青藏高原年楚河1961年至2000年的径流变化特征分析

基于青藏高原河流年楚河1961年-2000年天然径流量资料,选用Mann-Kendal分析和小波分析等方法对年楚河径流变化特征进行研究。结果表明：年楚河流域径流量年际变化相对平稳,年内分配极不均衡,丰水季节与枯水季节径流量相差悬殊,6月-9月径流量占全年65%,最大月径流量占全年24.56%;在1961年-2000年中,年楚河径流量呈现显著增加趋势,在1985年左右径流量发生突变性增加;日喀则和江孜两站5～8年左右时间尺度的周期震荡最显著,其次10～15年左右时间尺度的周期震荡也较为显著,两站径流量变化的主周期分别为5年和7年,次周期分别为13年和12年。年楚河流域气温升高引起冰川融水增加可能是年楚河径流量增加的主要原因,具体尚有待于进一步分析和验证。     

长江黄河源区近45年气候变化特征分析

气候要素序列的变化主要包括趋势变化、随机变化和周期变化,因此本文采用M-K趋势分析、R/S分析及小波分析研究长江黄河源区近45年(1961年-2007年)气候变化特征。经M-K检验和R/S分析,表明近45年长江黄河源区气温显著升高,增幅明显高于青藏高原平均值,其对全球变暖的响应更为显著,降水变化不一致,总体呈现增加的趋势;气候变暖存在非对称变化现象,长江源区年平均最高气温和极端最高气温变化明显,而黄河源区正好相反,年平均最低气温和极端最低气温变化显著;各项气候要素变化长期相关性特征均表现为持续性,过去总体升温的趋势预示未来气温总体趋势仍将继续上升,降水变化趋势与过去一致;小波分析结果表明,长江黄河源区各个站点的年降水量和年均气温的变化周期及相位都具有很好的一致性,基本上都存27～28年、16～21年、7～11年、3～5年等时间尺度的周期。     

长白山红松生长量及其对温度变化的响应

利用吉林省长白山北坡三个样点(CBS1、CBS2和CBS3)的红松(Pinuskoraiensis)树轮宽度资料,通过材积经验公式获得1958年-2007年生长量序列。利用相关分析和回归分析等方法对生长量数据和气温资料进行分析,研究气温要素与生长量的关系,及生长量对温度变化的响应特征。结果表明:近50年来,红松生长量表现出显著增加趋势,且与季节气温有较好的相关性;生长季平均气温在15～16.5°C时,红松生长量最大;CBS2样点红松生长对气温变化的敏感性最高,气温每升高1°C生长量增加9.18dm3/棵;CBS1样点红松生长对气温变化的敏感性最低,气温每升高1°C生长量增加3.06dm3/棵。     

南通地区1960 年-2007 年气温与降水的年际和季节变化特征

以南通地区7个观测站点逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温和降水量数据为基础,采用线性趋势法、滑动平均法、Malln—Kendall非参数检验法、滑动t检验法和小波分析方法,分析了1960年一2007年南通地区气温、降水的年际和季节变化趋势和突变、周期变化特征。结果表明：1960年-2007年,年际变化以最低气温的较大增幅和较早突变为特征。季节变化以秋冬季平均气温、平均最低气温增温明显,且冬季降水量增加,以及秋冬季增暖突变较早为主要特征。周期变化上,气温和降水参数多存在较大时间尺度上较为稳定的变化特征,如牟平均气温21—30a和春季降水量14—25a时间尺度的变化。小尺度上（10a以下）的变化较为频繁,但不是很稳定。总体上,南通地区气温突变时间要晚于我国西部和中部地区,而降水变化不显著。     

