四川省气候变化特征与旱涝区域响应

根据1961-2012年四川省40个气象站点的逐月气温和降水资料,采用线性回归、反距离加权空间插值（IDW）、Z指数法和Morlet小波变换等方法分析了近52a来四川省气候变化特征与川西高原、川西南山地和川东盆地3个地貌单元的旱涝灾害区域响应。结果表明：近52a来四川省气温以0.17℃/10a的速率增加,降水量以9.03mm/10a的速率减少,全省气候表现出明显的暖干化趋势。从区域变化看,川西高原气温升高,降水量增加,气候呈暖湿变化趋势,而川西南山地与川东盆地气温升高,降水量减少,气候暖干化趋势明显。四川省3个区域旱涝灾害对气候变化具有不同的响应,川西地区旱涝灾害对暖湿气候的响应表现为向偏涝趋势发展,1990年以前旱涝灾害频次较少,发生周期长,偏旱,1990年以来旱涝灾害的频率与灾害程度均呈加剧趋势,偏涝;川西南和川东地区气候暖干化直接导致了旱灾频率增加,干旱化趋势明显,川西南山地2000年以前偏涝,2000年以后偏旱,川东地区1990年以前旱涝灾害频繁,1990年开始涝灾减弱,旱灾的频率与程度均呈明显加强态势。     

1958-2013年豫南地区极端气温变化特征及周期分析

通过对豫南地区每日气温资料的搜集和整理,运用线性倾向估计法、Mann-Kendall突变检验法、Morlet复数小波等方法对WMO发布的10种极端气温指数随时间的变化趋势、突变年份及周期性进行了分析与研究。结果表明,1958-2013年豫南地区的极端最高气温缓慢下降,极端最低气温呈显著上升趋势,夏季日数、热夜日数、暖昼日数、暖夜日数呈现波动上升,冰冻日数、霜冻日数、冷昼日数、冷夜日数呈下降趋势。极端最高（低）气温、冰冻日数、霜冻日数、夏季日数、热夜日数、冷昼日数、冷夜日数、暖昼日数、暖夜日数都存在30a左右的周期。其中极端最低气温、冰冻日数、冷昼日数、冷夜日数、暖昼日数都存在5a及以下的周期。总体来说,1958-2013年,豫南地区极端天气热指数呈上升趋势,极端天气冷指数呈下降趋势。     

淠河流域汛期旱涝变化的周期性与旱涝等级状态预测

淠河流域汛期旱涝灾害频发,严重影响当地的经济发展和居民生命财产安全。研究汛期旱涝灾害演变规律及趋势对指导区域内科学防灾、减灾、救灾具有重要的现实意义。本文将墨西哥帽小波和叠加马尔科夫链分析相结合探讨淠河流域汛期旱涝的演变规律,并对未来年份进行预测。结果表明,在不同时间尺度上流域汛期具有不同的旱涝演变情景,2003年以来在偏涝的背景下发生洪涝灾害的风险大。近50年来淠河流域汛期旱涝演变的第一主周期为2年,第二主周期为9年。叠加马氏链可以准确预测汛期旱涝等级状态,淠河流域汛期涝年各等级出现的概率均大于相应的旱年等级,重现期短于后者。小波分析为马尔科夫链方法提供趋势和背景,马氏链可以实现中短期汛期年景预测,两者互为补充,互为验证,可以提高预测精度和可靠性。     

江西省汛期降水的变化特征

为全面分析江西的汛期降水量的变化趋势,本文利用小波分析方法研究了赣北、赣中、赣南降水分布的特征和年代际变化,结果显示,赣北、赣中、赣南汛期降水线性趋势呈下降趋势。江西省汛期降水变化包含了多个不同时间尺度的周期变化和演变特征,目前及今后2～3年内赣北、赣中汛期降水呈偏少的趋势,赣南降水有偏少的趋势。利用mann-kendell方法检验了江西汛期降水的突变,赣南汛期降水的突变点发生在1978年。     

