河南省冬季气温时空分布及其异常变化分析

利用河南省分布均匀的60个测站1961-2006年近46年的冬季气温资料.采用倾向率、EOF、MannKendall非参数检验法等方法,对河南省冬季气温的空间分布、时间演变等特征进行了较详细分析,结果表明:河南省冬季气温呈上升趋势,平均气温倾向率为0.39℃/10a,其中2月气温和夜间气温升温显著;冬季气温空间变化全省各地倾向率均为正值,其中豫北升幅大,豫西、西南升幅小;第一载荷向量显示全省冬季气温变化具有高度的一致性.     

河南省大雾的时空分布特征及500hPa环流特点分析

对河南省45年的大雾日数进行分析研究,结果表明：河南省年平均大雾日数秋冬季多,春夏季少,雾日主要集中在11月到翌年1月;大雾区域分布极不均匀,总体来说是东多西少,平原和盆地多山区明显少,全省有5个多雾中心。选择40个代表站进行经验正交函数（EOF）展开分析,前三个模态的积累方差贡献率为76．5％,通过相关系数和第一模态的时间系数分析,全省大部分地区大雾日数呈增加的趋势,与温度变化趋势相同。小波分析存在2～4年、8～10年和19～22年的周期变化。进一步对历史上典型多雾年和少雾年500hPa高度距平场分析,发现多雾年与少雾年欧亚中高纬度地区高度距平趋势恰好相反,多雾年呈＋-＋分布,而少雾年呈-＋-分布。     

基于灾损定量识别的河南省冬小麦晚霜冻风险区划

利用河南省30个农业气象观测站1981-2008年的冬小麦观测资料和气象资料,基于晚霜冻指数和灾度计算了河南省冬小麦晚霜冻发生概率和灾害程度。通过在WOFOST作物模型中增加霜冻影响过程,实现了晚霜冻灾损定量提取,建立了以晚霜冻危险性、暴露性和脆弱性为评价因子的风险评估模型,按照高风险区、次高风险区、中等风险区、次低风险区和低风险区5个等级标准进行了河南省冬小麦晚霜冻风险区划。区划结果表明:冬小麦晚霜冻风险程度较高的地区主要分布在河南省沈丘、卢氏和林州等地,其风险指数都在0.6以上;低风险区主要分布在伊川、巩义、信阳、南阳、太康、濮阳和杞县等地,风险指数都在0.2以下。     

中国茶树春霜冻害研究进展

茶树作为我国主要经济作物,在早春萌发时易遭受霜冻害。我国茶树春霜冻多发于长江中下游,霜冻灾害指标可按照获取方法、数据类别、气象数据的时间尺度进一步细分。在气候变化背景下,茶树春霜冻发生次数虽呈下降趋势,但其危害不可忽视;其中,江南茶区茶树春霜冻的发生频率由南向北逐渐增加,随海拔升高逐渐增大。茶树春霜冻影响评估目前多集中于江、浙、皖、赣等茶区,且逐步由定性向定量发展;风险评估主要基于自然灾害风险形成机制划分不同的风险等级。今后,完善茶树春霜冻气象指标、构建基于茶园小气候的茶树春霜冻灾害指标、阐明全国茶树春霜冻时空分布特征、开展精细化茶树春霜冻风险评估将备受关注。     

河南省小麦白粉病时空变化特征分析

利用河南省10个气象观测站2000-2011年小麦白粉病调查资料,采用经验正交函数分解（EOF）等方法,分析了河南省小麦不同生育阶段白粉病发生的时空变化特征,根据各地区病叶率和发病面积的大小,构建了综合发病指数,对全省冬小麦白粉病发生强度进行风险分析。结果表明：各要素场第一、二模态的累积方差贡献率大都在70%以上,可用来解释各要素场大部分的时空分布特征;小麦白粉病发病风险北高南低,综合发病指数与小麦生长季的降水和气温均呈显著负相关。     

豫东南龙卷风时空分布和灾害特征

根据中国气象灾害大典、年鉴、全国与河南省气候影响评价等文献,对豫东南区域1949-2011年30次龙卷风的历史记录逐个进行了时空分析和富士达分级：63 a来发生于6、7月的龙卷风占总次数的2/3;20世纪80年代集中发生在1984年和1986年,90年代仅1990、1993年没有发生,21世纪前10 a主要是2005年的3次（均为F1级）。有24个县（市）曾有龙卷风光顾过,发生最多的汝南和潢川曾遭遇过5次龙卷风袭击,其他县（市）分别出现1～4次不等。灾害特征是较低级别的F0和F1等级较多,F2等级较少,但发生的概率和强度等级均高于豫西。     

