新疆1961—2020年气候季节时空分布及其变化特征

利用新疆99个国家气象观测站1961—2020年逐日平均气温数据,结合中国气象局《气候季节划分》(GB/T 42074—2022)和本区季节划分标准研究新疆四季起始期和四季长度时空分布特征,为该区农牧业生产、防灾减灾提供决策参考。结果表明：新疆常年四季分明区春季起始期为2月上旬至3月下旬,空间上呈由南向北逐渐推迟的纬向分布;夏季起始期为4月中旬至7月上旬,吐鲁番市和南疆塔里木盆地最早入夏,北疆大部比南疆晚;秋季起始期为8月上旬至10月上旬,北疆入秋早,吐鲁番市和南疆大部入秋晚;冬季起始期为10月下旬至12月上旬,北疆入冬早,南疆较晚。常年新疆四季分明区春、夏、秋、冬四季平均长度分别为78、113、74、106 d。新疆无夏区位于天山山区、南疆西部山区等高山地区,相较四季分明区入春晚,入秋和入冬早,常年春季、秋季、冬季平均长度为118、100、148 d。1961—2020年新疆四季分明区入春期和入夏期呈显著提前趋势,入秋期和入冬期则显著推后,春、夏、秋三季起始期转折点在2000年前后,冬季转折点在1988年,气候季节长度夏季延长,冬季缩短;无夏区入春期显著提前,入冬期显著延后,春季延长...     

1961—2010年东北地区四季开始日及长短变化特征分析

用1961—2010年东北地区90个气象观测站的观测资料,采用钱诚等四季划分的方法,分析了东北地区四季开始日、长短变化特征及其对农业的影响。研究表明:东北地区近50 a来,四季(春、夏、秋、冬)平均开始日分别为4月10日、6月25日、8月11日和10月20日,平均长度分别为80 d、51 d、72 d和171 d,且区域差异比较明显。春季和夏季的开始日在明显提前,分别为-1.46 d/10a、-1.99 d/10a;秋季和冬季的开始日明显推迟,分别为2.05 d/10a、0.90 d/10a。平均春、秋和冬季的持续时间在缩短,分别为-0.54 d/10a、-1.15 d/10a、-2.50 d/10a,春、秋季的变化未通过显著性检验,冬季通过了0.05的显著性检验。夏季时间延长,为3.38 d/10a。春季的提前和秋季的推迟,使农作物适宜生育期延长;同时对作物品种熟性和种植格局也会产生一定的影响。     

黑龙江省气候季节时空分布及其变化特征

利用1961—2010年黑龙江省日平均气温资料对黑龙江省气候季节进行划分,并分析其时空分布和变化特征。结果表明:黑龙江省北部和东南部与俄罗斯交界地区属于无夏区,中西部和东部地区属于四季分明区。黑龙江省春季起始时间为4月下旬至5月中旬,呈南早北晚分布;夏季起始时间(四季分明区)为6月下旬至7月下旬,夏季起始时间黑龙江省中西部地区呈南早北晚分布,东部地区呈南晚北早分布;秋季起始时间为7月中旬至8月中旬,全省呈北早南晚分布;冬季起始时间为9月中旬至10月上旬,呈北早南晚分布。黑龙江省春季平均长度为70 d,西部地区春季短,东部地区春季长;夏季平均长度(四季分明区)为32 d;秋季平均长度为59 d;冬季平均长度为214 d,北部地区冬季长,西南部地区冬季短。1961—2010年黑龙江省入春和入夏时间提前,入秋和入冬时间推迟;夏季长度明显延长,冬季长度明显缩短,非冬季长度明显延长。     