1960-2013 年中国东南沿海地区旱涝时空变化特征及其趋势分析

采用气候倾向率、标准化降水蒸散指数(SPEI)和Mann-Kendall趋势分析等气候诊断方法,分析了1960-2013年我国东南沿海地区旱涝灾害的时空变化特征。结果表明:1近54年东南沿海地区气候暖化趋势明显,增温速率从南向北逐渐增加,浙江增温明显高于广东,降水稳定波动,并未表现出明显的线性增长;2近54年东南沿海地区旱涝变化具有明显的阶段性,20世纪60年代以旱灾为主,70年代涝灾频率呈上升趋势,80年代旱涝频次大致相当,90年代旱灾减少,极端涝灾增多,2000-2013年正常年份逐渐减少,旱灾大幅增加;3在空间分布上,东南沿海旱涝频次具有明显的地域分异,旱灾呈现为“南少北多”的格局,广东西南沿海、福建北部以及浙江南部旱灾频次相对较高;涝灾表现出“南重北轻”的格局,雷州半岛,福建建瓯、德化、龙岩等地和浙江东部地区更易发生涝灾;4在空间变化趋势上,历史上旱灾频次较低、涝灾频次较高的华南地区趋于干旱,旱灾频次较高、涝灾频次较低的北部地区趋于湿润;不同地区旱涝变化的季节响应存在差异,粤北以春冬旱为主,闽南以春秋旱为主,浙江北部全年均呈现湿润趋势;5在区域尺度上,东南沿海地区旱涝灾害与气候暖化并不同步,广东气温增幅相对较小,降水变化平稳,区域旱灾频次明显上升;浙江增温幅度最为明显,但是并未呈现干旱化趋势,相反涝灾呈现增加趋势。     

昌都最冷月和最热月气温变化特征

为了解全球变暖背景下昌都气温变化规律及其演变趋势,利用昌都气象观测站1952年至2010年气温观测资料,运用线性倾向估计,M-K突变检验,小波分析等方法对近58a来温度变化的主要特征进行分析。结果表明:昌都平均气温总体上呈上升趋势。年平均气温以0.012℃/a的速度上升,最冷月增温率达0.026℃/a,最热月增温率为0.007℃/a,冬季增暖明显,进入21世纪后升温更为明显。2005年为年平均气温增暖的突变点,且突变显著,1月平均气温突变点为2003年,7月平均气温气温上下波动,无显著变化趋势。昌都年、最冷月和最热月平均气温分别存在着16a、27a和8a的震荡周期,从振荡主周期判断,在大的时间尺度上年及最冷月、最热月气温目前均处于偏暖期。     

黄河上中游地区盛夏旱涝变化及其环流异常特征

利用黄河上中游地区45个气象站1961年-2011年逐月降水资料及NCEP/NCAR再分析资料,分析了其盛夏降水的时空变化及其相关的环流异常特征。结果表明:①该区盛夏降水总体呈下降趋势,1960年代初、1970年代中后期、1990年代为偏涝期,其它时期为偏旱期;②该区盛夏降水的前3种空间分布模态为:全区一致型、南北反向型、东西反向型。根据REOF进一步将该区盛夏降水异常细分为高原东部区、渭河上游区、河套北部区、渭河下游区和黄河源区,各区降水趋势及周期变化存在明显差异;③该区盛夏旱涝变化与500hPa高度场上西太平洋副热带高压、印度低槽、鄂霍次克海高压、中高纬环流形势及100hPa高度场上南亚高压强度和东伸脊点位置密切相关。鄂霍次克海高压偏强与南亚高压东伸脊点偏东可能是导致黄河上中游区盛夏偏旱重要原因。     

拉萨气温和降水变化特征的小波分析

分别用离散和连续的小波变换分析了拉萨最近４４年的气温和降水变化,得出拉萨近半个世纪以来气候变化的一些多尺度演变特征和突变特征,为研究拉萨气候规律和西藏短期气候预测提供了重要依据,同时对小波变换中分析小波能量普与小波系数、小波系数的模的差异进行了比较。最后还讨论了小波分析中应注意的问题及其存在的缺陷。     

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...     

