1968—2017年湖南省冰雹时空分布特征

基于湖南省92个站点1968—2017年冰雹观测资料,采用回归分析、小波分析、主成分分析等方法,研究了湖南冰雹时空分布特征。结果表明,湖南近50年冰雹天气年际下降趋势显著,近20年来有记录的冰雹天气发生频次明显降低。湖南初次降雹的时间都集中在1—3月。冰雹月季变化显著,一年中以3月冰雹最多,2月的次之,从5月份起雹日骤然减少。春季是降雹最多的季节,占雹灾总数的56.06%,冬季的次之,夏季和秋季冰雹发生频率分别仅为全年的2.53%和0.69%。年冰雹日数主要存在4~5 a和19 a左右的振荡周期,20世纪90年代前还存在明显的9~10 a的振荡周期。各季节冰雹日数振荡周期不一。湖南冰雹空间分布呈自湘西北向湘东南递减的规律,年冰雹日数的空间分布特征与春季、冬季冰雹分布特征相似。湘北和湘中地区冰雹天气年际变化以下降趋势为主,湘南地区其气候趋势变化不明显。对湖南近50年冰雹日数进行主成分分析的前3个主要模态,在空间向量场上分别呈现出全省一致型、地势主导型和南北呼应型。     

贵州威宁1997-2017年冰雹时空变化特征分析

利用威宁县37个人影作业点收集1997～2017年35个乡镇的地面降雹资料,应用统计学方法和ArcGis地理信息分析工具,分析了威宁县冰雹日的年际、月际、日变化特征、空间分布特征以及海拔高程与降雹频次相关性。分析结果表明:威宁县年平均冰雹日数为15.3d,冰雹日数的年际变化总体呈现先减少后增加趋势,但冰雹日数均小于20世纪末期;冰雹日数M-K检验表明从2003年开始冰雹日数呈逐渐上升趋势,在2010年后出现冰雹日数突变现象;冰雹主要发生在4～8月,占整个降雹日的98.36%,春季、夏季多,秋季、冬季少。春季冰雹日数占31.15%,夏季冰雹日数占67.21%;一天内冰雹主要发生在13～21时,占全部冰雹发生次数的85.07%,即午后到傍晚发生频率高;冰雹主要出现在县的北部、中部、西部至西北部、南部至西南部一线,各个乡镇海拔高程与降雹次数存在正相关,相关系数为0.412,降雹次数随地形高程增加呈现增加趋势,降雹次数与经纬度差异没有相关性。以上这些结论可为威宁县冰雹预报指标研究和开展人工防雹提供科学参考,为冰雹防灾减灾提供技术支撑。      

云南省冰雹的时空分布特征

利用近40年的云南省冰雹资料，统计分析了云南省冰雹的时空分布特征，进一步揭示了其活动规律及主要影响因素。研究结果表明：冰雹的季节分布比较复杂，呈现出春季和夏季两个峰值的特点；冰雹的季节分布还与海拔高度有关，低海拔地区为春季多雹型，高海拔地区为夏季多雹型；滇西地区冰雹日数的年际变化特征较滇东地区显著而年代际变化特征没有东部地区站点明显；滇东地区表现出了明显的年代际变化特征，目前处于冰雹相对较少时期。从区域来看，年冰雹日数山区较坝区高，高海拔地区较低海拔地区高。     

川西南山地冰雹灾害的时空特征

利用川西南山地19个地面气象观测站1978~2014年的逐日观测资料,分析冰雹天气的时空分布特征。结果表明:川西南山地的冰雹日数空间分布差异较大,东北部与西北部冰雹日数最多,南部次之,中部最少;冰雹日数与海拔高度显著正相关;近37 a川西南山地冰雹日数总体呈减少趋势,冕宁减少趋势最为明显;冰雹日数春季最多,夏季次之,冬季最少;地理位置靠近和海拔高度相近的站点,降雹频率的月际变化特征相似。     

