降水异常与西太平洋副热带高压的夏季(JJA)东西位置、北太平洋海温异常联系紧密;年代际演变中降水量存在20~30年周期,气温周期不<70年;预测未来20年内秋季气候将以暖湿为主。     

基于气象台站的澜沧江上游极端气温与极端降水变化特性研究

基于流域内的3个气象站点1960-2020年逐日最高气温、最低气温和降水量等基础资料,采用线性倾向回归分析法、Mann-Kendall突变检验法和小波分析等方法进行研究,分析和揭示了澜沧江上游流域在时间尺度上的变化。研究结果表明：(1)在1960-2020年,澜沧江上游流域的极端气温暖昼日数(TX90P)和暖夜日数(TN90P)呈显著上升趋势,速率分别为1.6d/10a和2.7d/10a;冷昼日数(TX10P)和冷夜日数(TN10P)呈显著下降趋势,速率分别为1.2d/10a和2.7d/10a,而极端降水变化只有持续湿润指数(CWD)的变化趋势不显著,其余三个降水指标降水总量(PRCPTOT)、1日最大降水量(RX1day)、5日最大降水量(RX5day)都呈显著上升趋势,速率分别为18.8mm/10a、0.5mm/10a和0.8mm/10a。(2)澜沧江上游流域极端气温指数冷昼日数(TX10P)在1992年出现突变点,冷夜日数(TN10P)在1978-1993年间出先了连续突变现象,极端气温指数降水总量(PRCPTOT)在2000年以后发生突变,这也说明了在时间尺度上的变化明显。(3)在1960-2020年,澜沧江上游流域的极端气温和极端降水周期特征变化显著,均存在多时间尺度的特征,第一主周期主要在10-15a、15-20a和25-30a三个时间尺度范围内。     

海南省四十年来气候变化的多时间尺度分析

利用Morlet子波变换对海南省16个站1961—2000年的逐月平均气温和降水资料进行小波分析，结果表明：二维小波系数图可以清楚地显示出气候变化在不同时间尺度上的演变特征，并能对未来的气候演变趋势作出定性估计。小波方差图显示海南省逐月平均气温存在1．3—5．3年、7．5—10．7年的显著周期；逐月降水存在1．3—7．5年、10．7—21.3年的显著周期。气温和降水在不同时间尺度上的小波系数变化曲线图揭示了气候的长期和短期变化趋势有很大不同。     

青藏高原季风年际变化与长江上游气候变化的联系

利用NCEP资料计算的1951—1995年青藏高原季风(下称高原季风)指数序列^[1]及长江上游22个测站的气温距平和雨量距平百分率资料，应用MHF(墨西哥帽)小波分析及最大熵谱分析方法，研究了高原夏季风和长江上游夏季气温及降水的时间一频率多层次年际时间尺度变化特征。结果表明，高原夏季风、长江上游夏季气温和降水均存在明显的阶段性变化特征。高原夏季风以22年低频变化和2．5年高频振荡为主，长江上游夏季气温变化以2～3年占优，而长江上游东、西部夏季降水第一主周期则表现为6～8年和2．5年，三者在时间域上存在着显著的相关关系，表明高原季风年代际变化对长江上游气候变化有显著影响。     

广西贺州市近半个世纪气温变化的多尺度分析

采用Morlet连续小波变换和和最大熵谱方法,分析了贺州市1957～2004年气温的多时间尺度变化特征.结果显示(1)贺州市近48年气温在20年时间尺度上,经历了暖-冷-暖3个阶段,70～80年代表现为较长的低温期;(2)从不同的时间尺度分析都表明贺州近年来处于偏暖期;(3)小波变换系数穿零点不一定是气候突变点;(4)贺州市年平均气温表现为明显的20年和4～7年左右的振荡周期.     

