陕西年降水量变化特征及周期分析

以1959-2009年陕西省各气象站逐旬降水资料为基础,采用墨西哥帽小波函数,线性趋势分析以及Mann-Kendall检验法,对陕西省51 a降水的时空分布特征及趋势进行分析,揭示了陕西省降水变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并确定了主要周期。结果表明：（1）陕西省年降水量年际变化大且时空分布极不均匀,降水量从北部向南部递增,呈南多北少特征,大致上为纬向分布。陕北、关中、陕南年降水量多年平均值依次为279 mm、563 mm、840 mm。三大区域年均降水变化相对较为平稳,近51 a来,研究区内年均降水总体呈北部和南部略微下降,中部微弱上升的变化格局,线性倾向率分别为-5.110 mm/10 a、-3.758 mm/10 a、1.908 mm/10 a;（2）陕西省年均降水量有3～7 a,10～17 a,17～30 a周期,以中时间尺度10～17 a的少-多交替最为明显。在微观尺度上,陕北、关中、陕南地区的周期均表现得零乱且不显著。中观尺度,关中和陕南的降水周期比较显著,为10～17 a,陕北的降水周期表现得不十分规律。宏观尺度,陕北的降水周期为23～30 a,关中和陕南较为相似,为18～25 a;（3）Mann-Kendall检验发现1993年是陕西省年均降水量增加的一个显著突变点,2009年以后陕西省将处于多雨期。     

窟野河流域水沙演变的尺度效应驱动因素研究

流域下垫面的变化影响着流域的水文水沙特性,不同尺度及流域下垫面的变化特性也会对窟野河输沙率及径流量产生不同程度的影响,通过对已有数据和研究资料的分析比对,从1980~2013年以窟野河三个不同尺度的流域作为研究对象,研究在不同尺度情况下下垫面变化对水沙演变影响,用灰色分析法计算影响其变化的驱动因素的关联度。     

气候突变的定义和检测方法

气候突变现象及其理论的研究是近代气候学一个新兴的研究领域.本文是气候突变研究评述的第一部分,着重讨论了突变,主要是气候突变的定义和气候突变信号的各种检测方法.把气候突变归纳为四类,即均值突变、变率突变、转折突变和翘翘板(seasaw)突变.并通过Mann-Kendall法的检测,发现在本世纪20年代经历了一次全球范围的气候突变.     

1960～2010年漓江流域降水变化特征研究

利用漓江流域及周边地区25个降水观测点50年的监测数据,通过Mapgis 6.7计算流域年降水量和月降水量。在此基础上,采用变差系数法、5年滑动平均法和Mann-Kendall检验法,分析漓江流域1960~2010年降水变化规律。结果表明:(1)1960~2010年,漓江流域降水年际动态为波动增加,年降水量每10a增加23.1mm;其中1970~2010年间,漓江流域年降水变化表现为波动减少,年降水量每10a减少14.6mm;但增减趋势都没有通过显著性检验;(2)漓江流域年内降水具有典型的雨季和旱季交替特征,雨季降水占全年降水的76.26%;(3)漓江流域月降水量随时间变化具有规律性的增减,其中1月和6月降水量随着时间推移增加,4月降水量随着时间推移而减少,1、4、6月的这种增减趋势通过99%的显著性检验;(4)漓江流域降水年内变化幅度比年际明显,年降水量变差系数小于0.18,月降水量变差系数大于0.61。     

1960~2014年淮河流域极端气温和降水时空变化特征

基于淮河流域33个气象站点1960~2014年逐日气温和降水数据,利用Mann-Kendall检验和克里金插值法分析了极端气温、降水指数的时空变化规律。结果表明：① 近55 a来,冷极值呈显著下降趋势,暖极值表现为波动上升趋势;日较差（DTR）呈显著下降趋势,这与最低气温的增加幅度比最高气温大有关;② 总降水量（PRCPTOT）和强降水日数（R10,R20）表现为缓慢下降趋势,1 d最大降水量（RX1day）、连续5 d最大降水（RX5day）以及降水强度（SDII）呈缓慢上升趋势,但变化趋势均不显著;③ 空间变化上来看,霜冻日数（FD0）、冷夜日数（TN10p）、热夜日数（TR20）和暖夜日数（TN90p）在流域大部分地区变化趋势显著,而降水极值在全流域未表现出一致上升或下降趋势,且变化趋势在全流域均不显著;④ 基于流域当前气象站点数据,极端气温、降水指数变化趋势未表现出高程相依性;⑤ 流域大部分极端气温、降水指数变化趋势介于中国南北方流域之间,表现出一定的南北过渡带特色。     

1961-2004年新疆气候突变分析

利用1961-2004年新疆53个气象台站逐日平均最高气温、平均最低气温和降水数据,采用Mann-Kendall法分别对北疆、天山山区和南疆气温、日较差和降水年序列进行了突变分析,同时利用滑动t检验和Yamamoto法对突变点的真伪做了验证.结果表明:1961-2004年北疆、天山山区和南疆年平均最低气温上升速率均明显高于年平均最高气温,年平均日较差均呈显著下降趋势,年降水量均有增加趋势.北疆年均最低气温、年平均日较差及年降水量分别在1988年、1979年和1984年发生了突变;天山山区年均最低气温、年平均日较差及年降水量分别在1985年、1983年和1992年发生了突变;南疆年平均最高气温、年均最低气温及年平均日较差分别在1993年、1991年和1981年发生了突变.20世纪80年代中期以来北疆、天山山区、南疆均进入增温多雨时期.这些结果对进一步研究和预测新疆气候有着重要意义,为研究全国甚至全球气候变化提供重要依据,同时也为决策者提供决策依据.     

