1991~2020年雅安地区降水特征研究

利用雅安国家气象观测站1991~2020年的季降水量、年降雨日数、年暴雨日数,年夜雨率,分析雅安地区近30年降水的差异性特征。结果表明：降水量变化波动较大,总体呈线性增加趋势,线性倾向率约为54.6 mm/10a;夏季降水集中,冬季降水较少,春、秋两季较适中;降水量南北差异较大,中部年季降水量偏大,属湿润气候,降雨日数均呈减少趋势,暴雨日数雨城和天全略有减少,名山、芦山、荥经略有增加,夜雨日数最多,最高值为天全193.9d;北部年季降水量偏少,降雨日数呈减少趋势,暴雨日数略有增加,夜雨日居中为149.3d;南部年季降水量最少,属干暖气候,降雨日数均呈减少趋势,暴雨日数汉源略有减少,石棉略有增加,年夜雨日最少,最少值为汉源39.7d。     

黄山地区汛期(5-9月)降水时空特征

用谱分析、连续小波变换和经验正交(EOF)分解分析了黄山地区近45年来汛期(5—9月)降水序列时空分布特征。结果表明:黄山地区整体上都有3～4年和16～20年旱涝显著周期,另外其西北部还有10年左右旱涝周期,目前黄山地区正处于45年来第三个干旱期中。从EOF分解的空间第一模态看出,黄山地区降水空间分布与黄山山脉走向紧密相连,并可分为中西部型、南部型、东北部型三个主要类型。     

近48年陕西夏季降水场的时空变化特征

选用陕西78站1961—2008年夏季降水量,通过经验正交函数分解、小波分析和趋势分析等方法,分析了近48a陕西夏季降水量时空分布特征,结果表明:陕西夏季降水量主要呈全省一致型、南北反位相型和中间多南北少等三种典型场,其中第一模态(全省一致型)的解释方差为40.5%,因此其时间系数的变化基本上代表了全省夏季降水量的整体变化趋势;近48a陕西夏季降水整体呈增加趋势,M-K检验显示陕西夏季降水在1977年前后存在由少到多的突变;小波分析发现陕西夏季降水量存在13a的周期和3～5a的周期;降水趋势分析结果显示陕西夏季降水主要表现为关中、陕南一致增多,陕北长城沿线减少,其中关中中部和陕南东部、南部增多显著,通过了95%的显著性检验。     

东北地区夏季降水时空变化特征

采用东北地区99个测站1960～2000年逐日降水资料，运用小波分析、突变分析、旋转EOF等方法，研究了东北地区不同区域夏季降水的长期变化特征。结果表明，东北地区夏季降水呈减少趋势，并存在14年和2～4年的变化周期。东北地区夏季降水异常可分为5种空间分布类型：东北西南部型、东北东南部型，东北东北部型、东北西北部型、东北中部型。东北东南部地区夏季降水减少趋势最明显，东北西南部降水的增加趋势最明显。各区域降水的变化周期有所区别，东北东北部存在16～18年的变化周期，其它地区存在10～14年的变化周期，各区域降水突变的时间主要在60年代和80年代。     

湖南汛期降水异常的时空分布特征研究

利用湖南19个测站23年(1959～2001年)4～9月的降水量资料，用EOF、REOF、小波分析对湖南汛期降水的特征场分布、分区特征、周期性和突变性等时空分布特征进行了诊断研究。研究结果表明：EOF分析得到的前三个典型场可以很好的反映湖南汛期降水空间分布的异常结构，即具有整体一致的空间结构，南北相反的空间结构，中部和周围地区相反变化的空间结构。旋转后的前6个空间模态可以较好地代表湖南汛期降水的6个异常敏感区：湘北、湘中、湘南、湘东南、湘西、湘东北。利用小波分析方法研究湖南汛期降水的周期性及其突变性发现，湖南汛期降水存在着明显的3年、7年和23年的特征时间尺度和周期性振荡；并且在今后相当长的一段时间内，湖南汛期的降水将逐年减少，并将转入干旱时期。     

佛山降水变化的小波特征

文章利用Morlet连续小波变换分析了佛山市1957－2000年降水的多时间尺度变化特征，结果显示，佛山市44年降水变化的能量主要集中在较小时间尺度的演变上，因此旱年或涝年的形成与较小时间尺度的周期振荡关系密切，自20世纪90年代以来，佛山市降水主要表现为年际尺度的周期变化，而年代际尺度的周期信号不明显，年际尺度周期的小波系数的零点就是突点，而年代际尺度周期不一定存在这种对应关系。     

