中国西北地区东部近546年干旱事件特征分析

以西北地区东部的17个代表站1470—2008年的旱涝等级资料和1958—2015年5—9月气象站降水量数据为基础，建立了546年中国西北地区东部旱涝等级序列，采用经验正交函数分解、滑动t检验等统计方法，对其干湿演变规律进行分析，详细讨论了546年极端干旱事件及干旱持续性特征。结果表明:旱涝等级资料能够较好地反映西北地区东部干旱变化的时、空特征；在百年尺度上，20世纪发生旱、偏旱最为频繁，且高值区位于宁夏及陕北；干旱尺度因子的空间分布表明宁夏东部及陕北地区的干旱持续性相对较强，陇南及陕西南部地区的干旱持续性较差；空间范围较大且强度较大的重大干旱事件对干旱的持续发生起重要作用，历史上发生在1470—1500年和1910—1940年的两次西北地区东部百年甚至两百年一遇的极端干旱事件，对该地区干旱持续性的影响较为显著。      

华北地区极端干旱事件的变化特征

利用华北地区1961—2015年72个测站的月降水资料,采用一元线性回归、M-K非参数检验、小波变换、分形理论等方法,研究了华北地区极端干旱事件的变化特征。结果表明,华北地区极端干旱事件频次呈波动递增趋势,递增率为0.21次/10a。1981—1993年极端干旱事件频次低于平均值;1994—2015年的高于平均值,处于极端干旱期。极端干旱事件频次距平值年代际变化差异较大:1961—1980年极端干旱发生频次距平值正负交替;1981—1993年的为负值;1994—2015年的为正值。华北地区极端干旱事件频次在2003年发生了突变性增加,极端干旱事件频次Hurst指数值为0.55,具有长相关性,未来10年内华北地区极端干旱频次呈递增的发展趋势。     

陕西关中及周边地区近500a来初夏旱涝事件初步分析

基于华山树轮宽度差值年表重建的陕西关中及周边地区近500a来的初夏干燥指数序列,对该地区初夏极端旱涝事件及其连续旱涝变化特征进行了初步分析.区域干燥指数与Palmer指数在变化上极为相似,可用于反映该地区的旱涝变化.结果表明:该地区近500a来初夏共发生18次极端干旱事件和11次极端洪涝事件,除公元1521年与历史文献记录的旱涝事件相反,公元1513年、1574年、1675年和1945年未发现历史记录外,其余年份均能找到相应记录;近500a来初夏存在9个显著的连续偏旱期和10个显著的连续偏涝期,并以16和19世纪发生的连续旱涝事件最为频繁,而17和18世纪发生的旱涝事件相对较少,20世纪发生的干旱事件明显多于洪涝事件.     

树轮记录的青海柴达木盆地过去2800年来的极端干旱事件

利用在青海柴达木盆地建立的祁连圆柏树轮宽度指数年表,分析了自公元前800年以来树轮所记录的该地区2800年来极端干旱事件的变化。研究发现,过去2800年来极端干旱事件的出现存在群发性和间歇性的特点,其中魏晋南北朝时期(公元3世纪至4世纪)和明清时期(15世纪中叶至19世纪)是极端干旱事件的群发期,公元5世纪至12世纪的800年内极端干旱事件的出现频率较低。出现在西汉末年、东汉初年前后的持续性干旱是柴达木盆地过去2800年内最严重的极端干旱事件。     

我国西北东部春季一次极端干旱事件的数值模拟及波—流作用分析

极端干旱事件的模拟和诊断是检验区域气候模式性能、研究其发生机制的重要途径。利用区域气候模式Reg CM4对1995年我国西北地区典型的春季极端干旱事件进行数值模拟,并基于NCEP再分析格点资料和西北地区137个测站的降水量资料对模拟效果进行检验,在此基础上,采用波—流理论对此次极端干旱事件发生机制进行分析。结果表明:区域气候模式Reg CM4能够较好模拟出此次极端干旱事件的干旱等级空间分布特征,但不同区域的模拟误差有差异;对造成此次极端干旱事件的主要天气气候影响系统模拟非常准确,表明该模式对此次极端干旱事件发生过程具有很好的再现能力。由于1995年春季乌拉尔山高压、蒙古低压偏强,使得我国西北地区辐散下沉气流增强,加之低层强西风气流阻碍水汽的输送,从而使得西北地区水汽通量较常年显著偏小。波—流理论分析表明,300 h Pa存在自西向东传的波列,且4月瞬变波能量在乌拉尔山区域达到最大,中层乌拉尔山高压脊以北区域辐散的E-P通量导致该区域西风急流增强,是乌拉尔山高压得以发展和维持的原因,从而造成了此次极端干旱事件。     

