中国雷暴气候分布特征及变化趋势

利用1951-2005年雷暴和冰雹观测资料,统计出中国743个站点的雷暴以及冰雹发生日数.统计结果表明,中国雷暴和冰雹等强对流天气发生的概率分布具有明显的地理和日变化差异,日间与夜间强对流天气分布变化很大.中国雷暴发生频繁的区域共有5个,分别是青藏高原东部、云南中南部、四川境内、华南两广地区及新疆西部,各区域雷暴日数存在不同的年际变化特征.全国雷暴日数除青藏高原地区略有上升外,总体呈下降趋势.冰雹发生频繁的区域主要在青藏高原祁连山地区,天山地区和华北北部为冰雹活动的次频繁中心.冰雹日的年际变化也因区域不同而有所区别.由中国雷暴日数的REOF分析可以看出,华南、长江流域等地区都存在独立的异常时空分布,与特定的大尺度环流密切相关.     

气候变化背景下海河流域温度和湿度空间特征及其与水资源的关系

采用旋转主成分分析(REOF)方法,根据海河流域温度和相对湿度这两个主要气侯要素,将流域进行分区.海河流域的温度空间分布可分为4块区域:东北部、南部、西部和中部.流域的湿度空间分布可分为3块区域:东北部、南部与中西部.结合流域水资源空间分布特征的分析,发现流域温度和相对湿度分布与水资源分布具有显著的一致性.     

我国南方地区1960-2009年冬季气温分析

利用1960~2009年我国南方地区277个测站逐日气温资料,通过旋转经验正交函数(REOF)将南方冬季(12月、1月、2月)地区划分成4个区域,采用气候趋势系数、气候倾向率和Mann-kendall(MK)法对日平均气温,日最高气温和日最低气温的时空分布特征进行研究。结果发现:三类气温整体皆自东南往西北方向递减;昼夜温差为减小趋势,减小显著区域为青藏高原、川西高原、川东、江淮地区及沿海局部区域;南方地区冬季整体呈升温趋势,上升趋势最大的为日最低气温0.411℃/10a,其次是日平均气温0.316℃/10a,最小的是日最高气温0.228℃/10a,而上升幅度最大为地形复杂海拔较高的青藏高原、云南和川西地区,其次是沿海地区、长江和黄河中下游地区,升温幅度最小的为川东、贵州、重庆、广西等地,而青海省河南站近50年为降温;日最低气温突变比日平均气温突变发生早,在1990年左右,而突变发生最晚的是日最高气温,在1997~1999年。     

1960-2009年辽宁冬季风寒温度时空变化特征

基于1960-2009年辽宁省52个气象站气象资料,采用风寒温度计算公式和适合辽宁地区的分级标准并分类,得出50 a历年各类别风寒温度日数。使用旋转经验正交分解法（REOF）,分别针对各类别风寒温度日数进行区域划分,并分析了其空间分布和变化趋势。结果表明：辽宁省可按4个风寒温度类别分别分区,凉爽至轻度风寒可分为4个区域,而轻度、中度及重度风寒可分为3个区域;辽宁省辽东半岛五个地市所在地理区域为易患风寒日数最少的地域,辽宁北部、东北部五个地市为易患风寒日数最多的地域;辽宁地区各风寒类别所在划分区域的日数变化相位基本一致;年平均易患风寒日数总体变化趋势是在1986年发生一次突变,在1960-1985年相对偏多,1986-2009年相对偏少。     

STUDY ON INTER-DECADAL AND INTER-ANNUAL VARIABILITY OF SST IN THE TROPICAL OCEANS

Based on rotational empirical orthogonal function(REOF),max-entropy and Mexico-hatwavelet transform techniques,monthly SSTA of the tropical Pacific,Atlantic and Indian Oceans(32.5°S—32. 5°N)is investigated.It is shown that the inter-decadal variability and inter-annualvariability take on global scale,and there exist their own significance areas.Moreover,throughthe total time series,the intensity of the variabilities is time-variable.And in fact,both thevariabilities are usually coexistent.In significance areas of each of the variabilities,anothervariability is sometimes quite strong.     

