基于SPI的大兴安岭林区气候干湿时空变化

明确气候变化背景下大兴安岭林区气候干湿状况的变化特征,可为更好地预测森林火灾、保护森林资源提供科学依据。利用黑龙江省大兴安岭林区6个气象站1974—2016年的逐日降水量资料,采用标准化降水指数(SPI),分析了该区域1974—2016年气候干湿状况的变化规律。结果表明:1974—2016年,黑龙江省大兴安岭林区气候总体呈湿润化趋势,但阶段性变化明显,特别是进入21世纪以来,气候干湿波动剧烈;年尺度上,仅呼玛的气候呈不明显的干旱化,其他各站的气候状况均表现为湿润化趋势;季节尺度上,呼玛夏季、塔河秋季的气候表现为不同程度的干旱化趋势,其他各站点各季节的气候均表现为不同程度的湿润趋势;且相关分析结果表明,夏季降水对年气候干湿状况的变化起到决定性的作用,为大兴安岭林区气候湿润化的主要贡献者。     

1961～2015年滁州干旱特征分析

为更好地开展防灾减灾气象服务,利用1961～2015年逐日降水资料,采用数理统计、Z指数和Mann-Kendall等方法研究了滁州近55年干旱变化特征。结果表明：滁州年降雨气候呈湿化趋势,春、秋季呈干旱化趋势,春季干旱化明显,夏季、冬季呈湿润化趋势,冬季近10年以干旱化为主,值得关注。年及春季大旱、季节连旱皆5年1遇;大旱冬季5年2遇,夏季7年1遇,秋季8年1遇。     

近50年湖北省多时间尺度干旱演变特征

干旱对水文循环、生态系统、工农业生产及社会生活具有重要影响。为此,基于标准化降水蒸散指数(SPEI),分析了湖北省近50年不同时间尺度干旱演变特征。结果表明：不同时间尺度干湿变化频率、持续时间、干旱强度、发生范围存在明显差异,但其年际变化特征基本一致,程度略有差异。在6个月及更长时间尺度上,20世纪60年代前期、70年代前期及80年代至90年代前期是湖北省较为湿润的时期,90年代后期以来尤其是21世纪初的10年湿期明显减少,干期明显增加;在季节尺度上,近50年湖北省春、秋季呈干旱化趋势,夏、冬季呈湿润化趋势,其中秋季干旱化趋势最为显著;1个月时间尺度干湿变化阶段性、趋势性特征最不明显。各时间尺度干旱发生强度均有加重趋势,最严重干旱事件集中发生在近20年。干旱发生范围时间序列变化与干期阶段变化的特征非常一致,其中极端干旱在近10年大范围发生的频率显著高于过去40年。     

上海市青浦区1968—2018年蓝莓主要生育期气候变化特征

采用青浦国家气象站1968—2018年气象资料,选取标准化降水蒸散指数(SPEI),对青浦区蓝莓花期、果期和成熟期不同等级旱涝发生频率和变化特征进行分析。结果表明：（1）青浦区多年平均气温为16.2℃,气温上升明显,降水量存在明显的波动变化。蓝莓不同生育期气温均呈上升趋势,降水量仅在果期有减少趋势,其余生育期均增加。（2）青浦区旱涝的年际变化明显。20世纪80年代、90年代和21世纪10年代总体较为湿润,20世纪70年代和21世纪00年代相对偏旱。不同季节的旱涝变化也呈现出阶段性特点,20世纪70年代各季有一定的干湿交替状态;20世纪80年代,春冬仍呈干湿交替,夏秋总体较为湿润;20世纪90年代至21世纪00年代,春夏秋由湿润化向干旱化转变,冬季则由干旱化向湿润化发展;20世纪10年代,夏秋冬三季呈湿润化趋势,春季多干湿交替。（3）蓝莓3个主要生育期花期、果期和成熟期发生的干旱频率分别为27.5%、25.5%和21.6%,湿润频率分别为29.4%、27.5%和27.5%。研究认为,青浦区蓝莓花期和果期有干旱化发展趋势,成熟期则向湿润化发展,整体上湿润发生频率多于干旱发生频率。     

基于帕默尔指数石河子地区干湿变化特征

为探究石河子地区气候变化特征,指导石河子地区农业生产,以及预测北疆地区气候变化趋势。依据石河子地区石河子、乌拉乌苏、莫索湾、炮台4个气象观测站1961—2009年逐日气温和降水数据等资料,研究了石河子地区的干湿发生频次变化特征。结果表明：石河子地区年干旱发生频次呈下降趋势,1960s和1970s中后期全年干旱严重,1982年后旱情有所缓解;干旱发生频次突变时间为1985年。年际湿润发生频次呈上升趋势,突变时间为1967年。四季干湿发生频次与年际干湿发生频次一致,夏秋季节干旱发生频次下降趋势明显,其湿润频次上升变化同样较为明显。石河子地区年内干湿发生频次中,干旱平均发生频次为26.25次,湿润平均发生频次为7.9次,干旱发生频次远高于湿润发生频次。气候变化下,石河子地区呈明显的湿润化趋势。     