1960-2009年武汉城区与郊区气候季节变化

利用1960-2009年武汉城区与郊区气象站逐日平均气温资料,采用相同气候季节划分方法,系统分析武汉城区与郊区气候季节起始时间、季节长度的变化趋势及其差异。结果表明：1980-2009年,武汉城区入春、入夏时间比郊区分别提前10 d和5 d,入秋、入冬时间城区比郊区推迟;武汉夏季长度城区比郊区长12 d,冬季、春季长度城区比郊区短6 d和5 d。1960-2009年武汉四季平均起始时间城区与郊区差别较小,但四季最早、最晚出现时间年际差别较大;武汉入春、入夏时间城区与郊区均提前,入秋、入冬时间均推后,但城区四季变化较显著,郊区仅入秋变化显著;武汉城区夏季长度呈极显著延长,冬季长度呈较显著缩短,城区春季、秋季及郊区四季长度变化均不显著。2000-2009年武汉城区与郊区季节起始时间和季节长度的变化较大,这是因为近10 a武汉作为中部地区崛起的支点,城区发展迅速。     

贵州玉屏四季气候季节的划分及特征分析

利用玉屏国家地面气象观测站1961—2016年逐日平均气温资料,采用《气候季节划分》(QX/T15—2012)方法,对玉屏县四季起始日期及长度进行分析。结果表明:(1)玉屏县常年四季起始日期:入春3月5日,入夏5月23日,入秋9月22日,入冬11月28日;四季长度:春季79 d,夏季122 d,秋季67 d,冬季97 d。(2)56 a来玉屏县春季起始日期呈提前趋势,长度呈增加趋势,两者均在20世纪90年代前后出现了转折,但未发生气候突变;夏季起始日期及长度趋势变化不明显;秋季起始日期呈推后趋势,长度变化不明显;冬季起始日期变化不明显,长度呈减少趋势;春季长度增加、冬季长度减少主要为春季起始日期提前所致。(3)玉屏县四季起始日期的年际变幅大,起始日期比常年偏早(晚)连续2候以上的异常年份,春季为23%,夏季为27%,秋季为32%,冬季为25%。(4)玉屏县春季开始后出现低于季节指标≥1候的概率达41%,表明玉屏县春季出现倒春寒天气的概率很大。(5)比较气象行标法与稳定通过法的四季起始日期及长度,气象行标法对玉屏县的四季划分更能满足于农业生产的需要。     

北京1951—2008年升温趋势和季节变化

采用均一化订正的北京南郊地面日平均气温资料,分析了北京地区1951—2008年气温变化趋势。结果表明,年平均最高和最低气温的升高呈明显的不对称性,其中年平均最低气温升高较为明显,升温趋势为0.46℃/10a。根据1951—2008年日平均气温计算北京春、夏、秋、冬四季的季节长度和起始日期,发现北京地区冬季最长,秋季最短;夏季在逐渐延长,冬季在逐渐缩短,夏、冬两季长度变化的线性速率分别为4.4d/10a和-4.7d/10a。春、夏两季逐渐提前,趋势分别为3.0d/10a和2.5d/10a;而秋、冬两季在逐渐推迟,趋势分别为2.0d/10a和1.7d/10a。将季节起始日期与年平均气温进行相关性分析发现,春、夏两季的起始时间与年平均气温存在显著负相关,而秋、冬两季起始时间与年平均气温存在显著正相关。     

杭州市四季气候变化特征分析

利用1951年1月—2019年3月杭州市国家基准气候站历史观测资料,参照《气候季节划分》气象行业标准,对过去68 a来杭州常年和历年四季的起止日、长度、气温和降水气候特征进行分析,结果表明:1)杭州四季中,夏季最长、秋季最短;夏季入季呈提前趋势、入秋呈推后趋势,使夏季长度变长,每10 a约增加4.31 d;2)冬天入季呈推迟趋势、春季开始呈提前趋势,致冬季长度缩短,每10 a约减少2.76 d;3)冬季气温升高明显,每10 a增温0.24℃;4)四季中,春季降水呈减少趋势、夏季呈增加趋势,变化幅度分别为每10 a 18.5和28.8 mm。     