1957—2007年雅鲁藏布江中游河谷降水变化的小波分析

通过对近51 a雅鲁藏布江中游河谷地区4个气象站逐日降水资料进行等权平均取值,采用气候倾向率和小波分析法,研究了不同时间尺度下近51 a降水变化趋势及周期特征。结果表明:研究区降水量以20世纪80年代为最少,2000年后年降水量与20世纪90年代和60年代基本持平。夏季和秋季降水量年代际变化与年降水量的变化基本一致。近51 a降水量增加趋势不显著。年降水量存在准3 a、8—11 a和30 a的周期,以准11 a周期最为突出。降水量变化以春季增长趋势最显著,可在干旱季补充土壤水分,减轻风沙化土地的发生发展。秋季和冬季增长趋势不明显,夏季降水量呈减小趋势。就季节降水变化的时间尺度和周期性而言,2007年后四季降水表现为,春季在20—30 a时间尺度上将处于偏高期,夏季在8—12 a时间尺度上将处于偏低期,秋季在8—12 a时间尺度上将处于偏低期,冬季在20—30 a时间尺度上将出现向降水偏高的过渡期。     

广西近百年气温和降水序列的多时间尺度分析

对广西近百年平均气温及降水量变化进行了多时间尺度的层次结构研究,并与Nino3区的海温距平进行奇异交叉谱分析。结果表明：平均气温有较强上升趋势并伴有明显的准两年周期振荡;降水则呈下降趋势,主要周期为32 a左右及准两年振荡。1884至1910年代初,广西处于干冷期;1910年代初至1930年前后,处于湿冷期;1930年前后至1950年代后期,处于湿暖期;1950年代后期至1990年代前期,处于干暖期。ENSO事件3~7 a的周期对广西平均气温及降水影响显著,赤道太平洋海温变化对广西气温的影响主要表现在年代际变化上,对降水的影响主要体现在年际变化上。     

1960年以来藏东南地区气温和降水的变化特征

利用1960年以来藏东南地区27个气象站逐日的气温和降水数据,采用线性倾向率法、 Mann-Kendall检验、小波分析、极端气候指数等方法,研究藏东南地区气候变化特征。结果表明：(1)藏东南地区年平均气温、年最低气温和年最高气温均呈明显的增加趋势,升幅为0.29～0.43℃·(10a)^-1。季节尺度上冬季增温最为明显。年降水量整体上呈增加趋势,线性趋势为6.66 mm·(10a)^-1,其中夏、秋季呈减少态势,冬、春季呈增加态势。(2)气温和降水存在多个周期变化特征,在大时间尺度上均存在28年变化周期。(3)平均气温、最高气温和最低气温分别在1994年、 2001年和1992年发生突变,降水量在1979年发生突变。(4)表征极端气温增暖的指数(极端最高气温TXx、极端最低气温TNn、最高气温极小值TNx、最低气温极大值TXn)均呈增加趋势,高温事件频率指数(暖昼日数TX90p、暖夜日数TN90p)呈上升趋势,低温事件频率指数(冷昼日数TX10p、冷夜日数TN10p)呈减小趋势。高温事件持续性指数WSDI呈增大趋势,低温事件持续性指数CSDI呈...     

MULTIPLE TIME SCALE ANALYSIS OF CLIMATE VARIATION IN MACAU DURING THE LAST 100 YEARS

The multiple time scale climate changes are studied and calculated with statistical analysis and wavelet transformation on the basis of daily series of observed data over the period 1901-2007 in Macau.The result shows that statistically significant oscillations with 2 to 5 years of period generally exist in the series of climate variables(e.g.annual mean surface air temperature and precipitation as well as evaporation etc.),but with obvious locality in time domain.The variation of annual mean surface air temperature has a quasi 60-year period.The phases of the 60-year variation approximately and consistently match that of Atlantic Multidecadal Oscillation(AMO).The oscillations of seasonal mean surface air temperature in summer and winter have the periods of quasi 30-year and quasi 60-year,respectively.These two periods of oscillations have statistically significant correlation with Pacific decadal oscillation(PDO) and AMO,individually.The multidecadal variations of the precipitation of the annually first flood period and annual evaporation are dominated by periods of quasi 30-year and quasi 50-year,respectively.     