1974—2013年甘肃冰雹日数的变化特征

利用甘肃省1974—2013年80个观测站的冰雹观测资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,通过统计分析和物理量诊断等方法,对1974—2013年甘肃冰雹日数的变化特征进行了分析,结果表明：冰雹总的分布特征是高原和高山多,河谷、盆地、沙漠戈壁少,多年平均降雹日数在0.05~9 d之间,有三个高发中心,主要位于高原和高山地区,说明海拔高度对甘肃冰雹的形成具有重要影响。降雹最早始于3月,最晚结束于11月,主要发生在5—8月。近40年年冰雹日数呈明显的下降趋势,20世纪70—80年代是冰雹的高发期,进入21世纪以后迅速减少,全省而言每10年减少0.5 d。5—8月冰雹日数总体上也呈下降趋势,但各月的年际和年代际变化又具有显著的差异性。除河西地区外,甘肃其他四个区的年冰雹日数均发生了显著减少突变。对5月甘肃降雹偏多年和偏少年的对比分析表明,作为一种强烈的对流运动,降雹偏多年首先表现出对流不稳定能量的异常偏高,能够达到常年的两倍以上,其次发现环境温、湿层结在偏多年份朝着冰雹在积雨云中形成、增长及其落地前融化等一系列物理过程的有利条件方向发展,例如500 hPa有一明显的温度槽且较常年偏低2℃左右,低层水汽增多、中层减少,形成了“上干下湿”的不稳定层结配置,有适宜生长和降落的0℃层（3900～4500 m）和-20℃高度（6400～7000 m）。此外,200 hPa涡旋特征的出现保证了一支强上升气流支撑空中冰雹的增长。     

西北地区初夏冰雹及其环流背景气候特征

应用西北地区194个气象站1961~2001年初夏6月冰雹日数资料,研究了西北地区初夏冰雹发生日数的时空分布特征,讨论了典型多雹年和少雹年大尺度环流的气候特征。结果表明:西北地区初夏冰雹发生日数最高的地方在天山山脉西端、沿祁连山脉及其以南的青海大部(除柴达木盆地)和甘肃甘南高原等海拔较高的地方。在冰雹发生日数最高的地方年代际变化明显,而在冰雹发生日数偏少的地方年代际变化不明显。另外多雹年和少雹年的北半球极涡中心强度、高原高度场、印缅槽、欧洲环流C型天数等环流特征量以及北半球500 hPa环流形势和OLR场均存在着明显差异。     

潮州市近51 a降水量和暴雨日数的时间变化特征分析

利用潮州1957—2007年逐日降水资料,统计分析其年、季降水气候特征及暴雨气候特征;应用MHF小波方法分析年降水量及暴雨日数的多时间尺度特征。结果表明：（1）潮州年降水量总体呈上升趋势,前汛期降水量对全年雨量的贡献逐渐下降,后汛期则相反;汛期开始月份及汛期降水强弱的年际变化明显,汛期结束月份年际变化不显著;降水偏多异常,各月差别不大,偏少异常,各月差别很大;4—8月最易发生降水异常。（2）暴雨主要发生在4—9月,暴雨气候事件初发时间有提前趋势,但近51 a暴雨日数总体上无明显增加。（3）年降水量存在3.5 a、18.4 a的主要时间尺度;暴雨日数存在4.6 a、12.1 a主要时间尺度。（4）整个时间域上,降水量和暴雨日数均存在较好的对应关系,不同尺度和时期这种对应特征略有不同。     

1966-2016年重庆南川降水的多尺度分析

利用1966–2016年南川国家站的逐日降水观测资料,分析了南川降水的年内分布及次季节变化和暴雨的气候变化特征、年际、年代际和趋势变化特征。结果表明：南川降水的年内分布差异大,降雨量峰值出现在6月,月降水强度最大在7月;南川的降水具有明显的次季节变化,且准双周变化信号（10–25天）大于低频季节内振荡（25–90天）;南川的暴雨日数和暴雨量与年降雨量有很好的正相关性;暴雨出现在3–11月,其分布呈单峰型,峰值出现在6月;年平均暴雨日为2.5d,暴雨日数年际变化的线性趋势不显著;暴雨日总降水量在1966–1994年存在10–12a的年代际变化信号,在1996–2016年主要存在13–15a的年代际变化信号,在1976–1984年还存在2–4a的年际变化信号;南川的暴雨特征量年际、年代际变化大,但没有显著的升降趋势,说明南川暴雨的总体气候特征是比较平稳的。     

