1979-2019年北半球高温事件的特征分析

本文确定35℃和30℃的高温绝对阈值以及95分位数和90分位数的高温相对阈值,并针对这两类指标分别统计高温日数及其分布,将北半球视作一个整体分析其高温事件过去41 a的变化特征。区域上看,北半球夏季35℃高温主要分布在10°N-48°N之间,18°N-28.5°N是高温最多的纬度带,年平均高温日数超过16 d,非洲北部和中东地区是高温最多的地区,其年平均高温日数超过65 d。气候态看,气温阈值从低纬度到高纬度呈现逐渐下降的趋势,非洲北部、中东地区、印度是北半球高温相对阈值最高的区域。     

湖南省短历时降水极值分布拟合与应用

选择适宜的极值分布模型有助于提高极值序列再现期极值的准确度。基于1981—2010年湖南省97个地面气象观测站逐时降水观测资料,构建逐站年和季1 h、3 h、12 h最大降水量序列,运用Pearson-Ⅲ型、Gumbel、对数正态、Cauchy和Weibull 5种分布函数对湖南省3种短历时最大降水量序列进行极值分布拟合。结果表明：1981—2010年湖南省中北部地区3种短历时降水极值分布符合Gumbel分布模型,Weibull分布次之;湖南省南部地区3种短历时降水极值分布则仅符合Gumbel分布模型。在此基础上,应用Gumbel分布模型估算湖南省各站重现期为百年的降水极值,结果表明1 h、3 h、12 h的年降水极值高值中心分别位于湘东南地区、湖南省西部地区和湘西北地区;各季降水极值中心与年极值中心略有不同。     

西北地区极端高温变化及其对气候变暖停滞的响应

利用国家气候中心整编的中国西北地区日最高气温的观测资料,通过对中国西北地区极端高温变化特征进行较全面的分析,揭示了近20 a(1996—2015年)与近55 a(1961—2015年)中国西北地区极端气温变化的新特征。结果表明:除新疆维吾尔自治区部分和陕西省南部部分地区外,1961—2015年西北地区极端高温事件出现频次普遍呈增加的趋势,大值中心集中分布在新疆维吾尔自治区东南部、青海省北部、甘肃省西部和宁夏回族自治区中部地区,线性增加率为3.00次/10 a以上,其中大部地区增加趋势通过了99.5%以上信度的显著性检验,与全球气候变暖的特征较为一致。近20 a来西北地区极端高温事件出现频次呈西部和南部地区增多、东部和北部地区减少的空间变化特征。近20 a西北地区极端高温事件出现频率呈"西南部地区多、北部和东部地区少"的变化趋势,与前20 a(1961—1980年)极端高温事件出现频次的变化趋势相近,与近30 a(1981—2010年)极端高温事件出现频率的"西南部地区少、中东部地区多"的变化趋势相反。近55 a西北地区极端高温事件平均出现频次呈增加的趋势,平均值为1.73次/10 a;主要阶段变化率分别为:前20 a极端高温事件平均出现频次为0.06次/10 a,近30 a极端高温事件平均出现频次为3.90次/10 a,近20 a极端高温事件平均出现频次为-0.46次/10 a。近20 a西北地区极端高温事件出现频次呈弱递减的趋势与全球1998年以后增温的停滞现象较一致,说明西北地区的区域极端高温事件减少的特征对全球气候变暖停滞现象存在响应。由西北地区极端高温事件出现频次异常偏多年和偏少年的典型温度场可知,西北地区夏季异常高温变化对印度洋和太平洋的海温变化具有明显的正响应。西北地区极端最高气温和极端高温事件的温度强度分布主要取决于海拔高度,其次与局地地形和下垫面性质有关。     

