近50年东江流域极端降水事件变化特征

基于东江流域1960年-2009年逐日降水数据资料,运用Mann-Kendall非参数检验、滑动T检验和Morlet小波分析法,分析了近50年来东江流域极端降水事件的时空变化特征.结果表明,东江流域极端降水指数的多年平均值及变化趋势的空间分布存在明显区域差异.极端降水指数增幅较大的区域位于流域下游,以增城为中心的地区升幅尤为明显,流域上、中游地区变化幅度相对较小.近50年来,整个东江流域极端降水指数未表现出明显的变化趋势,除连续湿日数外,其他极端降水指数仅呈现出弱的上升趋势.东江流域的极端降水与年降水量密切相关.流域极端降水指数的突变特征并不一致,5日最大降水量、强降水日数、连续干日数及连续湿日数分别在1984年-1985年、1973年、2005年和1978年前后发生突变.近50年东江流域极端降水事件变化,普遍存在着22～23年左右的主周期和7～8年左右的次周期.     

1962-2012年西南地区极端降水事件的时空变化特征

基于西南地区90站1962-2012年逐日降水数据,采用百分位阈值法定义极端降水事件,用MannKendall秩次相关法,反距离加权插值法对西南地区的极端降水事件进行了时空变化分析。结果表明:1日最大降水量从东部的103~118mm减少到西部的25.4~46.7mm,极端降水比率从东部的39%~43%减少到西部的23%~25%。极端降水量、极端降水强度和5日最大降水量则分别从东南的508~610mm、55~64mm/d和158~190mm递减到西北的118~220mm、17~28mm/d和53~85mm。该区1日最大降水量的变异系数最大,达39%,其次为极端降水量、极端降水强度、5日最大降水量、极端降水比率,极端降水日数最小为18%;各极端降水事件因子的值均属较强变异,说明西南地区内部极端降水事件差异性较大。近50年呈上升趋势极端降水事件中,1日最大降水量、极端降水强度和极端降水比率所占比例分别达60%、64%和61%,其中呈显著上升趋势站点所占比例分别达12%、10%和13%;极端降水日数下降趋势和显著性下降趋势站点所占比例分别为52%和4%。西南地区近50年极端降水事件总体呈上升趋势,但显著性不高;这和海温异常变化和复杂的地理环境有较大关系。     

1960年至2012年黄河流域极端降水时空变化

利用黄河流域1960-2012年76个气象台站53a的逐日降水资料,应用趋势分析法、小波分析法、Mann-Kendall 突变分析法、反距离加权法,研究极端降水时空变化。结果表明：①时间上,极端降水量、降水频数、降水强度倾向率分别为-0.64mm/10a、-0.0079d/10a和-0.078mm·d^-1/10a,仅有极端降水比率表现为增长趋势,倾向率为0.49%/10a。极端降水量、降水频数、降水比率的突变时间不明显,而极端降水强度在1967年存在明显突变。极端降水指数均存在有28a和17a两个主振荡周期。上、中和下游极端降水量趋势变化发生转折的时间分别为1982年、2000年和1974年,UF与UB曲线均存在有多个交点,但都不是突变时间点;②空间上,黄河流域极端降水量由西北至东南呈阶梯式增多趋势,极端降水频数由流域北部向南部逐渐增大,极端降水强度和降水比率呈由西向东逐渐递增的规律。53a来,黄河流域极端降水量在流域西部、北部和西安周边地区呈不断增加趋势,极端降水频数在流域西部和北部地区具有增加态势,极端降水强度增加的区域主要分布在西宁和兰州周边以及银川—西安一带,极端降水比率整体呈增加趋势。     

昌都市极端降水事件的时空变化特征

利用昌都市1980~2014年7个站点逐日降水资料,以第95个百分位值确定了不同站点的极端降水阈值,对昌都市极端降水事件的时空分布特征进行分析。结果显示:昌都市极端降水阈值为13.9~19.1mm,年极端降水量为65.7~158.3mm,极端降水频数为3.3~7.6d,极端降水强度在18.4~25.0mm·d-1,空间上基本由北向南呈"高—低—高"分布。近35a丁青、类乌齐、八宿和左贡极端降水量、频数和降水强度都趋于增加;洛隆都表现为减少;昌都极端降水量和降水强度趋于增加,频数减少;左贡极端降水频数增加,而降水量和强度都减少;就全市平均而言,极端降水量、频数和强度都整体增加。极端降水量和极端降水频数都存在准2a、准6a和准12~13a震荡周期,且周期分布极为相似;极端降水强度存在准3a、准9a和准15a震荡周期,准3a周期存在与整个分析时间序列中,准9a周期存在于90年代后期,而准15a周期在20世纪80年代至21世纪最初几年表现较为明显。     

