黑河上游径流对极端气候变化的响应研究

为深入认知黑河上游径流变化与极端气温、极端降水指数间的关联机制,使用1960-2014年黑河上游祁连、托勒、野牛沟3个气象站点的逐日气温、降水资料和莺落峡水文站逐日径流量资料,通过趋势分析、相关分析、多元回归分析和主成分分析等方法,分析黑河上游极端气候指数和极端水文事件的变化趋势、极端气候指数与径流的相关关系以及径流对降水的滞后效应。结果表明:(1)黑河上游表征低温的极端气温指数呈下降趋势,表征高温的气温指数呈上升趋势。极端降水指数呈小幅增加趋势。年极端洪水总量呈增加趋势,极端枯水呈显著减少趋势,与黑河上游径流总量增加的变化趋势一致。(2)极端降水指数与极端洪水总量的相关性显著,说明黑河上游极端降水是影响极端洪水总量的主要因素。(3)洪水对祁连站降水量的响应存在1～2天的滞后期,初步分析得出黑河上游降水量的时间和空间差异以及东、西支河流河网密度的差异是产生滞后性响应的主导因子。     

近50年来黑河山区汇流区温度及降水变化趋势

利用有关水文气象观测资料、史料和树轮资料,对黑河山区汇流区降水近50年来的变化特征及其与全球气候变暖的对应关系、变化的可能成因及变化趋势进行了分析。结果表明：黑河山区汇流区降水对全球气候变暖响应比较明显,近50年来黑河山区汇流区降水随全球气温升高呈缓慢增加的趋势。由于西太平洋副热带高压与全球气温变化有着密切的关系,而西太平洋副热带高压的增强和扩大有利于东亚夏季风向北推进至更北,从而使祁连山中西部降水增加。因此,总体来说,全球气候的变暖有利于黑河山区汇流区降水的增加。目前,黑河山区汇流区正处于1980年代开始的历史上有资料记载以来的第5个温暖期和第3个暖湿期,预计在相当一段时期内,黑河山区汇流区降水将随着全球气候的进一步变暖,继续维持这种缓慢增长的状况。     

黑河流域下游额济纳三角洲气候及生态环境变化分析

气候是生态环境变化的重要驱动因子,分析其变化特征对生态环境监测具有重要意义。本文以生态环境急剧恶化的黑河流域下游额济纳三角洲为研究对象,利用1960~2012年额济纳气象站的气温、降水资料,采用Mann-Kendall检验、回归分析及累积距平曲线分析气候特征,结合重标极差(R/S)分析法预测未来趋势。结果表明:近53 a额济纳三角洲气温显著升高、降水无明显趋势;气温年代际增温幅度差异明显,1980年代、1990年代增幅最大;降水呈"少—多—少"波动变化,21世纪暖干化明显;暖冬现象显著。结合GIMMS-NDVI及东居延海面积、正义峡径流量,通过Pearson相关分析,结果表明:气候暖干化及黑河干流下泄量减少导致东居延海萎缩盐化、植被退化;2003年以后东居延海面积增加是2002年开始人为生态输水的结果,而非气候暖湿化的表现。     

开封、洛阳市近47a气温降水变化异同分析

利用开封、洛阳市1961-2007年气温、降水气象要素资料,采用数理统计原理,对两市的气温、降水变化及两市气温、降水变化的异同进行了分析,结果表明:两市47 a平均气温都呈明显波动上升趋势,气温逐年变化较大,开封市的年平均气温及变化幅度高于洛阳市;春秋冬各季的平均气温都呈明显的上升趋势,开封市上升幅度略高于洛阳市;夏季平均气温都呈下降的趋势,洛阳市下降的幅度比开封市明显.降水量开封市比洛阳市偏多,开封市呈上升的趋势,洛阳市呈下降的趋势,两市春秋两季平均降水量都呈下降趋势,洛阳市比开封市下降明显;夏冬两季平均降水量都呈上升趋势,开封市上升幅度高于洛阳市.     

1961-2009年三江源地区气候变化特征分析

利用三江源地区18个气象台站1961—2009年气温、年最高气温、年最低气温、降水量、降水日数等资料,分析了该地区年最高气温、年最低气温、降水量、降水日数等气候要素的变化趋势。研究表明:近49年来三江源年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均在升高,升高速率平均最低气温明显大于平均气温和平均最高气温,年平均气温的升高主要是由最低平均气温升高引起的;三江源年和四季降水量均呈增多趋势,冬、春季降水量增幅最明显,年降水量变化的空间分布北部增多而东南部减少,年降水量除20世纪70年代—21世纪初均呈增加趋势;年和冬、春季≥0.1mm降水日数增加,而夏秋季降水日数减少;年和冬、夏、秋季潜在蒸散量呈显著性增加趋势,春季变化则不明显;年和四季平均风速均呈显著下降趋势;年和四季日照时数变化不显著。     

近50a开封市气候变化特征分析

利用开封市气象观测站1957-2007年的观测资料,分析了近50 a气候变化的特征,结果表明:开封市年平均气温呈上升趋势,春季气温呈波浪式平缓上升,夏季气温略有下降,秋季气温缓慢上升,冬季气温上升明显;年平均降水量变化趋势不明显,年际波动大,夏季降水呈上升趋势,冬春降水变化不明显,秋季降水下降明显;历年大风日数呈V型上升趋势,夏季上升明显,秋冬两季略有下降;年平均大雾日数呈明显上升趋势;年平均日照时数呈下降趋势,2000年后日照时数下降明显.     