河北省苹果膨大期高温热害和气候适宜性分析

选取河北省45个苹果种植主产县,利用1988—2017年6—8月≥35℃高温日数、≥0.1 mm降水日数、20～27℃适宜气温日数(剔除高温和降水同时出现日数)进行数理统计,分析河北省苹果膨大期高温热害指数和气候适宜指数时间变化特征,并对各指数进行分级、评价。采用GIS反距离权重法差值分析,构建区划图,分析河北省苹果膨大期高温热害指数和气候适宜指数的空间分布特征。结果表明:苹果膨大期高温日数以每10年0.9天的日数上升;适宜气温日数、降水日数分别以每10年2.7、1.1天的日数下降。历年高温热害指数每10年上升0.03,气候适宜指数每10年下降3.6。高温热害重度风险区域主要分布在河北平原中南部的冀南地区,中度风险区分布在河北省境内太行山中、西部及河北平原的北部区域,轻度风险区主要分布在燕山区域的冀东地区。气候适宜区主要分布在燕山区域的冀东地区、西北及环渤海区域;较适宜区分布在河北省境内太行山中部及河北平原的北部区域,也包括沧州、邯郸市的苹果种植县;一般适宜区主要分布在河北平原中南部的冀南地区。     

1961～2014年鲁西南高温日数及高温热浪时空变化特征

选取1961~2014年鲁西南9个地面气象观测站最高气温资料,统计分析了鲁西南地区高温日数、高温热浪频次分布特征及变化规律。结果表明:1961~2014年鲁西南地区年平均高温日数在10.3~14.1d之间,呈现出自西南向东北逐渐减少的空间分布特征。近54a鲁西南高温日数呈先减后增总体微弱减少的趋势,1960年代和2001~2014年是鲁西南地区平均高温日数最多的两个时段。鲁西南单站高温热浪频次在62~93次之间,也呈现自西南向东北减少的空间分布特征,轻度、中度和重度热浪空间分布特征不尽相同。鲁西南地区以轻度热浪为主,占总次数的73.91%,中度热浪占21.60%,重度热浪仅占4.49%。重度热浪发生次数最多的为曹县。1990年代以来特别是21世纪以来,高温日数和高温热浪均呈增加趋势,高温事件的防范仍应是鲁西南地区防灾减灾工作的一项重要任务。     

黑龙江省 2004年气象灾害概述

1主要气候特点及重大气候事件2004年黑龙江省主要气候特点:气温显著偏高、降水偏少。全省年平均气温为3.8℃,比常年偏高1.2℃,其中12月气温偏低,4、5、7、8月正常,其它各月气温均偏高,初夏全省出现高温(≥30℃)天气,西南部高温日数为近40a来最多值。全省年平均降水量为445m m,比常年偏少1成左右,其中4月及夏秋各月降水均偏少,冬季各月及春季的3、5月降水偏多到特多。春季黑龙江省东部和北部降水异常偏多、强度大,出现了近10a来最为严重的内涝;初夏降水持续偏少,全省大部分地区出现了初夏干旱,西部发生了草地螟虫害;秋季降水偏少,北部林区发…     

新疆阿勒泰地区大到暴雪概率分布特征

利用阿勒泰地区1961—2011年11月至次年3月逐日降水量资料,统计大到暴雪日,主要运用Gumbel分布函数,拟合该地区大到暴雪日及雪量的适应性。结果表明：该地区近50a来年平均大到暴雪日和标准差沿阿尔泰山（阿勒泰、富蕴、青河站）较多,河谷平原（布尔津、福海站）较少;阿勒泰站为高频区,福海站为低频区;大到暴雪日与冬季降水量呈显著正相关,阿勒泰、富蕴站的相关系数高达0．88;平均值对位置参数的影响较大,标准差对尺度参数的影响较大;该地区50a一遇及≥9d的极值空间分布基本相似,表明该地区出现极端雪灾的可能性北部（阿勒泰站）、东部（富蕴、青河站）较大,福海站最小,反映出地形及地理位置对大到暴雪的影响。     

