近50年宁夏极端气温事件的变化研究

随着全球变暖,极端气候事件频繁发生,由此造成气象灾害的数量日益增加。深入研究极端气候的变化特征,能够为预测和预防极端事件灾害提供参考依据。采用线性倾向估计法、反距离加权法和R/S分析法,选取10个极端气温指标研究了宁夏近50年来极端气温事件的时空变化特征,并在此基础上尝试预测了未来该地区极端气温变化的情形。结果发现:全天极端高温天数、白天极端高温天数、夜间极端高温天数、生物生长季和夏季天数分别以0.76、0.48、0.67、0.35和0.29 d/a的趋势明显增加,而全天极端低温天数、白天极端低温天数、夜间极端低温天数和最大连续霜冻天数分别以-0.40、-0.25、-0.66和-0.30 d/a趋势显著减少,极端气温年较差也呈下降趋势(-0.02℃/a),且空间差异明显;除极端气温年较差外,其它各极端气温指标与年平均气温均有很好的相关性;年极端冷指标和极端气温年较差在未来将继续下降,极端暖指标在未来将继续上升;宁夏气象灾害所造成的影响和损失将进一步增大。     

2003年我国十大极端天气气候事件

2003年我国极端天气气候事件及气象灾害发生较为频繁,特别是淮河流域特大洪水、南方持续的高温热浪及伏秋连旱,造成了严重影响.另外,低温阴雨、秋汛、台风、局地暴雨等也较为突出.本文利用我中心气候业务系统所得资料,对2003年我国极端天气气候事件作一综合评述.     

陕西关中地区水文气候状况对全球变暖的响应问题探讨

利用1953－1999年陕西关中地区年平均气温、年降永量和同期中国年平均气温距平资料，分析对比关中地区近50年气温变化与周期中国气温变化、气温与降水之间的关系，对关中地区日趋严重的水资源退化问题进行了探讨，揭示了全球变化的背景下关中地区气候变化的区域性特点及其气候干暖化趋势。关中地区未来气候将更趋干暖化，生态环境将更加脆弱。建议在西部大开发当中，把生态环境建设放在首要位置。     

近50年来陕甘宁边区气候变化及致灾效应分析

通过对陕甘宁边区近50年气温记录的分析，认为陕甘宁边区正在变暖变干，20世纪90年代至今暖干趋势加剧；极端事件尤其是干旱的强度、频率正在增强。针对陕甘宁边区气候脆弱变化趋势提出了环境建设对策。     

陕西延安近50年极端气温变化及周期研究

利用1962-2012年陕西省延安市每日气温资料,运用线性拟合及累积距平和Morlet复数小波等方法,对WMO发布的10种极端气温指数进行了计算和分析。结果表明,延安地区近50a来,极端最高气温、极端最低气温都有上升趋势,冰日、霜日、冷夜、冷日数量呈下降趋势,夏日、热夜、暖夜、暖日呈现波动上升。由20世纪60年代至今,各类极端天气现象的发生天数平均增加了6.61 d。极端最高气温、极端最低气温、夏日、热夜、冰日、暖夜都存在27a左右的周期,冰日、冷夜有5a左右或更短的周期。极端高温天数的增多会加大旱灾、森林和草原的防火压力,极端低温天数的减少易发生森林和草原的病虫灾害,应做好预防工作。     

云南极端霜冻气候事件的气候特征及环流背景分析

利用云南124个气象站逐日最低气温和天气现象(霜)资料,计算最低气温低于-5℃的站点数占全省总站数的比例,定义站点比例超出25%的霜冻事件为云南极端霜冻气候事件。分析了云南极端霜冻气候事件的气候特征及环流背景。结果表明,云南极端霜冻事件发生前气温偏低,云量偏多;霜冻发生时夜间晴朗,辐射散热强烈,气温再度下降。这种霜冻属于混合霜冻或称为平流辐射霜冻。极端霜冻气候事件发生的主要原因之一是高空冷平流与底层冷高压控制下夜间晴空辐射冷却降温。发生时空气湿度较发生前小,空气相对干燥。     

