济南市区暴雨特征分析

本文利用济南市区地面气象观测站和区域自动站逐日降水资料,分析了市区暴雨的年际变化、月际变化、日际变化以及区域分布特征。结果表明:1951-1990年济南市区平均暴雨日数随年代变化呈先升后降的趋势,1981-2014年济南市区平均暴雨日数随年代变化同样呈先升后降的趋势,波动周期均为30年;最大日降雨量随年代呈"增-减-增-减"的波动变化;市区暴雨主要出现在盛夏7~8月,最大日雨量出现在7月,其次是8月;春季、夏初和8月的暴雨大多出现在夜间,7月暴雨最多出现在白天,秋季暴雨大多出现在08时前后;市区自动站暴雨随年份呈"先升后降"的变化趋势;市区自动站最大日雨量出现在7月,其次是8月或5月;市区自动站暴雨分布不均,最多出现在交通学院,其次是市政府,最少出现在热电公司。     

安徽省霾时空分布特征分析

利用安徽省78个气象台站1971～2010年能见度和相对湿度资料，统计出历年各站霾发生日数并分析其时空分布特征，通过历年霾日数变化趋势、EOF分析等方法对安徽省近40 a霾的气候变化特征进行分析。结果表明：安徽省霾日数存在显著的增多趋势；霾高发期在秋冬季，1月更是一年中霾发生最多的月份；5～6月是霾发生的次高峰，6月的极重霾为全年中最多；白天出现霾的几率高于夜晚，早上8时是一天中最容易出现霾的时刻。安徽省霾年平均日数的空间分布很不均匀，平原多于山区，主要城市及周边地区的年平均霾日数较多，山区很少；沿淮淮北的极重霾日数最多。2007年前后霾的年平均日数达到40 a来的最高值。霾日数EOF前4个模态累积方差贡献为793％,说明安徽省绝大部分地区霾日数随年代的变化都是呈增长趋势；时间系数表现为明显的年代变化，以3～4 a周期震荡增长为主     

河北廊坊地区霾天气特征分析

利用1975–2012年廊坊地区5个站的气象观测资料,分析廊坊地区霾天气的时空变化特征以及霾天气时的气象要素特征。结果表明:单站霾出现的频率最高达41.5%,年均霾日固安站最多为72.3天,廊坊市最少为55.7天;廊坊市区霾日呈明显的增加趋势,文安、固安呈下降趋势,霸州、三河变化趋势平稳;霾天气的高发月是11月、12月,霾最少月是5月,霾天气的高发季节是秋、冬季,春季霾最少;08时霾天气发生频率最高;霾天气发生时气象要素变化特点为,能见度一般在5.0-10km,风速在0.0-3.0m/s,相对湿度在60%-90%之间。     

上海霾气候数据序列重建及其时空特征

利用上海11个气象站点1960～2008年日均相对湿度、能见度以及天气现象资料,重建了上海近50a霾气候数据序列,并从时间和空间两个方面分析了上海霾日数的气候特征和变化规律。结果表明,上海霾气候数据序列重建值与报表记录值之间变化形态存在着较好的一致性,重建值较记录值偏高。1960～2008年,上海霾日数以9.7d/10a的线性趋势显著增加,2002年以后霾日数总体上呈减少趋势。上海多年平均霾日数以冬季最多而夏季最少。近50a,上海霾日数呈现出西南部最多-市区较多-东北和东南部最少的空间分布,霾日数的空间变化趋势则表现为西南部增加较多而东部增加较少。1981～2008年,上海霾日数在西部和南部都增加,东部则减少。     