基于正态分布拟合与检验的闪电定位资料控制

选取福州地区2007—2012年闪电定位资料,使用Matlab对数正态分布拟合方法以及STATA的正态分布检验方法对数据进行质量控制,研究闪电定位数据误差修正方法。结果表明:利用Matlab对数正态分布拟合方法与STATA正态分布检验方法,可以定量找到闪电定位资料小幅值电流干扰区间,对于有效利用闪电定位资料有较好的参考价值。福州地区小幅值雷电流干扰区间为0~1 kA,剔除此区间资料后正闪拟合效果最佳。在使用福州地区闪电定位资料时可先将此区间小幅值闪电误差数据删除,该结论可为福州地区闪电定位数据修正提供参考。     

基于Copula函数的中国南方干旱风险特征研究北大核心CSCD

为了准确认识和分析与旱灾致灾因子危险性相关的干旱特征变量,利用中国南方96个气象站1961—2012年逐月降水资料,基于Clayton、Frank、Galambos、Gumbel以及Plackett Copula函数,建立了服从威布尔分布的干旱历时、服从对数正态分布的干旱严重程度两个相关特征变量的联合分布模型,择优使用Frank Copula函数计算了中国南方干旱条件概率与条件重现期,比较分析了该区域干旱事件第1、第2联合重现期的空间分布特征。研究表明,干旱严重程度(干旱历时)的条件概率分布随着干旱历时(干旱严重程度)阈值的增大而减小;干旱严重程度(干旱历时)的条件重现期与干旱历时(干旱严重程度)阈值成正比。当干旱历时阈值为6个月、干旱严重程度阈值为6时,中国南方整体存在较大的干旱风险,研究区整体第1"且"(干旱历时和干旱严重程度均超过给定阈值)联合重现期平均为4.8 a,第1"或"(干旱历时和干旱严重程度有一个超过给定阈值)联合重现期平均为2.6 a,第2"或"联合重现期平均为3.5 a。当干旱历时阈值为9个月、干旱严重程度阈值为13.5时,研究区整体第1"且"联合重现期平均为12.6 a,第1"或"联合重现期平均为4.7 a,第2"或"联合重现期平均为7.7 a。中国南方的干旱高风险的区域主要位于四川盆地、贵州东北部、广西北部、广东西部以及云南大部分地区;低风险的区域主要位于四川西北部,四川、云南、贵州三省交汇区以及广东中部地区。     

1961—2012年华南地区气温的变化特征

根据华南地区110个站1961—2012年逐月平均气温资料,采用线性趋势、Mann-Kendall突变检验等方法分析了华南地区气温的变化特征。结果表明,1961—2012年华南地区年平均气温以0.14℃/(10 a)的速率显著上升。20世纪70—80年代呈波动变化,90年代中后期气温有明显的上升,并在1997年左右发生突变性增温。从季节分布看,升温速率冬季最大,为0.22℃/(10 a),秋季次之,为0.18℃/(10 a),夏季和春季升温幅度较小,分别为0.11℃/(10 a)和0.09℃/(10 a)。从地域分布看,珠江三角洲地区和华南东部沿海是主要升温区域,升温速率为0.3℃/(10 a),海南平均为0.23℃/(10 a),而广西和广东西部、北部地区增温速率较小,为0.15℃/(10 a)。     

苏浙沪地区高温灾害风险区划研究

利用1961—2009年苏浙沪地区144个气象站的观测数据和2008—2010年苏浙沪地区社会经济资料,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感度、承灾体易损性及抗灾能力4个方面综合评估和分析了苏浙沪地区高温灾害风险的空间差异。结果表明:1961—2009年苏浙沪地区高温致灾因子呈南高北低的分布特征,浙江地区高温致灾因子危险性明显大于上海和江苏地区;孕灾环境敏感度指数呈北部和中部地区高、南部地区低的分布,高温灾害高敏感区主要分布在江苏、上海及浙北的平原和沿海地区;经济发达和规模较大的苏浙沪核心城市多为高温灾害承灾体高易损性区,苏北和浙南相对欠发达地区多为高温灾害承灾体低易损性区、次低易损性区或中等易损性区;沪宁杭地区高温灾害的抗灾能力最强,对应的抗灾能力风险较低,而苏北地区和浙南山区高温灾害的的抗灾能力风险较高。综合致灾因子危险性、孕灾环境敏感度、承灾体易损性和抗灾能力4个方面,苏浙沪地区高温灾害综合风险总体呈中南部地区风险高、北部地区风险低的分布,高温灾害高风险区和次高风险区主要集中分布在浙江大部及上海、苏南部分地区,高温灾害低风险区或次低风险区主要分布在长江以北和浙江沿海地区。     

