气候变化背景下湖北省高温干旱复合灾害变化特征

全球气候变化造成的极端气候事件频发已成为科学界和人类社会共同面临的挑战。气候变化驱动因素多样,时空过程复杂,全球不同区域存在显著差异。基于1961—2022年湖北省76个国家气象站逐日降水、气温等观测数据,根据区域性高温过程监测指标和区域性干旱过程监测评估方法,对湖北省1961年以来的区域性高温和干旱事件进行识别,在此基础上分析事件发生频率、持续时间、强度及其影响的变化特征。结果表明：区域性高温事件趋多增强且有连年发生的趋势;区域性干旱事件频次变化趋势不显著,但呈现群发、连发和重发特征;高温干旱复合事件有显著增加、间隔缩短的趋势。2022年夏季高温过程综合强度为1961年以来最强,与长江流域性干旱叠加,产生了从气象干旱到水文干旱、农业干旱和社会经济干旱的链式复杂影响。在全球变暖背景下,湖北省极端高温和干旱及其复合事件频发可能成为气候新常态,亟需加强极端事件的成因及其灾害风险评估研究,提高应对极端和复合型灾害的能力。     

重庆极端高温的变化特征及其对区域性增暖的响应

利用重庆1961-2006年31个站逐日最高温度资料,统计出年极端高温发生频次、年极端高温强度、年极端最高温度,分析了它们近46年来的变化情况.结果表明:近46年来重庆年极端高温发生频次呈西减东增的趋势,但增加/减少趋势并不显著.年极端高温的强度和年极端最高气温均在不断增强.年极端高温发生频次的增加对于重庆区域增暖的响应最显著,而年极端最高温度的升高比年极端高温频次的增加对重庆区域性增暖的响应偏弱,但又比年极端高温强度的增强对重庆区域性增暖的响应程度要偏强.     

从安徽气候变化看2003年洪涝和高温的必然性

利用近 50年温度和降水资料研究了安徽夏季气候变化特征 ,解释了 2 0 0 3年夏季洪涝、高温等极端气候事件出现的必然性。研究结果表明 :(1 )近 50年来安徽夏季温度呈下降趋势 ,降水则呈增加趋势 ,两者变化是相协调的。目前夏季温度处于较低的气候基本态 ,降水处于高基本态。 (2 )无论是温度还是降水 ,其变率都在 2 0世纪80年代中后期开始上升 ,目前均处于高气候变率时期。降水的“两高”(高基本态和高气候变率 )结合决定了 2 0 0 3年夏季洪涝出现的必然性 ;温度的较低基本态决定了“凉夏”背景 ,但由于基本态的回升和变率的加大 ,仍会出现像 2 0 0 3年夏季的若干高温天气。 (3)最大熵谱估计表明 ,安徽夏季降水变化的主周期为 2 5年 ,反映了降水的准两年振荡特征     

内蒙古东部近54年气候变化对生态环境演变的影响

利用4个代表站1951—2004年温度和降水资料，通过气候统计诊断分析方法，从气候要素变化趋势、基本气候状态特征以及生态环境演化趋势等方面，研究气候变化对生态环境演变的影响。结果表明：（1）近54年来东部区温度呈显著的升高态势。降水量波动性较大，总体上呈缓慢的增加趋势，但趋势不明显，属于气候自然波动的范围，而1998年至本世纪降水量呈下降趋势，并存在11年和22年的周期性变化。（2）无论是温度还是降水，目前都处于高的气候基本态和高气候变率时期，致使极端气候事件呈增加趋势。气候的变干、变暖以及变率的增大，加剧了内蒙古东部地区干旱化的程度。由此引起一系列生态环境问题，如湿地萎缩、草场退化等。（3）从示范区卫星遥感资料获悉，固定沙地面积的增加，说明科尔沁沙地沙漠化整体出现生态良性好转，但各类沙地图斑数的增加，表明在目前的气候条件下，沙地破碎化程度加剧，沙漠化局部有所恶化。     

济源市强降水事件的气候变化特征

利用济源1961-2006年逐日降水资料,分析了济源市强降水时空分布特征,结果表明:从20世纪80年代后期到2000年,济源市日降水量≥25.0 mm的大雨及≥50.0 mm的暴雨日数呈逐渐减少趋势;进入2000年以后,日降水量＞25.0 mm的大雨日数、≥50.0 mm的暴雨日数频率波动较大,≥100.0 mm的大暴雨日数有所增加.     

