湖北省梅雨期降水集中度和集中期研究

利用黄石市2005年以来建设的95个区域气象站和原有的3个国家气象站降水资料,选取黄石国家气象站为基准点,采取各站候降水量与黄石站气温等12个要素进行逐步回归的方法,模拟出1958年至各站建站前的候降水量,使各站建站前缺测的月、年等时间尺度降水资料得以插补。并采用REOF方法分析了黄石市年降水量的时空变化特征,按照取绝对值最大的特征值所处序号为站点分类值的区划方法,将黄石市划分为丘陵及水体影响区（Ⅰ区）和山地陆面影响区（Ⅱ区）两个区域。结果表明：（1）黄石市年降水量年代际变化明显,20世纪60年代至90年代降水量逐渐增多,21世纪初明显偏少,2010年至今恢复至20世纪80-90年代的水平;（2）黄石市年降水量具有明显的地域特征,年降水受地形的影响较大,西南部山区年降水量大于丘陵区和大型水体影响区;（3）Ⅰ区和Ⅱ区降水强度同步的年数占72%,不同步的年数占28%。

     

近40年来河套及其邻近地区降水变化趋势的初步研究

选用河套及其邻近地区58个气象站建站至2003年历年各月降水资料,分析了河套及其邻近地区降水的气候变化特征。结果表明:该地区降水量总体上是东南多、西北少,等雨量线呈东北—西南走向。降水量最小的地方在河套地区西北部,最大的地方在河套地区东南部。由于受下垫面地理特征、蒙古高压和青藏高原东北侧反气旋(小高压)的影响,降水梯度西南大于东北。降水变化的整体性较好,但也存在南北差异。近40年来河套地区降水西北部和东南部分别以2%/10a和3%/10a的速度在减少,但20世纪90年代末,21世纪初降水又有回升趋势。进一步研究表明,河套及其邻近地区降水异常与欧亚雪盖面积变化有关,当秋季欧亚雪盖面积增大,则次年河套及其邻近地区降水增多,反之亦然。     

甘肃省强降水变化特征

利用甘肃省1960~2011年逐日降水量及1984~2011年暴洪灾害的灾情资料,分析了甘肃省强降水变化特征及其对社会经济的影响。结果表明:(1)近52 a来,甘肃省降水量整体上呈逐年减少趋势,空间上由东南向西北递减;(2)河西年降水在1986年以后均匀度明显下降,而河东在20世纪70年代后期降水时间分布很不均匀、80年代后期较均匀,其它时间变化不大;河西5~9月降水在20世纪80年代后期到90年代前期分布最不均匀,河东20世纪90年代后期到21世纪初期降水不均匀性有所增加,此后逐渐减小;(3)河西西部一直是近50 a甘肃降水量分布最不均匀的地区,20世纪70年代及21世纪以来不均匀度明显较高;(4)20世纪80年代以来,甘肃河西强降水明显增加,而河东在21世纪初有短时段的增加,2008年以后又逐渐减少;(5)甘肃省暴洪灾害的频次及其造成的直接经济损失均呈增加趋势,而因暴洪灾害造成的死亡人数在减少,2009年以后略有增加。     

虹桥机场能见度变化特征分析

以中国1960年前建站的595个气象台站1951/1952～2004/2005年冬季逐日降水资料为基础,采用面积加权平均法得到冬季全国和8个区(包括东北区、华北区、长江中下游、华南区、青藏高原、西南区、西北东部和西北西部)的平均降水日数距平与降水量标准化距平序列.通过对全国和区域平均距平序列以及全国各站的冬季降水日数和降水量的变化速率和趋势系数的分析,得出:近54年来中国冬季降水日数明显减少,降水量变化趋势不明显;东北区和西北东部的冬季降水日数减少趋势超过0.01显著性水平,而青藏高原降水量的增加趋势超过0.05显著性水平.     