基于EEMD方法的河南省倒春寒时空分布分析

根据1961-2014年河南省100个站3-4月的逐日气温资料,以及河南省倒春寒标准,建立倒春寒发生次数的时间序列,采用集合经验模态分解(EEMD)、Mann-Kendall等方法研究了河南省倒春寒时空分布特征。结果表明,河南倒春寒发生次数基本上呈现出自西南向东北逐渐增多的空间格局,2~3级倒春寒发生次数呈现出北少南多的空间格局。河南整个中部地区发生倒春寒的总次数较多,并且也会发生较为严重的倒春寒。通过EEMD分析,IMF1模态和趋势项基本反映了倒春寒的演变规律。河南倒春寒的年发生次数有一个明显的准5 a周期振荡,且发生次数呈明显的减少趋势。2000年和2005年为突变点,在春季增暖的气候背景下倒春寒年发生次数开始减少。     

中国暴雨洪涝灾害的暴露度与脆弱性时空变化特征

利用1984-2012年中国暴雨洪涝灾害灾情和社会经济数据,从灾害暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度4个方面分析了灾害暴露度的特征,从人口脆弱性和经济脆弱性两方面分析了灾害脆弱性特征。研究表明：1984-2012年,中国暴雨洪涝灾害年平均暴露范围、人口暴露度、经济暴露度和农作物暴露度分别为9.37万km²、126人/km²、149万元/km²和1.53亿hm²,暴露度总体呈显著增加趋势,高暴露区域主要分布在沿海省（市）;人口脆弱性显著增大,但经济脆弱性有逐渐减小的趋势,灾害脆弱性高值区主要分布在长江中游沿岸的湖南、安徽、重庆、江西、湖北等省（市）,上海、北京、天津为灾害脆弱性最低的区域。     

1971-2011年辽宁寒潮时空分布特征

利用1971-2011年辽宁省58个常规观测站日最低气温资料,分析辽宁寒潮时空分布特征。结果表明：1971-2011年辽宁寒潮年平均频次空间分布存在两个大值中心,一个位于辽宁东北部地区,另一个位于辽西建平地区;11月大范围强寒潮出现最多。近41 a辽宁区域性寒潮在20世纪70年代出现最多,呈不显著的下降趋势;寒潮在10月中旬至翌年5月上旬均可出现,12月上旬至翌年2月下旬是寒潮集中出现时段,出现最多的是1月;区域性寒潮出现次数存在20、13、8a和4a的变化周期。影响辽宁区域性寒潮的主要天气形势有小槽发展型、横槽型和低槽东移型。寒潮物理量预报指标主要有：寒潮前至少有一日升温过程;500 hPa冷中心温度≤-40 ℃;地面冷高压主体中心气压为1050 hPa以上,分裂小高压中心气压为1030 hPa以上;500 hPa和850 hPa急流普遍为24 m.s-1和12 m.s-1以上;850 hPa辽宁附近等温线密集程度≥5条/10纬度;风向与等温线夹角基本大于60°。     

横断山脉地区霜冻时空分布变化特征分析

以小于等于0℃的地面气温作为霜冻的指标,利用1961～2007年横断山脉27个气象监测站逐日温度资料分析了横断山脉初、终霜期和无霜期的变化特征.结果表明,该地区平均初霜期以1.09d/10a气候倾向率推迟,终霜期以4.02d/10a的气候倾向率提早,无霜期以4.08d/10a的气候倾向率延长,存在较明显的地域差异.从年代际变化来看,自20世纪90年代开始,初霜冻日期20世纪90年代明显推迟,终霜冻日期明显提早,无霜冻期明显延长。     

1961-2019年新疆暴雨山洪灾害损失的时空变化特征

利用1961—2019年新疆86县(市)暴雨山洪灾害的5个灾情要素数据(死亡人数、倒塌房屋数、倒塌棚圈数、牲畜死亡数量、农作物受灾面积),采用比值权重法和无量纲化线性求和方法构建暴雨山洪灾害灾损指数,根据灾损指数的不同阈值范围将暴雨山洪灾害定量划分等级,并分析其时空分布特征。结果表明:(1)新疆暴雨山洪灾害主要出现在伊犁州、阿克苏地区和喀什地区,其中伊犁州伊宁县、巩留县、霍城县和尼勒克县最重,伊犁州暴雨山洪的致灾危险性与其暴雨日数分布有很好的一致性。(2)新疆暴雨山洪灾害发生具有很强的季节性,在夏季6—8月危害性最大,其中灾害出现次数和死亡人数均在7月最多(与降水相关性最大)。(3)近59 a来新疆暴雨山洪灾害的强度呈上升趋势,年灾损指数随时间呈线性增长趋势,暴雨山洪灾害的强度在20世纪80年代中期明显增加,其年际变化与3—10月降水量、大雨日数、暴雨日数密切相关。     