1961~2013年长江三角洲地区霾日季节特征及变化分析

选取长江三角洲146个观测站1961~2013年的地面观测资料,分析了霾日季节性的年际、年代际长期变化及空间分布规律。结果表明,长江三角洲霾多发时段随年际增长逐渐由冬季蔓延至春季,秋季和夏季。长三角平均霾日的季节变率从60~70年代的72.5%~78.5%,80年代跌至61.2%,到90年代跌至55.3%,而在本世纪的13 a低达52.3%,体现了长三角霾日变化季节性的年代际特征,即近53 a季节差异在不断减小,霾趋于常年化发生。霾日季节性的空间分布及年际变化特征还表明:近53 a长三角霾日呈持续上升趋势,1980年以前的2个年代增长缓慢,并维持低霾日水平,尽管1980年以后仍然增长缓慢,但维持多霾日的较高水平。霾日高发区域主要集中在南京-镇江一带、上海西南部地区、湖州-杭州-绍兴-金华一带、宁波西北部地区,高值中心依次为金华西北部兰溪市的70.2 d,江苏南京市的 40.0 d,上海金山的38.0 d以及宁波余姚市的35.5 d。长三角中部的霾日年增长率整体低于南部和北部地区,江苏中部及南部、浙江南部及东部沿海、安徽东南部地区是霾日年际增长高值区。长三角霾日年际变化趋势以夏季增长率最高,其次是秋季、春季,冬季霾日年际变化趋势普遍增长率最低,近53 a来长江三角洲大部分地区出现了霾日季节性差异变小的季节性变异特征。     

上海霾气候数据序列重建及其时空特征

利用上海11个气象站点1960～2008年日均相对湿度、能见度以及天气现象资料，重建了上海近50 a霾气候数据序列，并从时间和空间两个方面分析了上海霾日数的气候特征和变化规律。结果表明，上海霾气候数据序列重建值与报表记录值之间变化形态存在着较好的一致性，重建值较记录值偏高。1960～2008年，上海霾日数以97 d/10 a的线性趋势显著增加，2002年以后霾日数总体上呈减少趋势。上海多年平均霾日数以冬季最多而夏季最少。近50 a，上海霾日数呈现出西南部最多 市区较多 东北和东南部最少的空间分布，霾日数的空间变化趋势则表现为西南部增加较多而东部增加较少。1981～2008年，上海霾日数在西部和南部都增加，东部则减少。〖     

1970~2009年安徽省大雾气候特征分析

为了弄清安徽省大雾时空演变规律,利用安徽地面气象站1970~2009年40a的气象观测资料,对安徽省大雾的气候特征进行了系统的分析。研究发现安徽省大雾具有显著的年代际、季节性和区域性变化特征,结果表明:(1)年代际变化,安徽省雾日数在80年代达到最高,由于城市发展和气候变化的影响,雾日数不断减少。同时,雾生时间年代际变化不大,而雾消时间则不断后延,直接导致雾的持续时间不断增加,40a间雾的持续时间增加将近1h;(2)安徽省大雾四季特征分明,空间分布不均。冬季是安徽大雾的高发期,大雾日数最多,持续时间最长,雾中最小能见度最低,雾的影响最为严重。在夏季,大雾日数最少,持续时间最短,雾中最小能见度最大,雾的影响最弱;(3)空间分布上,皖北和皖南山区雾日数和雾的持续时间都较长,雾中最小能见度都较低。而在中部地区则相反,雾的影响较弱。     

长江三峡库区极端大雾天气的气候变化特征

为了进一步认识长江三峡库区大雾天气特征，采用线性趋势估计和Molet小波分析方法，研究了库区持续12 h以上和连续3 d以上极端大雾天气气候变化特征，探讨了库区蓄水后大雾天气气候变化的原因。结果表明：三峡库区年平均雾日数呈弱的下降趋势，存在准8、18、32 a的年代际周期振荡。持续12 h以上和连续3 d以上大雾天气有明显增加趋势，分别存在准10、17、32 a和准12、32 a的年代际周期振荡。在蓄水后，库区西段年平均雾日数明显减少、东段略有增加，持续12 h以上大雾年平均日数变化不大，连续3 d以上大雾年平均日数明显减少。库区年平均雾日数的总体减少在很大程度上是受全球气候变暖以及城市化共同影响的结果，没有证据说明三峡库区蓄水对大雾天气有明显影响。     

近53年宜昌市霾的演变特征及气象因子诊断

利用1955～2007年宜昌地面观测站相对湿度、能见度资料，2001～2007年08时高空探测规定层气温资料，在对霾记录进行订正处理的基础上，研究了霾天气的气候特征以及霾与地面风向风速、地面气压场、地面气温、连续不降水日数以及高空逆温层、等温层的关系。结果表明，宜昌霾天气从70年代中后期开始迅速增加，从80年代至今每年的霾日数基本在125 d以上；冬季和初春是宜昌霾天气多发的季节，尤其是1、12月几乎有一半的时间会出现霾；5～9月降水季节由于雨水的冲刷作用，宜昌霾天气出现的较少；气压场的减弱、地面气温的增加等气象因子有利于霾天气的出现；连续无降水日数比较多的月份，对应地该月的霾日一般也比较多。同时，研究也初步揭示了近些年宜昌霾日增多除了与城市工业快速发展、生态环境遭到破坏，从而使滞留在空气中的污染物增多有关外，还与宜昌静风多、风速小，低空常存在逆温层、等温层的气候特点，以及宜昌的盛行风方向多化工企业这些因素有关.     