1959～2011年潮阳前后汛期降水的对比分析

根据潮阳气象站1959～2011年逐日降水资料,研究了近53年来潮阳区降水的变化特征,结果表明,前汛期和后汛期各个降水指数变化规律存在很大区别:(1)前汛期降水量、降水强度、降水频率和暴雨日数均呈下降趋势,而后汛期降水量、降水强度和暴雨日数呈上升趋势;(2)前汛期存在8年和3年的短周期,后汛期周期变化不明显;(3)前汛期极端降水量发生突变,分别是1965年和1985年,20世纪90年代后极端降水量呈明显下降趋势,而后汛期极端降水量在20世纪90年代后呈上升趋势.     

天峨县近30a降水与气温的气候特征分析

对天峨县气象站1984-2013年降水量、年平均气温、季节降水、季节平均气温、月平均降水量、月平均气温、极端气温变化特征及不同年代降水、气温特征等进行统计分析。结果表明:天峨县近30a年际降水变化呈下降趋势,年际平均气温呈上升趋势,多年平均降水量为1339.3mm,多年平均气温为20.5℃。各季节、各月降水分布不均,气温呈明显的季节划分,夏季(6-8月)平均降水量最多,占全年平均降水量54%,冬季最少,占全年平均降水量5%,月平均降水量最高峰出现在6月;一年最热的月份是7月,极端最高气温变化不大,极端最低气温呈下降趋势。20世纪80年代中后期降水正常略少,90年代属于丰水期,进入21世纪后,降水量偏少,从20世纪80年代中后期一直到21世纪头十年气温呈上升趋势,第二个十年的头4年呈下降的趋势。     

近36 a贵州降水蒸发差的时空分布特征分析

该文利用贵州省284个气象站1980—2015年降水、蒸发资料,应用经验正交函数分解(EOF)方法分析贵州降水蒸发差在时空上的分布特征,结合气候平均状态的分析,结果表明贵州降水蒸发差在时空上的分布具有均衡性,基本上是省西部以负值为主,东部以正值为主,全省各站的平均降水蒸发差为-483.8～412.5 mm;时间演变是正负交替,20世纪80年代后期降水量和蒸发差持续偏少,90年代持续上升的趋势,2000年以后波动较大,基本在1～2 a的变化周期,尤其在2011年降水量和蒸发差达到最低,2014—2015年贵州降水量和蒸发差最大,最大和最小值出现在最近的5 a中。通过对降水蒸发差的分布分析可判断贵州的水分盈亏分布情况,即省的中部以西为负值区,中间有一块正值区域;中部以东以正值区,中间也有一块负值区域;省的东南部与西北部有一对正、负值最大区域。     

1951／1952—2004／2005年中国冬季降水变化研究

以中国1960年前建站的595个气象台站1951／1952～2004／2005年冬季逐日降水资料为基础,采用面积加权平均法得到冬季全国和8个区（包括东北区、华北区、长江中下游、华南区、青藏高原、西南区、西北东部和西北西部）的平均降水日数距平与降水量标准化距平序列。通过对全国和区域平均距平序列以及全国各站的冬季降水日数和降水量的变化速率和趋势系数的分析,得出：近54年来中国冬季降水日数明显减少,降水量变化趋势不明显;东北区和西北东部的冬季降水日数减少趋势超过0．01显著性水平,而青藏高原降水量的增加趋势超过0．05显著性水平。     