太阳活动和大气涛动对天山南北气温波动的综合影响

利用天山南北33个气象站点1961-2012年逐日气温数据,运用滑动平均、线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验等气候诊断方法,分析了近52年天山南北气温变化趋势、突变特征,探讨了太阳活动、主要大气涛动对气温波动的综合影响。结果表明:①近52年天山南北气温暖化趋势明显。3个分区增温速率关系为:天山南坡(0.256℃/10a)天山北坡(0.259℃/10a)天山东段(0.446℃/10a);②天山南北气温变化与太阳活动波动具有一定的规律性,表现为:第19-20周期"反相关",第21-22周期和23周期上升段"正相关",第23周期下降段和第24周期"反相关";③ENSO事件对天山南北气温变化影响相对较弱,且ENSO事件强度与天山南北气温年际变化相关性存在不稳定性;④北极涛动(AO)和北大西洋涛动(NAO)与天山南北气温变化相关性较高且存在季节差异。其中,北极涛动(AO)主要影响天山南北冬季和春季气温变化,空间上天山北坡响应明显于南坡。北大西洋涛动(NAO)主要影响夏季气温变化,空间上夏季气温影响区域广泛,冬季气温影响主要集中在天山南北坡边缘地带;春季气温影响区域主要集中在天山北麓。     

石羊河流域季节性冻土的时空分布及对气温变化的响应

利用1961-2010年石羊河流域4个气象站点的冻土深度、冻土日数和气温观测数据以及邻近地区气象站点冻土数据,采用气候统计学分析方法,对石羊河流域最大冻土深度和冻土日数的时间演变、空间分布及与气温的关系进行了分析.结果表明: 石羊河流域年代、年最大冻土深度和冻土日数呈显著减少趋势,减少速率分别为4.537cm/10a、6.001d/10a,均通过了а=0.01的显著性水平检验.年最大冻土深度和冻土日数的时间序列分别存在7~8a和8~9a的准周期变化,并发生了突变.冻土主要出现在11月至次年3月,年最大冻土深度几乎都出现在1月和2月,年冻土日数以12月和1月最多.石羊河流域冻土的空间分布与海拔高度、地表植被、地层岩性、土层含水量等局域性因素有关.石羊河流域与冻土同期的年平均气温呈显著升高趋势,上升的速率为0.553℃/10a.年最大冻土深度和冻土日数与平均气温呈极显著负相关,其相关系数分别为-0.7486、-0.8058,气温每升高1℃,冻土深度减小9.3cm,冻土日数减少8.3d;冻土深度和气温具有相同的周期变化,冻土日数的周期变化比气温滞后1a,气温随时间变化对冻土深度和冻土日数随时间变化具有显著负作用.冻土深度的减小和冻土日数的减少可能是对气温升高的响应.     

近30年青藏高原气温变化趋势分析

研究气候变化过程中气温是最主要、最直接的指标。文章运用线性趋势分析、Mann-Kendall趋势显著检验与突变检验、滑动平均分析以及EOF分解等方法,对青藏高原56个气象观测站点1984-2014年近30年的逐日平均温度资料进行了研究与分析,结果表明:近30年高原平均气温的年际变化与季节变化的空间分布上存在相似的特征,即在纬度方向上的分布形态都为"高-低-高";四个季节的年平均气温中,夏季最高,冬季最低,春秋季的温度处于中间且相互差别不大;气温随时间的增加呈上升的趋势,并且冬季的上升趋势最显著;高原年平均气温在21世纪以前整体普遍偏低,之后变为偏高;高原年平均气温自1997年显著增加,且自2005年这个增暖趋势非常显著,这个增暖过程是个突变现象,具体是从2003年开始的;高原气温变化的影响因子有太阳黑子、地球自转速度、平均云量、积雪效应和人类活动等,并且需要我们运用有效的措施来解决气温急剧增加的问题。     

气温、降水对兴安落叶松生长的影响研究

本文通过在大兴安岭根河地区内选取的50株标准木来作为研究材料。搜集其地区的气候资料,挑选出春夏秋冬四个季节各季节的平均气温、最高气温、最低气温和降水量共十六个气候因子,采用相关性分析法,分析胸径和树高的连年生长量与各个气候因子之间的变化关系。结果表明:兴安落叶松生长受春季降水量影响最大,其次是冬季,受秋季影响最低,与夏季降水量无关。受除冬季以外,其他季节的季平均气温的影响最大,其次为最高气温,与最低气温无关(不包括夏季)。兴安落叶松生长在冬季受最高气温影响最大,然后是平均气温,与最低气温无关。     