一九九四年 吉林省冬季（11—12月）天气特点及其影响

入冬以来，由于影响我省的冷空气势力弱，各地、市出现了气温高，冻土深度浅，降水少，积雪薄等天气。降水时空分布不均，阶段性变化明显。气温高，持续时间长，分布范围广，为建国以来的第一位，也是自１９８６年以来，我省连续出现的第９个暖冬。冬季我国大部分地区平均气温正常偏高，其中东北、华北、新疆大部及我国东部沿海等地区气温高１０℃以上，东北北部及新疆北部的部分地区气温高达４～５０℃。亚洲中、高纬度地区也是暖冬，因此。我省冬季温度高，只是亚洲冬季高温区的一部分。本文从冬季大气环流分布特征上．简要的探讨了冬季异常高温天气的成因及其对国民经济有关部门的影响。     

贵州省24h气温主观预报分析

利用贵州省过去50 a一般观测站资料和过去20 a基本观测数据,统计分析了贵州省各个站点极端高温和极端低温的分布;并统计分析了不同区域不同季节的白天和晚上不同天气状况下的当日最高气温和最低气温之差以及当日最低气温和平均露点温度之差,结果表明:1在贵州地区白天夜晚均为晴天的高低温差四季都在10℃以上,白天为多云的状况下温差次之,白天为阴天和有降水的温差维持在3.0~7.5℃之间;2除了贵州西部春季晴和多云状况下最低温度和露点温差较高外,其余地区随季节和纬度的差异温差保持在0~3.9℃。     

中国近40年日平均气温的概率分布特征及年代际差异

利用全国129站日平均气温资料,从偏态系数、峰度系数入手分析了日平均气温的概率分布特征及年代际差异,结果表明:近40年中国各季日平均气温的均值分布大致呈南高北低,夏季日平均气温的日际变化最小,四季日平均气温不服从正态分布的地理差异明显。1961~1975年时段至1976~2000年时段,夏季、春季日平均气温不服从正态分布的范围明显加大,冬季不服从正态分布范围,北部加大,南部减小,秋季与冬季大致相反;在夏、春、秋季日平均气温方差的变化对日平均气温概率分布的影响是主要的,均值变化的影响次之,冬季在黄河中下游和长江下游流域均值的变化对概率分布影响是主要的,方差变化影响次之,其他地区相反。     

1961~2013年湖南夏季高温气候特征

基于1961-2013年湖南82个台站夏季逐日最高气温数据,采取线性趋势分析等方法分析了近53 a湖南高温（最高气温≥35℃）气候特征。结果表明,湖南省夏季多年平均高温日数、高温均值及极端最高气温的大值区主要分布在湘东偏南及湘中偏北的部分地区。全省区域平均的多年平均高温站次及高温值总体呈线性增加趋势,7月中旬到8月上旬高温站次出现相对较多,7月8日起高温均值达到36℃以上并一直维持到8月末。高温最大持续日数总体呈现从湘中衡阳、株洲等地市向四周递减的分布趋势,极端持续高温日数阈值与高温最大持续日数空间分布较相似,但极端持续高温事件发生次数较多的台站主要分布在湘北、湘东南及湘西南。     