中国气候过渡带干旱化发展趋势与东亚夏季风、极涡活动相关研究

利用国家气候中心1961~2000年中国160个测站降水量和NCEP/NCAR全球再分析资料,采取线性趋势变化、相关和水汽输送等分析方法,揭示中国大陆40 a的年和季降水变化趋势显著区域的时空分布特征,探讨与东亚夏季风和极涡活动的某些相关。结果表明:(1)经内蒙古中东部、山西省、河南省、陕西省和甘肃省东部至湖北省西部、四川省西北部和重庆市年降水量线性下降趋势较显著(其中相当部分为中国的气候过渡带),并明显向东与华北大部、东北地区中南部、环渤海地区、山东省和江苏省北部线性下降较显著区连成一片,构成占中国国土面积约1/5的气候变化干旱化区域,其中20世纪90年代年平均降水量负距平为50~100 mm的面积约达90万km2,其季节变化主要为夏、秋两季降水锐减,长江中下游、东南部沿海和广东省大部年降水量线性上升趋势显著,其中江西省20世纪90年代年降水量正距平在200 mm以上;(2)20世纪90年代夏季1000~300 hPa水汽输送积分负距平区与中国40 a气候变化干旱化区域总体相吻合;(3)中国西部地区东部与华北、东北地区中南部、环渤海地区降水干旱化区域连成一片,原因是多方面的,文中初步揭示了与影响中国的东亚夏季风在30°N以北地区活动和太平洋区极涡强度指数自20世纪70年代前后减弱相关显著。     

陕西省9月水汽输送特征分析

应用陕西省1970年至2008年74个气象站9月降水资料和NCEP再分析资料．分析了陕西省9月降水空间分布和水汽输送特征,结果表明：陕西9月降水量具有明显的一致性和南北反相位的分布特征;副热带高压外围的东南气流和中纬度西风气流是影响陕西9月降水的主要因子;阿拉伯海西南气流和我国东海区域及我国东南沿海的东南气流与陕西省9月降水有着较好的相关关系;陕西南边界水汽通量在20世纪60-80年代较为充沛,90年代逐渐减少,2000年后有明显的增长趋势。     

近35年德令哈市降水量日数的特征分析

根据德令哈市国家基本气象站1981—2015年的降水资料,采用统计法、降水倾向法,对德令哈市降水量的变化特征分别从年代际、年际、季节、月际4个时间尺度上进行分析。结果显示,德令哈市各年代平均降水量变化较大,21世纪前10年降水量最多,20世纪90年代降水量最少,整体上年代际平均降水量呈现增多趋势。35年降水量以15.604mm/10年的速率增多。四季降水量变化差异明显,春节降水量呈减少趋势,而夏秋冬三季降水量均呈增多趋势,尤其以夏季降水量的增多最为明显。各月降水量分布不均匀,7月份降水量最多,11月份降水量最少。汛期降水量以17.006mm/10年的速率增多。夏半年不同等级降水量日数均呈增多趋势,等级为5.0~9.9mm的降水日数增多最为明显;冬半年不同等级降水量日数变化均不明显。     

基于GPS资料分析西藏中东部夏季可降水量日变化特征

利用中日JICA项目2010-2013年地基GPS探测的逐时大气可降水量PWV资料以及西藏自治区气象局信息中心提供的2011年自动气象站逐时降水资料,分析了西藏中东部地区4个测站(丁青、那曲、隆子和林芝)夏季PWV日变化特征及有、无降水日的差别,并初步讨论了其与累积降水的关系。结果表明:(1)西藏中东部各站PWV存在明显的日变化特征,通常于02:00(世界时,下同)左右达到最低值,此后迅速上升,高值普遍从08:00持续到19:00。各站PWV日变化幅度普遍随测站的海拔升高而减小;(2)各站PWV日平均值随海拔降低而增加,在有降水日PWV要比无降水日高出10.2%~31.3%,且有、无降水日PWV差值随海拔升高而增大;(3)谐波分析表明,各站PWV日变化主要以日循环为主,同时各站PWV日变化也表现出不同程度的半日循环,这种双峰型变化特征在海拔较高的测站较为明显。与有降水日相比,无降水日PWV半日循环信号普遍有所增强;(4)各站累积降水量和累积降水频次的日变化具有较明显的日循环特征,降水主要出现在当地傍晚以后;(5)各站PWV开始上升的时间普遍超前于降水,并在降水结束后出现明显回落,降水量通常在PWV还处于较高值时达到最大。     