江淮地区不同相态降水日数变化特征

基于1960—2013年106个地面气象站观测数据,对江淮地区雨、雪、雨夹雪及冻雨4种相态降水日数气候特征、月际分布、年际变化、长期趋势以及各相态降水日数与纬度、海拔高度之间关系等方面进行探讨,结果表明:江淮地区全年降雨日数为各相态降水日数之最多,空间分布上呈南多北少的分布特点,雪日数空间分布与雨日数相反,为北多南少;雨夹雪和冻雨日数主要表现为纬向差异,东部沿海少于西部内陆;在近54a中,各相态降水日数区域平均值均呈减少趋势,其中雨、雪、雨夹雪减少趋势显著;从各站点降水日数变化趋势的空间分布看,虽然各相态降水日数普遍以减少趋势为主,但冻雨显著减少的站点最少;除降雨主要出现在3—8月,其他相态的降水出现较多的时段为11月至翌年3月;4种相态降水日数中,降雪和冻雨日数与海拔高度关系最为密切,呈显著正相关,其次为雨夹雪。     

甘肃省天水市近40a冰雹分布特征

根据甘肃省天水市7个气象站1971～2010年冰雹观测资料,分析了近40 a来该地冰雹变化规律。结果表明:天水市的冰雹分布特征呈现明显的日变化和年际变化。日分布以午后型(13～18时)为主,占全年降雹日数的49.1%;月际变化成单峰型,降雹时段集中在5～8月,占总日数的74.8%;年均累计降雹平均日数为6.4 d,降雹总日数呈逐年下降趋势。拔海高的地区冰雹发生较多,山区多于平川地区。影响天水市的冰雹路径大多呈西北—东南方向,降雹天气以西北气流型为主。     

我国近40年气温变化地域类型的研究

依据１９５１－１９９０年全国７０多个站点４０年的气温资料,采用相关分析和线性模拟的方法,从区域气候特征和气温变化趋势一致的角度,首先划分出气温变化的１０个地区再根据气温变化率进行分型,最后在此基础之上归并成３个气温变化区域,以进一步揭示我国气温变化的区域差异。     

西藏羊八井辐射观测初步分析

利用西藏羊八井2009年5月至2010年4月的辐射观测数据,统计了总辐射、紫外辐射、长波辐射、净辐射的日变化、月变化和季节变化,并分析了地表辐射超过太阳常数的发生频率及原因。结果表明,羊八井地区总辐射、紫外辐射、长波辐射、净辐射均表现出明显的日变化、月变化和季节变化特征;总辐射与地表短波反射辐射、总辐射与紫外辐射均表现出明显的正相关关系;大气逆辐射和地表长波辐射之间呈现出一定的的正相关关系。     

2009年天津城区空气负离子变化规律

空气负离子为空气清洁度的重要评价指标。利用2009年天津城区空气负离子观测数据,研究城区空气负离子的时空变化规律。结果表明：天津城区空气负离子月变化浓度呈双峰型分布,主峰值出现在9月,次峰值出现在5月,7月负离子浓度最低;四季中负离子的日变化特征存在明显差异;天津市和大连市两个沿海城市的负离子浓度范围相差不大,最低值均出现在7月,但二者月变化规律不同。     

中国华南春季季风及其与大尺度环流特征的关系

定义了中国华南春季季风，并用NCEP／NCAR再分析资料研究了春季风的气候特征以及春季风降水和大尺度环流在年际变化上的关系。结果表明，从降水和大气环流的变化来看，华南春季风在气候上发生于4月和5月；与华南春季风相联系的大气环流特征与夏季风和冬季风所对应的大气环流特征完全不同。华南春季风降水的年际变化主要与太平洋北部的异常环流相关联，而这种异常环流又与亚洲北部的西风急流和极地涡旋有联系；华南春季风降水的年际变化还与太平洋的海表温度异常有关；而亚洲热带大气环流的年际变化与华南春季风降水的变化关系不大。     