近40年那曲地区气候特征分析

利用藏北那曲地区6个气象站1961—2000年逐日气象资料,用联合国粮农组织UNFAO(1998年)的Penman—Menteith模式,计算了潜在蒸散量,采用常规统计方法和墨西哥帽小波变换分析了那曲地区1961—2000年气温、降水和潜在蒸散的地理分布以及年内、年际变化规律。研究表明:近40年那曲地区春季、夏季、秋季、冬季、生长季(5~9月)和年的平均气温均呈增加趋势;降水量除夏季外也均呈增加趋势;潜在蒸散量秋季和冬季呈减少趋势,其它时段呈增加趋势,而在1971—2000年,6个不同时段的潜在蒸散量均呈下降趋势。那曲地区近40年来的气候变化比较小,但总体在向暖湿方向发展,2000年以后继续暖湿化的可能性比较大,这有利于当地的农牧业生产和生态环境的改善。     

基于树轮资料的天山和阿尔泰山历史气候变化序列集成重建研究

为了解天山和阿尔泰山长期气候变化特征，利用基于树轮资料的25条历史气候序列，集成重建了天山和阿尔泰山近150 a的年降水量和夏季气温变化情况。结果显示：20世纪上半叶是天山区域极端气候年份频现时期，而阿尔泰山极端气候年份在20世纪上下半叶分布数量相当且在19世纪下半叶相对较少。两个山系极端低值气候年份的一致性更好,且与部分历史记录吻合。天山在过去150 a内大致经历了5个偏干时期和5个偏湿时期，以及3个偏冷时期和3个偏暖时期；阿尔泰山则经历了5个偏干时期和6个偏湿时期，以及4个偏冷时期和4个偏暖时期。此外，除均存在2～6 a左右的变化周期外，天山年降水量重建序列存在27～30 a和38～39 a的变化周期，夏季平均气温重建序列存在10.5 a、53.5 a和63.7 a的变化周期；阿尔泰山夏季均温存在12.6 a的变化周期。分析表明，ENSO对天山和阿尔泰山年降水量有显著影响，而太阳黑子数与阿尔泰山夏季气温呈滞后负相关关系。     

PROCESS OF TRANSITION BETWEEN COLD AND WARM PERIODS AND ITS PREDICTION

The oscillation of multi-time scales and the process of transition between cold and warm periods over most parts of China and its 6 regions (the Northeast,North China,Changjiang River Valley,South China,the Southwest,the Northwest) were analyzed with wavelet transformation and by computing the variances of the wavelet components for the temperature grade series during January 1911 to February 2001,The prediction model for cold and warm periods has been developed and the trend of cold and warm change in the coming 10 years is predicted.The results show that the oscillation with periods of around 30-40 years was the strongest in the last 100 years and the 3-year oscillation in both winter and summer was also stronger,especially in winter.The transition time of cold and warm periods in terms of winter mean did not coincide with that of annual mean,but the difference between summer mean and annual mean is less.The processes of transition of 6 regions are somewhat different,their main characteristics are that the beginning year of significant warming for 1980s to 1990s was very different for the southern and the northern part of China.It is found that the stronger oscillation with 3-year period causes cooling in Northeast China in recent several winters.The experimental predictions show that the models used in the paper can project the major transition between high and low temperature periods.     

乌审旗近50a气候变化特征分析

文章通过对乌审旗1961—2010年气温及降水资料进行分析,揭示了近50a来乌审旗气候变化特征,结果表明:近50a,乌审旗年平均气温呈明显上升趋势,四季温度变化对年平均气温上升贡献:冬季春季秋季夏季;年降水量呈微弱下降态势。在全球气候变暖的背景下,乌审旗气温上升,降水量减少,气候有向暖干化发展的趋势。     

全球气候变暖背景下水城县近30a气温与降水变化的新特征

该文基于水城县国家气象观测站1986—2015年的逐日观测资料,利用线性回归、Morlet小波分析等方法,对水城县近30 a气温和降水的气候特征进行分析。结果表明：①水城县年平均气温在近30 a来呈现显著的上升趋势,其中春、夏、秋三季的平均温度对年平均气温的增加起到了重要贡献,且冬季在近15 a来更容易发生极端暖冬与冷冬事件;②水城县年平均降水量在近30 a来存在一定的减少趋势,但与气温不同,夏、秋两季的降水占到了全年的75%以上,从而与全年降水量的变化特征息息相关,并且在气候变暖的背景之下,水城县夏、秋季的降水在2000年以来年际变率显著变大,从而导致当地更容易出现极端的旱涝事件;③过去30 a水城县的年极端最高气温出现在春季和初夏的次数最多,3—6月共有25次,占比高达80.6%,年极端最低温所出现的月份则主要集中在冬季（12月—翌年1月）;④水城县平均气温的增加与极端降水的变化之间存在密切联系,水城县年均暴雨日数主要集中在6—8月,在全年暴雨日数中占比达到79%（51 d）,而水城县近30 a的年暴雨日数在气温升高、总降水量减少的背景之下仍出现了显著的增加趋势。     

