20世纪80～90年代我国气候增暖进程的统计事实

运用统计诊断方法分析了近50年来我国年平均及四季的气温变化特征，重点研究了20世纪90年代和80年代气温变化的主要差异及其增暖进程。结果表明，我国年平均气温是呈上升趋势的，但80年代以前年代际变化并不明显, 升温幅度不大。我国气候增暖始于20世纪80年代后期，90年代增暖加速，急剧增暖的主要原因是长江流域以南地区经历了由偏冷向偏暖的趋势转变。我国四季气温变化趋势在80～90年代增暖的进程中存在明显差异:其中冬季增暖开始时间最早、幅度最大、持续时间最长；90年代我国气候增暖急剧加速，其原因除了冬季气温持续攀升作用外，春、夏、秋季气温上升, 特别是春、夏季增暖幅度的加大增暖区域的显著扩展也起到很重要的作用。     

80年代我国气温变化及其与大气环流变化的关系

本文分析了80年代我国气温变化特征及其与大气环流变化的关系。分析指出,80年代我国的气温变化与前30年有显著的不同:我国北方及西部高原大部地区,主要在冬半年,尤其冬季有明显增暖趋势;我国中部长江流域地区,主要在夏季有明显变冷趋势。产生这些变化的直接原因,主要与北半球大气环流的变异有密切关系。     

江苏气温长期变化趋势及年代际变化空间差异分析

根据江苏省60个气象站1961-2001年的逐月气温资料，研究了江苏气温的长期变化趋势和年代际变化特征的空间差异。结果表明：1）近40a来江苏省年平均气温升高了约1℃，其中冬季3个月（12月一次年2月）升温最明显，夏季7、8月降温明显。各季节和年平均气温年代际变化具有一定的相似性，基本上是20世纪60年代有降低趋势，70年代到80年代前期趋势不明显，80年代后期和90年代气温快速升高，因此，年、春、秋、冬季最高温度出现在90年代。其中夏季气温在90年代后期又有所下降，夏季最高出现在60年代。2）长期变化趋势和年代际变化在空间上也有一定的差异，这种差异主要表现在温度变化幅度上，春、秋、冬和年平均气温在全省都是升高的，其中苏南和江苏北部的徐连地区春、冬季和年平均气温升高最明显，秋季苏南地区升温最明显；夏季大部分地区气温有下降趋势，其中东部沿海和西南部降温最明显，而北部部分地区则有弱的升温趋势。     

关于我国夏季气候年代际变化特征及其可能成因的研究

利用我国160个台站1951～2000年夏季(6～8月)降水和气温观测资料,以及NCEP/NCAR海温、风场和水汽的再分析资料,分析了我国夏季风降水和气温的年代际变化特征及其可能成因.分析结果表明,我国夏季降水有明显的年代际变化,在1976年前后发生了一次明显的气候跃变,从1977年到2000年夏季长江流域的降水明显增加,而华北地区和黄河流域夏季降水明显减少,出现了严重干旱.分析结果还表明,我国西北地区降水的振荡位相要超前于华北地区降水振荡位相5～8年,华北地区气候年代际时间尺度变化是从1977年起降水减少,气温上升;但西北地区从20世纪70年代开始,则温度升高,降水增多.此外,分析结果也表明我国气温同样有年代际变化,但不如降水年代际变化明显.作者还从热带太平洋SST(海面温度)的年代际变化及其对中印半岛和东亚上空水汽输送的影响,分析了上述我国气候年代际变化的可能成因.分析结果表明,热带中东太平洋的SST也有明显的年代际变化,从1976年以后热带中东太平洋海水明显增暖,出现了明显的"类似El Nino型"的SST距平分布,呈现出"年代际的El Nino现象".这种海温异常分布减弱了亚洲夏季风,从而减弱了从热带太平洋、中国南海和孟加拉湾向东亚的水汽输送,造成水汽输送在长江流域辐合,使到达华北地区的水汽大大减弱,因此引起长江流域降水明显增加,而华北地区明显减少,出现了持续性严重干旱.     

