山西省近50年气温和降水变化基本特征研究

根据山西省近50年(1959-2008)108个地面气象观测站的年平均气温和年降水量系列数据,采用参数线性回归检验(LR)和非参数Mann-Kendall检验(MK)两种方法,从观测站、地级市、全省和山西省黄土高原地区综合治理地区4个层面,对山西省气温和降水的时空变化规律进行了研究.MK结果表明,(1)在108个地面站中,除河曲县站的年平均气温呈不显著减少趋势之外,其余107个站的年平均气温均呈升高趋势(+0.034～+0.896℃/10a("a"即"年";以下同).其中97个站的年平均气温显著升高,10个站的年平均气温升高不显著.除曲沃等8个站的年降水量呈不显著增加趋势之外,其余100个站的年降水量均呈减少趋势(-0.154～-57.750 mm/10a).其中16个站的年降水量显著减少,84个站的年降水量减少不显著.(2)11个地级市的年平均气温均表现出非常显著的升高趋势(+0.181～+0.417℃/10a).各市的年平均降水量均呈减少趋势(-6.954～-33.681 mm/10a).其中晋城、晋中、临汾和吕梁4市的降水量显著减少,太原、大同、阳泉、长治、朔州、运城和忻州7市的降水量减少不显著.(3)山西省的年平均气温呈极显著升高趋势(+0.295℃/10a),其年降水量呈显著减少趋势(-20.486 mm/10a).(4)山西省17个综合治理地区的年平均气温均呈显著升高趋势(+0.126～+0.375℃/10a).这17个地区的年平均降水量均呈减少趋势(-2.619～-34.417 mm/10a).其中5个地区的降水量呈显著减少趋势.总之,山西省的气温和降水在整体上分别呈显著升高和显著减少趋势,在较低层面上具有明显的空间异质性.对比分析同时表明,LR和MK所得的结果,就气温而言一致性非常高;就降水而言一致性则不确定(因研究层面不同很高或较低).     

1960-2013年黄淮海平原极端降水时空变化特征

基于黄淮海平原1960-2013年51个气象站逐日降水数据,计算了4个极端降水指数,利用线性回归、小波分析和Mann-Kendall趋势分析等方法,分析了黄淮海平原极端降水的时空变化特征以及其与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的关系.研究结果表明,近54年黄淮海平原极端降水指数呈波动降低趋势,20世纪60年代表现出明显的减少趋势,90年代中后期开始呈上升趋势.除极强降水量(R99p)以外,其他3个指数在近54年的时间尺度上都存在2~3a的显著周期.在空间格局上,极端降水表现为明显减少趋势的站点主要位于河北省和山东省西北部地区,而河南省、安徽省和江苏省北部地区的站点具有增加的趋势.在20世纪80年代到90年代初,ENSO指数与极端降水指数呈显著负相关关系.研究结果可以为解决黄淮海平原水资源短缺等问题提供一定的理论依据.     

1960—2018年河南省降水时空变化特征及重心

河南省是中国粮食生产核心区,研究其降水时空变化特征对于防治旱涝灾害、保障粮食生产具有指导意义.基于河南省112个气象站1960—2018年降水量资料,利用Mann-Kendall法、滑动T检验、小波分析等方法对河南省站点及分区降水变化趋势、突变点和周期性进行了分析,并利用重心模型、标准差椭圆等方法分析了河南省降水重心分...     

龙川江流域近50年气温、降水及径流的变化趋势分析

根据有关气象和水文台站的实测资料,利用均值、线性倾向、累积统计距平等方法,统计分析龙川江流域近50年(1960年—2009年)气温、降水和径流的年际、年内变化,并用非参数Mann-Kendall检验法对气候和水文要素的变化趋势进行显著性检验。结果显示:研究区内多年平均气温呈上升趋势,尤其自上世纪80年代以来增暖趋势明显,其中:低气温升高对年平均气温的影响较大;流域多年平均降水量呈现显著增长的趋势,上世纪90年代是一个降水量由少变多的年代,在年内分配上,降水量在不同季节的变化呈现出不同的规律;径流量则表现出微弱的减少趋势,说明人类活动的影响在部分水文气象要素的变化趋势中可能占据了主导地位。     

