近45年5-9月阿勒泰地区强降水气候变化趋势与突变特征

利用1970—2019年内蒙古地区110个国家站降水量资料,采用经验正交函数(EOF）分析、重标极差分析(R/S)和非周期循环分析,统计四季和年降水量时间序列的Hurst指数(H)、分维数(D)和非周期循环的平均循环长度,分析降水量变化趋势和记忆周期。结果表明：(1)内蒙古地区年降水量变化呈增多趋势,其中在东部的偏东地区增多最显著,变化趋势具有持续性特征,持续时间为8 a,但在内蒙古西部的偏南地区和东部的局地区域年降水量呈减少趋势;(2)春季、秋季和冬季年降水量的年代变化呈增多趋势,夏季呈减少趋势,特别是冬季在东部的偏北地区的个别区域Hurst指数H=1,呈现完全预测特征,降水量未来趋势为增多趋势且通过95%的显著性检验;(3)四季降水量过去的增量与未来的增量都呈正相关,夏季降水量减少趋势的持续性最弱,冬季降水量增多趋势的持续性最强,春季、夏季、秋季和冬季的记忆长度分别为8 a、8 a、9 a和10 a。

     

1960-2012年西藏林芝气温和降水变化

基于1960-2012年日平均气温和日降水量数据,利用小波分析和Mann-Kendall突变分析方法,分析了西藏林芝气温和降水的变化特征。结果表明：林芝年平均气温增长速率0.028℃·a^-1;年平均气温受3~4 a尺度波动的影响,无明显主周期;年平均气温序列有3个突变点,分别是1972-1973年、1975-1976年和1977-1978年。年降水量增长率1.218 mm·a^-1;年降水量受4 a、10 a和20 a尺度波动的影响;有两个主周期,分别为2 a、19 a;年降水量序列有4个突变点,分别为1960-1961年、1965-1966年、1977-1978年、1982-1983年。     

桂林洞穴滴水对应CaCO3沉积物的稳定同位素特征与环境意义

桂林地区降水及茅茅头大岩滴水滴速和现代碳酸盐的碳氧同位素研究表明:(1)滴水沉积的δ18O达到了同位素沉积平衡,洞穴滴水的δ18O与同期降雨的δ18O值呈正相关关系;(2)在旱季和湿季交替时,滴水δ18O值滞后于降雨δ18O受活塞效应的影响;(3)δ13C难以达到同位素沉积平衡,主要受滴水动力学影响;(4)同一洞穴不同滴水对环境的响应不同,如果洞穴顶板覆盖较厚,水分在土壤和岩层中滞留时间较长,滴水则反映受到平滑作用的降雨,反之则波动较大。     

断陷盆地高原面典型岩溶洼地旱季土壤水氢氧同位素时空差异特征

以云南省蒙自断陷盆地东山山区典型岩溶洼地为研究区,通过野外采集土壤样品与实验室测试分析相结合的方法,运用稳定同位素技术研究旱季不同深度土壤水氢氧同位素组成,揭示区内土壤水氢氧同位素时空变化特征,为进一步研究云南断陷盆地山区土壤水分运移机制和当地农业合理利用和管理水资源提供科学依据。结果表明:(1)土壤水δD、δ18O同位素值的变化范围分别为-128.3‰~-27.6‰和-17.5‰~2.5‰,平均值分别为-96.1‰±20.7‰和-12.3‰±3.7‰,降雨转化为土壤水和水分在土壤中重新分布时发生一定程度的氢氧同位素分馏。(2)旱季两个月份土壤水氢氧同位素组成发生变化,4月份土壤水δD、δ18O同位素平均值分别为-86.3‰±23.83‰和-10.6‰±4.3‰,显著高于2月份(δD:-106.1‰±9.5‰;δ18O:-14.1‰±1.6‰)(p<0.05),主要和4月份土壤水的蒸发作用强烈有关。(3)在空间上,坡地与洼地之间土壤水氢氧同位素组成存在差异,2月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异显著(p<0.05),洼地土壤水δD、δ18O比坡地偏轻;4月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异不显著(p>0.05)。(4)土壤垂直剖面方向上土壤水δD、δ18O值随着土壤深度的增加而减小,浅层土壤水δ18O和深层土壤水δ18O存在显著差异,2月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正2.8‰,4月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正10.5‰。      

Varying water utilization of Haloxylon ammodendron plantations in a desert‐oasis ecotone