中国西北地区冰雹的气候特征及异常研究

选取西北地区均匀分布的85个地面测站1961～2001年冰雹资料,分析了降雹的空间分布和年、日变化及持续时间。结果表明,西北地区冰雹与地形、海拔高度有密切关系,具有明显的局地性。其自然正交函数分解(EOF),主要表现为干旱区、高原区等空间差异(LV)。旋转自然正交函数分解(REOF)表明,旋转载荷向量场(RLV)反映了8个主要降雹异常类型区。旋转主分量(RPC)揭示了近41年来西北地区冰雹日数时间演变特征：北疆、南疆和秦岭南部年冰雹日数总体呈多雹—少雹—多雹趋势;柴达木盆地和青藏高原东北侧总体呈少雹—多雹—少雹趋势;天山、青藏高原东南部、河套南部总体呈减少趋势。     

夏季黑潮区域SSTA及其与中国夏季降水的联系

采用海温、降水、OLR和NCEP／NCAR40a再分析资料，利用REOF方法，研究了夏季北半球海温异常(SSTA)的变化特征，结果显示：第4个REOF空间型是黑潮海温异常的典型形态。相关、合成分析表明，夏季黑潮海温正异常年时，长江流域降水偏多，洞庭湖流域显著偏多；负异常年时则反之。     

青藏高原年降水量的气候变化及其异常类型研究

利用青藏高原的80个气象台站近34a来年降水量资料,采用EOF、REOF、气候趋势线性趋势分析以及累积距平法等方法对青藏高原年降水量的时空分布特征及其异常进行了分析。结果表明：EOF分解的前三个主向量的累积方差贡献占总方差的44．9％,地形特别是高原主体的阻挡和抬升作用对年降水量的空间变化影响显著;年降水量的时间变化在缓慢减少的过程中于1982年和1995年发生了2次突变,并经历了减少、增多和再次减少的3个变化阶段;青藏高原年降水量的空间异常类型均可分为高原中东区、高原南部区、高原北部区、高原腹地区和西藏西南区共5个区,其分区主要受地形和低涡的影响较明显。     

我国旬降水年变化特征的区域分布

利用全国多年平均旬降水资料，通过旋转EOF分解，将全国各地旬降水的年变化特征划分为6大类别，在地理分布上归属为8个区域，各区域的降水除了夏季多，冬季少的共同特征外，还有其地域性特点。各区域特征时段降水量间的显著统计相关有一定的中期天气预报意义。各区域特征时段降水量和年降水量近44a来有不同的趋势变化，部分区域可用特征时段的降水变化特征表示年降水的变化特征。     

基于REOF的两种卫星降水产品(IMERG和MSWEP)在金沙江流域降水分区尺度精度评估

高时空分辨率降水产品的精度评估是卫星降水用于水文气象干旱等研究的前提。本研究提出在降水分区尺度下评估IMERG和MSWEP两种卫星降水产品的精度,并与不分区尺度(即流域尺度)进行比较。首先采用旋转经验正交函数(REOF)对金沙江流域(JSB)进行降水分区,通过贡献率得出8个分区较为适合。然后识别降水的空间分布特征,发现2种降水产品都可以很好地捕捉降水呈现出的从上游到下游逐渐增加的趋势。最后在日尺度、降水发生概率和极端降水探测能力3个方面对降水产品在分区尺度和不分区尺度的性能进行评估。结果表明,在日尺度上,MSWEP的精度在多数降水分区优于IMERG,被推荐5次(1、3、6、7和8区),集中在流域的中游。同时流域尺度也推荐MSWEP。在降水事件发生概率方面,MSWEP能再现不同等级降水强度的概率密度分布,但过高估计0.1~1 mm/d降水事件的发生概率;而IMERG过高估计小于0.1 mm/d降水事件的概率。在极端降水探测能力方面,流域尺度的KGE值都是正值,且IMERG优于MSWEP,但分区尺度上,KGE值在部分降水分区中存在负值,表明IMERG和MSWEP均不能很好地探测出该区的极端降水事件。本研究成果表明降水分区尺度是必需的,能够更加精细地评估降水产品。研究结果可为具有类似气候条件的卫星降水评估提供参考。