开都河流域径流对气候变化的响应

开都河属塔里木河的源流之一,随着塔里木河流域近期综合治理的深入进行,开都河径流变化对气候的响应关系已逐渐成为国内外科学家关注的热点问题之一.鉴于此目的,该文采用经典的Mann-Kendall和Mann-Whitney检验方法,利用该流域巴音布鲁克气象站和大山口水文站1958～2002年的实测资料,分析对比了气温、降雨和径流序列变化特征.结果表明:除春季外,其他季节的年径流基本表现为1958～1973年偏丰、1974年～1986年偏枯和1987年～2000年偏丰,并在1987年～2000年间表现为显著上升的趋势;年平均气温经历了高-低-高三阶段,其中夏季气温总体呈上升趋势;降雨的空间差异性明显,上游年降雨量1973后跳变减少,其中夏季降雨量于1977年～1988年间为多年最小值;中游夏季降雨量1987年后跳变增加.以径流自身的特征变化为时段划分基础,对比了径流、降雨和气温变化过程,研究表明:夏季年际降雨与气温变化是引起夏、秋、冬季径流变化的根本原因;其中年降雨变化对径流变化起主导作用,夏季气温变化导致的冰川融水变化对径流具有一定调节作用,70年代～80年代冰川融水减少使径流减少幅度大于降水减少幅度,而90年代冰川融水增加使径流增加幅度大于降水增加幅度.     

香格里拉未来50a主要气候环境要素变化预估——基于小波分析和多元 VAR 回归预估模型

采用云南省香格里拉气象站55a（1958-2012）的逐年气温、降水量、绝对湿度、相对湿度和霜日数资料,引入多元最小二乘估计模型（多元OLS）、多元向量自回归模型（多元VAR）和结构方程模型,基于Morlet连续复小波（Cmor）变换的主周期数据,探索未来50a香格里拉气温等气候环境要素的定量预估模型、变化趋势及5个主要气候环境要素的相互关系。结果表明：未来50a内香格里拉的气温以0.44℃/10a的速率升高,50a后气温将升高2℃左右;降水以围绕平均值做周期振荡为主,并以14.7mm/10a的速率增多;绝对湿度以0.06 mg/L/10a的速率增大,并有明显的周期振荡;相对湿度以-0.96%/10a的速率减小,并有周期振荡;年霜日数以-2.8d/10a的速率减少,并有周期振荡。绝对湿度、相对湿度和霜日数的变化与气温和降水的变化显著相关,气温变化对湿度和霜日数的影响大于降水量的影响,气温的持续升高是除降水外其他气候要素变化的主要原因。     

2001-2013年开都河流域上游积雪时空分布特征及其对气象因子的响应

积雪融水是干旱区水资源的重要来源之一,深入地了解积雪面积变化的规律和趋势,有助于准确预测、合理规划干旱区水资源。本研究以新疆开都河流域上游为研究区,利用MOD10A2积雪数据对研究区积雪进行了分带提取,通过线性回归分析和Mann-Kendall秩次相关法对2001-2013年不同季节不同分带积雪日数、积雪面积变化进行了趋势分析和显著性检验。结合降水、气温等气象因素,分析了积雪面积对气象因素变化的响应程度。结果表明：①研究区整体积雪日数平均变化趋势并不明显,B带（海拔2000~2900m）以增加趋势为主,A带（海拔1098~2000m）、C带（海拔2900~3800m）及D带（海拔3800~4794m）以减少趋势为主;②D带积雪面积变化呈双峰曲线,其他各分带及整个区域积雪面积变化以单峰为主,最大值出现在冬季,最小值则出现在夏季;③B带秋季积雪面积显著增加（P<0.01）,其他分带积雪面积有减小趋势但并不显著,积雪分布有向B带集中的趋势;④研究区气温、降水分别在春、冬季节与积雪面积相关性显著（P<0.01）,对应的变化速率亦明显高于其他季节,这可能导致未来春季径流及春季洪水频率增加。     

浙江近百年气温变化的初步研究

利用浙江近百年气温等级资料，对全省冬季、夏季和全年气温变化作初步分析，发现浙江省年气温变化总趋势与北半球、全国年气温变化比较一致，但年气温上升、下降的时间比北半球、全国年气温变化滞后。冬季最低气温升高是暖冬的主要特征。夏季极端最高气温天数明显减少是凉夏的主要特征。通过周期回归统计方法对未来夏季、冬季气温变化趋势作了预测。     