利用区域气候模式对我国南方百年气温和降水的动力降尺度模拟

本文采用NCAR的WRF3.5.1模式,以NOAA的20世纪再分析资料作为区域气候模式的初始场和侧边界场,对东亚地区进行了百年以上(1900~2010年)尺度、水平分辨率为50 km的动力降尺度数值模拟试验。通过与观测气候资料的对比,分析了驱动场(20世纪再分析资料)和区域气候模式对我国南方地区近50年(1961~2010年)气温和降水的气候平均态的模拟能力。结果表明:经过动力降尺度的区域气候模式试验结果能更好地模拟我国南方地区气温气候平均态和季节循环。WRF模式模拟的气温与观测的气温的空间相关系数均在0.97以上。年平均和夏季,WRF模式模拟的气温与观测的气温的偏差大多介于-1°C到+1°C之间。对于降水,WRF模式显著提高了我国南方降水的模拟能力。和驱动场相比,WRF模式模拟的降水与观测的偏差明显减小。夏季,WRF模式模拟的降水空间相关系数在0.5以上。由此延伸至对近百年我国南方地区三个子区域(华南地区、江淮地区和西南地区)四个时段(1914~1942年、1943~1971年、1972~2000年和2001~2010年)的分析,结果表明区域气候模式动力降尺度的结果在区域平均的气温和降水的模拟数值上与观测比较接近,夏季模拟能力有明显的提高,冬季存在气温模拟偏低的误差。对气温趋势分析表明,在20世纪40年代以后的两个时间段,区域气候模式明显提高了气温变化线性趋势的模拟性能。     

宁夏近百年来的气候变化及突变分析

以宁夏北部地区近百年来的降水量、气温距平资料以及全区各季有仪器观测以来的温度降水资料为基础，利用Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法，分析了宁夏近百年来气候变化的阶段性和突变特点。结果表明：近百年来宁夏气候大概经历了五个主要阶段；80年代中期年平均气温及秋冬季平均气温发生改变；60年代左右年降水量发生突变；70年代中后期全区秋季降水量出现突变。     

近50年阜新地区气候变化特征分析

根据1951—2000年阜新地区气温和降水资料,运用一元回归、相关分析等数理统计方法,对近50 a阜新地区气候变化进行了分析。分析表明:近50 a阜新地区年平均气温呈上升趋势,增温率为0.24℃/10 a,近30 a增温尤其明显。不同季节平均气温的变化趋势与年平均气温变化趋势基本一致,仅冬季平均气温有差异。根据近50 a冷暖波动情况,可将阜新地区划分成2个冷期和2个暖期。近50 a阜新地区年降水量呈下降趋势,递减率为8.009 mm/10 a,但是近30 a降水量呈上升趋势。各季节中夏、秋、冬季降水量呈上升趋势,但春季降水呈下降趋势。近50 a阜新地区降水变化可分为3个多雨期和3个少雨期。     

呼伦湖湿地消长对气象水文因子变化的响应

利用1961—2005年呼伦湖湿地的气象及水文资料,基于灰色关联度分析、Mann-Kendall检验及小波分析、回归统计等方法,分析了湿地消长对气象水文因子变化的响应特征。结果表明:年与夏季气候在湿地消长中起主导作用。区域年降水量每增加10 mm,年降水量的直接作用是使湿地水域面积和水位深度分别增加2.6 km2和1.6 cm;年径流量每增加1×108 m3,湿地水域面积和水位深度分别增加4.8 km2和3.0 cm。45年来,湿地消长对影响因子连续变化过程的响应特征具有一致性,特别在20世纪90年代后响应更显著,湿地萎缩加快;气温与降水量变化在湿地水域面积、水位深度消长中的贡献率分别为33.1%与66.9%,22.5%与77.5%,降水量变化起主导作用。湿地消长对影响因子的多时间尺度周期性具有很好的响应。在27年的年代际尺度主周期与11~16年次周期、2~10年年际尺度准周期的叠加作用下,45年来,湿地消长出现了2次减少、1次增加的周期过程,并呈现短周期波动特征。