欧亚大陆极端降水事件的区域变化特征

近年来,在全球变暖的背景下,极端气候事件特别是极端降水事件,发生频率愈发上升。本文使用美国气候预测中心提供的逐日降水资料,统计分析了1979—2018年期间欧亚大陆各个子区域极端降水事件的时空变化特征。结果表明:1)从气候态的空间分布特征来看,南欧、南亚、东南亚、东亚地区为欧亚大陆全年总降水量高值区,同时也是极端强降水频发地区;而东亚地区青藏高原、中国中西部至蒙古一带,南亚地区印度次大陆以及中亚、西亚等地的部分地区则是连续性干旱事件的高频区,极端强降水事件发生频次较少;2)在21世纪初之后,东南亚、南亚、东亚、北亚、西亚和南欧这6个地区的全年总降水量发生年代际增加,且在研究时段呈显著增加趋势。在过去近40 a,南亚、东亚和中亚的RX1day(日最大降水量)、RX5day(连续5 d最大降水量)、中雨日数(R10mm)、大雨日数(R20mm)自20世纪90年代中期年代际增加,且呈长期增加趋势。南亚、北亚、东亚、中亚这4个地区的最大连续干旱日数在20世纪80年代初显著增加,但长期趋势并不显著。需要指出的是,自2014年起极端强降水事件在东南亚、南亚和东亚地区持续增多,而连续性干旱事件在北欧地区持续增多。     

1876-1878年中国大范围持续干旱事件

研究1876-1878年中国持续3年的大范围严重干旱,这是发生在小冰期将结束、全球气候迅速变暖之前的寒冷气候背景下的重大气象灾害和极端气候事件。依据历史文献记载复原了干旱发生、发展的动态过程,统计逐年受旱县数,绘制了历年旱灾和伴生的饥荒、蝗灾、疫疾发生地域实况图。这次持续干旱范围广及13个省份,干旱的中心区域在山西、河南、陕西。旱区中心1877年连续无透雨时段超过200 d,跨年度的连续无透雨时段最长达340 d。其严重程度超过20世纪最严重的1928-1930年的干旱事件。该事件发生于太阳黑子第11活动周的下降时段和第12周的太阳黑子极小值年,又位于厄尔尼诺（El Nino）事件频繁期, 对应于极强的El Nino事件。     

近51a来陕西农业干旱特征分析

利用1961—2011年陕西51a来的农业干旱资料对旱灾时空分布特征及发生频率详细分析,结合同时段气象资料分析了旱灾程度与温度和降水的关系。结果表明：陕西农业干旱季节性和区域性特征明显,20世纪60年代至21世纪初受旱面积和受旱百分率均呈显著增加趋势,2002年以后有所缓和,受旱面积在20世纪90年代出现峰值。大旱年份多出现在暖干年份,旱灾发生程度与降水呈明显负相关,温度高低在一定程度上会加快或抑制干旱的发生和发展。     

1961—2016年内蒙古极端降雪事件特征分析

利用内蒙古自治区107个国家气象站1961—2016年冬半年逐日降雪资料,采用相对极值处理方法确定了各站极端降雪事件的阈值,详细分析了内蒙古地区极端降雪事件的时空分布特征。研究结果显示:内蒙古中东部地区有3个极端降雪事件频发区域;阈值、极值、频率和极端降雪强度有明显的空间分布特征和差异;从发生站次数的年代际变化情况看,20世纪70年代是频发期,其次是60年代和21世纪以来的前10a,20世纪90年代以来有增多的变化趋势;在月际循环上,极端降雪事件表现为双峰的特征,最大值位于3月,次大值位于11月。区域分布特征也有明显的差异,112°E以东表现为双峰型特征,以西是单峰型特征;21世纪以来达到或超过历史极值的极端降雪事件发生频繁,地域分布特征和极端性突出。     

1960—2010年中国西南地区区域性气象干旱事件的特征分析

利用区域性极端事件客观识别法（Objective Identification Technique for Regional Extreme Events,OITREE）和1960—2010年中国西南地区（四川、云南、贵州省和重庆市）101个站综合气象干旱指数（CI）进行区域性气象干旱事件识别研究,确定了相应的OITREE方法参数组,并识别得出87次中国西南地区区域性气象干旱事件,其中9次达到极端强度,而2009年9月—2010年4月发生的特大干旱是中国西南地区近50年最严重的区域性气象干旱事件。进一步分析表明,中国西南地区区域性气象干旱事件的持续时间一般为10—80 d,最长可达231 d;11—4月是西南地区的旱季。云南和四川南部是西南干旱的频发和强度中心地区;强的（极端及重度）干旱事件可分为5种分布类型,其中南部型出现机会最多。过去50年西南地区区域性气象干旱事件频次显著增多,强度有所增强,其主要原因可能是该地区降水量显著减少所致,而气温升高也起到了推波助澜的作用。