Haloxylon ammodendron is a desert shrub used extensively in China for restoring degraded dry lands. An understanding of the water source used by H. ammodendron plantations is critical achieving sustainable vegetation restoration. We measured mortality, shoot size, and rooting depth in 5‐, 10‐, 20‐, and 40‐year‐old H. ammodendron plantations. We examined stable isotopic ratios of oxygen (δ¹⁸O) in precipitation, groundwater, and soil water in different soil layers and seasons, and in plant stem water to determine water sources at different shrub ages. We found that water acquisition patterns in H. ammodendron plantations differed with plantation age and season. Thus, the main water source for 5‐year‐old shrubs was shallow soil water. Water sources of 10‐year‐old shrubs shifted depending on the soil water conditions during the season. Although their tap roots could absorb deep soil water, the plantation main water sources were from soil water, and about 50% of water originated from shallow and mid soil. This pattern might occur because main water sources in these plantations were changeable over time. The 20‐ and 40‐year‐old shrubs acquired water mainly from permanent groundwater. We conclude that the main water source of a young H. ammodendron plantation was soil water recharged by precipitation. However, when roots reached sufficient depth, water originated mainly from the deep soil water, especially in the dry season. The deeply rooted 20‐ and 40‐year‐old shrubs have the ability to exploit a deep and reliable water source. To achieve sustainability in these plantations, we recommend a reduction in the initial density of H. ammodendron in the desert‐oasis ecotone to decelerate the consumption of shallow soil water during plantation establishment.     

湖北永兴洞降水对2015年厄尔尼诺的响应

通过对湖北永兴洞为期3年（2013年6月至2016年7月）的地表降水δ¹⁸O观测,发现该地点降水δ¹⁸O在2015夏季显著偏正。利用HYSPLIT后向轨迹方法对永兴洞降水水汽来源进行分析,结果表明在厄尔尼诺事件的影响下2015年夏季来自远源印度洋的水汽显著减少,而近源太平洋水汽相对增多,即降水δ¹⁸O因"环流效应"而偏正。本研究提供的观测证据表明永兴洞石笋δ¹⁸O记录在重建ENSO主导下的亚洲季风大气环流方面具有重要潜力。

     

基于雷达回波最大重叠率的一种临近降水预报方法

基于天气雷达的临近降水预报是雷达短时预报业务系统的重要组成部分,本文在回顾雷达临近降水预报技术发展的基础上,充分考虑新一代天气雷达高时间、空间分辨率的优点,提出两个相邻时刻雷达回波具有最大重叠率的移向、移速是与降水系统整体的移向、移速密切相关的论点,再用此移向、移速对当前雷达回波进行平移,最后采用九点平均的回波生消模型...     

融合降水实况分析产品在四川地区的适用性评估

利用四川省地面自动站2018年6月—2019年5月的逐小时降水观测资料,在邻近插值和双线性插值对比分析的基础上,从晴雨准确率、降水时空特征、降水分量级检验等多个方面,对国家气象信息中心研制的融合降水实况分析产品在四川地区的适用性进行评估分析.评估结果表明:(1)邻近插值和双线性插值对评估结果影响小.(2)融合降水实况分...     

A Dipole Pattern of Summer Precipitation over Mid-high Latitude Asia and Related Snow Cover Anomalies in the Preceding Spring

A dipole pattern of summer precipitation over the mid-high latitudes of Asia, which is characterized by opposing summer precipitation variations between the Mongolian and Northeast China （MNC） region and the West Siberian Plain （WSP）, is found to be clear and stable on both interdecadal and interannual scales during 1981- 2011. Spring snow cover anomalies over a small region within the WSP and the Heilongjiang River （HR） region are closely related to the variation of this dipole mode during the subsequent summer, and they can therefore be considered as forecasting factors. Our statistical results imply a potential process explaining the relationship between the spring snow anomalies and the summer rainfall dipole. Corresponding to the snow anomalies, Rossby waves propagate along a path from the WSP region, via the Mongolian Plateau, to the Stanovoy Range during summer. At the same time, Rossby-wave energy divergences and convergences along this path maintain and reinforce an anomalous cyclone and anticyclone pairing over the Asian continent, which is significantly linked to opposite summer precipitation anomalies between the MNC and WSP regions. Numerical experiments are need- ed to further confirm the above conjecture and demonstrate the detailed physical mechanisms linking the spring snow cover anomalies and summer precipitation dipole.     

我国东部极端降水时空分布及其概率特征

利用我国105°E以东地区210个测站近50年(1953—2002年)逐日降水资料,在REOF客观分区的基础上,确定各分区的极端降水最佳采样期为1~2日。进而研究了日极端降水量的气候特征。采用具有优良特性的L-矩参数估计方法对我国东部极端降水拟合Gumbel分布。结果表明,L-矩参数估计方法的拟合优度比其它方法有进一步提高,近50年来,极端降水趋势虽无明显变化,但其时空差异较大。符合Gumbel分布的极端降水重现期的地理空间分布,大致特征是,东南大、西北小,两湖盆地、黄海海湾及辽东半岛也有高值区。