根河林区的气候变化特征分析

为了研究内蒙古大兴安岭林区的气候特征,通过采用线性回归方程以及线性趋势的方法,研究了内蒙古大兴安岭中部林区—根河1981—2010年的气象监测数据,分析了温度、降水、湿度、日照时数、风速等气象要素的变化规律以及与全球气候变化的关系。结果表明：在全球气候变暖的趋势下,根河林区呈气温升高,降水量减少,日照时数增加的趋势,该区各气象要素与全球气候变化存在一定的对应关系;通过分析得出林区近30年气温的增长趋势（0.42℃/10年）明显高于全国平均水平,气温上升趋势较为显著。     

基于SPI指数的惠州市干季干旱趋势分析

本研究依据 1971—2017年 10月到次年 3月惠州市气象观测站降水资料, 运用标准化降水指数(SPI)、 M-K突变检验和小波分析等指标分析了惠州市干季的干旱趋势。结果表明： 1971—2017年, 惠州市干季总降水量在 1971—2004年呈下降趋势, 而 2004—2017年呈显著的增加趋势; 干季干旱情况以正常为主, 而季节性干旱表现为以轻微干旱为主, 中等干旱次之, 并未出现严重干旱以及极端干旱的情况;干季干湿转换表现为突变现象, 1975年为湿润到干旱转变的突变年, 而 2015年为干旱到湿润转变的突变年; 惠州干季干湿震荡主周期为 15~32年和 5~15年, 近 46年 10年左右的时间尺度上存在着 7次干湿交替, 且小波系数大于 0的等值线到 2017年并未完全闭合, 表明未来几年惠州干季仍处于湿润化趋势阶段。     

1961-2017年黑龙江省夏季降水的气候特征分析

为了进一步研究黑龙江省夏季降水的气候特征，本研究利用黑龙江省62个台站1961—2017年夏季（6—8月）逐日降水资料，分析夏季降水的时空特征，并将降水划分为小雨、中雨、大雨、暴雨及以上等4个级别，讨论各级别降水对夏季总降水的贡献。结果表明：黑龙江省夏季年平均降水量（略减少）约336.2 mm，1980s降水量最多；年平均降水日数（显著减少）约为42.3天，1960s降水日数最多；年平均降水强度（显著增加）约为7.98 mm/d，1990s和1980s降水强度最大。各等级降水中仅小雨降水量（降水日数）呈显著减少趋势、降水强度呈显著增加趋势；夏季降水量中有超过1/3是由中雨提供给的，有超过1/2是由小雨和大雨共同提供的；降水事件以小雨为主，降水日数中有近3/4为小雨日数。     

1980-2009年藏西北地区水分盈亏量的变化特征

为了解藏西北地区气候干湿状况,采用研究区近30年来的气象观测资料和彭曼公式,分析了藏西北气候水分盈亏量的时空分布特征和变化趋势。结果表明：藏西北地区水分盈亏量总体表现为水分亏缺的分布特征,无论年水分亏缺量,还是季节水分亏缺量,其分布均由西向东逐渐减少;近30年来藏西北地区年和不同季节水分亏缺量基本呈减少趋势,表明水分亏缺有缓和的趋势;夏季水分亏缺量减幅最大,春季次之,秋季减幅最小;年、夏季和冬季水分盈亏量存在显著突变规律;水分盈亏量与平均气温、平均风速、日照时数基本呈负相关,与相对湿度、降水量呈正相关;降水量增加,日照时数、风速减少可能是导致水分亏缺量减少的主要气象因子。     

1960—2020年松嫩平原干湿时空演变及其与涛动指数的关系

松嫩平原是中国重要的商品粮基地和湿地分布区,干湿演变关乎区域粮食安全和生态安全。基于松嫩平原及其周边36个气象站逐日的气温、降水、风速等气象资料,采用Penman-Monteith公式计算了各站点月地表湿润指数,标准化后进一步计算了极端干湿事件频次;然后运用趋势分析法、克里金插值法探究了极端干湿事件频次的时空演变特征,并采用交叉小波分析了干湿事件演变与涛动指数的关系。结果表明：（1）1960—2020年松嫩平原年极端干旱事件频发,过去60年均值为7.86次,而年极端湿润事件较为少发;年极端干旱事件频次呈明显的下降趋势,年极端湿润事件频次呈上升趋势,其气候倾向率分别为-0.10次/10 a和0.02次/10 a。（2）空间上,松嫩平原大部分地区极端干旱事件频发且呈不明显的减弱趋势,极端湿润事件少发且变化趋势呈明显的东增西减的变化趋势特征。（3）松嫩平原干湿演变与涛动指数密切相关,年极端干旱事件频次与北极涛动指数、大西洋北美涛动指数和北大西洋涛动指数呈正相关,年极端湿润事件频次与三者主要呈负相关;极端干湿事件与南方涛动指数在年际尺度上和年代尺度上位相关系有明显的差异。（4）极端干湿事件频次演变与区域社会经济部门用水量密切相关,影响区域的水安全。本研究可以为气候变化松嫩平原农业-湿地系统水资源规划和管理提供支撑。     