中国极端降水事件的变化

本文选取中国1953~2007年192站的逐日站点降水资料,研究了我国极端降水的趋势变化以及出现频数的的空间分布特征.?得出以下结论:我国年总降水量由东南沿海向西北内陆递减,持续1d、2d的极端降水事件占总频数的多数,持续3d以及以上的极端降水事件很少。就其贡献比例来说,干旱少雨的西部地区贡献率较高,东南沿海等常年多雨区贡献率则较小。     

1961-2013年山西省极端气候事件时空演变特征

利用中国气象局整编的山西18个台站1961-2013年的逐日气温、降水数据,采用极端事件定义方法和Mann-kendall突变检验等方法,计算与植被生长的水热条件与寒旱灾害直接相关的极端气候事件指数,分析1961-2013年山西省极端温度和降水气候事件的时空演变特征。结果表明,研究区极端温度事件的发生频率与持续时间在前30年呈平稳态势,20世纪90年代后变化迅速。表征极端低温事件的霜日日数(FD0)、冷昼日数(TX10P)、冷夜日数(TN10P)、冷持续指数(CSDI) 等指数均呈现下降趋势,而表征极端高温事件的夏日指数(SU25)、作物生长期(GSL)、暖昼日数(TX90P)、暖夜日数(TN90P)、热持续指数(WSDI)则均呈上升趋势。极端降水指数除普通日降水强度(SDII)和持续干燥指数(CDD)外均呈下降趋势,表明该地降水总量略有减少,但降水强度和持续干燥指数却有所增加。与极端高温事件发生频率的加剧出现在90年代初不同,表征强降水事件发生频率和强度的极端降水指标的显著变化发生在70年代。在空间尺度上,与温度相关的极端气温指数呈现出由南向北递减的分布规律,冷、暖系列指数表明晋南地区最高,晋北地区最低。与降水量相关的极端降水指数也呈南高北低的规律,最近一个时段的强降水事件有所增加。     

黑龙江省1967年至2007年极端气温与降水综合强度的时空特征分析

利用黑龙江省73个气象站1967年-2007年的逐日气温和降水量资料, 基于极端气候事件综合强度模型方法, 分析了黑龙江省极端气温与降水事件的时空变化特征。研究表明:①极端高温事件综合强度在年代际变化上夏与秋季总体呈增强趋势, 20世纪90年代后增强更为显著。极端低温事件综合强度在年代际变化上春与冬季总体呈明显减弱趋势, 其中冬季减弱趋势较显著;②极端降水事件综合强度在年代际变化上春秋两季呈减弱趋势, 夏冬两季呈增强趋势, 其中秋季减弱较显著, 冬季增强较显著;③极端高温事件综合强度夏秋两季影响较重区域为松嫩平原西部和三江平原地区;极端低温事件综合强度春冬两季影响较重区域为三江平原地区、牡丹江地区北部和哈尔滨地区西北部;④极端降水事件综合强度春秋两季从西到东递增, 夏季中部地区较强, 冬季中部与东部地区较强;四季综合强度影响较重区域为大兴安岭最北端的漠河县、小兴安岭地区、三江平原东部边缘局部区域和牡丹江半山区。     

福建省极端降水时空变化特征及其环流因素分析

利用福建省22个气象观测站1961-2013年逐日降水量实测资料,应用趋势分析法、Mann-Kendall突变分析法、小波分析法、点值法和相关分析法,分析了极端降水的时空变化特征及其环流因素。研究结果表明:(1)在时间尺度上,福建省极端降水整体上表现出增加的趋势,其中SDII、R50mm和CWD存在明显的突变现象,突变时间分别在1994年左右、1995年左右和1998年左右;各极端降水指数普遍存在着2~3a、6~8a的短周期和10~12a的中周期;(2)在空间尺度上,极端降水受海陆位置、纬度位置影响存在明显的空间差异,具体表现为PRCPTOT变化趋势由东部沿海向西部内陆减小;(3)随着季节变换,影响或登陆福建省台风数、副热带高压带的强度引发明显的环流季节变化对福建省极端降水产生重要影响,福建省在850hPa和1000hPa位势高度差值均存在负的低值中心,有利于极端降水事件的发生。研究结果为未来福建省的极端气候变化趋势预测、福建农业气象灾害影响预估、决策提供参考。     

近50年嘉黎极端降水事件的变化特征

利用嘉黎气象站点1961～2012年逐日降水量资料,分析了其极端降水事件的变化规律.结果表明:近52年嘉黎RX1day、CDD和R99呈减少趋势,其他极端降水指数都表现为增加趋势,以R10mm、CWD和PRCPTOT增幅显著,增幅分别为0.89d/10a、0.75d/10a和15.64mm/10a.在时间转折上,CDD的突变点时间较早,从1971年开始;R10mm和PRCPTOT的突变点发生在1985年,CWD的突变点在1998年.     

