基于可公度方法的香港雷暴活动趋势判断

选取香港雷暴活动异常年作为研究对象,分析了1960―2013年香港地区雷暴发生规律,利用可公度法对其未来雷暴异常年进行趋势判断,在此基础上探讨了太阳活动、ENSO事件与雷暴活动的关系。结果表明：1）1960―2013年香港地区雷暴活动呈现增加趋势,增长速率为2.6 d/10 a,与中国内陆大部分地区雷暴日数呈下降趋势相比,香港雷暴活动异常增强。2）香港雷暴活动异常年具有明显的可公度性,未来10年中,2017年的随机性概率为86.67％,不漏报的置信水平为81.25％;2018年的随机性概率为93.33％,不漏报的置信水平为87.50％,2017和2018年雷暴多发趋势信号较强,有可能为雷暴活动异常年。2017年可公度结构系表现为以1、3、5、8、15 a为主周期的平移对称;2018年表现为以1、4、5、8、12、15 a为主周期的平移对称。3）太阳黑子、ENSO与香港雷暴异常活动具有相关性。当太阳黑子处于低值区时,香港地区雷暴活动强烈,赤道太平洋海温异常偏暖时（厄尔尼诺）,香港雷暴活动异常偏多。     

1962-2011年长江流域极端气温事件分析

根据1962-2011 年长江流域115 个气象站点的逐日最高气温、日最低气温资料,利用线性倾向估计法、主成分分析及相关分析法,并根据选取的16 个极端气温指标,分析了该地区极端气温的时间变化趋势和空间分布规律。结果表明:(1) 冷昼日数、冷夜日数、冰冻日数、霜冻日数、冷持续日数分别以-0.84、-2.78、-0.48、-3.29、-0.67 d·(10a)^-1的趋势减小,而暖昼日数、暖夜日数、夏季日数、热夜日数、暖持续日数、生物生长季以2.24、2.86、2.93、1.80、0.83 、2.30 d·(10a)^-1的趋势增加,日最高(低) 气温的极低值、日最高(低) 气温的极高值和极端气温日较差的倾向率分别为0.33、0.47、0.16、0.19、-0.07 ℃·(10a)^-1;(2) 冷指数(冷夜日数、日最高气温的极低值、日最低气温的极低值)的变暖幅度明显大于暖指数(暖夜日数、日最高气温的极高值、日最低气温的极高值),夜指数(暖夜日数、冷夜日数) 的变暖幅度明显大于昼指数(暖昼日数、冷昼日数);(3) 空间分布上,长江上游区域冷指数的平均值大于其中下游区域,而暖指数和生物生长季则是中下游多年平均值大于上游区域(暖持续日数除外);(4) 因子分析的结果表明,除了极端气温日较差之外,各极端气温指数之间均呈现很好的相关性。     

观测数据中系统误差的消除问题

观测数据中的系统误差,有的可用数据处理方法加以消除。为此,要在调查研究产生系统误差的原因、系统误差分布范围及分布特点的基础上,制定一个处理方案,然后是灵活地应用一些新的数据处理方法,才能取得预想的效果。     

黄河下游河川径流的变化趋势与对策

黄河下游河川年径流量有逐年减少的趋势,花园口站90年代实测年径流量为80年代的65.1%,这与上中游年降水量减少、用水量增加有关。河川年最大流量逐年减少,花园口站90年代平均最大流量为80年代的68.6%,并出现了“小流量、高水位、大漫滩”的发展态势。河川小流量或断流日趋严重,利津站90年代累计断流天数为80年代的8.2倍,文中分析了缓解其影响的可行对策。     

绿洲系统维持机制的非线性热力学分析

参照前人的一些研究,以热力学第二定律为基础,以非线性热力学方法分析了开放热力系统的熵变过程,给出了开放热力系统发展方向的热力学判据,该判据表明开放热力系统只有在外界提供的负熵流支持下才能维持其非平衡态的定态有序结构,否则热力学系统将会演变成无序结构的平衡态。在此基础上,我们把绿洲系统近似看成一个自然界处于定态的开放热力学系统,并给出了该系统与外间之间能量流和物质流过程所引起的总体熵流的时变方程,分析了绿洲系统各种内外因素对熵流变化的贡献,初步讨论了绿洲演化的本质以及绿洲稳定维持所需要的内外因条件。同时还进行了简单的数值分析。     

