中国北方荒漠区降水多时间尺度变异性研究

依据我国北方荒漠区35个站点1951—2005年月降水资料及NCEP/NCAR再分析资料,运用降水集度、游程检验、功率谱、Morlet小波分析、MannKendall秩次相关及气候趋势系数等方法,分析了北方荒漠地区降水在年内,年际和年代际几种时间尺度的变异规律及其变化趋势,探讨了同期该地区上空大尺度环流异常对当地降水时空分布及变化趋势的影响。结果表明：我国北方荒漠区降水存在5a、9a及准14a主周期,1988年以来以9a及14a周期为主;降水年内分配的差异趋缓,年际波动呈增加趋势。年代尺度下,以多年均值衡量,21世纪内蒙古高原东部地区降水将减少,平均减幅为15～40mm/a,北疆大部分地区平均增幅为10～40mm/a。各年代,春(秋)季降水占全年百分率变化不大,维持在14.4％～17.5％(17.3％～21.2％),夏季是主要降水期,占全年降水的58％～62％,冬季所占比例较小,最高为5.1％。预计未来：春、夏季降水将增多,冬季降水逐渐减少,年降水有增加趋势;极端干旱区和干旱区的降水有增加趋势的地区概率分别为83％和70％,而半干旱地区降水有明显减少趋势的概率为58％,西部有向暖湿变化、中部地区趋于暖干、而东部地区趋于干旱的可能。     

气候变化背景下新疆地区降水时空变化特征分析

依据新疆地区1951～2008年月降水资料,运用Morlet小波分析及PCI降水集度等方法分析了新疆地区降水时间及空间的变化规律。结果表明:新疆地区降水存在4a、8a及准12a主周期;年降水由北向南逐渐减少,伊宁、和田形成极大值中心,安德河、吐鲁番形成极小值中心;变异系数由北向南增大,北疆小于0.40,南疆为0.50～0.75。降水年内分配北疆相对均匀,南疆差异较大。北疆年降水呈增加趋势,南疆仅少数地区有减少趋势。未来年降水波动较大,有更趋离散而背离均值的趋势;年内降水分配规律将渐趋稳定,波动呈下降趋势。     

东亚冬、夏季风的年代际振荡及其对夏季西太平洋副高和贵州降水的影响

主要研究了东亚冬、夏季风不同长度的年代际振荡特点及其对夏季百太平洋副高和贵州降水的影响。分析表明：冬季风与赤道东太平洋海温存在着大体一致的约３０年左右年代际振荡，７０年代末发生突变；夏季风与青藏高原位势高度存在着大体一致的约２０年左右的年代际振荡，６０年代末和８０年代末发生突变。由于冬、夏季风不同长度的年代际振荡，它们同位相增阶段夏季西太平洋副高位置容易偏北，贵州降水偏少；它们同位相减弱阶段夏季西太平洋副高易偏南，贵州降水偏多；但它们反位相组合时夏季西太平洋副高位置偏北、偏南的机会及贵州降水偏少、偏多几乎均等。     

新疆地区降水空间结构特征及其变异性分析

根据新疆地区1951—2008年月降水资料,运用(旋转)经验正交函数分解(REOF/EOF)、主成分分析、分形理论及地统计学等方法探讨了降水的空间结构及空间变异性。结果表明:降水空间分布以南疆—北疆相反型、北疆—东疆一致与南疆相反的复杂型为主;北疆降水有增加,而南疆则有相对减少的趋势。20世纪50年代和2001—2008年两个时段变异函数曲线符合指数函数,其余时段与球状模型拟合较优;随机因素引起的空间异质性占0.06%~0.17%。20世纪60年代和80年代新疆地区空间变异性最强,21世纪以来空间变异性有所增强。     

长江中下游地区旱涝异常的水汽输送结构特征及其变化趋势

本文采用箱格网整层水汽净收支及其边界流定量综合分析技术方案,分析了长江中下游旱涝过程中低纬间水汽输送结构特征及其年代际变化趋势.发现了中低纬西太平洋-南海区域存在副高变化显著区,且该区500hPa高度年际变化与东亚夏季风的强弱和中低纬间整层水汽输送结构特征以及长江中下游夏季降水密切相关.对东亚夏季风在中低纬关键区"箱格网"整层水汽输送收支距平状况的分析,发现长江中下游涝年夏季中低纬间呈反气旋式而旱年呈气旋式时水汽输送"相关链"结构,副高变化显著区500hPa高度距平序列与整层水汽输送的合成相关矢亦描述了上述长江中下游洪涝异常中低纬区间水汽输送反气旋式"相关链"图像.研究还表明20世纪80～90年代东亚夏季风减弱背景下,中低纬间反气旋式水汽输送"相关链"特征增强趋势显著,其与中国东部夏季降水年代际变化趋势吻合.     

