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。     

黑龙江省近46年的气温变化

选取黑龙江省63个气象观测站1962-2007年的气温资料,进行了气温变化趋势及空间分布的分析.结果表明,全省平均气温增幅大于全国增温幅度,最低气温增温速率高于最高气温增温速率,北部大小兴安岭之间为全省增温最明显区域,日较差为减小趋势.冬季增温最明显;夏季则变化较小.与全省的变化不同,漠河站秋季最低气温呈现下降趋势.就全省而言,气候变暖,寒日明显减少,酷日增多,无霜期延长.     

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。     

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。     

吉林省作物生长季极端气温时空变化特征

利用1961－2010年吉林省20个气象站点逐日最低、最高气温资料,选取与农作物生长较为密切的10个极端气温指标,系统分析了吉林省作物生长季内极端气温指标的时空变化特征。研究结果表明:吉林省作物生长季内极端温度指标均呈升高趋势,其中与日最低气温相关的极端温度指标升高更快。从1960年代到2000年代,LMinT、LMaｘT和DMinT＜0℃向5月上旬和9月下旬集中;HMinT向7月中旬到8月中旬集中;HMaｘT和DMaｘT＞35℃向6月和7月集中。LMinT、HMaｘT、HMinT和LMaｘT4个指标线性倾向率的空间变化趋势不明显,HMaｘT、HMinT和LMaｘT3个指标有2～3个站点线性倾向率小于0;除HHMinT出现范围缩小外,LLMinT、LL-MaｘT和HHMaｘT出现范围都表现为扩大的趋势。所得结论可为明确吉林省作物生长季极端低温、高温灾害的发生时段和范围,从而进行极端灾害的防抗避减提供参考。     

山西省夏季极端高温的时空变化及特征分析

利用山西省67个国家气象观测站1971-2020年夏季6～8月的日最高气温数据,依据百分位法计算、统计得到山西省夏季极端高温阈值、强度和天数,并通过反距离加权法、克里金法、薄盘光滑样条法插值得到山西省夏季极端高温阈值、强度的空间变化规律,评价了极端高温综合强度;在此基础上通过Theil-Sen法分析了山西省夏季最高气温的变化规律,并通过Mann-Kendall法对最高气温进行突变检验。结果表明：1971-2020年山西省夏季极端高温阈值变化范围为29.4～37.7oC,强度为30.2～38.4oC,自北向南递增;1971年以来山西省夏季极端高温天数为5.8～8.0 d·a^-1,晋南>晋北>晋中,晋西>晋东,1997年前及2011年前后极端高温综合强度较弱,而1997-2011年及2011-2020年极端高温综合指数变化幅度加大,极端性整体增强;山西省夏季最高气温整体呈显著上升,平均上升速率为0.3oC·10 a^-1,晋北、晋中和晋南上升速率分别为0.3oC·10 a^-1、0.3oC·10 a^-...     

近50年来广东冬季寒害的特征

利用广东省86个地面气象站近50年(1951-2000年)逐日平均气温和最低气温资料,采用针对冬季经济林果的寒害指标,统计分析了近50年冬季寒害的特征.分析得出:(1)广东冬季寒害频数北多南少,各地平均年均1次,其中严重寒害近4成,严重寒害中又以降温型亚类Ⅲ最为典型,占6成以上.(2)寒害过程降温幅度平均达13.6℃,且越往南越大;过程最低气温平均2.6℃,高于冻害临界值0℃;寒害过程降温平均历时4d.(3)寒害分布于10月末至3月底,其中12月到1月累计占85%,月际分布大致呈以1月为峰值的单峰型;亚类Ⅲ12月和2月多于1月,呈双峰分布.(4)1980年是广东冬季气温变化的分水岭,寒害年均综合频数前30年多(160站次),后20年少(96站次).(5)近50年广东冬季寒害年代际变化特征为:50,60,70年代逐渐增强,80年代迅速减弱,90年代有所回升(依然弱于50年代),年代际寒害由强到弱顺序为:70年代,60年代,50年代,90年代和80年代.     

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。     

陕西2012年极端天气气候事件与气象灾害

利用极端天气气候事件监测系统监测结果,分析了陕西1981-2012年极端天气气候事件出现次数和强度,发现2012年陕西极端天气气候事件次数少于多年平均值,但华阴7月2-4日、佳县7月24-28日极端降水事件强度之大,为历史罕见,佳县27日降水量、26-28日3d降水量均超过百年一遇的水平,造成严重人员伤亡和经济损失.说明即便是在极端天气气候事件出现次数少,气候年景较好的年份,局地也会出现历史罕见的极端事件和灾害.此外,还分析了极端天气气候事件次数与灾情年景评估指数之间的相关性.     

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。     

黑龙江省冬季极端寒冷指数的构建及年代际变化研究

利用1961—2020年黑龙江省冬季逐日气温资料,以连续5 d日平均气温低于一个标准差来判定极端冷事件,进而利用冷事件的持续天数和气温累计距平构建冬季极端寒冷指数(Extreme Cold Index of Winter,ECIW)。在此基础上深入研究了ECIW的年代际变化特征及其环流差异。结果表明：近60 a来黑龙江省ECIW呈显著上升趋势,且在1987年前后发生了年代际突变,突变后冬季冷事件强度显著减小。回归分析表明,突变前的1961—1985年,当ECIW强度偏强时,环流呈现北极涛动负位相和弱的欧亚遥相关型正位相分布特征,西北高东南低的环流配置下东亚中高纬环流经向度加大,影响黑龙江省的冷空气较强。而突变后的1991—2020年,环流呈现典型的欧亚遥相关型正位相分布,东亚温带急流显著偏弱,北高南低的配置下黑龙江上空低值系统活跃。对北极涛动、欧亚遥相关型、西伯利亚高压、东亚冬季风等指数与ECIW的相关和偏相关分析表明,北极涛动和欧亚遥相关型是影响ECIW的重要环流因子,1961—1985年北极涛动是主导因子,1991—2020年欧亚遥相关型是主导因子。     