河南省年平均气温的时空分布及变化特征

采用EOF分析、气候突变分析、最大熵谱分析、倾向率等多种方法,对河南省1961-2005年的年平均气温进行时空特征分析,结果表明:河南省年平均气温空间分布由南向北递减;第一主分量代表了河南省年平均气温变化的时空特征,显示出全省气温变化具有高度的一致性;1994年为气温变化的突变点,其后气温增温明显;时间序列具有4 a、5.5 a、2.4 a的变化周期。     

沧州地区霜冻灾害变化特征及其趋势预测

利用1972—2021年沧州市14个气象站常规观测资料,采用趋势系数、Mann-Kendall检验、Hurst指数和Morlet小波分析方法,分析了河北省沧州地区霜冻日数、初霜冻、终霜冻的变化特征和趋势预测情况。结果表明：沧州市平均霜冻日数呈减少、初霜冻呈推迟、终霜冻呈提前趋势,且在2000年左右分别发生由多到少、由早到晚、由晚到早的显著突变。在空间上,霜冻日数、初霜冻、终霜冻大体由西北向东南分别减少、推迟、提前;三者变化趋势全区表现一致,但趋势强度空间分布不均。霜冻日数分别在11—13 a和28 a时间尺度上存在7—8 a和18—19 a的明显周期,初霜冻在25 a时间尺度上存在16—18 a的明显周期,而终霜冻在10—15 a时间尺度上存在6—7 a的明显周期。未来沧州市霜冻日数将在大幅波动中持续下降,初霜冻将平缓的持续推迟,而终霜冻将在大幅波动中持续提前。     

近50a江苏梅雨量异常的时空分布及其环流特征

利用1961-2009年江苏66站逐日降水资料和NCEP／NCAR逐日再分析资料,采用EOF分解、小波分析、合成分析等方法,探讨近50a江苏省梅雨量异常的时空变化和环流特征。结果表明,江苏梅雨量存在全区一致型、南北（以32°N为界）反位相型、江淮之间与淮北及沿江苏南反位相型三种主要空间型;江苏梅雨量异常均存在显著年际变化和年代际变化特征,并存在准2a、准4a和准6a的振荡周期;近50a江苏梅雨量呈一致的增长趋势,且淮北地区和苏南地区的正趋势明显,通过置信水平为95％的检验。此外,江苏丰梅年份,南亚高压中心偏东,强度偏弱,面积偏小;副热带高压西伸脊点偏东,588dagmp线北界偏北,面积偏大;东北冷涡活动频繁,引导干冷空气南下,与强盛的西南暖湿气流相互作用,冷暖气流在江苏交绥,梅雨量偏多。枯梅年环流形势则与之相反。     

冬小麦晚霜冻害时空分布与多时间尺度变化规律分析

冬小麦晚霜冻害主要发生在中国的黄淮区域,河南占黄淮区域面积较大,是中国小麦的主要产地,又是晚霜冻害的重发区,因此文章以河南为例,从构成晚霜冻害的最低温度和小麦发育期两个因素出发,提出了晚霜冻害指数构建方法,使晚霜冻害指标定量化,并从多年数据库中计算出逐年晚霜冻害发生强度和发生天数.由于小麦发育期观测资料序列较短,影响了大尺度小麦晚霜冻害变化规律的分析,因而提出了冬小麦发育期资料推算方法;对计算出的近50年晚霜冻害资料进行EOF分析和Morlet小波分析,以发现晚霜冻害的时空分布与多时间尺度变化规律.结果表明:冬小麦晚霜冻害发生频率较高,高发区频率超过40%,且在20世纪70-90年代有增多的趋势;发生强度和天数变化趋势基本相似,具有发生强度较重区对应着发生天数较多区的趋势,且前者对小麦产量的影响大于后者;晚霜冻害发生强度的重发区分布在豫东南和豫西南,轻发区主要分布在淮河以南及豫西部分地区,其中第1模态分布型存在16年、第2模态分布型存在准2年的多时间尺度变化规律;发生天数的多发区主要分布在豫北北部和豫西南边界,少发区在豫东北及豫西南中部,其中第1模态分布型存在着准4年、第2模态分布型存在准3年和准6-7年的周期.     