香格里拉未来50a主要气候环境要素变化预估——基于小波分析和多元VAR回归预估模型

采用云南省香格里拉气象站55a(1958-2012)的逐年气温、降水量、绝对湿度、相对湿度和霜日数资料,引入多元最小二乘估计模型(多元OLS)、多元向量自回归模型(多元VAR)和结构方程模型,基于Morlet连续复小波(Cmor)变换的主周期数据,探索未来50a香格里拉气温等气候环境要素的定量预估模型、变化趋势及5个主要气候环境要素的相互关系。结果表明:未来50a内香格里拉的气温以0.44℃/10a的速率升高,50a后气温将升高2℃左右;降水以围绕平均值做周期振荡为主,并以14.7mm/10a的速率增多;绝对湿度以0.06 mg/L/10a的速率增大,并有明显的周期振荡;相对湿度以-0.96%/10a的速率减小,并有周期振荡;年霜日数以-2.8d/10a的速率减少,并有周期振荡。绝对湿度、相对湿度和霜日数的变化与气温和降水的变化显著相关,气温变化对湿度和霜日数的影响大于降水量的影响,气温的持续升高是除降水外其他气候要素变化的主要原因。     

近10 年黑河流域上游积雪时空分布特征及变化趋势

基于黑河流域上游1960年-2011年降水、气温数据及2000年-2011年MODIS（Moderate-resolution ImagingSpectroradiometer）积雪产品,采用Mann-Kendall非参数检验和累积距平曲线,研究了降水、气温序列的变化趋势和突变点,分析了黑河流域上游积雪面积的年内分布过程和年际变化趋势,探讨了近10a来降水、气温变化对积雪覆盖面积的影响。结果表明：①黑河流域上游年平均气温呈显著的上升趋势,年降水量也呈微弱增加趋势;②黑河流域上游积雪面积年内分布呈双峰型,峰值分别出现在秋季和春季,夏季积雪面积最小;③2000年-2011年积雪面积呈微弱上升趋势,但各季变化不同。春、秋季积雪面积呈上升趋势,夏季为减少趋势,冬季没有明显的变化;④积雪频率有3个高值区,分布在黑河流域上游西岔札马什克水文站周围及以上区域。积雪频率与流域内高程存在显著的相关性;⑤各个季节积雪面积与气温呈负相关的关系;除秋季外,与降水呈正相关的关系。也即较大的降水在较低的气温条件下,有利于积雪的增加,温度的升高则使积雪面积减少。     

浙江东部沿海地区气温特征分析

本文利用1960—2009年近50年的浙江东部沿海地区气温观测资料,对该地区的气温进行分析。研究发现：近50年期间,嵊泗、鄞县、大陈岛、玉环地区的气温呈显著性逐年线性递增,20世纪70年代为近半个世纪以来气温的低谷,70年代以后气温的递增趋势明显增强;嵊泗和玉环地区的气温突变期为20世纪90年中期,鄞县和大陈岛地区的气温则不存在突变现象;浙江东部沿海的气温还存在多种时间尺度的周期变化。     

长江上游川江段气温、降水及径流变化趋势分析

本文运用Mann-Kendall统计检验、线性倾向估计和小波分析等方法对长江上游川江段气象水文要素的长期变化趋势及周期性进行了分析。研究表明：①川江段气温、径流呈不同程度的减少趋势,而降水则呈小幅度增加趋势,年变化率分别为气温-0.0017℃、降水0.3023mm、宜昌径流-6.6668m³/s、寸滩径流-9.5840m³/s,其中寸滩径流量减少趋势十分显著,通过了5%显著水平的信度检验;②川江段气温、降水、径流序列具有不同的周期成分,如年平均气温具有4年、8年和23年主周期,年降水具有3年、6年和16年主周期,寸滩站径流具有3年、8年和16年主周期,宜昌站径流具有3年、16年和45年主周期,且在时域分布上也是不均匀的;③另一方面,在气温略有降低、降水略有增加的气候组合下,川江段径流却呈现减小的变化趋势,同时川江段寸滩站和宜昌站的年径流量从20世纪90年代后期至今在变化特征上也表现出相反的趋势,这是因为人类活动所致还是气候变化影响所致,还有待深入研究。     