1368-1948年山西霜雪灾害的特征与周期规律研究

通过对山西1368-1948年历史文献资料的搜集、整理和数学分析,对该区霜雪灾害等级、阶段、周期及其成因进行了研究。在这期间,山西共发生霜雪灾害419次,轻度106次、中度228次、重度85次。灾害变化可分为4个阶段,1368-1579年为第1阶段,1580-1699年为第2阶段,1700-1819年为第3阶段,1820-1948年为第4阶段。第1、3阶段距平值主要为负值,灾害频次较低,以轻、中度灾害为主。第2、4阶段距平值主要为正值,灾害频次较高,以中度和重度霜雪灾为主。小波分析表明,灾害存在着4个明显的周期,即10～13年、20年左右、45～50年和120年左右的周期。降雪或寒流引起的气温骤降至0℃以下是造成山西霜雪灾害的主要原因。共发生6次寒冷气候事件,分别出现在1578-1588、1591-1607、1631-1642、1669-1672、1690-1699和1830-1836年。出现3次异常寒冷灾害年,分别是1653、1892和1929年。     

近50年黑龙江省初霜日变化影响因子及预测模型建立的研究

为了达到提前做好初霜日预测的目的,利用实际监测1961-2011a初霜日、终霜日、无霜日数及有关气象因子,其中包括月、季平均气温,月、季降水量等资料。采用趋势分析和统计相关计算、等级的划分等方法,分析了近50年初、终霜日与无霜日、夏季温度年际变化特点。结果表明,20世纪80年代后随着全球气候暖化,初霜日与终霜日大有后延与提前及无霜日数增加的特点和夏季温度升高的趋势。相关分析表明,影响初霜日变化重要因子为前期5月终霜日的反相关变化和无霜日数的正相关变化。并依此关系构建了直角三角形初霜冻发生日的预测模型。又根据直角三角形tgα=y/x将初霜日出现早晚划分成特早、偏早、正常、偏晚、特晚5个级别;并又利用了终霜日和夏季平均温度与无霜日数的相关关系组成了能够预测无霜日数的散布图;经2012-2017a6年预测实践检验全部正确。综上只要通过本地终霜日、无霜日数与初霜日关系就可构建直角三角形初霜冻日的预测模型进行预测以减轻对农业灾害损失目的。     

近50年辽宁省作物生长季气候条件变化及对农业生产的影响

利用辽宁省35个气象观测站点1956-2005年的逐月地面观测资料,对辽宁省近50年的农业气候条件的长期变化情况和空间分布特征进行了详细的分析,并初步分析了农业气候条件的变化对农业生产的影响。结果表明：近50年辽宁省生长季（4-9月）日照时数明显减少,每10年减少29.4 h;生长季日照百分率减少也很明显,平均每10年减少1.2%;生长季降水量呈微弱的减少趋势,蒸发量明显减少,平均每10年减少17.3 mm。潜在蒸发量也呈明显的减少趋势。生长季≥10℃界限温度的积温值在近50年明显增加,且全省≥10℃界限温度开始的日期明显提前,大部分地区近50年提前6 d左右。辽宁省生长季3 350℃积温等值线在最近的10年里有明显的北移和东移。     

青海高原1960—2019年冬半年降水变化特征及重心迁移研究

冬半年降水对农业、交通、生态安全等方面都有很大影响。青海高原是我国冬半年强降水量、降水日数最多的地方之一。利用重心模型来分析青海高原42个气象站1961—2019年不同等级冬半年降水的空间分布和变化迁移,旨在揭示青海高原多年的冬半年降水的时空分配格局。结果显示：(1)空间上青海高原冬半年平均降水量呈现出由西北向东南递增的趋势,且东部地区冬半年降水量呈现明显的下降趋势;时间上整体呈增加趋势,年代周期内呈现“少-多-少-多-少-多”的趋势。(2)不同等级冬半年降水量的气候倾向率的空间分布整体呈现南高北低,西高东低的趋势。青海高原冬半年降水量的变化整体以大量级的增加为主,尤其在中南部地区,增加速率更大。(3)青海省的冬半年降水量重心的纬度和经度均呈现降低的趋势,重心点坐标呈现向西南方向逐渐移动的趋势。青海高原冬半年降水量重心的空间位置集中分布于兴海县附近,最北边可到达共和县,最南边可迁移至玛沁县,青海高原多年降水重心的标准差椭圆的方位角度数为55.8°,冬半年降水量重心主要分布于东北至西南的方向上。(4)青海高原各等级冬半年降水量的经、纬度时间变化上均呈现下降趋势,且经度的变化速率较纬度的高...     

宁夏大雾的气候特征及变化

选用1961～2004年宁夏19个主要站逐日大雾天气现象观测资料,分析了宁夏大雾的空间、时间分布气候特征和大雾气候变化的事实。宁夏大雾空间分布为南部多中北部少,高山、城市多,其他地区少;时间分布为夏、秋季节多,冬、春季节少且大雾日数月季分布存在地域差别,北部引黄灌区季节变化差异明显,中部干旱带不明显,南部山区季节变化曲线有两个峰值,分别在春季的3月和整个秋季,春末夏初大雾日数最少。宁夏年大雾日数突变特征不明显,在1961～1995年存在8年左右周期,1995年以后有4年左右的周期变化,目前处在一个相对偏多的阶段。宁夏大雾局地特征十分明显,不同地区大雾日数年变化差异较大,但大雾日数年代际变化特征不明显。