东北地区夏季干旱的年际—年代际变化特征

利用国家气候中心提供的1951—2012年160个标准站的逐月降水和温度资料,计算了表征东北地区干旱的SPEI指数,并对该指数进行EMSD分解,研究了东北地区干旱的年际—年代际变化特征。结果表明,东北地区夏季干旱年际—年代际变化特征明显,年际变化中具有显著的准2 a、准5 a和准7 a振荡周期;年代际变化中则具有显著的准17 a和22 a振荡周期。进一步分析发现,1975—1984年和1994—2008年为相对干旱阶段,其中1994—2008年旱情比较严重,1953—1975年、1984—1994年以及2009—2012年为相对湿润阶段。Mann-Kendal检验结果表明,东北地区夏季旱涝突变发生在1975年和1994年。     

华北干旱的多时间尺度组合预测模型

根据华北地区干旱具有显著的年代际和年际变化特性，该文提出了建立多时间尺度预测模型的新构想。利用奇异谱动力学重构的方法将干旱序列的年代际和年际时间尺度变化进行分离，然后分别建立两种时间尺度变化的预测模型，最后将两者进行组合。在建立年际变化预测模型时，使用信噪比的方法将前期大气和海温出现显著异常变化区域的强信号引进到预测模型中。1996~2002年跨季度的预测试验表明，这一建模方案可以较好地反映华北干旱的变化趋势，并具有一定的预测技巧。     

2009年天津城区空气负离子变化规律

空气负离子成为空气清洁度的重要评价指标。利用2009年天津城区空气负离子观测数据,研究天津城区空气负离子的时空变化规律。结果表明：天津城区空气负离子月变化浓度呈双峰型分布,主峰值出现在9月,次峰值出现在5月,7月份负离子浓度最低;四个季节中负离子的日变化特征存在明显差异;天津市和大连市两个沿海城市的负离子浓度范围相差不大,最低值均出现在7月份,但二者月变化规律趋势不同。     

广州地区人为热释放的日变化和年际变化估算

基于《广州市统计年鉴》2001~2012年数据估算了广州2000~2011年人为热释放的日变化以及年际变化,计算中考虑了人类新陈代谢、工业、交通以及生活排放人为热。计算结果显示:4种排放源中工业12年平均达到了55%,交通达到36%,其次依次为生活排放和新陈代谢排放。总的人为热在这12年时间里大致呈现上升的趋势,从2000年的2.7×1017 J增加到2011年的4.4×1017 J,但在2006年后有小幅的下降,这主要是由于工业释放是人为热释放的主要部分,在2006年后工业能源效率有所提高以致能源消耗排放率下降造成的。日变化在10:00(北京时间,下同)和14:00达到最大,并且12年间随时间的推移日变化呈现出下降的趋势,主要是由于城市化进程的速度远远快于能源消耗、人口和车辆保有量增加的速度。对比WRF模式中城市模块中的人为热释放的日变化系数,这些原始系数在广州使用的误差主要与广州地区和西方国家的生产生活作息时间有关。     

Thunder Events in China: 1980-2008

Using data collected at 517 weather stations in contiguous China over the period 1980-2008,characteristics of thunder events have been investigated.These characteristics include geographical distribution,interdecadal variation,annual variation,and seasonal variation.The areas with the highest frequencies of thunder events are located in the central Tibetan Plateau,Yunnan,Guangxi,and Guangdong.The annual number of thunder days increases from northern to southern China.But the frequency of thunder events over mountains and plateaus is much higher than the frequency of events over plains in the same latitude.The interdecadal variation of events shows that the frequency of thunder occurrences was highest during the 1980s,decreased during the 1990s,and increased slightly afterwards.Thunder occurrences vary with the season,northward in May and retreating southward in September.     

气候变化对东北地区作物生产潜力影响的研究

利用作物生长动态统计方法,计算和分析了5～9月气温和降水变化对东北地区水稻、玉米、大豆3种主要作物生产潜力的影响,建立了各站气温、降水与作物生产潜力的关系式,并用来评估气温和降水变化对当年作物产量的影响,还讨论了未来气候变化对东北地区作物生产潜力的可能影响。