城市化进程对湖南长株潭地区气温变化的影响

利用1961~2012年湖南省长株潭地区8个气象站的逐日气温观测数据,以郊区站作为背景场,分析了长株潭地区城市化对年和季平均气温、最高气温、最低气温的影响,在此基础上结合1990年代后长沙市人口、GDP及建成区面积,探讨了城市化进程与城乡温差的关系。结果表明:近52 a来长株潭地区呈现增温趋势,年平均气温、最高气温、最低气温的城市化影响贡献率分别为24.0%、21.2%、15.2%,城市化对长株潭地区年平均气温影响最大,年最高气温次之,年最低气温影响最小。城市化贡献率的最大值都出现在夏季,而其最小值平均气温和最低气温出现在冬季,最高气温出现在春季。城乡温差与长沙市人口、GDP呈显著正相关,相关系数分别为0.69、0.41,表明城市化进程对城区的气温变化有显著影响。     

海南省降水量的正态分布特征及正态化变换

利用海南省18个测站1966—2003年的资料,对各地月、季降水量进行正态分布检验,分析其时空分布特征,并探讨了正态分布转换的若干方法。研究表明,在0．01的信度检验下,春、夏、秋季降水基本符合正态分布,冬季仅北部和东部地区符合正态分布,月降水量的正态性也随季节而变化,且具有局地性。通过适当的数学变换,全省所有非正态分布的月降水量均可正态化。     

山西高温天气的环流特征及流型配置研究

利用1958年-2008年高低空气象观测资料以及山西省气象信息中心归档的109站1958年-2008年的原始气象记录月报表及其信息化产品资料,分别以最高气温≥35℃、≥37℃、≥40℃为指标,研究山西高温日的时空分布、变化趋势及环流特征。结果表明：a）山西高温日最早出现在4月中旬,最晚出现在9月中旬,≥35℃、≥37℃和≥40℃的高温日6月下旬最多;b）高温日数有随纬度、随海拔的升高而减少,有西部多于东部、南部多于北部、盆地多于山区的空间分布特征。≥40℃的高温区域主要集中在运城和临汾地区;C）1984年-2008年,35℃以上的高温日数整体呈上升趋势;1979年-2008年,30年间高温站次以153站次,10a的趋势增多。20世纪90年代以后,不仅高温日数增多,而且高温持续时间、强度、范围都有增强趋势;d）影响山西高温的500hPa环流形势主要有副高纬向性、副高经向型以及大陆高压（脊）控制型3类。在特定的流型配置下,T850≥25℃、T700≥13℃,T850≥26℃、T700≥14℃,T850≥28℃、T700≥15℃,T850≥32℃、T700≥16℃是山西省不同区域、不同风向影响时,≥35℃、≥37℃、≥40℃高温天气预报的临界值。     

全球粮食气象产量及其与降水量变化的关系

利用全球150个国家和地区1951~1985年（部分国家为1951~1991年）小麦和水稻的原始产量及降水量资料,分析了小麦和水稻气象产量的特征、全球粮食气象产量与降水量变化的关系。结果表明,气象产量的贡献约占作物产量的3%~14%,且小麦和水稻气象产量占作物产量比重的分布具有明显的地域性。气象产量大都服从正态分布,其长期变化在地域性分布上有一定的规律,在时间分布上存在准12年、准8年和准2年周期。气象产量同降水量关系密切,欧洲、非洲中南部和南美洲大部的小麦气象产量与年降水量呈反相关,而非洲北部和中东则呈正相关,除非洲西部、孟加拉国和黑海附近等少数地区外,全球大部分国家和地区水稻气象产量与降水量呈明显的正相关。     

我国东部极端降水时空分布及其概率特征

利用我国105°E以东地区210个测站近50年(1953—2002年)逐日降水资料,在REOF客观分区的基础上,确定各分区的极端降水最佳采样期为1~2日。进而研究了日极端降水量的气候特征。采用具有优良特性的L-矩参数估计方法对我国东部极端降水拟合Gumbel分布。结果表明,L-矩参数估计方法的拟合优度比其它方法有进一步提高,近50年来,极端降水趋势虽无明显变化,但其时空差异较大。符合Gumbel分布的极端降水重现期的地理空间分布,大致特征是,东南大、西北小,两湖盆地、黄海海湾及辽东半岛也有高值区。