近50年兴安盟最大积雪深度变化特征

文章利用兴安盟1971年—2020年逐日积雪深度资料,采用EOF分析、线性趋势法、小波分析等方法分析了近50年最大积雪深度的时空分布特征,结果表明：兴安盟近50年平均最大积雪深度为10.3 cm;根据EOF分析,前3个特征场累计方差贡献占总方差的72%,第一特征向量场表示兴安盟年最大积雪深度是同时高或同时低的空间特征,解释方差为39%;兴安盟平均最大积雪深度线性变化趋势不显著,增加速率为0.16 cm·(10a)^-1。单站中线性变化趋势最为显著是阿尔山,增加速率为1.14 cm·(10a)^-1;月分布特征十分明显,最早均出现在10月,最晚出现在5月;全盟平均最大积雪深度2 a的周期振荡最强,是最显著周期。     

基于TRMM数据和区域综合Z指数的洞庭湖流域近10年旱涝特征分析

利用洞庭湖流域1999年1月-2008年12月间的TRMM3B43月降水量资料,通过区域综合Z指数的构建,旱涝等级的划分以及降水变差系数的计算,对洞庭湖流域近10年来的旱涝发生特点进行了分析,并通过与流域实测降水数据分析结果的对比,验证了TRMM数据在流域旱涝监测中具有很好的可行性和较高可信度。另外,研究结果显示:①在区域综合Z指数构建过程中,由于考虑了区域降水空间分布的不均匀性,文中的计算方法比通常采用的面积平均法更加符合实际;②TRMM数据格点在流域内均匀分布,可有效刻画流域降水的空间分布。其监测的流域旱涝结果较有限气象站点的监测结果更加真实、可靠;③受季节性季风降水及区内复杂地貌特征的影响,洞庭湖流域旱涝发生较为频繁,平均一年内大约有2.8个月和2.4个月,分别表现为流域性的洪涝和干旱。且总体上,流域性洪涝发生的频率和等级要高于干旱;④洞庭湖流域洪涝发生具有持续时间长的特征。在过去10年间,常常有持续2～3个月,甚至更长的洪涝或干旱发生;⑤洞庭湖流域西北部、西南部以及东南部的旱涝发生几率相对较高,而中部和东部的几率相对较低,尤其是北部湖区的几率最低。     

共和盆地近40年蒸发量的变化特征

本文利用共和盆地共和气象台1961-2000年20cm口径蒸发量资料,对蒸发量的年、季、月变化趋势、年代际变化特征、突变和周期等气候变化进行了分析。结果表明:40年来各季、月蒸发量呈现不同的下降趋势,年蒸发量以45.52mm/10a的倾向率减少,减少趋势主要表现在春、夏、秋三季,其中3、4月份减少趋势最明显。年蒸发量在20世纪60年代为相对偏多期,90年代为相对偏少期,采用累积距平曲线和Morlet小波分析对年蒸发量进行突变检验和周期分析表明,年蒸发量在1976年、1989年发生两次突变,蒸发量变化存在22a、5a和11a左右的周期变化。     