Reference statistics for the structure of measurement series of groundwater levels (Wielkopolska Lowland,western Poland)

Abstract

This study analyses the statistical and dynamic properties of time series of mean annual groundwater levels for the years 1961–2000, with the purpose of preparing reference statistics for the study period. Data came from 62 measurement stations of the groundwater observation network of the Institute of Meteorology and Water Management—the National Research Institute IMGW-PIB—located across the Wielkopolska Lowland (western Poland). Station-grouping criteria were as follows: the availability of a 40-year measurement series, spatial location, as well as separation of the aquifer from the surface. For estimating the time series structure of groundwater levels, the following stationarity tests were conducted: the augmented Dickey-Fuller (ADF) test and the Kwiatkowski-Phillips-Schmidt-Shin (KPSS) test, with positive results in 44% of the stations, the majority comprising a group that represents confined aquifers. Their non-stationarity was attributed to the presence of a long-term stochastic trend. In the majority of cases the groundwater-level frequency distributions were within the group of platykurtic distributions, right asymmetrical. In the period studied, 62% of the series showed a downward tendency of groundwater levels, including 45% for which the trend was statistically significant; a rising trend was only statistically significant in half of the series. The masking effect of anthropogenic factors was indicated as a fundamental element interfering with the statistical properties of the groundwater observation series in the period 1961–2000 in the Wielkopolska Lowland. This information can be of use for the management and protection of water resources and in prognostic studies on modifying aquiferous systems with recorded water deficits.

Editor D. Koutsoyiannis; Associate editor T. Ouarda     

基于实测应力数据的北天山西部区域断层滑动趋势分析

通过文献收集与整理,统计了主要由水压致裂法、应力解除法得到的北天山区域的应力数据。引入侧压力系数k、应力累积系数μm和断层摩擦系数μ,并根据Byerlee准则对计算数据进行分析,结果表明:研究区域应力积累程度较高,区域内整体较稳定,但局部断层滑动趋势风险较大。同时对研究区的地震分布进行统计,发现中西部和中东部区域小震频发,应力易得到释放;同时东北部和西北部小震频率低,推测为应力锁固段,应力积累程度高,若地震易发生强震;综合分析推测研究区断裂带更易沿NWW-SEE向滑动。     

2007年以来环太湖22条主要河流水质变化及其对太湖的影响

随着现代经济的迅速发展,太湖流域污染问题日益严重.为了解太湖湖区以及入湖河流的水质变化趋势,分析两者之间的关系,本文选取太湖湖区以及环太湖22条主要入湖河流2007-2014年水质监测资料,按行政区划分析22条主要入湖河流的氨氮、高锰酸盐指数、总磷和总氮浓度变化趋势以及其与太湖水质关系.结果显示,江苏省境内河流2007年以来污染物浓度普遍高于浙江省,但主要入湖河流总体上呈好转趋势,并且河流各指标的浓度变化与太湖的水质变化密切相关,验证了河道污染物输入作为太湖主要的污染物外源,直接影响太湖水质的变化,指出对入湖河流污染物的控制是缓解和治理太湖污染输入的重要途径.     

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。     

1961年以来海南岛降水变化趋势分析

应用趋势分析法和聚类分析法等方法分析了海南岛全岛各站点1961~2004年雨量和雨日分布特征及其变化规律。结果表明:全岛年降水主要集中在5~10月份;年均雨量最多在中部和东部沿海地区,其中琼中最高(2438.9mm/a);最少在西部沿海地区;不同等级降雨雨日分布与雨量基本一致。从年际变化看,全岛年雨量、旱期雨量、汛期雨量均呈增加的趋势;全岛平均年降雨日数、毛毛雨日数以及年最长持续降雨日数均呈逐渐减少的趋;而全岛多年平均年大雨日数、暴雨日数则呈逐渐增加的趋势。