韶关地区春季降水的时空变化特征

根据韶关地区8个国家气象观测站1965-2011年共47年逐日降水观测资料,采用经验正交函数(EOF)分解和Morlet小波变换方法,分析了韶关地区近47年春季降水变化特征.结果表明,前3个特征向量占总方差的94.38％,基本上反映了韶关地区春季降水空间分布场的主要特征,其中第1模态为总体一致型,第2模态为南-北差异型,第3模态为东南-中-西北差异型.韶关春季降水空间分布可分为3个区即南部区:新丰、翁源;中部区:乳源、曲江、仁化、始兴和南雄;北部区:乐昌,分区略呈西南-东北走向.EOF分解的空间场第1模态时间系数能基本反映原场随时间的演变趋势,其时间系数Morlet小波分析显示韶关地区春季降水年际变化明显,主要存在2～3年的周期振荡.     

韶关地区春季降水的时空变化特征

根据韶关地区8个国家气象观测站1965～2011年共47年逐日降水观测资料,采用经验正交函数(EOF)分解和Morlet小波变换方法,分析了韶关地区近47年春季降水变化特征。结果表明,前3个特征向量占总方差的94.38%,基本上反映了韶关地区春季降水空间分布场的主要特征,其中第1模态为总体一致型,第2模态为南-北差异型,第3模态为东南-中-西北差异型。韶关春季降水空间分布可分为3个区,即南部区:新丰、翁源;中部区:乳源、曲江、仁化、始兴和南雄;北部区:乐昌,分区略呈西南-东北走向。EOF分解的空间场第1模态时间系数能基本反映原场随时间的演变趋势,其时间系数Morlet小波分析显示韶关地区春季降水年际变化明显,主要存在2～3年的周期振荡。     

吉林省夏季降水时空变化特征研究

根据吉林省46个气象站1961-2010年夏季6-8月降水资料,采用线性趋势估计、旋转经验正交函数(REOF)等方法,对吉林省夏季降水的空间分布结构和长期变化特征进行了分析.得到如下结论:(1)近50 a吉林省夏季降水整体有减少的趋势,但未能通过显著性检验;从1980s初期开始,夏季极端旱涝事件发生频率有增大趋势,旱涝交替变化更加频繁;在降水异常的背景下吉林省大部分地方的暴雨发生频率呈增多趋势;(2)采用REOF客观的数学方法得到吉林省夏季降水的3个气候分区,即西北部平原区、中南部区和东部山区,这3个分区较好地反映了夏季降水的地域差异分布特征;(3)吉林省3个降水气候区分别呈现不同的降水趋势变化,西北部平原区降水趋势减少导致干旱发生概率增大,中南部区降水趋势增加导致洪涝发生概率增大,东部山区降水稳定少变.     

赣江流域旱涝时空变化特征研究

基于赣江流域40个气象站点1966—2005年的月降水、气温资料, 采用多时间尺度的标准化降水蒸散指数反映不同时间尺度的旱涝状况。再应用小波分析和GIS空间分析技术, 对其旱涝特征进行定量化分析, 阐述其时空变化格局。结果表明:40 a共出现6次中旱以上级别的干旱事件, 7次中涝以上级别的雨涝事件。在流域旱涝演变过程中主要存在3类尺度的周期变化规律。通过小波方差检验得出10 a时间尺度的周期振荡最强烈, 为该指数时间变化的第一主周期。重涝主要分布在赣江流域南部, 而重旱主要分布在西南地区。季节性旱涝变化以夏涝最为严重, 主要分布在流域总出口, 即南昌、丰城一带, 而伏旱、秋旱波及范围较大, 持续时间较长。     

广东冬季气温时空变化特征

根据1954-2002年广东省48站冬季地面气温资料,利用多种气候统计方法,将广东省冬季气温分为全省性冷(暖)型、南冷(暖)北暖(冷)型等四种主要类型,其中全省性冷(暖)型占总年数的90％。广东省冬季气温有0．25℃／10年的增暖趋势,稍弱于全国。     

江苏省夏季降水时空分布演变特征

根据江苏省63站的1961—2005年夏季降水量资料,应用EOF和REOF等统计方法分析了江苏省夏季降水的时空演变特征,其分析结果为：江苏省夏季降水可分为全省一致、淮北地区为中心、江淮之间地区为中心、苏南地区为中心等多种分布型,并且各种分布型具有明显的年代际变化特征,自1990年代起江苏省进入一个夏季旱涝异常年份频发的时期,并且南北降水相反分布的年份增多,为进一步准确预测夏季旱涝的发生提供了参考依据。     