塔里木河流域径流变化特征及其对气候变化的响应

塔里木河是典型的干旱区内陆河，自身不产流，干流水量主要依靠源区河流的补给，本文以塔里木河流域的源流区(出山口以上区域)为研究对象，基于实测水文气象数据运用Mann-Kendall非参数检验、小波分析法和EOF分析法研究历史水文过程的特征与规律，以及区域气候的时空变化特征，分析气候变化对水循环和径流变化的影响。研究结果表明冰川积雪融水是径流的主要补给来源；EOF分析表明源流区内的气温、降水量和蒸发量呈现增加趋势；受冰川调节和区域气温升高的双重影响，年平均径流量多年保持稳定并在近年来有所增加，小波分析表明1990年后在大于15年的时间尺度上进入丰水期；多变量非参数检验表明径流随气温和蒸发量变化较为敏感，月径流量随着气温升高而呈现指数增加的变化趋势，1991年～2002年源区径流量比1956年～1990年增加了6.5%。由于塔里木河流域特殊的地理位置与流域结构，具有河川径流以冰川积雪融水补给比重大的特征，当气温升高1℃径流量相应增加10%～16%，随着气温升高和冰川消融量的增加，径流量也将进一步地增加。     

吉林省露水河地区森林景观格局变化

遥感影像记录的地物信息具有很大的时空延展性,20世纪80年代中期以前传统林业政策在吉林省露水河地区非常盛行,森林经营以采伐为主,从20世纪90年代初开始当地林业经营策略渐趋科学,本文选用研究区1985年及1999年两期遥感影像从景观、类型及斑决3个尺度研究其森林景观格局和斑块变化特征,结果表明:研究区森林景观本底由成熟林转变为中龄针叶林和成熟阔叶林,成熟针叶林受到的破坏最为严重,全区森林景观趋向破碎化,除中龄针叶林外,其它森林景观类型平均斑块变小.区域森林景观要素有部分趋于优化,如森林覆盖率提高了6.37%,中龄针叶林景观类型逐渐占优势,有利于恢复区域地带性植被,大量宜林地绿化成林等.造成这种格局的主要原因是人类对森林产品的采伐,森林群落自身的演替也是造成区域森林景观破碎化的重要因素,但其影响作用较人类活动小,气候变化因素对森林景观变化起促进作用.本文对研究区森林景观格局优化提出了建议.     

基于GIS的浙江省旱涝灾害时空分析

利用浙江省63个气象站点36年（1971-2006年）的逐日降水观测资料,采用正态化Z指数方法计算单站旱涝指标,并利用该数据确定区域旱涝等级,对浙江省的旱涝时间序列进行研究,运用GIS空间插值方法（Kriiging）分析浙江省旱涝的时空分布,其结果表明：时间序列上从70年代开始降水量呈上升趋势,旱涝交替发生,但总体以偏涝为主。在空间分布上多旱区在金衢等内陆丘陵盆地,多涝区常发生在浙西地区。这对防御旱涝和合理开发利用气候资源的对策等方面具有十分重要的意义。     

基于标准化降水指数的云南省近55年旱涝演变特征

21世纪以来极端气候事件频发,其中旱涝灾害对人类影响最为明显。本文以云南省为例,选用标准化降水指数SPI(Standard Precipitation Index)为干旱指标,计算了1958-2012年近55a的29个气象站点5种不同时间尺度上的SPI值,在此基础上分析不同年及季节的旱涝站次比和旱涝强度的变化特征。结果表明:干旱强度在各时间尺度上均呈不同程度增加趋势,春季、秋季、冬季干旱强度及影响范围均呈现增加趋势,夏季干旱的强度和影响范围总体上呈略微下降趋势。雨涝强度在时间尺度上呈下降趋势;夏季雨涝强度和雨涝影响范围呈现略微上升趋势,其他季节均呈现出下降趋势。在当前气候变化背景下,云南省干旱整体上反映对农业生产不利影响加重的态势。研究表明标准化降水指数能够在较长时间系列尺度上很好地反映研究区年际及季节性旱涝变化特征。     

