柴达木盆地近55年降水特征分析

为了进一步研究柴达木盆地的灾害性天气,根据柴达木盆地12个站近55年的降水量日数据、降水日数、降水量级日数,利用小波分析、Mann-Kendall检验等得出,近55年盆地经历了2个时期,在2001年之前为相对偏旱期,之后为相对不旱期;在月变化中,只有10月份是随年代增加而呈减少的趋势,其他月份均呈增加趋势,6、7月份增加明显;近55年盆地年降水量、降水日数呈现出南部、东部比北部、西部偏多的趋势;天峻为≥10mm、≥25mm、≥50mm日数的高值区,而冷湖、茫崖、小灶火地区≥25mm、≥50mm为低值区;通过累计距平与Mann-Kendall法进一步确定,年降水量的突变年份在1998年。     

青海省黄河谷地的气候及其变化特征分析

利用1961～2008年黄河谷地6个气象站的气温和降水观测资料对其气候变化特征进行初步分析,并用小波分析法、Yamamoto法和Mann-Kendall法检验了气温和降水变化的周期和突变点。结果表明:黄河谷地年度和四季各年代的平均气温呈上升的趋势,秋、冬季平均气温上升比较显著。年平均气温存在准22年和准11年的变化周期,在1996～1997年附近发生了明显增暖的突变;黄河谷地的年降水量略有减少,冷季降水量略有增加,而暖季降水量略有减少。年降水量存在准12年和3～6年的变化周期,20世纪70～80年代初期发生了增多的突变。     

1971-2010年柴达木盆地可降水量变化特征及其与气象条件分析

利用1971-2010年40a柴达木盆地8个气象站及盆地外缘托勒气象站的水汽压、月降水量资料,运用整层大气可降水量经验公式,计算了柴达木盆地大气可降水量和降水转化率。结果表明,近40a柴达木盆地可降水量、降水量、降水转化率均呈波动增加趋势。可降水量在20世纪70年代初到80年代中期相对较低,90年代后逐渐增多,总体呈先降后增的变化趋势。近40a春、夏季呈持续增长趋势,而秋、冬季20世纪80年代呈弱的减少趋势,90年代后呈持续增长趋势;可降水量变化趋势在空间上表现为自东南向西北增加的分布特征,这与可降水量多少的空间分布特征相反。气温是影响柴达木盆地可降水量变化的最主要气候因子,其次为日照,而相对湿度对柴达木盆地可降水量变化的影响相对较小。本文的分析表明,多雨年与少雨年可降水量保持相对稳定,可降水量与多雨、少雨年并无直接关系。降水量的多少是大尺度环流背景下的水汽输送、交换及降水转化率共同作用的结果。     

基于Mann-Kendall法的西宁市降水量变化规律分析

利用青海省西宁市4个气象站60年的降水资料，采用Mann-Kendall检验方法分析了降水量的年际、年代际变化特征及趋势，研究了该地区多年降水量的时程变化规律并得出该地区降水相关特征量的变化特征。结果表明：西宁地区年降水量整体呈现上升趋势，降水量的季节性差异较大，汛期表现出较为明显的上升趋势；年降水日数也呈现上升趋势，但上升趋势不显著；西宁市降水量在2005年发生突变。分析结果可为西宁市未来降水资源合理利用、洪涝灾害防治等工作提供参考依据。     

祁连山区日照时数的空间差异、突变与多尺度分析

基于祁连山区8个气象站点1958年-2006年逐月日照时数资料,利用线性趋势线、ArcGIS中的Inverse Distance Weighted插值、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析等方法,对祁连山区日照时数的时空变化特征、突变特点和变化周期进行分析。结果表明:近50a来,祁连山区年平均日照时数呈增加趋势,冬季日照时数呈减少趋势,春、夏、秋季呈增加趋势,且以春季增幅最大;日照时数增幅大小具有显著的中西段大、东南段小的地域差异;增加突变显著,突变时间存在空间差异性。日照时数的周期(p≤0.1)具有多尺度、多层次和多分辨的特性结构,且表现出由中段21a中尺度周期向西、向东逐渐变为4～7a短周期的地域特征。     

