近60 a新疆大气水分亏缺的时空变化特征

在全球陆地大气水分亏缺(VPD)已经增加、并将持续增强的背景下,新疆大气环境是否趋于干旱化值得探讨。利用1961—2020年地面气象观测资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验等方法,研究了新疆VPD的分布及时空演变特征。结果表明：(1)近60 a来新疆VPD整体呈现显著增加趋势,增幅为0.015 kPa·(10a)^-1。VPD在2005年发生突变,突变前为弱波动变化,突变后呈增加趋势。(2)各季节VPD均以增势为主,其中春、夏季增幅较大,冬季增幅最小。春、秋季VPD突变特征与年变化较为一致,夏季略晚(2006年出现突变)。(3)空间分布上,VPD呈现“山区低、盆地高”的鲜明格局。时空演变分析表明,全疆大范围地区(近83.65%的气象站点)VPD呈增势变化,而VPD呈下降趋势的站点多分布在天山山脉东段的北麓以及南疆盆地的北、西北缘。季节尺度上,春季VPD呈增势变化的站点数占比最高(96.15%),是新疆大气水分胁迫范围最广的时段,而冬季大气水汽含量相较稳定。     

新疆博州地区近46年来的气候变化特征

根据新疆博尔塔拉蒙古自治州(简称博州,下同)四个气象代表站点的气温及降水资料,利用线性趋势函数及t检验法分析了该地区近46年的气候变化。结果表明,博州年平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈上升趋势,而且平均最低气温上升的幅度远大于平均最高气温的上升幅度。年平均气温及年平均最低气温约在20世纪80年代中期出现了显著的均值突变,而年平均最高气温在80年代末出现突变;除春、夏季平均最高气温无明显变化趋势外,其它各季平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈上升趋势,其中均以冬季增幅最大,秋季次之;80年代冬夜升温最强劲,90年代则明显减弱;夏季的平均气温与平均最低气温均在70年代中期出现突变,比其它任何突变时间都早;暖温年多发生在80年代后,冷温年多发生在20世纪60年代、70年代。年降水量略呈上升趋势,少雨年多在60年代、70年代,多雨年多在近20年,除春季外,其余各季降水略有上升趋势。     

基于CRU资料的山西百年气温时空演变特征

全球变暖的背景下,百年尺度上的区域气温变化规律,近年来已成为气候变化研究的热点。本文基于1901-2016年英国东英吉利(East Anglia)大学气候研究中心(Climatic Research Unit,CRU)提供的高分辨率、逐月气温数据集,采用一元线性回归法、滑动平均法和Mann-Kendall突变检验法分析了116年来山西气温的时空分布特征。结果表明:百年来山西年平均气温和各季节气温均呈波动上升趋势,年均和各季节气温倾向率分别为0.13℃·(10a)^-1(年平均)、0.16℃·(10a)^-1(春季)、0.05℃·(10a)^-1(夏季)、0.09℃·(10a)^-1(秋季)、0.22℃·(10a)^-1(冬季),其中冬季气温增幅最大,对年均温增长的贡献最大,贡献率为42.31%,夏季气温增幅最小,贡献率也最小(9.62%)。研究时段内,山西各季节气温均发生突变,春季季均温突变开始于1993年,夏季在1917年和1996年都发生了气温突变,秋季、冬季出现突变的年份分别为20...     

基于EEMD方法的河南省倒春寒时空分布分析

根据1961-2014年河南省100个站3-4月的逐日气温资料,以及河南省倒春寒标准,建立倒春寒发生次数的时间序列,采用集合经验模态分解(EEMD)、Mann-Kendall等方法研究了河南省倒春寒时空分布特征。结果表明,河南倒春寒发生次数基本上呈现出自西南向东北逐渐增多的空间格局,2~3级倒春寒发生次数呈现出北少南多的空间格局。河南整个中部地区发生倒春寒的总次数较多,并且也会发生较为严重的倒春寒。通过EEMD分析,IMF1模态和趋势项基本反映了倒春寒的演变规律。河南倒春寒的年发生次数有一个明显的准5 a周期振荡,且发生次数呈明显的减少趋势。2000年和2005年为突变点,在春季增暖的气候背景下倒春寒年发生次数开始减少。     

1906-2015年武汉市温度变化序列重建与初步分析

本文利用1906-2015年武汉月平均最高与最低气温资料,重建了过去110年武汉市年平均气温距平序列,分析了其年代际尺度的变化特征。主要结论为：①过去110年武汉市经历了“暖—冷—暖”3个多年代际波动,其中1906-1946年与1994-2015年气候相对温暖,1947-1993年则气候相对寒冷;②在多年代尺度上,武汉市存在多次显著增温和降温过程,其中增温速率最快的30年和50年分别出现在1980-2009年和1960-2009年;最快降温速率则出现在1928-1957年和1925-1974年;③过去110年武汉市年均温发生了3次跃变,其中由冷转暖的跃变出现在20世纪20年代初和90年代中后期,而由暖转冷的跃变则出现在40年代;④武汉市年均温变化与全球/北半球和中国的变化趋势基本一致,但变幅偏大。此外,全球增暖停滞现象在武汉市最近十几年也有所体现。     