2012年4～7月阿里地区干旱特征研究

文章基于NCEP/NCAR资料,采用自然正交经验(EOF)方法,提取2012年4月～7月北半球500hPa位势高度场,得出其最主要的模态及其时间序列。再利用Morlet小波变换方法对其第一模态时间序列进行小波分析,得出主要影响阿里地区4～7月的大气波动的时间尺度,可分为三个波段(20～30D,30～50D,50～80D),其中,50～80D时间尺度的方差供献值较大。最后利用Butterworth带通滤波器提取出大气中50～80D的波动,得出了主要影响此次干旱过程50～80D的时间尺度波动的振荡信息。主要得出以下结论:影响阿里地区干旱的大气波动以50～80D振荡为主,30～50D和20～30D的波动为辅,在阿里地区表现明显,其次各自又能很好的反映出自身的周期波动。     

利用累积湿润指数分析江淮地区农业旱涝时空变化

提出了一个农业旱涝气象指标一一累积湿润指数。该指标以相对湿润度指数为基础,通过确定不同区域综合农田作物系数对参考作物蒸散量进行订正,并考虑前期旱涝程度对当前旱涝状况的累积影响,从而具有农业意义。用土壤墒情指标对该指标进行分区域旬旱涝等级的确定和检验,其定量符合率为60％-70％,定性符合率为80％．90％。利用该指标分析近30年江淮地区农业旱涝时空变化的结果表明,从多年平均意义上江淮地区农田水分状况能满足作物需求,湿润程度湿润区高于半湿润区。农业旱涝年际变化大,变异率北部大于南部。北部旱涝并存,春旱、夏秋和秋冬连旱频率高,夏季洪涝严重;南部总体湿润,以涝居多,但夏秋干旱频发。在气候变化导致江淮地区降水格局发生变化的条件下,近年来北部夏季洪涝,南部夏秋旱问题突出,值得关注。     

旱涝急转前后无锡北郊污染颗粒物质量浓度变化特征

2010年冬-2011年夏长江中下游地区遭遇了50年一遇的连续干旱,随着6月份江南梅雨季的到来出现了旱涝急转的现象.本文对梅雨前后无锡北郊污染颗粒物质量浓度及变化特征进行了分析.结果发现,持续干旱期间,无锡市的降水量、相对湿度(日照时数月总量)均低于(高于)历史同期平均水平,灰霾天数几乎为历史最高水平.分析期间1月到4月浓度变化不大,均为历史较高水平,五月污染颗粒物浓度开始下降,6月最小.干旱期污染颗粒物浓度从周二逐渐升高、周五达到最大,而后逐渐减小;入梅前期则是周一最大,而后逐渐减小,周四降到最低后周五小幅回升,周六以后又逐渐增大;雨季污染颗粒物浓度最大值则出现在周四,周二至周四逐渐增加,周四以后逐渐减少.不同月份颗粒物质量浓度日变化差异较大,2011年1-4月在早1 0时及晚8时出现两个峰值,5月峰值出现在早上9-10时及晚上9-10时;2011年6-8月没有出现显著的日变化特征.污染颗粒物质量浓度与降水量呈反相关关系,与风速呈反相关关系.     

1961-2010年黄淮海流域旱涝时空变化特征

本文选取标准化降水指数(SPI),以黄淮海流域145个气象站点1961-2010年逐日降水资料为基础,选取旱涝频率和旱涝范围作为评价指标,结合morlet小波分析法和经验正交分解函数(EOF),从时间和空间两个方面对黄淮海流域旱涝变化特征进行分析。结果显示:研究时段内,黄淮海流域气候总体呈暖干化趋势,除中度干旱主周期为10年外,其余各级干旱、洪涝范围的主周期分别为20~25年、25~33年,另外除极度洪涝外,其余各级旱涝的突变年份均在1977-1978年左右;空间上,流域内洪涝频率总体上低于干旱频率,在大尺度气候异常影响下,黄河、海河流域旱涝变化基本同步,淮河流域与其它两流域旱涝变化相反。此外,受纬度和季风气候等因素的综合作用,流域内旱涝变化呈纬向分布特征。