上海高温和低温气候变化特征及其影响因素

基于上海11个气象站逐日最高、最低气温、降水资料和西太平洋副热带高压(简称副高,下同)环流指数,分析了上海夏季高温和冬季低温的气候变化特征及其影响因素.结果表明,1873～2007年,上海高温日数表现为少-多-少-多的年代际变化,低温日数则表现为多-少的年代际变化.2001～2007年,上海年均高温日数、各级高温过程数和高温过程日数都最多,低温日数、低温过程数和低温过程日数都最少.1960～2007年,上海每年高温日数与当年夏季副高面积和强度指数显著正相关,低温日数与当年冬季副高面积和强度指数显著负相关.降水对上海极端气温有一定的缓解作用,上海高温日数与夏季降水量弱显著负相关,低温日数与冬季降水量显著负相关.上海高温过程数受城市化影响较大,其时间变化具有明显的城郊差异,低温过程数则受城市化影响较小.     

上海高温和低温气候变化特征及其影响因素

基于上海11个气象站逐日最高、最低气温、降水资料和西太平洋副热带高压(简称副高，下同)环流指数，分析了上海夏季高温和冬季低温的气候变化特征及其影响因素。结果表明，1873～2007年，上海高温日数表现为少-多-少-多的年代际变化，低温日数则表现为多-少的年代际变化。2001～2007年，上海年均高温日数、各级高温过程数和高温过程日数都最多，低温日数、低温过程数和低温过程日数都最少。1960～2007年，上海每年高温日数与当年夏季副高面积和强度指数显著正相关，低温日数与当年冬季副高面积和强度指数显著负相关。降水对上海极端气温有一定的缓解作用，上海高温日数与夏季降水量弱显著负相关，低温日数与冬季降水量显著负相关。上海高温过程数受城市化影响较大，其时间变化具有明显的城郊差异，低温过程数则受城市化影响较小。     

近50年长江中下游地区日照时数的时空特征及其影响因素

利用1961～2010年长江中下游地区93个站日照、降水、云量和风速资料,采用气候倾向率、突变检测和相关分析等方法,研究了长江中下游地区年、季、月日照时数的时空特征及其成因。结果表明,长江中下游地区年、季、月日照时数空间分布均呈东北多西南少的分布形式,夏季最多,其次为秋、春与冬季。近50 a长江中下游地区年日照时数普遍显著减少,区域平均减幅为682 h/10a,多于同期全国平均减幅,明显的年代际转折发生在20世纪80年代初期。年日照时数异常偏多出现在1963年和1971年,但未出现过异常偏少年。各季的日照时数也都是负趋势,夏、秋、冬3季减少显著,夏季减少最多也最明显,其次依次是冬季、秋季和春季。近30 a年及夏、秋、冬 3季日照时数减幅缩小,春季则转为以147 h/10a的速率在增加。除湖北中南部、湖南北部、江西北部、安徽北部和浙江东南部年日照时数在20世纪80年代有明显突变外,其他站点的年日照时数没有明显的突变。长江以北地区年日照时数减少与降水量增加和平均风速减少有密切关系,而在长江以南地区低云量的增加作用也非常重要     

基于GIS的聊城市雷暴日数时空变化特征

利用196l~2013年聊城市辖区内8个国家基本气象站的雷暴观测资料,统计分析聊城市53a的雷暴日数的月、季、年际变化特征、雷暴初终日变化趋势以及各阶段变化分布。结果表明:聊城市53a来年均雷暴日为43.5d。年内月雷暴日数变化曲线呈单峰型,峰值出现在7月。全年雷暴日数主要集中在4~9月份,占年雷暴日数的97%,四季中雷暴日数出现的高峰则集中在夏季,其雷暴日数总和占全年雷暴日数的74%。冬季则很少出现。且区域年平均雷暴日数呈现出平均以3.76 d/10a的趋势减少。年雷暴日数最多为68d,最少的仅有28d。全年雷暴的分布以茌平最多,其次是西北部临清和西部的冠县,东南部的东阿最少。该研究为聊城市雷暴的监测预测、评估以及开展防雷检测防灾工作提供了科学依据。     