我国西南地区东部夏季降水的时空特征

利用1959—2006年西南地区东部20个测站和中国740个测站的逐日降水量资料,采用EOF、Mann-Kendal、MESA(最大熵谱分析)、Morlet小波、线性相关等方法,分析了西南地区东部夏季降水的时空演变特征。结果表明:西南地区东部夏季降水量大体分为3种类型,即全区域一致型、南北相反型和东西相反型,其中全区域一致型是西南地区东部夏季降水最主要的分布型,出现频率达到60%以上。在整个时间域内,西南地区东部夏季降水略有增加的趋势;在20世纪60年代和70年代总体偏旱,而在80年代前期总体偏涝,80年代中后期开始波动加剧,旱涝交替发生,但总体相对偏涝;21世纪初以来,西南地区东部总体偏旱;1959年以来,1998,1980和1993年是降水偏多最明显的年份,而2006年和1972年降水偏少最明显。西南地区东部夏季降水的年际及年代际变化特征均较明显,存在2～3年、15年左右的显著周期。西南地区东部与宜宾以下的整个长江流域和西藏东部及川西高原的降水呈显著正相关,而与华南及东南沿海地区、华北中部和四川盆地西部地区呈显著负相关。     

北京地区精细化的降水变化特征

应用2007~2010年北京地区123个数据质量较好的自动气象站逐时降水数据,分析了该地区夏季不同级别降水的空间特征和4~10月降水的时间变化特征。结果表明,北京地区2007~2010年自动站年平均夏季降水量分布与1978~2010年常规站多年平均夏季降水量分布较一致,夏季总降水小时数明显高值中心在北部山区和城区以西山区,小时雨强以东北部、城区为高值中心,自东向西趋势递减,7月城区小时雨强最强。     

陕西秋季降水变化特征

利用1960—2009年陕西74个台站逐月降水资料和同期NCEP/NCAR再分析资料,采用Mann-Kendall和REOF等方法分析了近50年陕西秋季降水变化时空分布及环流特征。研究表明:近50年来,陕西9月降水对整个秋季降水具有决定性作用,呈现出"北少南多"和"北多南少"的空间分布特征;当西太平洋副热带高压位置偏西偏北,纬向环流指数偏弱,海平面气压场为"西低东高"的形势,850 hPa风场上西北地区东部为西太平洋副热带高压外围的东南气流控制时,陕西秋季降水空间分布多呈现"北多南少"型。     

金沙江流域气温降水变化特性分析

根据金沙江流域气温和降水资料,采用M ann-Kendall趋势分析、有序聚类、小波分析方法分析流域气温和降水的年际变化特征、趋势性、突变性和周期性。研究表明:(1)金沙江流域上游多年平均气温在0℃以下,年际变化稍大,下游多年平均气温在12℃左右,中游处于二者之间,且年际变化较小;流域大部分地区年均气温呈显著性升高趋势,气温升高主要发生在1980年以后,且普遍存在7~9年、14~15年和23~25年的近似周期,在1997、1992年和1986年发生突变;(2)金沙江流域降水丰富,干流年降水量自上游至下游逐渐增大,支流相对较均匀,且年降水年际变化较小;流域大部分地区年降水呈不显著的增加趋势,局部出现降水减少现象;普遍存在2~3年、7~8年和15年的近似周期;在1997、1993、1986年左右存在突变性。     

青藏高原大气甲烷浓度时空分布变化特征

利用瓦里关大气本底站甲烷观测数据对美国Aqua卫星的AIRS观测结果进行对比分析,并分析研究了2003~2012年青藏高原对流层大气甲烷的时空分布特征,结果表明:1)AIRS观测结果与近地面观测资料变化趋势一致,存在显著的正相关关系,突变时间比较一致,可以用于青藏高原区域的甲烷浓度特征分析。2)青藏高原对流层甲烷浓度在空间分布上存在显著的西北—东南走向的低值带及其南北侧存在4个固定的高值中心,分别位于阿里、那曲、山南和玉树。3)青藏高原甲烷浓度呈现显著随高度而降低的趋势,年平均甲烷浓度分别为1.810ppm(1 ppm=10-6)、1.797 ppm和1.781 ppm。在对流层中层和中上层,甲烷浓度基本呈现低值带最低、南北侧均高的山谷型分布特征。在对流层层顶,以低值带为分界线,呈现明显的南高北低特征。4)青藏高原甲烷浓度随时间呈缓慢上升趋势,平均速度为0.0018 ppm/a,夏季上升最快,秋季上升最慢。5)青藏高原甲烷存在明显的单峰型季节变化特征,夏秋季高,冬春季低,与东部地区冬、夏双峰型特征不同,随着高度上升季节变化更为明显。     

贵州降水异常的区域特征

采用模糊聚类分析和EOF分析方法，对贵州省19个站49年(1951～1999年)降水的标准化距平场进行了客观分析，结果表明：贵州降水可分为东、西两区，贵州东、西区降水存在显著的差异。