全球气候变暖对长江三角洲极端高温事件概率的影响

研究了全球气候变暖对长江三角洲极端高温事件（ＥＨＴＥ）概率的影响。结果表明,全球增暖将使ＥＨＴＥ发生的概率增大。当夏季逐日平均最高气温在现有的基础上升高３．０℃后,ＥＨＴＥ发生的概率将由现在的０．１３增加到０．２～０．３,即夏季出现级端最高气温≥３５℃的天数将由现在的１２ｄ左右增加到２０～３０d。     

新疆气候变化诱发和加剧"缓发性"灾害的对策研究

气候变化是指在十年到百年时间尺度上,气候平均状态或其变率发生统计上的显著变化,可以由自然的内部过程或外部强迫引起,也可以由人为温室气体排放或土地利用变化等所引起。近百年来全球和中国气候正经历一次以气候变暖为主要特征的显著变化,已成为影响各国经济发展、社会进步、国家安全和人类健康的一个重要因素,在过去的20多年里已受到全球科学界和各国政府的高度重视,也成为当今国际政治和环境外交中的热点问题。气候变化引起了极端天气气候事件出现频次增加和强度加大,天气气候灾害频发,亦诱发和加剧了一系列的“缓发性”灾害:环境灾害…     

气候变化对农业生产的影响及其适应

基于国内有关研究,综述了气候变化对我国农业气候资源和农作物种植结构影响的观测事实,分析了气候变化中农业气象灾害时间变化趋势,评述了未来气候变化对农作物生产的可能影响和适应策略.得出:(1)中国大陆(西南地区除外)光温生产潜力呈明显增长趋势,其中北方增幅大干南方,气候变化对不同地区的不同作物的生产潜力影响不同.(2)气温...     

兴海县近45a气候变化特征分析

利用兴海县国家气候观象台1961～2005年气温、降水、蒸发等资料,通过气候统计诊断分析方法,从气候要素变化趋势、基本气候特征以及生态环境演变趋势等方面,研究气候变化对生态环境演变的影响。结果表明：（1）近45a来兴海地区温度呈显著的升高态势,降水量波动性较大,总体上呈缓慢的增加趋势,但趋势不明显,属于气候自然波动的范围,而1998年至本世纪降水量呈下降趋势,并存在11a和22a的周期性变化。（2）无论是温度还是降水,目前都处于高的气候基本态和高的气候变率时期,致使极端气候事件呈增加趋势。气候的变干、变暖以及变率的增大,加剧了兴海地区干旱化的程度。由此引起一系列生态环境问题,如草场退化、河水流量减小、有毒有害植物增加、沙化严重,局部地区已形成黑土滩等。（3）从海南州草原站牧草产量资料获悉,兴海地区草地资源整体出现生态良性好转,但各类黑土滩仍在增加,表示在目前的气候条件下沙地破碎化程度加剧,黑土滩、沙漠化局部有所恶化。     

气候变化影响下极端水文事件的多变量统计模型研究

以黄河流域太原气象站和淮河流域鲁台子水文站为研究对象,利用Copula函数构建气候要素（降水）同极端水文事件（干旱和洪水）之间的多元统计模型,分析不同降水条件下不同等级干旱和洪水的发生概率变化。结果表明,Gumbel Copula能够较好地描述太原站7月份的前期累加降水量和帕默尔干旱指数（PDSI）的相关结构。随着降水量的增加,极端干旱的发生概率逐渐减小,重旱、中旱和轻旱的发生概率则先增加后减小。Clayton Copula能够较好地描述鲁台子水文站前期累加降水量和洪峰流量之间的相关结构。当前期累加降水量大于等于某一定值时,随着年最大洪峰x的增大,发生洪峰≥x的极端洪水事件的概率逐渐减小。在同一个极端洪水发生概率下,前期累加降水量越大,洪峰流量出现大值的可能性越大。     

