东北地区落叶松毛虫灾害气象风险区划初步研究

利用黑龙江省牡丹江市海林市松毛虫发生情况与气象因子进行相关性分析,筛选出≥10℃积温正距平、夏季气温正距平和日最高气温≥30℃天数正距平、冬季气温正距平以及3-10月降水量负距平与松毛虫大发生有较好的相关性。其次,基于东北地区76个气象站,利用上述关键气象因子作为利于东北地区松毛虫大发生的气象条件进行分析。结果表明,1971-2010年40年东北地区年≥10℃积温、夏季和冬季气温均呈明显增加趋势,3-10月降水呈微弱的降低趋势,也就是说40年来东北地区气候变化趋向于利于松毛虫灾害发生。另外,对东北地区1971-2010年上述关键气象因子单因子利于松毛虫灾害发生的历史风险以及综合气象因子利于松毛虫灾害发生的历史风险进行分析,得出东北地区松毛虫灾害气象风险区划分布,结果表明吉林省中部、黑龙江大小兴安岭、牡丹江半山区的南部和西部松毛虫灾害气象风险约为10年二、三遇;辽宁大部,吉林省东南部、黑龙江松嫩平原和三江平原松毛虫灾害气象风险约为10年三至四遇。     

宁夏河东沙地气候变化对全球变暖的响应

利用贺兰山近百年来树木年轮指数与宁夏河东沙地代表站降水量距平/气温距平间的相关关系,反演了沙地代表站1981年以来的逐年降水量序列和1916年以来的气温距平序列,分析了河东沙地近百年来气候变化对全球变暖的响应。结果表明,500年旱涝变化周期的低频特征比较显著,其中以250年最显著,其次是60年和30年周期;河东沙地20世纪30年代中期到50年代中期是一个典型的暖湿期,这与全国平均状况的温湿时段比较吻合,但增暖的持续时间比全国平均状况延长了约10年左右。20世纪50年代中期以后气温下降,但年降水量仍然持续偏多,是一个典型的寒冷湿润时期,这一气候态一直持续到60年代末期,其后到80年代中期气温偏低,降水偏少,气候处于一个相对干冷时期,这种变化与全国平均状况的变化非常相似,但20世纪80年代中期至今河东沙地气温仍偏高,降水持续偏少,没有出现明显的回升,与全国1990年后年降水量略多的变化有所差别;河东沙地四季气温均在波动中出现了不同程度的上升,且均高于全国的平均升温速率;四季降水量在波动中有升有降,夏季存在着比较明显的上升趋势;秋季的下降速率是四季中最快的,这种趋势与全国秋季降水量下降趋势比较吻合。     

西北太平洋大气海洋对东北亚冷夏形成的影响

通过对东北亚夏季气温场与全球海温场的SVD分析,得出东北亚冷夏的产生与西北太平洋海温场有着密切的联系,普查120a来东北亚冷夏年西北太平洋海温距平状况,发现该区域93%为负距平.对1881-1999年西北太平洋海温指数NWP及Nino3.4序列与东北亚夏季气温序列的相关分析得出,西北太平洋海温与东北亚冷夏的关系较El Nino与之的关系要直接得多.从西北太平洋影响东北亚夏季气温的机理来看,西北太平洋海洋与大气环流共同对东北亚夏季气温产生着影响,当夏季西北太平洋吸收的短波辐射较少,海温距平为负,向大气释放的潜热通量较少,而500hPa位势高度场偏低时,东北亚发生冷夏的可能性较大.     

关中地区近48年来气温时空变化特征

通过关中地区29个气象站点1960-2007年的气温资料,采用气温倾向率、线性回归分析、距平分析、趋势分析、气温异常分析、小波分析和普通克里格插值等方法,对关中地区近48 a来的气温变化规律进行分析了研究。结果表明,关中地区近48 a来气温在整体上呈波动上升趋势,速率高于全球气温上升水平。近48 a来气温出现异常或极端的年份共有17 a,气温异常发生概率相对较高。气温变化存在显著的15~17 a和25~27 a的振荡周期。关中中部地区的多年平均气温最高,东部地区的气温上升最快,西部地区的气温最低、增长最慢。     

华北农牧交错带极端高温时空分布特征

利用华北农牧交错带及其附近32个气象站点1961-2012年的逐日最高地面气温资料,采用去趋势波动分析法确定了极端高温事件的阈值,分析了华北农牧交错带极端高温日数和极端高温日平均最高气温的时空动态变化特征。结果表明:52a来,华北农牧交错带极端高温主要集中于5-8月,年均极端高温日数为1 d,极端高温日平均最高气温为36.9℃,两者分别从20世纪80和90年代由负距平转为正距平,均存在25~30 a的显著振荡周期;极端高温在空间分布上具有海拔依赖性,极端高温日数有显著的代际变化特征,并以20世纪90年代为界呈现两种不同的分布形态,极端高温日平均最高气温分布相对稳定;21世纪最初的12 a,华北农牧交错带各站点极端高温日数、极端高温日平均最高气温均呈增大的趋势。     