Trends in hydrological and climatic variables affected by four variations of the Mann-Kendall approach in Urmia Lake basin,Iran

ABSTRACT

The trends in hydrological and climatic time series data of Urmia Lake basin in Iran were examined using the four different versions of the Mann-Kendall (MK) approach: (i) the original MK test; (ii) the MK test considering the effect of lag-1 autocorrelation; (iii) the MK test considering the effect of all autocorrelation or sample size; and (iv) the MK test considering the Hurst coefficient. Identification of hydrological and climatic data trends was carried out at monthly and annual time scales for 25 temperature, 35 precipitation and 35 streamflow gauging stations selected from the Urmia Lake basin. Mann-Kendall and Pearson tests were also applied to explore the relationships between temperature, precipitation and streamflow trends. The results show statistically significant upward and downward trends in the annual and monthly hydrological and climatic variables. The upward trends in temperature, unlike streamflow, are much more pronounced than the downward trends, but for precipitation the behaviour of trend is different on monthly and annual time scales. Furthermore, the trend results were affected by the different approaches. Specifically, the number of stations showing trends in hydrological and climatic variables decreased significantly (up to 50%) when the fourth test was considered instead of the first and the absolute value of the Z statistic for most of the time series was reduced. The results of correlations between streamflow and climatic variables showed that the streamflow in Urmia Lake basin is more sensitive to changes in temperature than those of precipitation. The observed decreases in streamflow and increases in temperature in the Urmia Lake basin in recent decades may thus have serious implications for water resources management under the warming climate with the expected population growth and increased freshwater consumption in this region.

Editor Z. W. Kundzewicz; Associate editor Q. Zhang     

1974—2010年雅鲁藏布江源头杰玛央宗冰川及冰湖变化初步研究

青藏高原冰川和冰湖是气候变化敏感的指示器.基于1974年的地形图及其生成的DEM数据、1990年和2000年的TM影像、2005年和2010年的ETM+影像、以及2010年和2009年的GPS实测数据,应用3S技术分析了1974—2010年37a来雅鲁藏布江源头杰玛央宗冰川和冰湖的变化特征.结果表明:冰川面积减小了5.02%(21.78km2减小至20.67km2)、冰川末端退缩了768m(速度为21m.a-1);冰湖面积增加了63.7%(0.70km2增加至1.14km2),冰湖体积扩大约9.8×106 m3.普兰县气象站的观测资料表明,近37a来气温呈快速上升趋势,而降雨量明显减少,气候暖干化是杰玛央宗冰川和冰湖变化的主要原因.若该区气候的暖干趋势进一步加剧,必然导致杰玛央宗冰川退缩进一步加剧,冰湖溃决的可能性将会增大.     

山东省设施农业生产季连阴天时空演变特征及其影响

利用山东省59个国家级气象观测站1961—2018年逐日日照时数及32个设施农业小气候观测站2008—2018年逐日气温观测资料,采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验法及反距离权重插值法等分析了设施农业生产季连阴天时空分布和变化规律及其对设施内气温条件的影响。结果表明,时间上,过去58 a山东省连阴天年总发生次数和总连阴天数分别以1.7次·a-1和6.5 d·a-1的趋势增加,且年总发生次数在1999年发生突变;空间上,过去58 a连阴天总发生次数和总连阴天数均呈“东北—西南”向增多分布,聊城和德州地区的增加较其他区域更为明显,单站年发生次数和连阴天数增加超过0.06次·a-1和0.2 d·a-1,且变化趋势在聊城等15个和13个站点通过显著性水平为0.05的显著性检验;随着连阴天数增加,设施内气温降温幅度会增大;相同连阴天数时,平均气温和最低气温降幅春秋季大于冬季,分析其原因可能是春秋季基础温度高于冬季,从而更容易引起温度的剧烈变化所导致。研究结果可为有关部门研究设施农业种植布局和指导设施农业生产及防灾减灾提供理论支持。     

Study on time-spatial changes and sudden characteristic of Winter Mongolia High

Based on the 155 years global monthly mean sea surface pressure data （Jan. 1850-Dec. 2004） from Hadley Centre, the time spatial change and sudden characteristics of the Winter Mongolia High are studied. First, the winter SLP distribution in Asia and the North Pacific are analyzed by the EOF method. Second, main cycle sequences of the Winter Mongolia High are reconstructed by the Singular Spectrum Analysis method, with special emphasis on the interdecadal periodic changes. Finally, the abrupt climate change is examined by the Mann-Kendall method. Results show that the Winter Mongolia High has quasi-biennial oscillation and a 3-4-year cycle of interannual change, also has a decadal variation for the 13-14-year cycle and interdecadal cycles for 20-21 years and 35-36 years. The 20-21-year cycle of WMHI is of the opposite phase to Aleutian Low, while the 35-36-year cycle is of the same phase. Otherwise, a significant abrupt climate change point in 1927 has been detected.