柴达木盆地东部地区人居环境气候适宜性分析

为了研究近31年来柴达木盆地东部乌兰地区人居环境适宜性,利用乌兰县气象站1988-2018年的逐月平均气温、风速、日照和湿度资料,使用线性趋势、Mann-Kendall突变检验方法温湿指数、风效指数和舒适度指数的年际、年内和突变变化特征。结果表明:3种指数在年际变化呈现高度的一致性,均呈现正增长趋势,且都通过α=0.05的显著性检验,气候越来越适宜。3种指数年内变化总体呈现正增长,3种指数冬季的气候倾向率最大,柴达木盆地东部地区气候感觉最适宜的月份是6、7、8月,1、2、11、12月感觉最不适宜。3种指数均从1995年开始上升趋势明显,温湿指数和舒适度指数均在1993年发生了突变。     

柴达木盆地气温降水的长序列变化及与水资源关系

根据柴达木盆地8个气象观测站点1960年-2009年共50年的逐月平均气温及降水量资料,综合运用线性趋势分析及Mann-Kendall趋势检验等气象统计分析方法对柴达木盆地气温及降水的变化趋势进行了分析。结果表明在过去的50年里,柴达木盆地经历了明显的升温过程,且增温幅度越来越大,特别是进入20世纪90年代,总的升温幅度在0.5℃/10a左右,远大于同期全球的升温幅度;柴达木盆地降水也略有上升,变化幅度6.2mm/10a左右。从空间分布上看,柴达木盆地气温增幅从东到西逐渐增高,而降水倾向率则逐渐减小。季节分布上,盆地内冬季的气温升温幅度最为明显,增温幅度达0.72℃/10a左右,降水倾向率则夏季最大,达3.4mm/10a。累积距平曲线及Mann-Kendall趋势突变检验综合分析表明,柴达木盆地气温在20世纪80年代有一个明显的增温过程,增温起点在1987年左右。气温、降水的变化也在一定程度上影响到水资源量的变化,相关分析表明,地表水资源量与降水呈显著相关关系,但与气温关系不明显。另外,上一年降水也对地表水资源量有一定的影响。     

东营市近46年降水变化特征分析

基于黄河下游流域的12个国家级气象站1968-2013年的降水数据,利用Arc GIS和Matlab工具,综合采用距平、Mann-Kendall、R/S分析和Morlet小波分析等分析方法,研究东营市降水量变化的多时间尺度的周期性变化规律,并对其未来趋势进行分析及预测,为研究黄河三角洲的气候水文变化提供借鉴意义。结果表明:东营地区近46年来的年降水量在总体上呈减少趋势,降幅为6.6mm/a,其年降水量的减少主要归因于夏季降水量的显著减少;预计其未来降水量一定时期内总体上呈增加的趋势。其年降水量时间序列的突变点与年降水序列及其累积距平曲线的转折点(数值变化梯度较大的点)相对应。通过小波分析周期性规律研究发现:总的来说,在降水过程中存在着19-28年、10-15年以及4-8年的三类尺度的周期变化规律,22年左右的周期震荡最强为第一主周期,其存在5个周期的波动控制着此地区降水在整个时间域内的变化特征。     

1977-2010年柴达木盆地地表潜在蒸散时空演变趋势

本文采用Penman-Monteith 模型计算了柴达木盆地各站点的潜在蒸散量（PE）,利用Sen 趋势、Mann-Kendall检验、EOF模型分析了1977-2010年研究区内PE的时空演变趋势与地表湿润特征的异常空间分布,结合R/S分析模型对PE未来变化趋势进行预测,并运用多元回归方法定量分析各气象要素对潜在蒸散量变化的贡献率。结果表明：从时间变化趋势来看,34年来柴达木盆地潜在蒸散量呈显著下降趋势,并在1988年前后发生突变。由于气温呈上升趋势,该地存在“蒸发悖论”现象。从空间分布来看,PE从西北向东南逐渐递减,年际变化倾向率为-3.31mm/10a。未来变化中,大部分地区的变化趋势是增加的,因而暖湿化程度将减弱。柴达木盆地地表湿润特征的空间分布长年都保持着东部较湿润西部较干旱的分布型,近年来该种空间分布型变化趋势愈加明显。平均风速和平均气温的变化对柴达木盆地PE变化的贡献率最高。     

基于Mann-Kendall检验和小波分析的南昌降水变化特征研究"