山东1736年来逐季降水重建及其初步分析

于清代雨雪档案记载及现代农业气象与气象观测记录 ,根据降水入渗的土壤物理学模型与水量平衡模型 ,恢复了山东济南、泰安、潍坊、菏泽、临沂等 5个地区 1 736～ 1 91 0年逐季降水量 ,建立了各站 1 736～ 2 0 0 0年的逐季降水序列。初步分析结果表明 ,山东各站间的季节降水变化具有较高的相关性与一致性。 1 761～ 1 770年、 1 781～ 1 790年、1 791～ 1 80 0年、 1 80 1～ 1 81 0年、 1 981～ 1 990年等 5个年代的降水明显偏少 ,1 861～ 1 870年、1 871～ 1 880年、 1 881～ 1 890年、 1 90 1～ 1 91 0年等 4个年代则明显偏多。其变化总趋势可概括为 :1 8世纪中前期 ,山东降水相对较多 ;1 8世纪中期起进入少雨期 ;1 9世纪中后期转为多雨期 ;1 9世纪末至 2 0世纪初 ,降水明显减少 ,再次进入相对少雨期 ;2 0世纪 60年代中期以后 ,降水又一次降至较低水平。 1 990年起 ,山东降水有所回升 ,重新进入了相对多雨期。     

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。     

佛山市南海区汛期降水特征的分析

利用佛山市南海区1961—2010年逐月降水量资料,采用趋势性分析、Morlet小波分析和Mann-Kendall法进行气候变化趋势和突变分析。结果表明:近50年南海区汛期(前、后汛期)降水总量呈上升趋势。20世纪90年代到2005年后汛期降水增加明显,而总汛期降水量在20世纪90年代以来偏多。20世纪80年代到90年代初期汛期降水量下降最为明显。汛期(前、后汛期)降水量偏少集中在20世纪80年代中期到90年代前期,而总汛期和后汛期在20世纪60年代前期和20世纪90年代中期到2005年降水偏多。汛期存在准2、准4和7~8年尺度的周期;前汛期存在3~4、准2和准4年时间尺度的周期振荡;后汛期存在3~4、准2和7~8年周期。突变检测确定1992年为汛期和后汛期降水量的突变年份。     

黄石、大冶两邻近地区设计雨强差异的原因分析

利用水平距离约23.7 km、年降水量相近的黄石和大冶气象站多年分钟降水资料,根据相关规范,分别推算黄石、大冶两市暴雨强度公式各参数,并分析两市设计雨强存在差异的原因。结果表明:(1)根据公式推算结果,在重现期0.5~100 a黄石各历时雨强(5~120 min)均大于大冶,最大可达27.34%;(2)黄石平均年降水量略小于大冶,但最大年降水量、最大月降水量、最大日降水量、平均年暴雨日数均大于大冶的相应值;(3)对经过年多个样法选样后的降水量样本进行分析:除了第一个最大降水量的多年平均值黄石偏大,其余7个次大值大冶略大。黄石前8个最大降水量算出的标准偏差约为大冶的1.4倍。综合可见,短历时降水量的偏大是黄石设计雨强结果偏大于大冶的原因,设计雨强结果对样本的第一个最大雨量值以及标准偏差更为敏感。     

科尔沁地区年降水波动与空间分异特征

降水波动是气候变化研究的主要内容之一,同时是一个环境变化的重要指标和植被生产力预测的首选因素。本文以科尔沁地区18个气象观测站点1961—2015年逐日降水数据为基础,根据多年平均降水量将科尔沁地区划分为4个区,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ区,并且综合运用小波分析方法,分析了科尔沁地区近55年来降水变化的时空特征。研究表明,在统计学特征上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ区在研究期内年均降水量分别为337.4±76 mm、369.2±73.2 mm、422.6±68.8 mm和483.4±97.1 mm,波动空间分异特征主要表现在降水量从东南(Ⅳ区)到西北(Ⅰ区)逐渐减少,变化趋势逐渐复杂;从降水年代际变化特征来看,降水距平值增加时Ⅰ区降水距平百分比最大,为12.95%;降水距平值减小时Ⅰ区偏离平均值最大,距平百分比为-19.26%。从小波分析结果来看,降水量年际波动存在多个主周期,其中最显著的周期为5~11年和23~32年,且从东南到西北其周期震荡性逐渐减弱,周期变化时间缩短。从周期性的强弱来看,在具有共性23~32年周期内,26~32年时间尺度模值较大,说明该时段是降水量周期变化较明显时期;5~11年时间尺度的周期变化次之,其他时间尺度的周期性变化较小。从空间分区的小波方差分析结果来看,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区的降水主周期在10~11年之间,而Ⅳ区为25年,说明科尔沁地区在年降水量小于450 mm的区域降水波动特点一致,大于此值则变化规律明显不同。从年降水量多-少的周期性变化规律可以推测,科尔沁地区在2016—2020年期间将一直处于降水偏少期。     