华北冬季气温变化及背景场分析

利用国家气候中心1951～2003年全国160站月平均气温资料和NCEP／NCAR全球再分析资料,采用经验正交函数（EOF）、线性趋势变化、M-K突变检验、相关分析、t检验等方法揭示50多年来华北地区冬季气温的时空分布特征,探讨华北冬季气温的年代际变化与大尺度环流特征。结果表明：①华北地区冬季气温常表现出一致的偏低或偏高,偏低年份主要集中在20世纪80年代中期以前,80年代后期华北冬季气温明显升高,由冷变暖的突变点为1987年;②华北地区冬季气温偏低、偏高年的北半球环流形势存在明显的差异,亚洲区极涡面积、乌拉尔山东部高压脊、东亚大槽及蒙古高压是重要的影响因子;③华北冬季气温与我国近海和日本海的SST存在较好的正相关关系。     

平流层极涡变化与我国冬季气温、降水的关系

利用国家气候中心提供的1951-2010年逐月环流指数资料,分析了北半球极涡强度指数、面积指数和中心强度指数的相关关系,并通过极涡强度指数的变化讨论了冬季北半球极涡强度的时间变化特征。结果表明,冬季极涡强度指数与面积指数和中心强度指数有较好的相关性,能够更好地反映冬季极涡强度的变化特征;冬季极涡存在准13年的年代际振荡周期,准5年的年际振荡周期在20世纪90年代后期较为明显。结合气温、降水观测资料和NCEP/NCAR月平均再分析资料,探讨了极涡强、弱不同年份我国冬季气温、降水和大气环流形势的变化。相对极涡弱值年而言,极涡强值年我国北方地区、东部地区特别是东北地区的气温偏高,西南大部分地区的气温偏低,长江流域和华南地区的气温变化不明显;我国南方地区降水偏多,长江中下游和华南地区的降水偏多最为明显,北方地区的降水略有减少;500hPa高度场上高纬度地区的位势高度降低,中高纬度的位势高度升高,冷空气向极地聚集,东亚大槽减弱,我国东北和东部地区的气温偏高;同时东亚冬季风减弱,湿空气向我国内陆输送,长江流域和我国南方地区的降水偏多。     

广西盛夏高温天气特点与环流特征

对广西 195 9- 2 0 0 0年盛夏极端最高气温≥ 35℃及≥ 37℃总日数与平均气温≥ 30℃总日数进行气候分析 ,发现 :各级别最高气温总日数 7月份 90年代比 6 0～ 80各年代均明显偏少 ,而 8月份 90年代比 6 0～ 80各年均明显偏多 ;7月份极端最高气温总日数具有减少趋势 ,而 8月份各级别最高气温总日数具有增多趋势。 7月与 8月极端最高气温≥ 35℃与日平均气温≥ 30℃总日数 ,分别由 1990年以前的多日数期向少日数期转变和由 1989年以前的少日数期转多日数期。广西盛夏高温总日数偏多年份与偏少年份 5 0 0 h Pa环流场存在明显的差异 ,5 0 0 h Pa高度场有较明显的 10 a尺度变化 ,而这种 10 a尺度的环流异常变化是造成 90年代广西盛夏 8月份高温总日数偏多的重要原因     

中国夏季气温变化的主模态及环流特征分析

根据逐月气温资料、NCEP/NCAR再分析资料,利用EOF分解和合成分析等统计方法,探讨了中国夏季逐月气温持续变化的主要模态及同期的大气环流特征。结果表明中国夏季气温变化可分为三个主要的模态:第一模态为全国一致型(UM),当时间系数为正(负)时,6-8月气温为全国一致偏高(低),UM型具有明显的年代际变化特征,20世纪90年代中期以前以一致偏低为主,以后以一致偏高为主;第二模态为南、北与中间反位相的三极子型(TM),当时间系数为正(负)时,6-8月东北、内蒙古、新疆、河套地区以及江南、华南气温偏高(低),而长江流域、黄淮等地气温偏低(高),其中以8月低(高)温范围最大。TM型同时具有明显的年代际和年际变化特征,在20世纪80年代以前以负位相为主,以后以正位相为主,但近些年年际信号增强且振荡明显。第三模态为长江以南与以北反位相的偶极型(DM),当时间系数为正(负)时,6月东北地区、内蒙古及河套北部、新疆北部气温偏低(高),以南的大部地区偏高(低),至7、8月偏低(高)气温范围明显南扩,但分界线止于长江沿线。进一步诊断发现,造成中国夏季逐月气温持续性变化的不同模态对应不同的环流特征。UM型气温模态主要受到东亚上空持续而深厚的高度场距平趋势的控制,大陆高压的强弱起到重要作用;气温TM型对应着环流场的三极子型分布,与东亚-太平洋遥相关型波列有关;DM型气温模态与东北冷涡活动的位置和强度及西太平洋高度场强度有关。     