近60a来南京季节变化特征分析

利用1951年1月-2010年12月南京市逐日气温观测资料,依据张宝堃应用候平均气温稳定通过某一临界值划分四季的标准,建立了近60 a南京的季节平均气温的时间序列,分析了近60a南京春、夏、秋、冬四季开始、结束及持续时间的变化特征,给出了季节气温的变化趋势以及候平均与入季时间、季节持续时间的相关分析.结果表明:近60a,南京入冬时间推迟,入夏时间提前.冬季变短,缩短的平均速率为2.9 d/10a;夏季变长,增加的平均速率为4.1d/10a;秋季变短,缩短的平均速率为1.5d/10a;春季略有些变长.南京冬、春季平均气温升高,且冬季气温升高更为显著,而夏、秋季平均气温下降,秋季气温下降略明显于夏季.冬季最低气温有升高的趋势,夏季最高气温与年较差有下降的趋势.春季入季时间与春季的平均气温成正相关,而秋季的入季时间与秋季平均气温成负相关;夏季的平均最低气温和平均气温与夏季的长度成负相关,冬季的平均最高气温和冬季的长度成正相关.     

近50a山东中部地区四季开始日期及长度变化特征

利用山东中部地区8个气象站1966—2015年逐日气温观测资料,用5日滑动平均气温作为划分依据,结合气候趋势法、Mann-Kendall法和经验正交分解法,对山东中部地区近50 a的四季开始日期及长度时空变化特征进行分析。结果表明:山东中部地区春季和夏季开始日期呈提前趋势,秋季和冬季呈推迟趋势,其中,夏季和冬季开始日期在1993年发生突变,四季开始日期的主要空间变化趋势一致,秋季变化强度中心在中北部平原,其他三季变化强度中心均出现在中部地区,四季开始日期空间变化规律在第二特征向量上呈现区域变化的不一致性。冬季日数最多,其次为夏季,春季日数最少,春季和冬季日数呈减少趋势,冬季减少趋势显著,气候倾向率为-2.98 d/10 a,夏季和秋季日数呈增加趋势,夏季日数增加显著,四季日数主要空间变化规律一致,强度中心在中部地区,四季日数空间变化规律在第二特征向量上存在不一致性,其中,夏季和秋季第二特征向量呈现南部山区与其他地区不同。     

近56 a湖北荆州四季初日与季节长度变化特征

利用1960—2015年湖北省荆州市6个国家地面气象观测站的逐日平均气温资料,采用候气温分析荆州春、夏、秋、冬四季初日与长度变化特征,结果表明:荆州近56 a四季初日表现为春季和夏季提前,秋季和冬季推迟;春、夏和秋季初日随年代变化显著,而冬季初日随年代变化不显著。季节平均长度夏季和冬季为120 d左右,春季和秋季为60 d左右,夏季日数冬季日数春季日数秋季日数。从年际变化来看,夏季变长,冬季缩短,春秋季变化不明显;从年代际变化来看,夏季明显变长,秋季和冬季缩短较明显,而春季变化不明显。     

1961—2017年云南季节变化特征分析

参照《中华人民共和国气象行业标准-气候季节划分》（QX/T 152-2012）中关于气候季节的定义标准,利用1961-2017年云南122个气象站的气温资料,分析了云南的气候季节区域的空间分布和季节开始日期及长度的变化趋势。云南共有4种气候季节区域,分别是四季分明区、无夏区、无冬区和常春区。无夏区范围最广,无冬区其次。不同年代四种季节气候区域空间分布范围不尽相同,无夏区和无冬区空间范围变化最显著。2011年以后云南出现四季分明区范围明显增大的现象,这与近年来气候变暖背景下云南气温年较差增大的观测事实相一致。云南四季分明区春季和秋季较长,夏季和冬季较短。无夏区秋季最长、春季次之、冬季最短。无冬区夏季最长、春季和秋季长度接近。不同气候季节区域间春季和夏季开始日期的变化均呈提早趋势,秋季和冬季开始日期有推迟的趋势;在季节长度变化上,夏季增长,冬季变短,但春秋季长度的变化不尽相同。     