1961—2010年新丰县气候资源的变化特征

根据1961—2010年新丰气象站观测资料,采用线性趋势分析、滑动平均等方法,研究了近50年来新丰县气候资源的变化特征。结果表明,新丰气温呈变暖趋势,特别是21世纪以来升温明显,气温的变化不具有突变特征,冬季对气候变暖贡献最大;稳定≥10℃的活动积温呈增加趋势。降水为减少趋势且具有突变特征,突变点为1991年,降水减少明显;日照也呈减少趋势且在1989年存在突变。进一步分析,发现气候变暖导致春季和秋季干旱事件发生的频率增加;降水虽然呈减少趋势,但夏季的降水呈增加趋势,说明降水强度发生了变化,灾害造成的经济损失在增大。     

1957~2000年沈阳地区气温和降水变化特征分析

利用1957～2000年沈阳地区逐日平均气温、降水量资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检测法和Morlet小波变换等方法,分析了近44a来沈阳地区气温和降水变化的总体特征及趋势,并利用极端气温和降水指数探讨了其变化特征。结果表明:近44 a来沈阳地区气温呈显著的上升趋势,气温变化有较明显的突变特征,突变时间出现在1981～1982年;降水呈波动下降趋势,自20世纪80年代以来,极端降水事件的强度和频率均呈上升趋势。     

近40年广西石漠化地区气候变化特征分析

利用广西石漠化片区1971-2010年气象观测资料,分析了近40年来气温、降水等气象要素的变化特征。结果显示:广西石漠化片区平均年降水量呈不显著的减少趋势,具有明显的阶段性变化特征,年际变化较大,春秋季降水量呈减少趋势而夏冬季呈增多趋势;年总暴雨日数呈微弱的增加趋势;年平均气温呈明显上升趋势,其中秋季气温上升最为明显;高温日数呈明显增多趋势。     

江西贵溪市近50年气候特征分析

利用1953—2002年贵溪市国家一级站的气象资料,分析了近50 a贵溪市气温、降水、日照的变化特征。分析结果表明,贵溪市年、冬季气温呈上升趋势,而夏季气温呈下降趋势,20世纪90年代冬季增温最为明显;年降水总体呈略上升趋势,90年代降水量异常偏多;年日照时数总体呈下降趋势。分析结果还表明,贵溪市气候正在趋向变暖,特别是近10 a来气温升高明显。     

青藏高原东北侧夏季降水的气候特征分析

利用西北地区均匀分布的126个地面测站,采用REOF和模糊聚类方法对降水的空间特征进行研究发现,青藏高原东北侧是西北地区夏季降水最为敏感的自然区,主要雨季为7～8月,几乎占全年总降水的一半,该区域少雨年的概率大于多雨年,旱年和多雨年交替出现。6月降水在近40a里呈上升趋势,7月降水总体变化不大,8月呈下降趋势,从降水线性趋势来看,整个夏季降水无明显变化。另外,气温距平和降水距平百分率具有明显的反位相变化关系,近40a来气温呈缓慢升高趋势。     

贵州夏季气温和降水变化特征分析

利用最小二乘法分别计算贵州夏季气温、降水以及全国夏季气温和降水的气候倾向率,寻找其空间分布变化特征,并进一步对贵州各站夏季气温和降水进行相关性分析。结果表明：贵州夏季气温呈弱上升趋势,其上升幅度不及全国平均上升幅度,约为0．0l℃／lOa;贵州夏季降水呈增加趋势,其增加趋势比全国同期降水增加趋势要明显,约为16．4mm／l0a;省之中东部夏季气温和降水具有较好的反相关关系,尤其是在东北部和东南部这种相关关系更为显著;而在省之西部,气温和降水关系则不明显。     

近45a黄冈市气温和降水的变化与异常特征分析

利用线性倾向率、滑动平均、小波分析、异常分析等方法,对黄冈市45a来（1961～2005年）气温和降水变化事实进行诊断分析,着重分析气温和降水的年际变化、年代际变化等基本气候特征。结果表明,黄冈市年平均气温呈上升趋势,特别是自1980年代后期上升尤为明显,冬、春季增温对该市年平均气温贡献最大;平均气温变化阶段性明显;气温周期性变化明显,平均气温主要有4a和6a年际周期、13a和20a年代际周期;45a中没有出现异常偏冷年,异常偏暖年出现过1次（1998年）;年最高气温呈弱上升趋势,阶段性明显,冷暖交替变化;年最低气温呈明显上升趋势;年降水量呈增多趋势,1980年代为降水峰值期;降水量周期性变化明显,主要有6～7a年际周期、13a年代际周期;45a中降水异常偏多和异常偏少均未出现。     