锡林郭勒盟极端气候事件对气候变化的响应研究

利用锡林郭勒盟1958年~2013年的9个气象站点数据分析了气候和极端气候事件的变化特征及其极端气候事件对气温和降水的响应,结果表明:极端气候事件对气候变化有很大的贡献。极端降水对降水的年际响应关系明显好于极端气温对气温的响应关系。其中极端最低气温对平均气温的贡献大于极端最高气温的贡献,降水强度对降水量的响应也明显好于日最大降水量的响应,而且极端气候对气温和降水的响应都存在明显地域差异。     

河西地区1960年至2011年不同级别降水日数和极端降水事件的变化特征

选取河西地区13个气象站点1960年-2011年逐年日降水资料,计算河西地区极端降水阈值,分析了河西地区极端降水的时空变化特征,并对未来变化特征进行了预测.结果表明:①各量级的降水日变化不尽相同,其中以小雪日的增加和微雨日的减少最为显著;②各极端降水指数均呈增加趋势,在20世纪60年代增加幅度大;③在0.05的置信度下,极端降水指数在1966年发生突变现象,突变之后极端降水指数向增多趋势转变;④极端降水指数在不同的时间序列存在长短不同的周期振荡,同时在不同时间尺度上所反映的极端降水指数的偏多和偏少结构不一样;⑤在空间分布上,极端降水指数的变化趋势存在较大的区域性差异,由河西西北向东南呈增加趋势,表明极端降水的分布是与所处的气候带有关的,季风可能是引起其变化的主要原因;⑥Hurst指数表明未来降水日数与过去趋势一致,但以小雪日(增加)和微雨日(减少)的持续强度最显著;极端降水指数中,R95极端降水量和最大5天连续降水量未来变化趋势和过去一致,但持续强度不大,R99极端降水量和最大1天降水量未来变化趋势不明显.     

1963-2012年青藏高原东缘极端气温变化特征及趋势

利用1963-2012年青藏高原东缘23个站点逐日最高气温、最低气温及日平均气温资料,选取11个极端气温指数,采用线性倾向估计、曼-肯德尔（Mann-Kendall）突变检验及小波分析法对该区域近50a极端气温的时空变化趋势进行分析,结果发现：①年内日最高气温、年内日最低气温、夏日日数、暖昼日数、暖夜日数及生物生长季的变化均为上升趋势,结冰日数、霜冻日数、冷昼日数、冷夜日数及气温日较差的变化均为下降趋势;②三个区域的极端气温指数空间差异明显,且极端高低温、冷暖指数及昼夜指数的变化趋势呈现一定的不对称性;③各个极端气温指数在不同的年份发生了突变,且存在13a左右的震荡周期。     

用聚类分析方法对西藏降水区域划分及其应用探讨

利用1980—2006年共27a逐日降水资料计算西藏地区38个气象观测站之间的相似综合指标，再应用系数聚类法进行降水区域的划分，将西藏全区共分成13片。并通过对2007年1月1日至8月26逐日降水量进行统计分析，结果发现：这种区域划分与实际降水区域配合较好，符合实际天气意义。同时这种降水区域划分在西藏地区短期降水预报和地质灾害分析预报中具有较好的应用前景，值得深入探讨。     

丹东地区极端降水事件的水汽来源和环流特征

采用1960年—2020年NCEP/NCAR再分析资料,NOAA海表温度资料,以及丹东地区4站逐日降水资料,分析了丹东地区极端降水事件的水汽来源及其与大气环流和海温的关系。结果表明：丹东地区夏季极端降水事件水汽来源主要由江淮、江南、淮南和渤海、黄海、东海的水汽随低空急流输送到丹东地区;来自南支西风带低槽前部的西南气流和南海中南半岛上空的转向气流孟加拉湾的水汽;来自西太平洋日本海的水汽沿副高边缘的输送。另外,丹东地区强烈的上升运动,为降水提供了必要的动力条件。丹东地区的极端降水事件与海温有关,与中赤道附近大西洋、北太平洋海温具有正相关关系,与东太平洋,印度洋、北冰洋海温具有负相关关系。     