ENSO与中国夏季年际气候异常关系的年代际变化

利用热带太平洋海表温度和中国降水和气温站点观测资料,通过滑动相关分析,揭示了ENSO与中国夏季年际气候异常关系的年代际变化事实。结果表明:ENSO与中国夏季年际气候异常的关系既有稳定的方面,又存在年代际变化特征。稳定的关系表现在:处于发展阶段的ENSO事件往往造成华北夏季降水偏少;处于衰减阶段的ENSO事件则易引起长江流域及江南地区夏季降水偏多。而二者关系的年代际变化表现在:1970年代中后期,处于发展阶段的ENSO事件引起的夏季降水异常在华南地区由偏少变为偏多,东北地区则由偏多变为偏少,而江淮地区偏多的现象不再明显,华北和东北夏季气温异常也由偏冷转变为偏暖,而华南则有偏冷趋势;处于衰减阶段的ENSO事件引起的夏季降水异常在华北地区由偏多变为偏少,江淮地区降水由偏少变为正常甚至偏多,华北夏季气温异常则由偏冷变为偏暖,长江流域和华南也有偏暖趋势。利用NCEP/NCAR再分析资料合成分析表明,在不同的年代际背景下ENSO引起的东亚中高纬度大气环流异常型发生了明显改变是ENSO和降水气温关系发生年代际变化的原因。     

祁连山东北侧夏季零度气温层高度变化研究

分析了祁连山东北侧高空零度气温层高度的变化特征,探讨了零度层高度与地面气温、降水量、空中水汽含量、内陆河流量的相关性特征。研究表明:(1)在20世纪50年代后期和60年代零度层高度明显偏高,80年代明显偏低,60年代后期到70年代零度层高度基本上呈下降趋势,80~90年代呈上升趋势,21世纪前4 a又呈下降趋势。(2)5~9月历年零度层高度与地面气温、空中水汽含量的变化在同时间段内基本一致,呈正相关性;而与降水量变化表现出明显的负相关性;与内陆河流量变化相关性不明显。     

我国南方地区夏季低温变化特征及其成因

采用中国气象局整编的日平均气温资料、NCEP/NCAR再分析日平均资料,分析了1960-2004年我国南方地区尤其是长江中下游地区夏季低温的变化特征及成因.结果表明:我国南方地区夏季气温在20世纪70年代末出现一个转折,在此之前气温普遍偏低,在此之后气温普遍升高;江南地区是夏季低温频发且强度较大的区域;各个层次高度场环流形势的变化以及降水和总云量的变化都对夏季低温的形成有一定作用.     

近四十年我国东部盛夏日降水特性变化分析

基于中国地区740台站的日降水资料,细致分析了近40年我国东部盛夏即7、8月份降水长期趋势和年代际变化特征。按小雨、中雨、大雨以及暴雨降水强度分类,探讨了不同强度降水在我国东部降水变化中的贡献。结果表明,中国东部地区盛夏降水变化主要受暴雨强度降水变化的影响,占总降水变化60%以上。近40年来,盛夏长江流域降水量、 降水频率、极端降水频率以及暴雨降水强度均呈增大趋势,在华北地区则呈减小趋势,除降水频率在长江流域的变化趋势绝对值比华北地区小外,另三个指标在长江流域的趋势变化值大约是后者的2倍。降水强度在中国东部表现出一致的增大趋势,但华北地区增大趋势不显著。华北地区降水的减少主要是小雨强度降水频率减小的结果,强降水的频率和强度在该地区也呈微弱的减小趋势,其中小雨强度降水频率减小趋势大值中心值达到-3%/10a,比中雨以上强度降水频率变化趋势值大一个量级;长江流域降水的增多,是各强度降水频率和强度增大共同作用的结果。长江流域和华北地区在区域平均降水频率、降水强度、极端降水频率、最大降水量的时间序列上,彼此均为负相关关系,其中降水频率和极端降水频率序列在两区域的相关系数通过99%的信度检验。Mann-Kendall检验表明,除华北地区降水强度外,其他降水指标均存在显著的年代际跃变。与1970年代末的气候跃变相对应,华北地区降水频率较之长江流域的跃变明显;但长江流域极端降水在1970年代末的跃变较之华北地区更显著,其降水强度、极端降水频率以及最大降水量均于1970年代末期前后发生显著年代际跃变。     

Climate Change in China from 1880 to 1998 and its Impact on the Environmental Condition