福州市1961-2001年气候变化特征分析

利用福州市1961-2001年月平均气温、降水量数据进行Mann-Kendall趋势检验、回归分析、累积距平分析和序列分析,研究福州市气候变化趋势的一般特征。结果表明,41年来福州市气温整体呈上升趋势,1990年以来增温特别明显。各个季节平均温度变化存在差异,冬季平均气温增高最为明显,其次是夏秋季,春季增温不明显。极低气温和极高气温变化比平均气温变化显著。各月总体变化显著,仅3个月接受Mann-Kendall趋势检验（α＆lt;0.1）。降水量年际变化有较大的波动。60年代降水量偏少,70年代初期和90年代降水量偏多,年内变化各月各季不一,总体呈明显增加趋势。     

中国一级流域年气温的时空变化特征

气温的差异是造成自然景观和生态环境差异的主要因素之一。本研究采用全国一级流域735个气象站点1951—2013年气温资料,利用相对差分法、Hurst指数等方法对年气温的时空变化特征进行分析。结果表明:全国年气温总体呈显著升高趋势,但长江区中部年气温变化不显著。全国、辽河、海河、淮河、黄河、长江、西南诸河、东南诸河和珠江区均存在区域年气温的最佳代表性气象站点,分别为铁干里克、彰武、乐亭、菏泽、海源、井冈山、加查、武夷山市和柳州。代表性气象站点的年气温可以用以快速评估流域年气温均值的变化特征。全国一级流域年气温变化的主周期大致为25～28年。近20～30年是研究期内的偏暖期,Hurst指数分析表明在未来相当长一段时期内,全国绝大部分地区的气温会呈现为升高趋势。"哈尔滨-北京-石家庄-西安-重庆-贵阳"连线附近年气温与年降水量主要呈(极)显著负相关关系,该连线接近于"胡焕庸线","胡焕庸线"附近的气候研究对中国生态环境保护和"一带一路"倡议具有重要意义。     

西藏山南地区日最高最低气温及气温日较差的变化特征分析

通过对西藏山南地区6个测站1980-2018年近40年的日最高气温、日最低气温及日温差资料的时间和空间上进行分析,结果发现:近40年山南地区6个测站日最高气温和日最低气温年代际变化均呈线性上升趋势,但日最高气温升温趋势明显高于日最低气温,日最高气温趋势变化率为0.479℃/10a,日最低气温趋势变化率为0.334℃/10a;日最高气温在春夏秋冬四季中均呈上升趋势,但升幅不同,冬季日最高气温升幅最快为0.761℃/10a,其次是春季和夏季,而秋季日最高气温变化较缓慢为0.268℃/10a,日最低气温也是冬季升副最明显,为0.428℃/10a,其次是春季和夏季,而秋季日最低气温变化缓慢为0.239℃/10a;山南地区年平均日较差呈现逐年增加的趋势,即每日的最高气温与最低气温差值越来越大;40年来日最高气温春夏秋冬四季均是南部地区的错那升温最显著,日最低气温西部浪卡子升温最显著,隆子站日最低气温升温缓慢,秋季和冬季还有些降温趋势,但不显著;山南地区日最高气温具有明显的8a振荡周期,日最低气温存在着准4a的振动周期。     

近百年来全球气温整体变化趋势研究

利用来自美国国家气候数据中心的气温数据,采用线性回归方法、功率谱分析方法、MK检验方法,分析了1891～2011年期间全球气温的长期变化趋势,研究发现:(1)近121年期间,全球温度整体上以0.0068℃.a-1的速度显著性递增,主要有两次较为显著的递增阶段:1910～1944、1964～2011年。(2)全球气温的显著性递增趋势在各个季节具有明显的体现,其中逐1月、逐4月温度的递增趋势稍强于逐年递增趋势。(3)近121年期间,全球温度存在显著的2年、2.4～2.5、2.85～6.15年、8.9年的变化周期和80年左右的长周期震荡。全球温度偏差在近121年期间不明存在明显的突变形式,但1911年至今,全球温度偏差表现出较为明显的递增趋势,也与全球变暖大背景相吻合。