基于游程理论和Copula函数的辽宁省农业气象干旱特征研究

基于辽宁省近30年的气象站点逐月气候数据,计算SPEI-3指数作为农业气象干旱指标,利用游程理论对辽宁省的干旱特征变量进行识别,使用Copula函数同时从站点尺度和区域尺度对辽宁省干旱特征的联合分布和重现期进行了分析。结果表明:Frank-Copula函数对辽宁省农业气象干旱特征变量联合分布特征模拟效果最好;在相同干旱历时和干旱强度的条件下,各站点的联合重现期比单变量重现期小。干旱事件多集中在干旱历时小于4个月,干旱强度小于3的情况下发生;辽宁省不同干旱类型发生概率由高到低的排序为:季内中旱、跨季中旱、月内轻旱、半年以上重旱、月内中旱、季内轻旱。其中在季内中旱、月内轻旱和月内中旱的情况下,辽西地区发生干旱的概率最高;当干旱历时保持一致,随着干旱强度的增加,其最大最小联合重现期有明显增大的趋势;而当干旱强度保持一致,随着干旱历时的增加,不同干旱等级下联合重现期的变化规律不一致。     

基于逐步多元线性回归和随机森林模型预测黄河流域极端气温事件

全球变暖背景下,极端气候事件频发,且对黄河流域等地区的经济发展及人民生活造成严重危害。基于1961—2020年黄河流域80个站点的日气温数据提取了6个逐月极端气温指数(ETI)。利用多重共线性分析去除有相依性的环流指数,并考虑滞后性进行Pearson相关分析,筛选出各ETI的关键环流指数及最佳滞后时间;之后基于最佳滞后时间下的关键环流指数建立逐步多元线性回归(SMLR)和随机森林(RF)模型。对模型进行精度评价,探究环流指数在单站点及整个流域的重要性,并预测了2022年11月的6个ETI值。结果表明：黄河流域ETI中最高气温(TXx)、暖昼天数(TX90p)、酷热天数(TD30)和最低气温(TNn)呈波动上升趋势,而霜冻天数(FD0)和冷夜天数(TN10p)呈下降趋势;极端高温事件的强度和发生频率的空间分布特征与极端低温事件基本相反。以靖远站TXx为例,各关键环流指数对TXx具有不同程度的影响(0.10max<0.89),r_max对应的最佳滞后时间主要为5、6、11、12个月。SMLR和RF模型对黄河流域各ETI的预测能力都较...     

黑龙江省冬季异常暖气候事件判定及其与环流指数的关系

利用1961-2018年黑龙江省61个站冬季逐日平均气温资料,以连续5 d日平均气温正距平超过1倍标准差为标准,对黑龙江省冬季异常暖事件进行了判断,并按照0.3个标准差将其分为一级、二级、三级异常暖气候事件。分析表明黑龙江省在58年间冬季共发生35次异常暖气候事件,累计天数270 d。异常暖气候事件发生有较明显的周期性变化,1961-1986年和2009-2018年为低发期、1987-2008年为高发期。71.4%的异常暖事件发生在1986年后,说明异常暖事件的频繁发生对1980年代中后期该省冬季气温显著升高有直接贡献。1961-2018年该省冬季发生一级、二级、三级异常暖气候事件分别为9次、10次、16次。研究月尺度同期环流指数异常与黑龙江省异常暖气候事件的关系,发现北半球极涡面积异常偏小、极涡强度异常偏强、东亚槽强度异常偏弱和北极涛动异常正位相与异常暖气候事件发生有较好的对应关系,为今后黑龙江省冬季异常暖气候事件的预测提供了可靠参考。     

石家庄市极端气温指数变化特征及城市化影响

利用石家庄市16个县气象站和石家庄市区气象站(简称石家庄站)1972-2012年的逐日最高、最低气温资料,采用线性趋势、Mann-Kendall突变检验方法分析了石家庄市极端气温指数的时空演变特征及城市化对石家庄站极端气温指数趋势变化的影响。结果表明:石家庄市极端高温事件多发中心位于石家庄站及西南部地区,极端低温事件多发中心位于东北部地区;大部分站点极端低温事件呈减少的变化趋势,而极端高温事件则呈增多的变化趋势。在年代际变化上,石家庄市的冷夜日数和冷昼日数总体上呈减少的趋势,而暖夜日数和暖昼日数则呈明显增多的趋势。除了冷昼日数突变不明显外,其它极端气温指数均在1990年前后发生了突变。城市化使得石家庄站冷夜日数和冷昼日数显著减少,暖夜日数和暖昼日数显著增多,四季中春季的冷昼日数和暖昼日数城市化影响最明显,夏季的暖夜日数城市化影响最明显,而冷夜日数的城市化影响在冬季最明显,且夜间和白天极端气温指数城市化影响程度存在明显差异,这可能与城市热岛效应的非对称性有关。     