The global mean surface air temperature (SAT) or the Northern Hemisphere mean SAT has increased since the late nineteenth century, but the mean precipitation around the world has not formed a definite tendency to increase. A lot of studies showed that different climate and environmental changes during the past 100 years over various regions in the world were experienced. The climate change in China over the past 100 years and its impact on China's environmental conditions needs to be investigated in more detail.Data sets of surface air temperature and atmospheric precipitation over China since 1880 up to the present are now available. In this paper, a drought index has been formulated corresponding to both the temperature and precipitation. Based on three series of temperature, precipitation, and drought index, interdecadal changes in all 7 regions of China and temperature differences among individual regions are analyzed. Some interesting facts are revealed using the wavelet transform method. In Northeast China, the aridification trend has become more serious since 1970s. Drought index in North China has also reached a high value during 1990s, which seems similar to that period 1920s–1940s. In NorthwestChina, the highest temperature appeared over the period 1930s–1940s. Along the Yangtze River valley in central eastern China and Southwest China, interdecadal high temperature occurred from 1920s to 1940s and in 1990s, but the drought climate mainly appeared from 1920s to early 1940s. In South China, temperature remained at a high value over the period 1910s–1940s,but the smaller-scale variation of drought index was remarkable from 1880 to 1998. Consequently, the quasi-20-year oscillation (smaller-scale variation) and the quasi-70-year oscillation (secular variation) obviously exist in temperature and precipitation series in different regions over China.Climate change and intensified human activity in China have induced certain environmental evolutions, such as the frequency change of dust-storm event in northern China, no-flow in the lower reaches of the Yellow River and the runoff variation in Northwest China. On the other hand, frequent floods along the Yangtze River and high frequency of drought disaster have resulted in tremendous economic losses in the last decade in China. The primary reason for these happenings may be attributed to the evolution of the monsoon system in East Asian.     

Changing inland lakes responding to climate warming in Northeastern Tibetan Plateau

The main portion of Tibetan Plateau has experienced statistically significant warming over the past 50 years, especially in cold seasons. This paper aims to identify and characterize the dynamics of inland lakes that located in the hinterland of Tibetan Plateau responding to climate change. We compared satellite imageries in late 1970s and early 1990s with recent to inventory and track changes in lakes after three decades of rising temperatures in the region. It showed warm and dry trend in climate with significant accelerated increasing annual mean temperature over the last 30 years, however, decreasing periodically annual precipitation and no obvious trend in potential evapotranspiration during the same period. Our analysis indicated widespread declines in inland lake??s abundance and area in the whole origin of the Yellow River and southeastern origin of the Yangtze River. In contrast, the western and northern origin of the Yangtze River revealed completely reverse change. The regional lake surface area decreased by 11,499 ha or 1.72% from the late 1970s to the early 1990s, and increased by 6,866 ha or 1.04% from the early 1990s to 2004. Shrinking inland lakes may become a common feature in the discontinuous permafrost regions as a consequence of warming climate and thawing permafrost. Furthermore, obvious expanding were found in continuous permafrost regions due to climate warming and glacier retreating. The results may provide information for the scientific recognition of the responding events to the climate change recorded by the inland lakes.     

Interdecadal Change of the Relationship Between the Tropical Indian Ocean Dipole Mode and the Summer Climate Anomaly in China

The interdecadal change of the relationship between the tropical Indian Ocean dipole(IOD) mode and the summer climate anomaly in China is investigated by using monthly precipitation and temperature records at 210 stations in China and the NCEP/NCAR reanalysis data for 1957-2005.The results indicate that along with the interdecadal shift in the large-scale general circulation around the late 1970s,the relationship between the IOD mode and the summer climate anomaly in some regions of China has significantly changed.Before the late 1970s,a developing IOD event is associated with an enhanced East Asian summer monsoon,which tends to decrease summer precipitation and increase summer temperature in South China;while after the late 1970s,it is associated with a weakened East Asian summer monsoon,which tends to increase(decrease) precipitation and decrease(increase) temperature in the south(north) of the Yangtze River.During the next summer,following a positive IOD event,precipitation is increased in most of China before the late 1970s,while it is decreased(increased) south(north) of the Yangtze River after the late 1970s.There is no significant correlation between the IOD and surface air temperature anomaly in most of China in the next summer before the late 1970s;however,the IOD tends to increase the next summer temperature south of the Yellow River after the late 1970s.     