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。     

黑龙江省旱涝低温指标及其气候分析应用

根据黑龙江省1954-2007年夏季平均气温与1956-2007年夏季降水量资料,计算了逐年降水距平百分率、沙道夫干湿指数,Z指数和气温距平值等.按计算结果,对旱、涝、低温等级进行了划分,确定丁等级标准.结果表明,使用降水距平百分率、温度距平值同z指数对旱、涝、低温的划分,结果比较一致.另外,应用了旱、涝、低温指数与季平均气温、降水5年滑动平均值,对黑龙江年代际气候变化趋势进行了分析,指出21世纪初期开始黑龙江已经进入了一个干暖时期.     

哈尔滨等几个城市气候变化的对比分析

应用距平分析和Morlet小波变换方法对哈尔滨、石家庄、武汉、广州等4个城市1951—2004年的年均气温和夏季降水进行了对比分析，结果发现，这4个城市：（1）近50多a来气温基本上都是呈逐渐升温趋势，升温幅度都在1℃以上，其中哈尔滨的气温年变化比其他3个城市剧烈；（2）气温年代际演变特征非常明显，存在10～25a尺度的变化，在20世纪80年代前期发生气候突变；（3）近50多a夏季降水变化趋势不太一致，在空间分布上表现为波列特征；（4）夏季降水年代际变化特征非常明显，都存在10a左右尺度变化；（5）降水变化趋势与气温变化趋势不一致。     

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。     

黑龙江省近年低温冷害特征再探

采用以生长季5-9月平均温度和的距平值作为低温冷害指标的方法,利用黑龙江省79个站点1971-2006年生长季气温及纬度、海拔高度等资料,计算了各站点的一般低温冷害指示值和严重低温冷害指示值,并分析了黑龙江省低温冷害的分布特征.分析结果显示:黑龙江省1971年以来的36a中出现大范围低温冷害9次;发生低温冷害的频率由南向北逐渐增加,大部地区在20%～40%之间;低温冷害主要出现在20世纪70年代、80年代和90年代前期,90年代中期以后的10a中,农区基本没有出现低温冷害.     

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。     

中国黄土高原气候系统主要特征

分析了气候系统变化,结果表明:黄土高原气候系统中岩石圈和大气圈相互影响;大气系统中降水量具有很明显的地域和季节性,降水年际变率大,时间变化上降水呈减少趋势,平均每年减少2.5mm左右,下降速度高原东部明显快于西部,年降水存在2～4年左右的年际振荡;年、季气温的年际变化全区以一致变暖为主,高原中部变化幅度大于周边,气温上升速度年平均气温为0.26℃/10a,冬季升温最快,夏季升温最慢;干旱频繁、暴雨较多.     

宜昌近60年来气温与降水变化的奇异谱分析

采用奇异谱分析(SSA)方法对宜昌近60年逐月气温及降水变化进行了分析,结果表明宜昌近60年来气温序列存在1年、9年、16个月及28个月的振荡周期;降雨序列存在1年、2年及8个月的振荡周期。     

基于结构全寿命设计需求的哈尔滨地区气温统计分析

基于结构全寿命设计对环境作用的需求,对哈尔滨地区1963-2002年的逐日极端温度(逐日最高、最低温度)和温度日较差数据进行了统计分析.运用小波分析工具,处理各季、月平均极端温度序列,从定量的角度分析了哈尔滨地区气温的变化趋势;运用数理统计方法,分析了各月逐日极端温度、温度日较差的概率分布,研究了哈尔滨地区气温的演变规律.研究表明:哈尔滨地区极端气温和温度日较差除夏季外,其余各季气温变化趋势较为相似,极端气温均存在6～8a的主周期,温度日较差存在20a左右的主周期,而夏季极端气温和温度日较差存在26a的主周期;正态分布可以很好地描述该地区各月极端气温的变化,但对温度日较差的拟合效果不佳(数据有一定偏度),后者可用广义极值分布拟合.     