极端气候事件及重大灾害事件演化研究进展

随着全球变化的加剧,极端气候事件及重大灾害事件的演化与发展过程成为灾害研究的热点问题之一。在梳理和分析极端气候事件演化研究相关文献的基础上,主要从演化阶段、演化方式、演化分析方法三方面对已有的研究成果进行归纳总结,并重点阐述了用于辨析灾害事件复杂演化结构与耦合关系的多维度研究方法——复杂网络(Complex Network)在极端气候事件演化分析中的应用。综述发现,当前极端气候事件演化研究面临以下问题和挑战:要重视极端气候事件演化的复杂性和整体性,加强极端气候事件演化的定量分析,加强极端气候事件与社会系统“转入-转出”的机理研究。     

1960-2012年宁夏强干旱时空格局及影响因素分析

利用宁夏19个气象站1960-2012年降水、气温月数据,使用干旱指标SPEI,定义了干旱强度指数,对近50年宁夏及其4个气候区强干旱时空格局及影响因素进行了分析。得出以下结论:1960-2012年宁夏及四个气候区SPEI-12气候倾向率均小于0,干旱化趋势明显,干旱气候区干旱趋势大于半干旱气候区大于半湿润气候区。通过干旱强度指标确认强的干旱事件与《中国气象灾害大典·宁夏卷》、《宁夏水资源公报》中的重大干旱事件能很好的对应,强干旱事件在空间上由1980年代之前的区域规模发展到全省规模且强度不断增强。近50年气候暖干化是强干旱增多的主要原因。ⅡC区、ⅡB强干旱事件主要受升温作用影响,ⅠB区受气温升高、降水减少共同影响,ⅠA区主要受降水减少的影响。ENSO与宁夏强干旱有很好的对应关系,EL Nino事件的影响超过LA Nina事件的影响,ⅡC区、ⅡB受ENSO事件影响小,EL Nino和LA Nina事件的交替发生对强干旱事件影响大。     

辽宁气候变化及若干气象灾害的事实分析

利用辽宁省1961~2005年39个气象观测站的常规地面观测资料,采用趋势分析等统计方法,分析了辽宁省近45年的气候变化特征。采用沙道夫干湿指数分析了辽宁省近45年的旱涝变化趋势;同时研究了辽宁省夏季低温冷害和沙尘天气的变化。结果表明,近45年来辽宁气温升高、降水减少,气候向暖干化方向发展。在气候变暖背景下,近45年来辽宁的干旱有增加趋势、洪涝减少,夏季低温冷害明显减少,沙尘日数减少。     

基层防灾减灾气象服务的研究与探讨——以邢台市任泽区全流程暴雨气象服务过程为例

<正>伴随着全球气温总体逐年趋于偏暖,重大灾害性天气气候事件日益增多。尤其近年来,我国气象灾害（台风、暴雨、寒潮、干旱、高温等）频发,各级党政部门也越来越重视气象防灾减灾工作,对气象灾害辅助决策和应急服务管理水平提出了更高要求。其中,重大降水过程,以及伴随的短时强降水、冰雹、大风等复杂灾害性天气过程,不仅给生产生活和公众出行带来不便,而且极易引起山洪、泥石流、山体滑坡、     

中国极端高温未来情景下的公路暴露度分析

采用国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中20个气候模式的试验数据,以及OpenStreetMap的中国公路数据,采用极值分布对年最高气温进行拟合,预估2030年和2050年RCP4.5和RCP8.5两种情景下不同重现期的极端高温分布及其变化,分析极端高温下中国公路网暴露度的时空格局,并对不同阈值下的暴露度敏感性进行分析。研究表明:①中国极端高温呈明显上升趋势,2050年与2030年的中国极端高温空间分布差异将大于2030年与2015年的差异,且RCP8.5与RCP4.5情景的差异随着时间的增长不断扩大;②相比于基准时间(2015年),中国公路对极端高温的暴露度无论在何种情景都将增长,且增速随着时间增大;③不同高温影响阈值下的公路暴露度具有显著空间分布差异;④公路暴露热点区域范围将由华北向南逐渐扩张,由数个小区域逐渐融合为一个大区域,公路暴露度东部区域较西部区域严重,京津冀地区暴露度尤其高。     