日照市霾的变化特征及其影响因子分析

为了有效防治环境污染并为开展霾的预报提供重要依据,利用日照市1961-2014年地面气象观测资料,分析了日照市霾的变化特征,并对霾日的能见度、相对湿度、风速和24小时变压进行了分析。结果表明:近54年来日照市霾的日数整体呈现波动上升趋势,在20世纪60年代、90年代的中前期没有观测到霾,2013年以来霾日显著增多。日照的霾天气冬春季多,秋夏季少,而且主要以轻微霾为主。适当的湿度条件,风速小于3 m/s以及负的24小时变压最有利于霾的生成和维持。     

秦岭南北潜在蒸散量时空变化及突变特征分析

根据秦岭南北54个气象站1960～2011年逐日数据,利用FAO Penman Monteith公式计算出各站的潜在蒸散量（ET0）。采用样条曲线插值法（Spline）、气候倾向率、Pettitt突变点检测、相关分析等方法对该区ET0的时空变化特征以及影响其变化的气象要素进行了分析。结果表明：（1）研究区多年平均ET0为9642 mm,空间分布呈东高西低格局。各分区按其大小排序为秦岭以北>秦岭南坡>汉水流域>巴巫谷地。四季ET0分布特征与年尺度上的结论基本一致,4个季节按其大小排序为夏季>春季>秋季>冬季;（2）近52 a ET0下降的站点占本区站点总数的比例排序为汉水流域>秦岭南坡>巴巫谷地>秦岭以北,秦岭以南的广大地区相对于秦岭以北ET0下降更明显,春季大部分（78%）站点ET0上升,夏季绝大部分（91%）站点显著下降,秋季和冬季变化趋势不明显;（3）年尺度和春季ET0突变点集中出现在1979～1981年和1993年,夏季85%的站点发生了突变,其中89%发生于1979年,秋季和冬季的突变特征无明显规律可言;（4）夏季降水与潜在蒸散量变化趋势的空间分布整体上呈相反趋势,呈相反趋势的站点占站点总数的70%,秋季则达到76%。23个站点中绝大多数ET0与日照时数、最高气温、平均气温和平均风速呈显著水平（P<001）的正相关关系,相关系数排序为日照时数>最高气温>平均气温>平均风速。风速和日照时数的降低是导致秦岭南北ET0减少的主导因素,风速和日照时数的下降导致夏季和冬季ET0减少,气温上升导致春季和秋季ET0增加或整体保持稳定     

近几十年三峡库区主要气象灾害变化趋势

利用三峡库区33站1961～2006年逐日降水量、平均气温、最高气温、雾、雷暴资料，分析了库区干旱、洪涝、连阴雨、高温、雾、雷暴主要气象灾害的变化趋势。统计结果表明：近46年来，三峡库区平均年干旱日数呈不明显的增加趋势，春、夏、冬季干旱日数的年际间基本没有变化趋势，但秋季干旱日数年际间有明显的增多趋势，增多速率为41 d/10 a；春、夏季雨涝日数变化趋势不明显，秋季雨涝日数有微弱的减少趋势；三峡库区年平均连阴雨过程次数有微弱的减少趋势，连阴雨日数的减少趋势较明显；近34年三峡库区年雷暴日数呈明显减少趋势，减少速度为29 d/10 a；库区平均年雾日数没有明显变化趋势,但1999年以来减少趋势明显；近46年三峡库区平均年高温日数、危害性高温日数有微弱的减少趋势，平均年极端最高气温均没有明显变化趋势。     