宣城市近50年气候变化趋势及突变分析

[目的]为研究气候变化的区域差异,合理开发利用气候资源,为本地农业、旅游业等领域的发展决策提供科学理论依据,[方法]文章采用Mann-Kendall检验法,选取宣城市所辖7个县（市、区）气象站1966—2015年的气象资料,对温度、降水量这2个主要的气象要素近50年的变化趋势和突变性进行分析。[结果]结果表明,近50年来,宣城市平均气温呈上升趋势。从季节上看,除夏季增加趋势不显著外,其他三季气温增加趋势均明显,春季增温趋势最显著。年、季气温的突变时间大多出现在20世纪90年代后期。年降水量50年内总体上为增加趋势（不显著）,但20世纪90年代后期以来,降水减少。一年中,春、秋季的降水量呈下降趋势,春季下降趋势显著,秋季趋势不显著,夏、冬两季降水均显著增加趋势。年、季降水量近50年发生多次突变。     

新疆地区30余年水热因子变化特征分析

利用新疆地区过去30多年的气象台站气温和降水量观测数据,采用气候倾向线性估计和Mann-Kendall方法分别对气温和降水量的变化趋势与突变信息进行了分析。结果表明：（1）30余年,新疆地区年平均气温呈现较为明显的上升趋势,年均降水量呈现波动式的持续性增长趋势,总体上气候朝向暖湿化方向发展。在0.01的置信水平下,年均气温在20世纪90年代中期发生了明显的突变,年均降水量在同期的波动性增湿并非突变过程;（2）春、夏、秋三季气温倾向率呈现显著的上升趋势,而冬季气温倾向率没有表现出显著的趋势性气候特征。在0.01的显著水平下,春季气温在20世纪末或21世纪初发生了突变,夏季平均气温在1998年发生了突变,秋季的增暖突变发生于1994年,冬季气温没有表现出明显的突变特征;（3）春、夏、秋三季降水呈现波动式减少趋势,而冬季降水呈现显著的增湿趋势。在0.01的显著水平下,四季降水量并没有表现出突变趋势特征。这些结果有助于丰富西部干旱区气候变化研究的基础资料,也能够为新疆地区气候变化对社会经济的影响决策提供科学依据。     

张掖市归一化植被指数与气候变化的相关性研究

为了研究张掖市气候变化与植被覆盖关系，选择张掖市1982—2015年逐月NASA GIMMS归一化植被指数(NDVI)与气温、降水资料，运用统计学方法和Pearson相关系数法，分析了NDVI与气温、降水的年、季节变化趋势以及NDVI与气候因子气温、降水的相关性。结果表明：年、各季节NDVI呈增长趋势，夏季增长最快；年、各季节气温呈上升趋势，夏季上升最快；年降水量呈增长趋势，春、夏季降水量呈减少趋势，秋、冬季降水量呈增加趋势，秋季增多最大。年和春、夏、秋三季气温与年NDVI显著相关，相关系数通过了?=0.01的显著性水平检验，冬季气温与NDVI呈弱负相关。年、各季节降水量与NDVI相关性都不显著。植被生长对气候变化存在滞后效应，春、夏、秋三季气温与下一季NDVI的相关性显著，冬季相关性不显著。各季节降水量与下一季NDVI相关性不显著。     

锡林浩特市50年降水量变化特征分析

为了预估锡林浩特市未来降水演变趋势,为制定流域治理规划以及合理开发利用水资源提供理论依据,利用气候趋势分析、小波分析和M-K突变检验等方法,分析锡林浩特市1961-2010年50年降水的多时间尺度变化特征。结果表明：年降水量呈弱减少趋势,夏季和秋季呈减少趋势,夏季尤为明显,但夏季降水量对年降水量的贡献最大;春季和冬季虽呈弱增加趋势,且春季大于冬季。各月降水量呈现出偏多和偏少波动变化趋势,其中减少最多的是8月,其次是7月。年降水量历史极大值出现在1974年,极小值出现在2005年,极差达359.9 mm。多雨期出现在20世纪60年代末期-70年代末期以及90年代,少雨期出现在20世纪60年代和2l世纪初。降水量变化存在明显的多时间尺度变化特征,变化周期在小尺度上变化频率较高,而在大尺度上相对较低,分别以2~5年和10年左右周期表现显著。1999年是50年年降水量变化的显著突变点,由多雨期转为少雨期。     