厄尔尼诺对广西汛期旱涝的影响

通过对厄尔尼诺与广西前汛期和后汛期旱涝之间的关系 ,及 5 0 0 h Pa西北太平洋副热带高压特征量的分析 ,结果表明 :厄尔尼诺影响了西北太平洋副热带高压所致使广西前汛期偏涝 ,后汛期偏旱     

重庆城区近百余年旱涝变化

用Z指数作为旱涝等级标准,利用重庆城区百余年降水量资料,分析了历年及四季旱涝出现的频率,采用趋势分析、最大熵谱分析以及小波分析方法,研究了重庆城区年及四季旱涝的变化特征。结果表明:重庆城区年及四季干旱和洪涝发生频率均在25%以上,重庆旱涝灾害较频繁;多项式拟合和周期分析表明,城区年及四季旱涝具有阶段性变化特征,某些阶段年际变化特征也很显著,总体而言,年及夏季旱涝的年代际变化特征较明显,其它三个季节则是年际变化特征较明显。近几年的年旱涝变化处于偏涝阶段;而近几年夏季的旱涝变化,从年代际尺度来看,目前处在偏旱阶段,出现干旱的可能性较大;而其它三季则处于偏涝阶段。     

2003年云南夏季罕见高温干旱的诊断研究

2003年夏季云南出现了历史上罕见的大范围异常高温干旱天气,是自1961年以来云南最严重的夏季高温干旱天气之一,影响范围、持续时间及危害程度仅次于1983年。是20世纪80年代中期云南进入气温偏暖期后的一次夏季极端气候事件,打破多项历史纪录。利用高度、OLR、TBB等资料对此次气候灾害过程进行了诊断分析。发现西太平洋副热带高压持续稳定且偏强偏西,季风低压偏弱偏西,云南TBB值偏高,降水云系较少,OLR值偏高,对流活动抑制,云南正好处于东、西两个垂直环流圈的下沉气流控制区是形成高温干旱的主要原因。     

Simulation of Extreme Climate Events over China with Different Regional Climate Models

During phase Ⅱof the Regional Climate Model Inter-comparison Project (RMIP) for Asia,the Asian climate was estimated from July 1988 to December 1998 using six climate models.In this paper,the abilities of six climate models to simulate several important extreme climate events in China during the last years of the last century were analyzed.The modeled results for the intensity of the precipitation anomaly over the Yangtze-Huaihe Valley during the summers of 1991 and 1998 were weaker than the observed values.The positive precipitation anomaly responsible for a catastrophic flood in 1991 was well reproduced in almost all simulation results,but the intensity and range of the precipitation anomaly in 1998 were weaker in the modeled results.The spatial distribution of extreme climate events in 1997,when severe drought affected North China and flood impacted South China,was reproduced by most of the regional models because the anomaly of the large-scale background field was well-simulated,despite poor simulation of high temperature areas in the north during the summer by all models.     

东亚地区水汽输送与重庆夏季旱涝的联系

利用NCEP/NCAR(1960—2006年)的全球再分析格点资料,研究了东亚地区水汽输送异常与重庆夏季旱涝的关系。结果表明:当重庆夏季(7~8月)降水偏多(涝)时,欧亚地区中高纬维持"两脊一槽"的"双阻"型:乌拉尔山和鄂霍茨克海地区分别存在阻高,贝加尔湖地区为一槽区。冷空气沿着贝加尔湖槽后偏北风和乌拉尔山阻塞高压的南支西风南下进入中国。热带太平洋地区为显著的高度距平正异常区。副热带地区是高度距平负异常区,西太平洋副热带高压脊线位置偏南、强度偏强。来自热带海洋地区的暖湿气流分别沿西太平洋副热带高压西南侧和经印度、孟加拉湾两条主要路径进入中国。当来自高、低纬地区的冷、暖空气在长江流域中上游相遇,就会造成重庆等长江中上游地区降水异常偏多,发生洪涝。反之,降水偏少(旱)年,在欧亚中高纬地区存在"一槽一脊"的环流形势:乌拉尔山附近为一深厚的槽区;鄂霍茨克海阻塞高压异常发展,一直延伸到贝加尔湖附近;西欧地区维持着深厚的高压脊。西太平洋副热带高压位置偏北、偏东,主体基本退出中国大陆地区。整个热带为高度距平负异常区。这样环流形势致使东亚地区中高纬地区受乌拉尔山大槽影响盛行偏南风,不利于冷空气南下。低纬地区的暖湿气流沿着西太平洋副热带高压南面的东南气流从华南进入中国。这样的环流配置易造成南下的冷空气偏弱,同时使来自热带地区的暖空气向北推进到中国华北和东北地区,致使冷、暖空气无法在长江中上游地区交汇,该区域降水显著减少,形成干旱。     