1961-2013年尖扎县气候变化特征分析

利用尖扎气象观测站1961—2013年逐月气温与降水资料,运用气候诊断分析方法,分析近53年来尖扎气温、降水变化特征,结果表明:1961—2013年间尖扎气温变暖趋势明显,年气候倾向率为0.30℃/10a,冬季气温对气候变暖响应最为敏感;尖扎年平均气温在1996—1997年左右发生突变,春、夏、秋季平均气温基本都在20世纪末21世纪初发生突变,冬季平均气温早在1985—1986年发生突变,突变后气候都是明显增暖;1961—2013年尖扎年降水量无明显增降趋势变化,夏秋两季的降水呈弱的减少趋势,春冬季呈弱的增加趋势,但变化也并不明显;近53年尖扎年、四季降水量都没有发生明显的气候突变。夏季气温与降水量变化呈现负相关性。     

广宗县气候变化及其农业种植结构调整对策

通过对河北省广宗县 1972～ 2 0 0 2年逐年温度、降水、日照资料的分析 ,总结出了其气候变化特点 :2 0世纪70年代气温比较稳定 ,降水呈减少、日照呈增加趋势 ;80年代 ,气温变化比较平稳 ,降水呈增多趋势 ,日照呈减少趋势 ;90年代以来 ,气温升高 ,降水减少 ,日照增加的趋势很明显。分析广宗县现有农业种植结构现状和存在的问题 ,提出充分利用气候资源 ,发展节水农业、改良土壤、防风固沙、发展特色农业等调整对策。     

库姆塔格沙漠周边气候变化特征分析

基于库姆塔格沙漠周边6个测站1961～2004年的气温和降水资料,分析了该区域周边冬夏季气温、气温年较差和夏季降水的气候及气候变化特征。结果表明,6个站的降水和气温变化具有较高的相似性和一致性。沙漠周边的气温和降水呈增高和增加趋势,具有较明显的暖湿化趋势。除气温年较差外,夏季降水,冬、夏季气温均发生了气候突变。周期分析发现,夏季降水和气温在1970年以前,以12a左右的周期变化为主,之后以24a左右的周期变化为主,冬季气温和气温年较差主要以8a左右的短周期变化为主。     

兖州市近四十年气候变化特征分析

根据兖州市1971—2007年的气温、日照与1951—2007年的降水资料,利用回归分析方法研究了近40年来气温、日照和降水的变化倾向、阶段性等变化特征,并计算了旱涝等级。表明了兖州市历年和四季的平均气温、平均最高气温、平均最低气温均成上升趋势,但上升幅度却呈现非对称性,冬季气温的递增对气候变暖贡献最大;日照时数呈下降趋势,且夏季下降最为明显;年降水量也呈下降趋势,但下降较为缓慢;旱涝灾害年以轻涝和轻旱为主。     

五莲县近45年气候变化特征分析

根据五莲县1961--2005年的气温与降水资料,利用回归分析方法,研究了近45年气温与降水的年、季变化倾向、阶段性等变化特征。发现：近45年五莲年平均气温有显著上升趋势,各季平均气温也呈上升趋势,且冬季气温增幅最大;而年降水量呈下降趋势,主要由夏季降水减少引起。     

博白县近50年气候变化特征分析

利用1957～2006年博白国家气象观测站二级站的气象资料,分析了近50a博白县气温、降水和日照的变化特征.分析结果表明,博白县年、冬春季气温呈上升趋势,而夏秋季气温上升不明显,博白县气候正在趋向变暖,特别是最近10a来增温最为明显;年降水总体呈略上升趋势;年日照时数总体呈下降趋势.     

近40 a石河子地区气候暖湿化特征分析

分析了40 a气温、降水及干旱指数的变化特征,结果表明:(1)近40 a石河子地区平均温度以0.3℃/10 a趋势上升,和全疆变化一致;该地区年、冬季、夏季气温总体呈上升趋势,20世纪60~70年代年、冬季、夏季气温呈降低的趋势,80~90年代气温呈增加趋势,80年代冬季升温比夏季升温明显,而90年代夏季升温比冬季明显。(2)降水总体趋势上升,降水增长率为12.5 mm/10 a,90年代平均降水比30 a均值偏多20.8%。(3)年平均干旱指数总体呈下降趋势,但趋势不明显,其减少率为-0.3/10 a。(4)石河子地区的温度、降水及干旱指数用M ann-kendall方法检验分别在不同年份发生了不同程度的突变。结果指出,石河子地区气候正在趋于暖、湿化,这对于本区绿洲的发展具有有利的一面。