近年来,气候变化已成为国际研究的热点问题,其中全球变暖在自然生态与社会经济方面都给可持续发展带来了重要影响。为了解全球变暖以及土地利用方式转变下南昌地区的气候变化规律,在相关气候要素中,选择降水量作为衡量指标,利用Mann-Kendall趋势检验和Morlet小波分析方法对其近64年降水量的年际变化趋势以及其周期性变化特征进行研究。结果表明:(1)近64年来南昌地区降水变化不明显,但总体年降水量呈略增加趋势。(2)通过小波分析得出:降水量序列存在5个周期,即7年、11年、28年、50年和63年。主振荡周期为28年,且从主振荡周期尺度上来看,南昌在未来一段时间里将处于降水偏多阶段。     

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。     

广西地区可利用降水量的特征分析及预测

利用1951～2010年桂林、柳州、南宁、梧州、北海、百色的降水和气温资料及74项环流因子资料,采用滑动平均、Mana-Kendall突变检验、Morlet小波分析对广西夏半年可利用降水量的时间特征进行分析,并通过逐步回归技术建立预测模型。结果表明：广西夏半年的可利用降水量的时间变化存在着年代际的变化特征,在近60a间发生过三次突变,存在着25～30年较大时间尺度的周期;采用单相关系数与逐步回归分析相结合的方式建立预报模型,拟合与预报精度均达到要求。所得结论可为相关部门提供决策依据。     

鄂尔多斯市1961年—2018年冰雹时空分布特征

利用鄂尔多斯市11个台站1961年—2018年共58 a的冰雹观测资料,分析了鄂尔多斯市冰雹的年际、月、日和冰雹持续时间,以及降雹落区等空间分布特征,并结合Mann-Kendall突变检验和小波分析方法分析了降雹趋势和周期变化。     

1972—2021年浙江省气温和降水变化的多时间尺度分析

本文利用浙江省68个国家气象站1972—2021年的年降水量和日平均气温资料,采用线性倾向率法、累积距平法、Mann-Kendall非参数检验、滑动T检验和小波分析等数理统计分析方法,对浙江省近50 a来的气候变化特征进行研究。结果表明：(1)浙江省近50 a来,年均气温显著上升,气候倾斜率为0.39℃/10a;年降水量整体呈现小幅度的上升趋势,波动现象比较明显,气候倾斜率为38.339 mm/10a;(2)年均气温在1997年左右出现了1次明显突变,经历了1次低温到高温的转变;年降水量则在2010年左右出现明显突变,2010年是浙江省年降水量逐渐增加的开始;(3)小波分析结果显示浙江省近50 a来的气候变化的第一主周期为30 a;年均气温主要存在着24～32 a的长周期规律,短周期规律不显著;年降水量的震荡周期存在24～32 a、14～24 a、8～12 a、4～8 a的多尺度嵌套结构;(4)目前处于小波系数等值线气温高值中心及降水低值中心,等值线尚未闭合,预测未来一段时间将继续处于年均气温偏高、降水偏低的周期内。     

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。     

西藏东部大气可降水量5月和12月气候变化对比分析

利用欧洲中心1979-2012年ERA-interim再分析数据,通过计算西藏东部地区大气可降水量的季节和气候变化特征,分析西藏东部地区5月和12月大气可降水量的不同气候变化特征。结果表明,在季节变化上,西藏东部地区大气可降水量由冬至夏均存在一个大值中心,且在春季西藏东部地区大气可降水量就开始增多,而在西藏西部地区,仅在7-8月存在一个大气可降水量的大值中心;在气候变化上,西藏东部地区大气可降水量在5月显著增加,在12月显著减少,这与降水的气候变化相一致,5月西藏东部地区大气可降水量的增加主要与西藏南侧地面到500hPa的大气可降水量和水汽输送显著相关,而12月西藏东部地区大气可降水量的减少与西藏西南侧地面到300hPa的大气可降水量和水汽输送显著相关。     