气候变化对青海东部降水和径流的影响

分析了青海东部的气候变化趋势,并对降水、蒸发、径流变化的过程和规律进行了研究.结果表明:近30 a来,青海东部地区随着气温升高,降水量逐步增大,而地表径流量有所减小;干旱区河流对气候的变化更为敏感,降水变化比气温变化对河川经流的影响更为显著.     

基于TRMM降水数据的不同时间尺度降水特征分析——以内蒙古地区为例

为全面细致地研究内蒙古地区降水的时空变化,利用2001～2018年气象站实测的降水数据对TRMM 3B43 V7降水产品进行精度评估,并基于TRMM数据采用Sen-MK检验和变异系数法对内蒙古地区进行降水时空特征分析。结果表明:(1)月、季、年尺度TRMM降水数据与气象站点实测数据之间呈显著正相关,拟合优度均达到0.85(P0.01)以上,具有较好的一致性。(2)在时间分布上,年降水量介于228.95～403.80 mm之间,多年平均值为301.59 mm,近18 a降水量呈上升趋势,上升速率为44.96 mm/(10 a),2011年是降水累积量由下降至上升的转折点。除了春季,其余季节的降水均呈上升趋势,其中夏季和秋季是年降水量增加的主要贡献者。(3)在空间分布上,降水量由内蒙古的东北向西南呈条带状逐渐减少,大部分地区降水有增加的趋势。降水量减小的地区主要位于西部的阿拉善高原,且其降水波动最为剧烈,东部降水量变化较为均衡。四季降水量呈增加趋势的面积均高于呈减小趋势的面积,其中,夏季降水量呈显著增加趋势的面积为四季中最大。     

1959—2018年内蒙古参考作物腾发量时空变化特征分析

为深入了解气候变化对内蒙古地区ET₀的影响，利用FAO Penman-Monteith公式计算了内蒙古地区近60年50个气象站点的逐日ET₀,探讨内蒙古地区ET₀的时空分布特征、年代际变化和周期变化规律。结果表明：内蒙古ET₀自西向东呈逐渐减少的分布趋势，多年平均值为1 018 mm,气候倾斜率为4.2 mm/10a,呈显著上升趋势；四季变化中，春季、夏季和秋季等作物生长期的ET₀之和约占全年总值的95%,空间分布与年值相似；各气候区ET₀年平均值从大到小依次为特干旱气候区、干旱气候区、半干旱气候区、干旱半湿润气候区和湿润半湿润气候区，各气候区的变异系数较小，呈弱变异性，不同气候区均在20世纪90年代末发生突变；ET₀变化周期主要为59、14、24 a。     

宁夏1951-2008年降水变化特征及趋势分析

依据1951-2008年月降水资料,运用PCI降水集中度、Mann-Kendall秩次相关分析等方法分析了宁夏半个多世纪降水时空变化规律及其变化趋势.结果表明:宁夏年降水量由北向南逐渐递增,年际变化由北向南依次减弱,引黄灌区降水量月际变化显著,年内分配极不均匀;中部干旱带及南部山区降水量年内变化相对平缓,均呈季节性变化;中部干旱带及南部山区降水呈减少趋势的概率均为75%,引黄灌区为71.4%,全区降水减少的概率达到73.3%;中部干旱带及引黄灌区降水呈增加趋势的概率分别为75%和57.1%,有更趋离散而背离均值的趋势;中部干旱带呈减少趋势的概率为100%,南部山区为75%,降水年内各月的分配会相对趋于均匀.     

博尔塔拉河流域气温、降水变化特征分析

应用博尔塔拉河流域内3个气象站的监测资料,分析了博尔塔拉河流的气温、降水变化特征。结果显示:在年代际时间尺度上,博尔塔拉河流域以及山区、平原区、荒漠区在90年代以来呈现出明显的增暖、变湿趋势。近45 a博尔塔拉河流域以及山区、平原区、荒漠区的年平均气温均呈显著的线性增温趋势,但各季的平均气温变化趋势具有明显差异。山区升温主要出现在秋季和冬季。平原区与山区基本一致,出现在夏季、秋季和冬季。荒漠区主要出现在夏季和秋季。近45 a博尔塔拉河流域以及山区、平原区、荒漠区的年平均降水均呈显著的线性增湿趋势,山区和荒漠区均以夏、秋、冬增湿最为显著。平原区主要出现在夏季和冬季。