青藏高原四季开始日期随海拔高度和纬度变化

利用中国气象局国家气象信息中心提供的青藏高原60个测站1961~2007年逐日气温资料, 分析了青藏高原近47年来四季开始日期随海拔高度和纬度的变化趋势。结果表明, 春季和夏季开始日期是整体提前, 而秋季和冬季开始日期是整体延迟的, 春季和冬季开始日期的变化相对夏季和秋季更为明显;四季开始日期随海拔高度变化分布明显不同, 海拔越高, 春夏季开始日期来临越晚, 秋冬季开始日期来临越早, 海拔越低, 春夏季开始日期来临越早, 秋冬季开始日期来临越晚;海拔越高, 春夏开始日期提前的天数越多, 秋冬开始日期推迟天数越多, 反之低海拔地区相对更小, 由此得知高海拔地区的季节开始日期对当地气温的增温更为敏感;春季开始日期在36°N以南基本随纬度递增而开始日期推后, 36°N以北地区春季相对偏早, 夏季、秋季、冬季开始日期随纬度的变化和春季变化基本相似;四季开始日期来临的早晚受到多种因素包括气温、海拔和纬度共同影响, 季节延迟率也受到气温和海拔的影响, 但是纬度对季节延迟率影响不大;四季开始日期的提前和延迟变化和当地气温的变化几乎一致, 秋冬季节的开始日期对气温变化更为敏感, 高海拔地区的季节开始日期对气温变化更为敏感。     

气候变暖背景下我国四季开始时间的变化特征

利用中国气象局国家气象信息中心提供的中国599个测站1961～2007年逐日温度资料,分析了我国近47年来四季开始日期的变化趋势。结果表明,四季开始日期在全国范围内主要表现为春季、夏季提早,秋季、冬季推迟的变化趋势,其中以夏季的变化最为明显,且在显著增温的21世纪初最为明显。这种趋势在空间分布上有所差异,北方比南方明显,东部比西部明显。东北最北部、华南最南部以及新疆局部区域春季推迟,青海东部以及内蒙古最北部的小范围地区夏季推迟,华南及西南局部地区冬季提早。此外,全国平均四季开始日期的年代际变化在20世纪并不是很明显,而在21世纪初非常明显。但年代际变化特征存在区域性差异,高原地区20世纪80年代和90年代春季提早,冬季推迟。而在21世纪初春季、冬季均推迟,但冬季的变化比春季明显得多。华南南部地区春季推迟、冬季提早。西南地区在21世纪初春季、夏季明显提早,秋季、冬季推迟,但之前这种趋势并不明显。     

丽水市四季起始日期的气候演变特征

根据丽水市国家气象观测站1953-2010年逐日气温资料,运用趋势分析、Morlet小波变化和Mann-Kendall检验对四季起始日期的气候变化特征、趋势演变规律和突变转折情况进行了研究。结果表明：四季起始日期,春季约在3月中旬,夏季在5月底,秋季在9月下旬,冬季在11月下旬,且春、秋季的长度较短,只有2个月左右,夏、冬季的长度较长,长达4个月。Morlet小波分析四季起始日期的周期变化特征,主要体现在年代际时间尺度上,且各周期强度有所差异,预测春、夏季起始日将按照提前趋势发展,秋、冬季起始日继续延后状态。Mann-Kendall检验得出,春、夏两季起始日期在21世纪初发生由推后转向提前的突变,而秋、冬两季起始日突变点都体现在20世纪60年代。     