我国西北地区春季旱涝气候特征研究

利用西北地区160个台站1950～2000年春季降水量资料,讨论了西北5个区域的旱涝气候特征,发现西北东部和北疆山前地带降水气候变化最为激烈,旱涝事件频繁.整个西北地区春季干旱虽较雨涝多见,但严重雨涝的发生多于严重干旱,且严重旱涝的发生自20世纪80年代以来有增加的趋势.西北各区的旱涝演变具有阶段性和群发性的特点,存在年代际的变化周期和5～6年的准周期振荡.西北东部春季严重雨涝和严重干旱发生时,中高纬度大尺度环流及副热带大气环流特征迥然不同,且分别对赤道中东太平洋海温和北太平洋西风漂流区海温异常表现出遥响应的关系.     

气候变暖背景下我国南方旱涝灾害时空格局变化

我国南方地区各季节降水异常主要包含三种优势模态：长江及其以南地区降水呈整体偏多或偏少的一致型,长江中下游流域与华南呈反相变化的南北反相型以及东南与西南呈反相变化的东西反相型。其中一致型是南方地区各季节降水变率的第一优势模态。总体而言,在1961—2013年南方地区平均降水存在明显的年代际和长期趋势变化。其中,夏季和冬季南方区域平均降水具有相似的年代际变化特征,而秋季降水的年代际演变几乎与上述两个季节的相反。不过,在近30年南方各季降水量发生年代际转折的时间不尽相同：春季和秋季降水分别在21世纪初期和20世纪80年代中后期之后进入干位相,冬季和夏季降水则分别在80年代中期和90年代初期之后进入湿位相。自21世纪初期以来,南方夏季和冬季降水逐渐转入中性位相。此外,南方春季和秋季降水均呈减少趋势;而夏季和冬季则相反,均呈增多趋势。对于西南地区,除了春季外,其他三个季节的降水均呈减少趋势,出现了季节连旱的特征,尤其是秋旱最为严重。不过,不管是季节降水量还是旱/涝日数,在我国南方大部分地区其线性变化趋势并不十分显著,这与南方降水年代际分量对降水变率存在较大贡献相关。分析还发现,我国南方区域洪涝受灾面积具有比较明显的年代际变化,而干旱受灾面积则没有明显的年代际变化特征,近十多年来西南地区干旱和洪涝受灾出现了交替互现的特点。     

安徽省近554年旱涝演化规律和跃变现象

基于安徽省近 554年的旱涝等级资料 ,利用偏度系数、峰度系数、频次、累积距平等计算公式和方法进行分析。结果表明 :安徽省旱涝等级序列具有偏态分布性即涝明显多于旱的非正态分布特征 ,呈现干燥期、湿润期的阶段变化特性 ,以旱为主和以涝为主的现象间隔出现 ;旱涝序列分析和滑动t 检验法、Yamamoto法的检验方法都证明 1 72 3年附近、1 774年附近和 1 91 3年附近出现序列的跃变现象 ,数种方法都表明序列有基本相同的干湿转折点     

2006年夏季重庆高温伏旱环流特征分析

利用NCEP逐日再分析资料、OLR资料和SST资料对2006年夏季重庆地区持续高温干旱过程的天气特征、环流背景及形成机理进行了初步分析,结果表明：造成重庆持续异常高温伏旱的主要原因是西太平洋副热带高压的异常,而它与南亚高压位置和强度的异常、极涡和副热带急流的变化、西太平洋暖池偏暖等因子都有较大关系。