近45a长江中下游地区夏季降水的区域特征

利用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)展开方法,分析了长江中下游地区六省一市1960—2004年78站夏季(6—8月)降水场,并将降水场分为5个主要区域,在此基础上揭示了长江中下游5个区域夏季降水的时间演变特征。5个区域夏季降水序列的Mann-Kendall突变检验表明,各区代表站中只有衢州和南通发生了突变,且突变时间不同;5个区域夏季降水长期变化呈现增加趋势,Ⅰ区和Ⅴ区表现出较强的增加趋势,Ⅲ区次之,Ⅱ区和Ⅳ区较弱;5个区域夏季降水的周期振荡差异明显。     

新疆夏季降水的区域特征分析

利用新疆103个测站1961—2006年6—8月降水量资料,采用旋转经验正交展开(REOF)方法对新疆夏季降水场进行客观分区,并对各区域夏季降水的特征进行了分析。结果表明:新疆夏季降水场可分为4个区域,各区域的夏季降水的长期演变趋势基本一致,但强度上存在差异,且存在明显不同的突变和周期特征。     

基于REOF的青藏高原东侧降水区划分析

本文运用青藏高原东侧35个基本站常规观测50年(1951～2000)年降水资料,采用REOF(旋转主分量)分析方法对高原东侧降水的区域性特征进行分析,把高原东侧分为七种气候模态,既是中-北部型、川东型、西部型、西北型、重庆型、西南型和南部型.根据这个结果,按照一定临界值,把高原东侧地区分为七个降水区.     

近50年青藏高原地面气温变化的区域特征分析

青藏高原地面气温与其上空500hPa温度有着密切的关系，基于这种关系，重建得到青藏高原19502000年连续、可靠的台站地面月平均气温序列。利用重建后的地面月平均气温资料，对青藏高原年及各季节平均气温的变化进行区域划分，分析了近50年青藏高原全年及各季节气温变化的区域特征。结果表明，青藏高原的年、春、夏、秋季与冬季平均气温变化区域分别可以划分为4个区、2个区、4个区、5个区和4个区。青藏高原近50年气温总体上升，但同时存在明显的区域性和季节性差异，大部分区域的平均气温变化和高原总体升温相似，春季和冬季升温明显，特别是春季和冬季的Ⅰ区。夏、秋季升温趋势不明显，夏季Ⅰ区与秋季Ⅲ区还表现出较小的降温趋势，降温幅度分别为-0．26℃和-0．11℃。     

1960-2005年我国南方地区1月地面最低气温的时空特征及成因分析

采用REOF、合成分析等方法,研究了1960~2005（共46年）我国南方地区冬季（1月）地面最低气温的时空特征,并探讨了经过REOF分区后各区域影响最低气温的主要因子。结果表明：根据最低气温REOF分区可把我国南方地区最低气温划分为A,B,C三个区域：A区主要包括广西、湖南、贵州;B区主要包括海南、广东、福建和浙江;C区主要包括湖北、河南和安徽。影响这三个分区最低气温的因子各有不同,A区主要是受来自青藏高原东部及其周边的热源影响,B区主要是受西太副高和西南气流的影响,影响C区的则主要是来自北方的冷空气。     

SPATIAL DISTRIBUTION AND VARIATION TENDENCY OF DROUGHTS AND FLOODS IN HUNAN PROVINCE DURING THE PAST 36 YEARS

Using the 1970–2005 annual precipitation and evaporation data at 80 gauge stations across Hunan province, this work analyzes the spatial distribution and variation tendency of the local droughts and floods using linear regression, wavelet analysis, abrupt change, clusters, Empirical Orthogonal Function (EOF) and rotated EOF (REOF). Results show that there are four dry areas and three wet areas in Hunan. The whole province exhibits a moistening trend except some small areas in western, eastern and southern Hunan. The most prominent feature of annual precipitation is that the whole province basically displays a consistent variation tendency, as far as the dominant EOF mode is concerned. In addition, the spatial features of the other EOF modes include dry-wet differences, e.g. wet (or dry) in the north versus dry (or wet) in the south, wet (or dry) in the center and dry (or wet) in the surrounding areas. The distribution of the ratios of evaporation to precipitation exhibits both common features as well as spatial differences, which can be classified into four types: South Hunan, North Hunan, Northeast Hunan, and Central Hunan. There is an abrupt change from dry to wet patterns in the early 1990s. Generally, the drought-flood distribution presents variations of three periods. In the late 2000s, Hunan province will be in a period of drought, followed by a period of flood.     

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.     

海南岛冷空气降水天气形势差异分析

利用2000—2017年海口常规探空资料、海南岛18个国家气象站的日降水量和欧洲中期数值预报中心再分析资料（ECMWF-Interim）,采用REOF和k-means聚类相结合的方法,对冷空气低空偏东急流（LLEJ）背景下海南岛暴雨和少雨两类天气的环流形势分别进行分类。结果表明：导致海南岛暴雨和少雨的主要环流形势分别有两种。总体上,暴雨型中的海南岛水汽输送条件以及抬升触发条件较好,而无雨型中海南岛受下沉运动控制,水汽输送条件一般。其中,暴雨Ⅰ型中海南岛低层至中高层深厚的偏东气流输送水汽和暖湿不稳定能量,较强锋面的抬升作用使不稳定能量释放导致强降水;暴雨Ⅱ型中海南岛低层（850 hPa以下）偏东气流输送水汽,南支槽和较弱锋面的抬升作用触发较强降水的发生;少雨Ⅰ型中海南岛受较强干冷空气影响,500 hPa为偏西风影响,700 hPa为反气旋环流控制,低层水汽条件差;少雨Ⅱ型中海南岛受西太平洋副热带高压环流影响为主,700—500 hPa皆位于反气旋环流中心附近,以下沉运动为主。     

基于REOF方法的江西省6月降水趋势分区预测

在经验正交函数分解(EOF)分析的基础上,采用旋转经验正交展开(REOF)方法,对江西省81个气象站6月降水进行客观分区,发现前4个主成分的累积方差达到了76.6%,这4个旋转主分量的高值区(绝对值≥0.5)基本覆盖整个江西省地区,且第1、2、3和4旋转主分量的高值区分别位于赣北南部、赣南、赣中及赣北北部,这表明江西省6月的降水可以划分为赣北北部(Ⅳ区)、赣北南部(Ⅰ区)、赣中(Ⅲ区)及赣南(Ⅱ区)4个区域。分别对各区6月降水与上年9月—5月SST和OLR场进行相关分析,找到了对各区6月降水有预报指示意义的因子(前期SST或OLR),并利用多元逐步回归方法建立了各区6月降水的预报模型。利用这些预报模型对1980—2008年各区6月降水进行了模拟,各区模拟值与观测值的吻合较好,两者的相关系数分别为0.55(I区)、0.43(Ⅱ区)、0.58(Ⅲ区)和0.54(Ⅳ区),这表明了这些模型对各区6月的降水有较好的模拟能力。2009—2013年各区6月降水模拟效果检验结果也显示,4个区模拟效果检验5 a中有4 a符号与实况一致。2014年6月预测结果的检验也显示,Ⅰ区、Ⅲ区、Ⅳ区预测的降水距平百分率与实况非常接近,进一步证明了这些模型的模拟性能。     

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。