华北地区极端降水变化特征及多模式模拟评估

利用1961—2010年华北地区68个台站逐日降水数据计算了6个极端降水指数,对华北极端降水的时空变化特征进行了分析。进一步评估了CMIP5的31个全球气候模式对华北地区极端降水的模拟效果。结果表明:1华北地区极端降水指数具有较大地区性差异,平均日降水强度、极端降水阈值等指标东南高西北低,大雨日数和连续干日东西分布差异明显。6个极端降水指标的年际变化显示华北地区强降水事件增多的同时,极端干旱程度加剧。2CMIP5模式对华北地区极端降水指数的模拟差异较大,其中对平均日降水强度和极端降水阈值空间分布模拟能力较好,有1/3模式的空间相关系数超过了0.6。同一模式对不同指数的模拟能力也存在较大的差异。3模式模拟相关系数和均方根误差有较好的一致性,根据这两个指标分别得到两组模式排序,其相关系数超过了0.4。HadGEM2-CC,HadGEM2-ES,MIROC4h,MIROC5以及CCSM4是模拟华北地区极端指数最好的5个全球模式。相比于多模式集合平均,优选模式集合能够显著降低模拟的湿偏差。     

全球气候变暖对长江三角洲极端高温事件概率的影响

研究了全球气候变暖对长江三角洲极端高温事件（ＥＨＴＥ）概率的影响。结果表明,全球增暖将使ＥＨＴＥ发生的概率增大。当夏季逐日平均最高气温在现有的基础上升高３．０℃后,ＥＨＴＥ发生的概率将由现在的０．１３增加到０．２～０．３,即夏季出现级端最高气温≥３５℃的天数将由现在的１２ｄ左右增加到２０～３０d。     

我国极端气温指数的时空变化与分区研究

利用1961-2000年全国550个台站的逐日最高气温、最低气温资料计算出热浪指数和暖夜指数并对两个指数分别进行时空变化分析,结果表明极端气温指数的前2种模态基本代表了该指数的空间分布特征.热浪指数和暖夜指数的第一特征向量的荷栽场空间分布基本一致,全区为一致的增加和减少趋势,并且在时间变化上存在着明显年际和年代际变化特征.利用REOF和CAST聚类分析相结合的方法对热浪指数和暖夜指数进行分区,将全国热浪指数和暖夜指数分剐分成11个和10个变化区.经过验证发现该方法既克服了前者确定荷载值界限的主观性,又避免了后者选择气候中心的不确定性,使区划结果更具有客观性.     

山西近40年极端降水特征分析

利用山西108个国家级地面气象观测站1979—2018年日降水量资料,采用百分位法定义极端降水事件,应用气候趋势系数、Mann-Kendall (M-K)检验等方法,研究山西极端降水特征及其变化规律。结果表明:(1)山西极端降水出现在3—10月之间,发生频次呈现“山区多、盆地少”的特点,平均强度表现为“北中部小、南部大”的空间分布特征。(2)山西极端降水持续时间以1 d为主,局地性特征明显,发生大范围极端降水事件的概率较低。(3)近40年,山西极端降水事件呈明显增多趋势,影响范围不断扩大,强度略有增强,没有突变发生。各区域极端降水的长期变化差异较大;北部强度显著增强,范围明显扩大且在1986年发生突变;中部极端降水日数和强度显著增多增强,并分别在2001、1992年发生突变;南部极端降水变化趋势微弱。     

郑州极端高温天气成因分析

采用NCEP／NCAR1°×1°格点资料对2005年6月22—23日郑州出现的40℃以上的极端高温天气成因进行了分析。指出,河套高压是初夏导致郑州乃至黄淮地区西部出现极端高温的重要天气系统。河套高压的形成与高低层暖平流存在着联系。同时高温的产生也与副热带急流有关,河套高压东南侧的强下沉气流是热力和动力共同作用结果,即当河套高压东南部处于高层副热带急流入口区左侧时,动力辐合机制使得此区域的下沉气流极为强盛,由此所产生的晴空辐射增温和下沉绝热增温使得极端高温天气的出现成为可能。另外,地形所产生的焚风效应对高温的形成具有增幅作用。     