石羊河流域武威盆地水循环要素变化趋势分析

水文循环的变化趋势分析是水文循环研究的重要内容。武威盆地的水分循环与转化直接影响全流域的水资源配置和利用,特别对下游民勤盆地的生态恢复至关重要。根据武威盆地1956年～2000年降水、径流系列资料和农田灌溉用水资料,基于水量平衡原理对盆地水循环要素进行分解,用Mann-Kendall秩次相关法检验分析了9个主要的水循环要素的变化趋势。结果表明：武威盆地1956年～2000年降水量和年总蒸散量没有明显增加;地表径流量、地下径流量、盆地入流量、盆地出流量、盆地净入流量和土壤水分净通量均有明显的减少趋势;盆地内年土壤水分通量则变化趋势不明显。人类活动强化了盆地内水分循环,并没有使武威盆地水资源消耗量明显增加;农业灌溉不仅袭夺了盆地内地下水的蒸发,同时减少了地下水对河水的补给;红崖山水库入库流量的持续减少,主要是上游出山口径流的减少和东大河外调水量的增加所致。研究结果可为缓解流域水资源紧缺、制定科学的治理规划提供依据。     

金沙江流域及邻近地区空中水资源的气候特征分析

本文研究了长江上游金沙江流域及邻近地区空中水资源的气候特征,主要结论如下:①金沙江流域大气可降水量具有明显的季节变化特征,冬季最低,夏季最高。流域主要位于高原东侧大气可降水量最大经向梯度带上,受到了高原大地形的显著影响;②冬、春季节金沙江流域水汽主要来源于中纬度偏西风水汽输送,高原南侧经过孟加拉湾北部的南支偏西风水汽的贡献尤其重要;夏季该流域上空水汽主要来源于孟加拉湾和南海、西太平洋地区;秋季则主要来源于南海、西太平洋地区;③20世纪60年代至今,金沙江流域的主要水汽源地、水汽输送通道上空大气可降水量总体呈增加趋势,尤其是20世纪90年代以来,上述区域上空增湿更是明显;1958年-2002年金沙江流域大部分地区夏季水汽输送总体呈增强趋势,主要由纬向输送增强所致;④近年来金沙江流域整体大气降水、径流量地增加以及极端天气气候事件的频繁发生都与空中水资源的变化密切相关。     

极端干旱频率在华北地区的变化

本文利用1961—2010年华北地区国家基准站的逐日降水资料,采用一元线性方程回归、Mann-Kendall趋势检验法及突变检验法、EOF正交函数分解、小波变换、MF-DFA分形理论等分析方法,研究极端干旱频率在华北地区的变化,可得到如下结论:(1)从华北地区上空的极端干旱年际变化特征上可以看到,发现年平均降水量呈现逐年递减的趋势,极端干旱发生的频率呈逐年增加的趋势,平均而言10年增加0.011次;(2)从极端干旱发生频率距平值分析得出,在90年代极端干旱发生频率距平值处在均值范围以下,在00年代中后期至20年代前期极端干旱发生频率距处在均值范围以上,可称为极端干旱期,总体而言,其年代际变化差异性较大;(3)极端干旱发生频率存在3类尺度的周期变化规律、分别为2～6年的小尺度、6～11年的中等尺度以及6～18年的大尺度演变周期,且2005年为华北地区极端干旱发生频率一个突变年;(4)运用MF-DFA法预测华北地区极端气候事件的发展方向和程度,结果表明指数会持续上升,即在接下来的十年内华北地区出现极端干旱气候事件的可能性仍在增加。     

太行山丘陵区降水时空分布特征及影响因素分析——以崇陵流域为例

为有效利用太行山丘陵区降水资源,实现科学的水资源管理和生态建设,采用线性回归模型以及Mann-Kendall趋势性检验方法对崇陵流域6个降水观测点的降水数据(2005-2014年4-10月)进行时空分布特征分析。结果表明,2005-2014年4-10月崇陵流域降水量波动明显,无明显上升或下降趋势,年内降水主要集中于6-9月,5月降水量呈显著减小趋势;研究区降水日数逐渐减小(-1.22 d/a),小雨量级降水对研究区降水资源的贡献率达50%以上,大雨及大雨以上量级降水出现频率近年来呈增加趋势(0.19 d/a);崇陵流域降水量的空间分布不均,流域上游年降水量明显小于下游。认为植被覆盖是导致崇陵流域降水时空分布存在差异的主要因素,太行山丘陵区的油松、侧柏和刺槐等森林植被显著增加了区内的降水量。