近40年我国暴雨的年代际变化特征

利用1961～2000年全国610个测站逐日降水资料和暴雨定义, 分析我国近40年暴雨发生频率的年代际时空变化特征.分析结果表明, 我国夏季暴雨多发生在长江中下游、华南、四川中东部、黄淮地区和华北东部, 夏季暴雨发生频率具有明显的年代际变化, 且各地区暴雨的年代际变化有一定差异.分析结果还表明, 我国东部季风区夏季暴雨与洪涝的关系非常密切, 特别是90年代江淮流域暴雨对洪涝的贡献明显增大.作者还初步讨论了夏季暴雨发生频率年代际变化的气候背景, 指出: 70年代末开始的华北暴雨减少可能与赤道中、东太平洋海表面温度的年代际变化有关, 而90年代长江以南暴雨增多则可能与热带西太平洋偏东方向热对流的年代际变化有关.     

我国降水变化趋势的空间特征

利用1951年至1996年地面气象记录资料, 计算了我国全年和季节降水量长期变化趋势特征指数.结果表明, 我国长江中下游地区年和夏季降水量呈现明显增加趋势;北方的黄河流域降水表现出微弱减少趋势, 山东和辽宁省夏季雨量减少显著;但偏高纬度地区的新疆、东北北部、华北北部和内蒙古降水量或者增加, 或者变化趋势不明显.因此, 1997年黄河史无前例的断流和1998年长江特大洪水的发生, 均有其相应的区域长期降水气候趋势作为背景条件.研究还表明, 我国一些地区降水的季节性也发生了变化, 其中黄河中上游地区和长江中游地区春、秋季雨量占全年比例均有显著减少, 而河北东部、辽宁西部和东北科尔沁沙地春季降水相对增加.     

长江源区气候及水资源变化特征研究进展

本文对近年来长江源区的气候变化及水资源变化特征研究进行了概述与总结.结果表明：长江源区气候变化特征表现为,从20世纪60年代以来,长江源区年及四季气温呈显著增温趋势;水面和陆面蒸发量均呈增加趋势;进入21世纪后,长江源区降水量呈增加趋势.水资源变化特征表现为,冰川出现普遍的退缩现象;湿地退化明显;21世纪前长江源区径流量总体上呈明显的递减趋势,而在最近10多年水资源量有明显增多现象,其原因可能是近10多年长江源区气温显著增加,导致更多冰川融化,同时进入21世纪后长江源区降水增加.预计未来到2050年,长江源区气温将升高,降水将增加,冰川面积将减少,地表水资源仍有可能以增加为主.     

Interdecadal variability of temperature and precipitation in China since 1880

Reconstruction of a homogeneous temperature and precipitation series for China is crucial for a proper understanding of climate change over China. The annual mean temperature anomaly series of ten regions are found from 1880 to 2002. Positive anomalies over China during the 1920s and 1940s are noticeable.The linear trend for the period of 1880-2002 is 0.58℃ (100a)^-1, which is a little less than the global mean (0.60℃ (100a)^-l). 1998 was the warmest year in China since 1880, which is in agreement with theestimation of the global mean temperature. The mean precipitation on a national scale depends mainly on the precipitation over East China. Variations of precipitation in West China show some characteristics which are independent of those in the east. However, the 1920s was the driest decade not only for the east, but also for eastern West China during the last 120 years. The most severe drought on a national scale occurred in 1928. Severe droughts also occurred in 1920, 1922, 1926, and 1929 in North China.It is noticeable that precipitation over East China was generally above normal in the 1950s and 1990s;severe floods along the Yangtze River in 1954, 1991, and 1998 only occurred in these two wet decades.An increasing trend in precipitation variations is observed during the second half of the 20th century in West China, but a similar trend is not found in East China, where the 20- to 40-year periodicities are predominant in the precipitation variations.     

长江源区气候及水资源变化特征研究进展

本文对近年来长江源区的气候变化及水资源变化特征研究进行了概述与总结。结果表明:长江源区气候变化特征表现为,从20世纪60年代以来,长江源区年及四季气温呈显著增温趋势;水面和陆面蒸发量均呈增加趋势;进入21世纪后,长江源区降水量呈增加趋势。水资源变化特征表现为,冰川出现普遍的退缩现象;湿地退化明显;21世纪前长江源区径流量总体上呈明显的递减趋势,而在最近10多年水资源量有明显增多现象,其原因可能是近10多年长江源区气温显著增加,导致更多冰川融化,同时进入21世纪后长江源区降水增加。预计未来到2050年,长江源区气温将升高,降水将增加,冰川面积将减少,地表水资源仍有可能以增加为主。