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...     

高温极端天气影响下的成都平原一次典型臭氧污染过程分析

基于气象再分析资料及成都市芳邻路站点大气综合观测数据,采用PMF、PSCF和CWT等方法对成都市2022年发生的一次持续性臭氧(O₃)污染过程进行分析.结果表明,本次污染过程持续了18 d,O₃浓度最大8 h平均值第90百分位数达242.62μg·m^-3.由于副热带高压强大且长时间控制四川,气温屡创新高,成都市日最高温度达到41.63℃,异常持久高温强辐射为O₃生成提供有利气象条件.面对持续高温干旱灾害性天气影响,四川电网面临极其严峻的保供形势,污染期间四川省多地出现不同程度的让电于民.分析对比让电前后空气质量科研数据发现：(1)让电后O₃前体物NO₂和VOCs浓度均有不同程度降低,O₃浓度削峰效果较好;(2)让电后大气反应活性OFP和L_·OH中烷烃和芳香烃贡献率均下降,但贡献前10物种贡献率较让电前提高,主要是因为高温所致植物排放异戊二烯增加;(3)从源解析结果来看,让电前后移动源、工业源和油气挥发源贡献率基本...     

冬春天气特征与疾病预防

医疗研究和临床实践早已证明,疾病的发生和发展常常与天气条件及其变化有关。以冬春为例,1～3月的天气特征不同,常发的疾病也不一样。一月份天气寒冷,常常是一年最低气温的出现时段,同时由于北方冷空气势力强大,空气干燥,雨雪较少,我国大部分地区呈     

透视中国小时极端降水强度和频次的时空变化特征(1961～2013年)

极端降水事件具有小概率和高风险的特征,采用高分辨率数据有助于了解极端降水真实情况。采用1961～2013年中国小时降水数据,从极端降水的强度和频次特征出发,采用多种数理统计方法诊断中国小时极端降水的时空变化特征。结果表明:(1)不同重现期下的中国小时极端降水强度具有明显的东南高-西北低的空间分异特征。不同百分位数下的中国小时极端降水阈值也具有东南高-西北低的空间分异特征。(2)不同百分位数下的1961～2013年中国小时极端降水频次变化趋势主要以增加趋势为主,且随着百分位数的增加,增加趋势趋于减小并向长江流域地区集中。中国小时极端降水频次波动特征则呈东南波动小-西北波动大的空间分异格局,且随着百分位数的增加波动大的地区从西北向东部和南部地区扩张,同时西部地区逐渐呈现出波动大小镶嵌的格局。(3)90%和95%分位数下的中国小时极端降水频次EOF分析表明,中国小时极端降水频次具有明显不同的时空变化模态,且前两个模态可以反映中国小时极端降水频次的主要时空变化模态。两种超阈值取样方法均反映了长江流域呈增加趋势的时空模态特征。     

非平稳性条件下淮河流域极端气温时空演变特征及遥相关、环流特征分析

在全球升温的背景下,为掌握淮河流域极端气温的时空变化特征及其变化规律,以提高淮河流域对极端气温灾害的应对能力。以淮河流域1961～2016年149个气象站点、太平洋气候因子和NCEP/NCAR再分析数据为基础,利用优化的非平稳性(Transformed-Stationary)极值分析方法、空间Ward-like层次聚类分析方法、M-K趋势分析和经验正交函数分析方法(Empirical orthogonal function)对淮河流域极端气温进行分析。结果发现:(1)年最高气温在1960和2000s为增加趋势,2000s后增加趋势不显著;从1970～1980s,年最高气温呈减小趋势;年最低气温在1960s呈下降趋势,1970s以后年最低气温呈增加趋势;(2)年最高气温重现期对应的温度多数站点表现出非平稳态并显著上升,增幅达1.5℃。年最低气温均呈现上升趋势,在1978年前后出现上升的拐点,在2000年前后暖化现象有所减缓。年最高气温距离海洋越近,上升趋势越显著;年最低气温则相反。(3)不同重现期年最高气温显著增加趋势,主要分布在淮河的东北部和东南部地区,中西部地区呈显著减小趋势,年最低气温的空间分布恰好与其相反。(4)北太平洋海温异常显著的影响着淮河流域的7、8月极端气温的变化,淮河流域的极端气温的非平稳变化有着与西太平洋和北太平洋显著正相关关系,与东太平洋呈显著负相关关系。淮河流域12～1月气温异常与渤海海温异常同步、与厄尔尼诺或拉尼娜同步变化;7～8月温度异常与12～1月的温度异常结果相反。环流特征分析表明,淮河流域冬季暖化现象受到东北地区暖化的影响;7～8月温度的变化主要由青藏高原低压和蒙古低压在逐年减弱而改变环流特征造成,东南区域极端高温增加,西部区域降水增多、极端高温的降低。     

1971-2016年新疆极端温度时空变化特征分析

基于新疆地区42个气象站点1971-2016年逐日温度数据资料,选取世界气象组织(WMO)推荐的10个极端温度指标,使用线性趋势法、克里金插值法和Mann-Kendall突变检验等方法,分析该地区极端温度指数在时间和空间上的变化规律.结果 表明:新疆地区1971-2016年间4个极端高温指数均呈现出明显的上升趋势,除极...     

极端天气背后的警示

全球领导人12月7日齐聚哥本哈根讨论有关气候变暖应对措施的全球协定。此时全球气候问题已经成为热点话题。不要以为气候变化离我们很远,事实上,它已经一点一点渗入生活。     

在冰天雪地里飞驰

借助现代交通技术的帮助,人们越来越有希望到一些极端环境中去旅游,比如很多人就希望到冰冷的南极去看看那里的企鹅、海豹和大冰原。近年来,冰车、冰飞机等现代化交通工具的出现,让越来越多的人可以一睹南极美景。据科学家介绍,这些新式交通工具还有望在将来的外星旅游中大显身手。     

气象变化与人体健康

众所周知,气象条件对人体健康影响很大,而大自然的气象条件又是处于变化之中的(绝对的"恒定气象"是不存在的)。气象要素和天气的某些变化,常常能直接导致人体不适,诱发各种疾病,是人     

湖南2008年极端冰冻特大灾害成因分析及影响评估

2008年初,湖南出现了有完整气象记录以来罕见的特大低温冰冻雨雪极端灾害天气.本次过程具有强度大、范围广、时间长、灾害重等特点,过程气温、冰冻、严寒期的多项评估指标创1949以来极值,综合评估为特大型气象灾害.从天气学角度出发,对此次低温冰冻雨雪天气形势进行了分析,同时对低温雨雪冰冻造成的湖南农业、电力、通信、交通等行业影响进行了评估.