安顺地区1961～2013年不同等级降水日数变化特征

利用安顺市6个气象站1961~2013年逐日降水资料,采用线性趋势法和Mann-Kendall检验法对安顺53年不同等级降水日数的变化特征进行了分析,结果表明:1)安顺地区除暴雨日数变化趋势不明显外,年均降水日数及其他等级降水日数均为减少趋势,以中雨日数减少趋势最为显著。2)安顺地区年均降水日数减少趋势显著,突变年份为2001年,小雨日数在2000年发生突变,中雨日数2003年发生突变,微量日数、大雨日数和暴雨日数无明显突变年份。3)安顺地区降水日数空间分布均匀,各地区不同等级降水日数相差较小并且降水日数总体以减少趋势为主,其中安顺城区为安顺市各地区中降水日数减少趋势最为明显。     

西藏地区灾害性极值降水的时空分布特征

本文根据西藏地区1971—2000年的汛期逐日降水资料，分析汛期极值降水日数、一日最大降水量、极值降水指数、极值降水量等极值降水统计特征时空分布规律，得出了一些有意义的结论。     

近60年乌兰浩特市高温天气统计特征

利用1961年—2020年乌兰浩特市逐日最高气温资料,分析了近60 a乌兰浩特市高温日数、极端高温、高温热浪事件的变化趋势及特征。结果表明：近60 a来乌兰浩特市年均高温日3.1 d,年高温日数以0.6 d/10 a的速率增加;极端高温为42.5℃,极端高温以0.3℃/10 a的速率增加,几乎所有的强危害性高温日均出现在21世纪;高温天气、高温热浪事件主要出现在6月—7月,近10 a高温日和高温热浪事件呈显著增多趋势;利用高温热浪有效积温法对高温热浪事件进行评估,1997年6月的高温热浪事件为历史上最强的高温热浪事件。     

1961-2013年东北三省极端气候事件时空格局及变化

东北三省是中国重要的商品粮基地。本文基于东北三省1961-2013年71个台站逐日气温、降水资料,选取了“欧洲地区极端事件统计和区域动力降尺度”（STARDEX）项目提出的57个极端指数中的8个核心指数,分析和揭示东北三省极端气候事件的空间格局及变化,研究结果可为降低东北三省自然灾害对农业生产的影响,以及制定应对气候风险的策略提供依据。研究结果表明：①年和四季的高温阈值、低温阈值与最长热浪天数均随时间呈现波动上升趋势,年和春、秋、冬季的霜冻日数随年际表现为下降趋势;②东北三省西南地区易发生极端高温事件,北部易发生极端低温事件。同时北部亦是年和春、秋霜冻日数的高值分布区,且高温热浪的天数相对较长（高温热浪的季节）;③年和秋季强降水阈值随时间呈现波动下降趋势,而春、夏和冬季强降水阈值呈现波动上升趋势;年和春、夏、冬季强降水比例和强降水日数亦随年际呈现波动上升趋势,秋季强降水比例和强降水日数则表现为下降趋势;年和春、秋、冬季的持续干期呈现下降趋势,夏季呈现上升趋势;④东南部是极端降水事件的高发区,夏季与春季、秋季为极端降水事件易发的季节,极端事件增多,且向西部蔓延。年与四季的持续干期的分布均呈现西长东短的特点。     

浙江省极端温度事件及其对区域气候增暖响应的分析

利用浙江省24个气象站1960至2008年逐日温度资料,建立能较好反映极端温度事件的四类指数序列,分析浙江省极端温度事件变化特征及其对区域气候增暖的响应。结果表明,浙江省极端温度事件有明显的区域性特征,近几十年来,各区域极端暖日和极端暖夜指数表现出一致的增长趋势,而极端冷日和极端冷夜指数则呈现减少趋势,相对而言极端暖日和极端冷夜指数变化趋势更为明显,且在90年代初为极端温度指数变化的一突变期。在考虑未来气候变暖的背景下,极端温度指数均有不同程度的响应。     

长江三角洲地区昼夜降水变化及其差异

厘清长江三角洲(长三角)地区昼夜降水变化规律有助于加深当地降水特征、过程和机制的理解。基于长三角地区202个气象站1973—2017年昼夜降水资料,详细分析了该地区昼夜降水时空变化特征。结果表明：(1)年尺度上,日总、白昼、夜间降水均表现为由南向北递减;降水昼夜差异区域性特征明显,南部白昼降水显著多于夜间降水,而北部情况相反,且昼夜差异较大地区多对应复杂下垫面。降水昼夜差具有明显的季节性差异,春、夏季明显,其中以夏季最大。(2)整体而言,年和各季节(除春季)的日总、白昼、夜间降水均呈不同程度增加趋势,以夏季增加最为明显。年、秋和冬季的日总降水变化由夜间降水主导,春、夏季则由白昼降水主导。(3)夏季极端降水大值区位于浙江东南沿海和安徽西南部山区,且长江以北(南)的极端降水以夜间(白昼)降水为主导。夏季极端降水以增加趋势为主,其中长三角南部和北部的极端降水变化分别由白昼和夜间降水主导。