欧亚大陆干旱半干旱区感热通量的时空变化特征

利用1958—2002年ERA-40再分析感热通量资料进行EOF分析,结果显示,无论春季还是夏季,欧亚大陆干旱半干旱区感热通量都有3个主模态。第1模态都表示空间分布的一致性,20世纪70年代中后期开始,欧亚大陆干旱半干旱区春季感热通量明显增强,而夏季却明显减弱。第2、3模态表示了空间分布的不一致性,且存在年际、年代际变化特征。小波分析结果表明,欧亚大陆春、夏季感热通量存在明显的年际、年代际变化特征,且年代际变化信号强于年际变化信号。     

近42年平凉市霜冻变化特征分析

以≤0℃地面最低气温作为霜冻指标,利用平凉地区7个气象观测站1971～2012年的逐日地面最低气温资料,采用现代气候诊断方法,分析了初、终霜冻和无霜冻期的变化特征。结果表明：在近42年间,平凉市初、终霜冻日数呈减少趋势,无霜冻期延长;初霜冻发生频率减小,终霜冻发生频率增加;平均初霜冻日期呈推迟变化趋势,终霜冻日期呈提早变化趋势,无霜冻期呈延长变化趋势,其气候倾向率均大于2d/10a,并均通过α=0.05的显著性检验;平凉地区初霜冻日普遍推后1～5d,终霜冻日普遍提前1～5d,无霜冻期普遍延长1～9d。平凉各地霜冻受灾程度差异较大,灵台和庄浪在受灾人口、直接经济损失和农业经济损失方面受灾较重。     

1961—2010年青海省霜冻灾害变化特征及风险区划

基于青海省历史日最低气温、青海省农作物种植总面积、农作物产量等要素,运用数理统计构建致灾因子危险性、暴露性和灾损敏感性指数,采用图表法和指数乘积法开展青海省霜冻灾害变化特征及风险区划。结果表明,青海省作物种植区均有霜冻灾害,中心集中在东部农业区的门源、大通、互助、湟源和湟中,柴达木盆地东部的德令哈、都兰和乌兰,以及贵南和共和等地;发生时段主要在4—9月,5月发生频率最高;年际间霜冻灾害呈波动增加趋势,但趋势不显著,年代际间霜冻灾害呈显著波动增加趋势;霜冻灾害高风险区主要分布在东北部的门源、互助、大通和祁连东部。     

安徽省冬小麦春霜冻害气象指标的研究

本文根据安徽省12个农业气象观测站冬小麦春霜冻害观测调查数据,针对不同品种(春性和半冬性)冬小麦,全面分析了拔节期前15 d至拔节后20 d的最低气温变化规律,以日最低气温为指标,将春霜冻害等级划分为轻度和重度2个级别,并分时段确定等级。验证结果表明,虽然春霜冻害的发生受地形、土壤等多种因素的影响,但最低气温指标基本能够反映出冬小麦拔节前后不同品种春霜冻害的发生规律,可以在霜冻监测预警业务中应用。用该指标进行霜冻发生风险分析的结果表明,安徽省冬小麦主产区为轻度霜冻频发区、重度霜冻基本不发区,冬小麦春性品种春霜冻高发区比半冬性品种明显偏南,可用于指导冬小麦品种合理布局,减轻春霜冻危害风险。     

华东地区不同等级降水日数的时空分布特征

根据华东地区1961～2010年逐日降水量台站观测资料,利用趋势分析、Mann-Kendall检验和经验正交函数（EOF）分析等方法揭示不同强度降水日数的时空演变特征。结果表明,华东地区的小雨日数为总雨日数的72.42%,占总雨日数的最大比重。同时发现小雨日数和总雨日数（暴雨和大暴雨日数）表现为显著的减少（增加）趋势,说明总雨日数的减少主要是由于小雨日数的减少所致。EOF 分析结果显示总雨日和小雨日的主要 EOF 模态在空间上表现出全场一致的减少趋势以及南北反相位的特征。福建中部既是总雨日数和小雨日数最大的区域,也是两者减少趋势最明显的地区。暴雨日数和大暴雨日数高值中心出现的区域基本重合,大致在浙江-江西-安徽三省交界处。