1961～2018年河南省暴雨初终日和暴雨日数的时空变化规律分析

利用1961～2018年河南省111个气象站逐日降水资料,采用气候倾向率、相关分析和多元逐步回归等数理统计方法,分析了河南省暴雨初终日和暴雨日数的时空变化规律。结果表明:(1)河南省各站平均暴雨初日为5月19～7月16日,最早暴雨初日为1月28日～5月25日,均由南向北明显推迟,由西向东明显提前,由平原向山区明显推迟。(2)河南省各站平均暴雨终日为8月5日～8月30日,最晚暴雨终日为9月9日～11月29日,均由南向北明显日期提前,由西向东明显推迟,由平原向山区最晚暴雨终日明显提前。(3)河南省各站年平均暴雨日数为0.7～4.3天,由南向北明显减少,由西向东明显增多,由平原向山区明显减少。(4)河南省平均暴雨初日和平均暴雨终日均有提前趋势,气候倾向率分别为1.2和0.2 d·(10 a)~(-1);平均暴雨日数呈阶段性变化,特别是2000年以后呈明显减少趋势;各站暴雨初日、暴雨终日和暴雨日数的气候倾向率分别在-9.3～9.3、-2.4～5.4和-3.0～3.2 d·(10 a)~(-1)之间,但仅有少数站点通过显著性水平检验。     

无锡城市化对气象要素的影响

近20a来,无锡城市化和工业化发展较快,建成区面积显著增加,耕地面积锐减;能源消耗量、汽车拥有量以及工业废气排放量逐年增加。利用1955~2012年无锡市气象资料,对无锡市近60a来的气候变化特征进行分析,并讨论了气候变化特征对城市化的响应。结果表明:(1)近60a来无锡市平均气温、最高和最低气温、极端最高和最低气温都呈上升趋势,高温日数逐年增加,且1980年后尤为明显,低温日数减少,气温日较差减小。(2)年平均相对湿度呈下降趋势,2000年以后下降明显,年平均相对湿度≤75%的年份有10a,全部都出现在2002年后。年平均降水量变化不大,小雨频次减少,雨量区域性分布不均匀;极端降水年增加,且雨量较为集中。低云量和日照时数减少,2002年以后低云量基本在25%以下,90年代日照时数降幅最明显,平均日照时数减少了129.1h。(3)城市热岛效应全年都较显著,冬季更为显著,城市气温高于区域均值0.3℃~0.8℃,沿湖地区和乡村则基本低于区域均值0℃~0.8℃。(4)霾日数明显增多雾日数显著减少,2003年后霾日数大都在30d以上,雾日数在10d左右。(5)城市化和工业化发展引起了城市热岛效应和城市浊岛效应,改变了下垫面条件,影响了气温、相对湿度和降雨的时空分布,也导致了霾日的增加和雾日的减少。     

近30年来黄河入海口地区气温与高低温日数变化特征

黄河入海口地处渤海与莱州湾的交汇处,具有中国最完整、最广阔、最丰富的湿地生态系统。为了研究黄河入海口地区的气温变化特征,进而为该地区农业生产、环境保护提供气象方面的参考,选取1984—2015年东营市年平均气温、最高气温、最低气温资料,采用线性倾向估计、九点二次平滑、M-K检验法等统计方法,研究分析了近三十年来黄河入海口地区平均气温及高温日数、低温日数变化趋势特征。结果表明:该地区气温升温趋势明显,增速为0.22℃/10a,最低气温的升高在平均气温升高过程中起主要作用;黄河入海口地区气候自1990年代中期开始变暖,变暖的主要阶段为2000年代,春季升温最明显,是造成年气候升温的重要因素;高温日数呈现增加趋势,与平均气温和平均最高气温均呈正相关,相关性最好的为7月;低温日数呈现减少趋势,与平均气温和平均最低气温均呈负相关,相关性最好的为12月。     

聊城市酸雨趋势及其对农业的影响

利用聊城市国家气象观测站2002-2013年的479次酸雨观测资料,对聊城市酸雨出现的频率、气候倾向率及其p H值等变化趋势进行分析,发现聊城市出现酸雨的月、季变化比较明显:酸雨出现频率最多的是9月份;四季中以秋季酸雨的频率最大,其次是夏季、春季,冬季最少。聊城酸雨的气候倾向率是-0.015/10年。聊城市酸雨p H值强度的月、季变化均呈现出波浪式变化:夏季的酸雨强度最大,春季次之,冬季最小。聊城市出现p H值小于5.6以下的酸雨的次数不多,不容忽视的是:从12年的观测资料看聊城市出现的酸雨次数虽然少,但是p H值却呈现出明显的减少趋势,说明聊城市酸雨危害的形势日趋严峻。由于酸雨会造成农田土壤酸化和贫瘠,所以防治酸雨危害应加强污染物排放的管理,加强对农田生态环境的保护,提高能源利用率。