陕西省气温降水的年际和季节变化特征

为了深入认识全球气候变化背景下区域气温、降水响应及变化趋势,通过采用距平分析、线性趋势法、5年滑动平均、Mann-Kendall突变检验以及滑动t检验方法,分析近50年陕西省气温降水的年际和季节变化特征。结果表明,陕西省1960—2009年气温的年际和季节变化以年平均气温、春季、秋季和冬季平均气温的显著升高、及冬季和秋季的较早增暖突变为特征;降水量的年际和季节变化以年降水量、春季和秋季降水量显著减少,夏季和冬季降水量显著增加,以及春季降水量的较迟减少突变、夏季降水量的较早增加突变为特征。近50年陕西省气温降水年际和季节变化趋势符合中国气候变化的总体趋势。     

典型喀斯特高原湖泊气候变化特征分析——以贵州草海为例

威宁草海是贵州省内最大的天然淡水湖泊,是喀斯特高原湖泊的典型代表。本研究基于威宁县1951—2016年逐月气温和降水资料,采用累积距平法、Mann—Kendall非参数检验、Sen’s斜率估计及Morlet小波分析等方法分析了草海地区气候变化特征。结果表明：1951—2016年草海地区气候向气温显著上升、降水明显下降的暖干化趋势发展;气温上升率为0.14℃/10 a,不同季节增温速率表现为秋季>冬季>夏季>春季,年降水量下降倾向率为21.46 mm/10 a,不同季节降水量下降速率表现为秋季>夏季>春季>冬季;从年代际变化来看,草海地区气温在20世纪50到70年代呈下降趋势,之后持续升高,不同季节表现为夏冬季开始变暖的时间要比春秋季开始变暖的时间早;年均气温在2002—2003年间发生突变,不同季节突变年份不一致,年降水量和不同季节降水量突变大多发生在1983年左右;Morlet小波分析表明,草海地区气温存在29、14、6年的尺度变化周期,年降水量存在30、20、9、4年的尺度变化周期。研究结果可为草海湿地生态环境保护和可持续发展提供科学依据,同时也为喀斯特高原湖泊区制定应对全球变暖策略提供数据支撑。     

1960—2015年内蒙古气候诊断及其与农田覆盖变化相互关系

为了摸清1960年以来内蒙古农业气候资源变化及其对农田覆盖影响,本研究利用1960—2015年的105个气象站逐旬气象资料从中心趋势检验、年际稳定性检验、变化趋势检验3个方面进行气候统计诊断,利用1982—2006年的GIMMS-NDVI数据进行农田植被覆盖特征及变化分析,结合116个气象站逐日气象资料,利用GIS空间插值实现站点数据点到面转换,气象要素栅格数据投影方式与像元大小均与GIMMS-NDVI数据相一致。利用GIS空间分析、地统计分析、趋势分析、相关分析等方法,分析农田NDVI与同期温度、降水条件间相互关系。结果表明：（1）2000年以来,内蒙古各季节平均气温、年平均气温线性变化趋势均呈显著上升趋势;大部地区年降水量较为稳定,春季增多,夏季减少,秋季变化不明显,冬季中东部增多,西部减少的,但均不显著;（2）农田NDVI年内分布呈现开口向下的单峰型分布曲线,农田NDVI全年均值、夏季均值、峰值上升趋势显著,但通过稳定性检验,2000年来变化不显著;（3）春季墒情好坏影响气温与植被覆盖的利弊关系。     

1961—2012年山东省气候变化特征及其与ENSO的关系

为探究山东省气温和降水的时空变化特征及其对ENSO事件的响应,基于1961—2012年山东省18个气象站点的气温、降水数据与表征ENSO的海温距平和南方涛动指数,通过时序变化与突变检验、空间插值及相关性分析等方法,研究山东省气候变化的时空特征以及其与ENSO的关系。结果表明：（1）1961—2012年山东省年、季节气温均呈明显的波动上升趋势,并于1988年发生增温突变,其中年均温以0.025℃/a的速率递增,冬季气温以0.04℃/a的速率成为增温趋势最为明显的季节。年、季节降水量呈波动减少趋势,年降水量以-1.60 mm/a的速率递减,夏季降水减幅最大,其速率达到-1.07 mm/a。此外,气温增幅和降水量减幅均表现出沿海大于内陆、平原大于山区的特点。（2）ENSO强度对山东省气温变化影响并不显著,而与其降水量变化显著负相关,其中,中、强等级的ENSO事件对年降水量的作用更明显。（3）ENSO强度对气温的影响大致呈由西北向东南递减的规律,对降水的影响则由沿海向内陆递减,并受地形影响,体现出非地带性特点。