云南近46年降水与气温变化趋势的特征分析

利用云南1961-2007年降水与气温资料进行线性趋势分析和突变检验。结果表明,近46年来云南年均降水量是趋于减少的,其中夏季降水量减少较为明显,减少率为4.5 mm/10a,且夏季降水在1971年前后发生了由多到少的突变。从降水的季节变化特征及异常值统计结果来看,云南雨季平均降水量是趋于减少的,而干季平均降水量趋于增加;从降水的地域分布来看,滇南地区降水呈缓慢减少趋势;滇中降水呈缓慢减少后略升状态;滇西北降水呈略升趋势;滇东北降水为明显下降趋势。近46年云南年平均气温是升高的,从全省气温变化的季节特征及异常值统计结果来看,春夏秋冬四季增温都明显,但冬季气温增加最为显著,增加率为0.27℃/10a,冬季平均气温在1995年出现了一次由冷到暖的突变。滇中及以东地区的气温变化增暖趋势明显,滇西地区气温也为增暖的变化趋势。     

近50年江苏省夏季高温热浪的时空分布特征分析

根据江苏省1955-2007年7-9月逐日最高气温资料,分别以日最高气温≥35℃的高温天数、持续3d、5d的高温过程、平均最高气温为指标,建立了各站点的高温日数、高温强度的时间序列。分析发现,该省20世纪90年代中后期以来处于一个偏热期,苏州等城市近几年高温次数明显增加,而西南区域南京等城市夏季的最高气温则有下降趋势;同时,运用小波分析方法对该省高温时空分布的周期性进行了分析,结果表明,江苏省年平均最高温度变化中5～6a的周期振荡在各地区中反映得比较明显。     

基于MODIS产品LST/NDVI/EVI的陕西旱情监测

以陕西省为研究区域,利用2005年4月的MODIS月合成产品数据MODIS11C3和MO-DIS13C3获取的归一化植被指数NDVI、增强型植被指数EVI和陆地表面温度LST,分别构建TS-NDVI和TS-EVI特征空间,从而得到了条件温度植被干旱指数TVDI和旱情等级的空间分布图,以监测评价陕西的旱情,同时将两者进行比较,最后结合94个气象站的气温和降水距平进行了相关性分析。结果表明:利用条件温度植被干旱指数进行陕西省旱情监测,能够较好反映当地旱情。根据地表温度以及增强植被指数之间的关系建立的旱情监测模型与降水距平的线性相关显著,相关系数为0.537,通过了0.05水平的检验。     

城市化对北京气温变化的贡献分析

采用均一化订正后的地面观测最高、最低气温资料及NCEP/DOE AMIP-Ⅱ Reanalysis(R-2)再分析温度数据,分别研究分析了北京地区城市化引起的气温增暖影响.结果表明,城市化对北京地区气温的年/季节增暖影响非常显著,并且在整个时期的春、冬季气温升高尤为突出.发现由北京台站与背景气候的地面观测资料比较得到的城市热岛效应导致的增暖贡献过程主要发生在1960-2006年,其对年平均气温的增暖贡献为44.8%;而采用实测资料与R-2背景气候资料对比得到的城市化对气温增暖的影响主要表现在1979-2006年,其对地面年平均气温增暖贡献达73.5%,但利用同时期城-乡台站观测资料分离得到的热岛效应贡献水平则仅为34.4%.通过两种不同的思路对城市化影响进行分析,可以弥补传统的城市气候研究方法的不足,为对中国局地气候变化的人类活动影响的认识提供重要的参考依据.     

山西省春旱趋势及对农业的影响

利用山西省53个气象站1956—2005年的春季逐月平均气温和降水量资料,计算了春季大气干旱指数序列,分析了山西省春季干旱化趋势。结果表明,山西省春季明显向干旱化发展;在气温和降水两个因素中,气温的升高对干旱化的作用更大;春季干旱化对农业生产极为不利,对这种形势应予以足够的关注。     

宁夏春季沙尘暴暴发的环流及OLR场特征分析

利用宁夏1970—2003年沙尘暴时序资料,结合NCEP／NCAR月平均全球再分析和逸出长波幅时（OLR）月平均资料,对宁夏春季（3—5月）沙尘暴多发年和少发年高低层高度场和纬向风剖面场以及OLR场的差异特征进行了合成对比诊断分析。结果表明：不同时期的春季,宁夏沙尘暴多发或少发与位势高度场和急流区的位置及强度密切相关。沙尘暴多发年,500hPa蒙古西部到河西为较强的负距平区,200hPa急流区位于河套北部;沙尘暴少发年,高层负距平区及急流区位置明显偏北、偏东。不仅如此,中低纬度的青藏高原及西太平洋地区OLR的不同分布与宁夏沙尘暴多发或少发也有明显的对应关系,沙尘暴多发年,贝加尔湖到河套地区为负距平区,青藏高原以正距平为主,西太平洋地区也基本为正距平;而沙尘暴少发年,OLR则呈相反分布。