环渤海地区1961—2007年极端强降水时空变化特征

20世纪90年代以来,环渤海地区降水总量持续偏少,极端强降水和干旱缺水问题十分突出。利用环渤海地区60个台站1961—2007年逐日降水资料,应用百分位方法确定极端强降水阈值,分析了极端强降水量、降水强度和频率的空间分布及时间变化趋势。结果表明:环渤海地区极端降水强度大、频率高的地区与年降水量高值区相一致,说明极端降水量的多少影响年降水量;极端降水日数呈减少趋势,特别是京津冀中部地区减少显著;极端降水多发生在7月中旬到8月中旬,最高频次在7月下旬,近10年极端降水季节分配比较分散,很少出现每候25站次以上的极端强降水;间隔30d以上的极端强降水近年来增加明显。     

西安城市热岛效应变化特征分析

根据气象站资料累积时间、连续性、站点位置、城郊站间距离等情况,对西安市及其周边气象站进行筛选;利用选出的城郊气象参证站1961—2016年逐时气温、风速、降水等常规地面气象观测资料,采用城、郊气温对比法分析西安城区热岛强度的变化;利用2014—2016年气象站资料,分析不同气象条件对城市热岛强度的影响。结果表明:(1)西安城市热岛强度从20世纪70年代以来呈逐年增大趋势,特别是90年代后大幅升高,2010年后高位窄幅波动;(2)热岛强度存在明显的季节变化,春季最大,冬季次之,夏季最小;(3)年内6—10月热岛强度较小,12月至次年5月相对较大,其中4月最大,7月和10月最小;(4)热岛强度以18时前后为最小,随后快速增大,至次日07时达到最大,10时后迅速减小,表现为夜间和早间较强,午间至傍晚小的分布特征;(5)降水和风速对热岛强度均有明显的减弱影响,降雨量越大热岛强度越弱,风速越大热岛强度越弱。     

陇东半干旱区一次特大暴雨事件的降水极端性分析

2022年7月15日地处半干旱区的甘肃陇东出现一次特大暴雨过程,多站日雨量和小时雨量均突破历史极值。利用2022年7月14日20:00至15日20:00（北京时）逐分钟、逐小时降水观测数据,甘肃省庆阳市192个区域气象站建站以来日降水量、小时降水量资料,以及地面-卫星-雷达三源融合降水分析产品（CMA Multi-source Merged Precipitation Analysis System,CMPAS）10 min和1 h降水量数据,分析此次特大暴雨过程的降水特征及极端性。结果表明：这次特大暴雨过程具有累积降水量大、暴雨及以上量级降水落区集中、对流性降水强、降水中心稳定少动、短时强降水持续时间长等特征,其中累积降水量、降水强度和短时强降水持续时间的极端性明显。特大暴雨中心位于庆城县中北部的翟家河站,最大累积雨量达373.2 mm,是该站建站以来观测最大值,接近甘肃省所有国家站日降水量极值的2倍;最大小时雨量达84.9 mm,位居庆阳市所有测站建站以来小时雨量第3位;短时强降水最长持续时间达6 h,是庆阳市所有测站建站以来最大值。分钟级降水量演变表明,强降水中心的降水强度具有脉...