山东省极端气温偏态性分布和变化特征

采用山东省1961—2010年夏季日最高气温和冬季日最低气温数据,基于Box-Cox变换,分析了山东省极端高温、极端低温偏态性分布特征与变化趋势。结果显示,极端高温偏态系数具有较为显著的海陆分布特征,呈现由东南向西北左偏相对减弱,且夏季异常高温出现几率有所增加。极端低温偏态指数分布受地形和纬度的双重影响,左偏和右偏的地区接近,各占半数。在气候态,由Ⅰ态经Ⅱ态过渡到Ⅲ态的过程中,山东省大部分地区夏季极端高温偏态指数和冬季极端低温偏态指数均处于不断升高的状态,表明大部分地区夏季出现异常高温的几率处在增加的趋势中,而冬季出现异常低温的几率处在减少的趋势中。     

近40 a青海湖流域逐日降水和气温变化特征

利用青海湖流域内刚察气象站1958～2001年的逐日降水和气温资料,分析了流域内的气候变化特征.结果表明,日降水量P≤5 mm的降水总量以9 mm/10 a的速率显著减少,已从1960s的130.8 mm/a减少为1990s的116.2 mm/a,而P≥20 mm的降水总量以9 mm/10 a的速率显著增加,已从29.7 mm/a增加为36.9 mm/a;连续无降水最长天数由1960s的32 d/a增加为1990s的45 d/a,至少10 d连续无降水总天数由103 d/a增加为145 d/a.逐年平均温度40 a来明显升高,已从1960s的-0.7℃升至1990s的0.1℃,且与逐年极端低温升高有较好相关性.1990s与1960s的同日平均气温相比,已有261 d变暖(占年天数的71.2%),且主要发生在冬季.这种气候变化特征对流域内的青海湖水位和河川径流有重要影响.     

四川省极端降水事件时空演变特征

极端降水作为极端天气的表征要素,极易引发灾害。为探明极端降水变化特征,本文选择受极端降水事件影响极大的四川省为研究区,基于1964—2016年逐日降水数据,通过构建区域极端降水指标体系,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法,分析了极端降水事件的时空演变及影响因素。结果表明:四川省极端降水事件发生频率呈减少趋势,强度逐渐增加;空间上总体呈现出由东南向西北减少,成都平原与川西山区的交错区域作为传统极端降水高发区域,极端降水频率显著下降,而川西山区极端降水频率与强度均呈现出增强的趋势;研究区地形地貌特征决定了极端降水事件的分布特征,四川盆地盆周区域海拔的突变为极端降水特征差异显著的重要原因;极端降水的周期变化呈现25～32 a长周期、13～17 a中周期以及5～8 a短周期的特征,振荡强度由强到弱;极端降水量自1993年下降突变显著,强度自1984年增强突变显著。本研究可为极端降水事件研究提供方法参考,为四川省防灾减灾提供理论与数据支撑。     

利用ECMWF产品对庆阳极端气温释用效果分析

利用CMSVM的回归方法,用2003～2007年的欧洲数值预报格点资料和庆阳市8个自动站极端气温资料建立最高最低气温预报模型.2008年业务运行效果检验评估表明:5 d最高、最低气温综合平均预报准确率达到64%和71%,对实时业务有较好的指导作用.最高、最低气温准确率随着预报时效的延长效果降低,最低比最高气温的预报准确率高.最低气温预报效果春夏季好于秋冬季,最高气温相反.最高、最低气温绝对误差和平均误差都随预报时效的延长增大,最高比最低气温平均绝对误差大,二者的平均误差接近,均为正值,预报值具有偏高的倾向.对9月明显变化过程的评估表明,最高最低气温预报与实况演变的趋势相似.     

1961—2010年东北地区汛期极端降水的非均匀性特征

利用东北地区91站1961—2010年逐日降水资料,讨论东北地区汛期极端降水量的非均匀性分布特征。结果表明,东北地区极端降水量呈现由南向北逐渐减少的分布特征;极端降水主要集中出现在7月,东北地区中部极端降水出现相对比较分散,东北东部、北部、西部和南部出现比较集中;东北地区汛期纬度偏低地区极端降水量偏多,极端降水发生较晚,且较为集中,纬度偏高地区则反之。汛期极端降水量与集中度存在显著的负相关关系,即汛期极端降水量越多,极端降水越集中,特别是嫩江、松花江流域。