气候变化下中国极端降水的道路暴露度分析

基于国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中5个气候模式的日降水数据,采用广义极值分布对年最大5 d累积降水数据进行拟合,预估了RCP4.5和RCP8.5两种情景下不同重现期极端降水事件的分布及其变化;并结合Meijer等人整合的中国道路里程数据,在0.5°×0.5°栅格尺度上对中国道路系统对极端降水事件暴露度的时空格局进行分析。研究结果表明:(1)中国年最大5 d累积降水呈现明显的上升趋势,且RCP8.5情景下的增速在2040年之后明显高于RCP4.5情景下的增速。(2)2080年之前,各重现期极端降水事件的影响面积在两情景下随时间不断增加,但之后,RCP4.5情景下增加速度趋于缓和甚至开始下降。(3)道路系统对极端降水的高暴露度地区随时间逐步从我国东南沿海地区向西北地区扩张;至2080—2099年,中国极端降水道路系统暴露度在RCP4.5和RCP8.5两种情景下较2020—2039年分别增加了1.31和1.54倍。     

海平面上升引发的极端高水位的频率风险评估模型及其应用——以宁波为例

海平面上升是全球变化研究的热点,海平面上升引发的极端高水位事件将严重威胁沿海城市的经济发展和社会生活。因此在当前气候变化背景下,开展极端高水位事件的风险评估显得尤为重要和迫切。对此引入频率风险思想,从极端高水位事件发生的频率、强度和造成的后果等角度构建了频率风险的概念模型和评价指标体系,建立了基于耿贝尔极值法、灰色Verhulst模型和Arc GIS平台的极端高水位频率风险评估模型;以浙江省宁波市为例,进行了气候变化情景下不同极端高水位发生频率对我国沿海城市遭受经济损失的风险评估实验。结果表明,基于国内外众多学者对我国极端高水位预估情景,2050年极端高水位事件的发生频率预期将远大于当前,沿海城市岸堤的防范能力较之目前将有大幅度的降低;并给出了不同强度的极端高水位事件对宁波市构成潜在威胁和经济损失风险的定量评估。     

陕西安康近50年来极端气温指数变化研究

利用1963-2012年陕西省安康市每日气温资料,运用线性拟合、累积距平、Morlet复数小波等方法对WMO发布的10种极端气温指数进行了计算和分析。结果表明,安康近50年来,极端最低温、热夜、暖夜、暖日都呈上升趋势,而极端最高温、夏日、冰日、霜日、冷夜、冷日呈下降趋势。各极端气温均存在27年左右的长周期,16年左右的中周期和6年左右的短周期。各气温指数存在突变,1980-1990年代是各气温指数的突变年。极端热指数呈增加趋势,热夜由1960年代至今平均增加了9 d,暖夜增加15 d,暖日增加3 d。极端天气冷指数呈下降趋势,冰日减少了0.4 d,霜日减少10 d,冷夜减少12 d,冷日减少9 d。安康极端气温的变化会使得该区旱灾、高温灾害、农业病虫害增加。     

气候变化与极端气象灾害对宁夏农业经济的影响评估

综合气候学与经济学交叉学科理论,定量评估了气候变化与极端气象灾害对宁夏农业经济的影响。结果表明,年平均温度和降水量均非线性影响农业经济,温度对农业经济的影响大于降水,北部引黄灌区对平均温度和降水的变化更加敏感;≥35℃极端高温和重旱显著负面影响农业经济;中南部非灌溉区面临“高温干旱”复合型灾害影响,北部引黄灌溉区面临“旱涝急转”型灾害影响。在宁夏南北部“暖湿”和“暖干”可能进一步分异的背景下,决策者与生产者要抓住有利气候条件,规避极端气象灾害不利影响,促进地区粮食丰收和乡村产业振兴。     

气候变化对我国农业的可能影响及适应性对策

全球气候变暖已经成了一个不争的事实。在全球气候变化背景下,我国的气温不断增高,降水和极端天气气候事件不断增多。根据气候变化情景,从区域布局、种植结构、农作物产量和品质以及设施农业等方面分析了气候变化对我国农业的可能影响,并提出了我国农业应对气候变化的适应性对策。