新疆北疆地表水资源时空分布及变化特征初探

采用经验正交函数展开分析了新疆北疆地表水资源的时空分布特征，将北疆地表水资源序列由２５０ａ延长到４１２ａ，并首次提出了将两个来自不同树轮年表的重建序列进行合并所应满足的条件。分析了４１２ａ来北疆地表水资源的突变与渐变特征，对其形成了一些新认识，较之以前的工作取得了一些新进展。     

提取断层位移突变信息的一种方法与实践

本文提出了一种适合于跨断层形变测量数据处理的相对分析平差原理,并应用突变论方法分析了相对位移突变及其稳定性问题,实例验证了方法的正确性。     

西北太平洋迅速加强热带气旋的统计特征和识别预报试验

利用2000—2014年热带气旋(TC)最佳路径、最终分析资料和静止卫星红外云顶亮温(TBB)资料,对比分析了西北太平洋(WNP),以及南海(SCS)的迅速加强(RI),与非迅速加强(non-RI)TC样本的环境背景和TBB统计特征,其中non-RI样本细分为不同的强度变化率即:缓慢加强(SI),强度稳定、缓慢减弱和迅速减弱等。结果表明,相对于SI,WNP海域的RI样本处于海表温度较高、海洋上层热容量较大、最大可能强度较大、高层辐散较强、风垂直切变(VWS)较弱和高层纬向风(U200)偏东分量较大等环境背景条件下;SCS海域的RI样本较易发生在VWS较弱的环境背景条件下。此外,相对于non-RI,支持RI发展的有利条件还包括中低层相对湿度较大、高层环境温度较低等。RI样本通常具备的TBB特征为TC内核的对流云覆盖率较大、TBB平均值相对较小。采用K最近邻分类算法进行RI预报试验,交叉检验结果表明,该方法对RI样本有一定的识别预报能力,RI样本概括率达到74.2%,技巧评分达到0.717。     

台风“威马逊”近海加强及引发广西异常暴雨分析

利用MICAPS常规资料、中尺度自动站资料以及NCEP、ECMWF等数值预报产品资料,采用天气学诊断分析方法,对1409号超强台风"威马逊"近海加强、造成广西异常暴雨的成因进行分析。结果表明:1"威马逊"经过的海域温度异常偏高,西南季风急流增强,以及垂直风切变小,有利于"威马逊"近海加强;2"威马逊"与季风急流在海南文昌近海相遇,促使台风中心附近潜热能持续增大,暖心结构更趋于完整,是"威马逊"强度突然加强的重要原因;3充沛的水汽输送和水汽辐合、强烈的上升运动是造成"威马逊"异常暴雨的重要原因。     

Mapping rice-fallow cropland areas for short-season grain legumes intensification in South Asia using MODIS 250 m time-series data

The goal of this study was to map rainfed and irrigated rice-fallow cropland areas across South Asia, using MODIS 250?m time-series data and identify where the farming system may be intensified by the inclusion of a short-season crop during the fallow period. Rice-fallow cropland areas are those areas where rice is grown during the kharif growing season (June–October), followed by a fallow during the rabi season (November–February). These cropland areas are not suitable for growing rabi-season rice due to their high water needs, but are suitable for a short -season (≤3 months), low water-consuming grain legumes such as chickpea (Cicer arietinum L.), black gram, green gram, and lentils. Intensification (double-cropping) in this manner can improve smallholder farmer’s incomes and soil health via rich nitrogen-fixation legume crops as well as address food security challenges of ballooning populations without having to expand croplands. Several grain legumes, primarily chickpea, are increasingly grown across Asia as a source of income for smallholder farmers and at the same time providing rich and cheap source of protein that can improve the nutritional quality of diets in the region. The suitability of rainfed and irrigated rice-fallow croplands for grain legume cultivation across South Asia were defined by these identifiers: (a) rice crop is grown during the primary (kharif) crop growing season or during the north-west monsoon season (June–October); (b) same croplands are left fallow during the second (rabi) season or during the south-east monsoon season (November–February); and (c) ability to support low water-consuming, short-growing season (≤3 months) grain legumes (chickpea, black gram, green gram, and lentils) during rabi season. Existing irrigated or rainfed crops such as rice or wheat that were grown during kharif were not considered suitable for growing during the rabi season, because the moisture/water demand of these crops is too high. The study established cropland classes based on the every 16-day 250?m normalized difference vegetation index (NDVI) time series for one year (June 2010–May 2011) of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data, using spectral matching techniques (SMTs), and extensive field knowledge. Map accuracy was evaluated based on independent ground survey data as well as compared with available sub-national level statistics. The producers’ and users’ accuracies of the cropland fallow classes were between 75% and 82%. The overall accuracy and the kappa coefficient estimated for rice classes were 82% and 0.79, respectively. The analysis estimated approximately 22.3?Mha of suitable rice-fallow areas in South Asia, with 88.3% in India, 0.5% in Pakistan, 1.1% in Sri Lanka, 8.7% in Bangladesh, 1.4% in Nepal, and 0.02% in Bhutan. Decision-makers can target these areas for sustainable intensification of short-duration grain legumes.