冬季气温急剧升、降日期与东北夏季低温的联系

利用通化市所属5个气象站1954—2006年日平均温度组成的区域平均时间序列资料、季平均温度资料,分析了短期气温的剧烈变化(本文称之为寒潮和气温骤升)与后期季温度异常的关系,结果发现,冬季短期气温的剧烈变化与后期春、夏季气温距平存在联系,表现在一些特定的寒潮(或气温骤升)爆发日期段总是与后期季的高或低温相对应。在一定的年代背景下,一些日期段还与极端季温度距平存在明显的联系。与后期气温异常联系明显的寒潮爆发、气温骤升日期段存在着周期性,与春季低温对应明显的寒潮爆发日期有5 d的时间间隔;与春季低温对应明显的气温骤升的日期存在着9~11 d的周期,且随着日期的变化,爆发日期之间的间隔有规律的延长和缩短。一些寒潮爆发和气温骤升日期与东北夏季低温冷害存在明显的联系。     

Response of the starting dates and the lengths of seasons in Mainland China to global warming

The climatic seasons in China, defined by station-specific daily temperature measures, have changed substantially during the past decades. In the majority of the country, the length of summer has extended and the length of winter has shortened since the 1950s. These changes in the lengths of seasons are linked to the changes in the starting dates of seasons. Namely, the starting date of summer has advanced and the starting date of winter has shifted back. Averaged across the whole country, the starting date of summer has been brought forward by 5.8 days and the season has extended 9 days. On the other hand, the starting date of winter has been delayed by 5.6 days and the season has shortened by 11 days. The changes for spring and fall are relatively smaller. Particularly, spring has started earlier by 5.7 days but shortened by 0.3 day, and fall has started later by 3.2 days but lengthened by 2.3 days. The changes in seasons exhibit apparent regional differences. They are more significant in the north than in the south where the trend of some local changes in seasons is opposite to that of the rest of the country.     

丽水市1953—2010年气温变化对四季长度的影响

根据丽水市国家气象观测站1953-2010年逐日气温资料,按照国家季节划分标准对四季长度进行划分,运用趋势分析、Mann-Kendall检验和滑动t检验对四季长度和气温变化的趋势演变、突变转折进行研究,从而探讨气温变化对四季长度的影响。结果表明：丽水市四季长度表现为夏季最长,冬季次之,春季和秋季相接近,秋季略短。四季长度的变化趋势为春、秋季长度延长缓慢,夏季变长明显,冬季长度缩短显著。近58 a丽水市气温呈明显的上升趋势,气候倾斜率为0.17℃/10a。气温变化对四季长度有较大的影响,尤其以冬季最为显著。突变检验表明,气温上升与冬季长度缩短的突变时间都在20世纪90年代中期;相关性检验显示气温与冬季长度的负相关最明显,通过α=0.01的显著性检验。     

Changes in Seasonal Cycle and Extremes in China during the Period 1960–2008

Recent trends in seasonal cycles in China are analyzed, based on a homogenized dataset of daily temperatures at 541 stations during the period 1960–2008. Several indices are defined for describing the key features of a seasonal cycle, including local winter/summer (LW/LS) periods and local spring/autumn phase (LSP/LAP). The Ensemble Empirical Mode Decomposition method is applied to determine the indices for each year. The LW period was found to have shortened by 2–6 d (10 yr)-1, mainly due to an earlier end to winter conditions, with the LW mean temperature having increased by 0.2°C–0.4°C (10 yr)?1, over almost all of China. Records of the most severe climate extremes changed less than more typical winter conditions did. The LS period was found to have lengthened by 2–4 d (10 yr)?1, due to progressively earlier onsets and delayed end dates of the locally defined hot period. The LS mean temperature increased by 0.1°C–0.2°C (10 yr)-1 in most of China, except for a region in southern China centered on the mid-lower reaches of the Yangtze River. In contrast to the winter cases, the warming trend in summer was more prominent in the most extreme records than in those of more typical summer conditions. The LSP was found to have advanced significantly by about 2 d (10 yr)-1 in most of China. Changes in the autumn phase were less prominent. Relatively rapid changes happened in the 1980s for most of the regional mean indices dealing with winter and in the 1990s for those dealing with summer.