广州市近50年气温变化特征研究

气候变化对自然界和人类的影响都十分巨大,关于气温变化的研究是气候变化研究中的热点。本文以1961年1月1日到2008年12月31日广州市日平均气温数据为基础,运用滑动平均法、小波分析等方法研究发现：近50年来,广州市年平均气温与年最高气温有较明显的增长,年最高气温和最低气温具有2—4年的震荡周期,其变化均以4年为限交替出现高-低变化的趋势。     

1951-2002年全球陆地气温和降水的年代际趋势转折特征

对全球陆地67359个格点1951—2002年的年平均地面气温和总降水量的年代际趋势转折分别进行逐个格点的检验,分析这一时期内全球陆地气温和降水最近一次年代际趋势转折发生的时间及转折后的线性变化趋势．发现20世纪后期,变暖趋势在全球大部分的陆地上都十分显著;全球陆地绝大多数格点的年降水量在20世纪70—80年代发生了一次年代际趋势转折,转折后年降水量为减少趋势的格点大约占全球陆地总格点的45．7％,其余54．3％的格点在最近一次年代际趋势转折发生以后,年降水量为增加趋势．总体上全球陆地不同区域的气候主要向“暖干”和“暖湿”两种不同的趋势转变．全球22个分区的区域平均气温和降水的年代际趋势转折特征的分析结果表明：北美大陆在最近一次年代际趋势转折发生以后的气候“暖干化”趋势较为明显．非洲大陆的气候则在一定程度上趋于暖湿,欧洲以及亚洲大部分区域的气候也趋于暖湿．南美洲南部和澳大利亚西部的情况则较为特殊,在最近一次年代际趋势转折发生以后,气候趋于冷湿．     

黑河流域中、西部水系近50年来气温 降水 径流变化特征

采用Mann-Kendall非参数检验方法统计分析黑河流域中、西部水系气温、降水及出山径流序列变化特征,并初步讨论了降水、径流发生变化的可能原因.黑河流域中、西部水系气温在20世纪60-70年代总体表现为下降趋势,80年代气温开始波动升高,气温显著升高则主要发生在2000年以来.研究区山区年降水量大于平原的,各站年降水量均呈现平、枯、丰交替的特点,总体上呈微弱增加趋势,增幅不显著.出山径流量在年代尺度上呈现缓慢下降的趋势,洪水和丰乐两条河流的年出山径流量存在突变点,位于1960前后.2000年前后,三河径流量微弱上扬后,继续开始减少趋势,讨赖河稍迟于其余2条较小的河流.     

长江流域年极端气温的时空变化特征研究

近年来长江流域极端气候事件频发.该文使用1962—2021年长江流域137个站点的气温数据,从流域和站点两个尺度,利用时间序列趋势和突变检验方法分析了长江流域年极端最低和最高气温的时空变化特征.研究表明：1) 长江流域年极端最低和最高气温均呈现显著升高趋势,增长率分别为每10年0.35 ℃和0.26 ℃;2) 年极端最低和最高气温分别有97.08%(133个)和91.97%(126个)的站点显著升高,长江下游地区的站点年极端最低和最高气温增长较快;3) 长江流域年极端最低气温没有发生突变,年极端最高气温在2001年发生增暖突变,突变后气温增速明显提升;4) 36.5%的站点(50个)年极端最低气温存在突变,突变发生最多的年份为1994年,长江各游段的站点突变年份均以1990—1998年为主.80.3%的站点(110个)年极端最高气温存在突变,突变发生最多的年份集中在21世纪初,长江各游段的站点突变年份均以1999—2006年为主.该研究同时揭示了长江流域60年来极端气温的增暖趋势和阶段性突变,对于理解区域极端气温时空变化过程,预测未来气候变化趋势,制定防灾减灾策略,指导区域气候治理,实现双碳目标等具有重要的意义.     

山西省夏季降水年际变化特征

采用旋转主成分分析(REOF)、小波分析方法,对山西省1960-2004年夏季降水距平场进行分区,分析不同区域夏季降水时间变化规律.结果表明,山西省夏季降水异常区域大致可划分为3个区,即北部区、中部区、南部区.各异常区夏季降水都存在10 a以上长周期和5～9 a短周期振荡,但其显著周期及年代变化差异较大.     

绍兴市近48年降水演变特征统计分析

选取绍兴国家气象观测站1961年1月至2009年2月逐月降水量作为降水分析基本资料,利用一元线性回归、小波变换和Mann-Kendall检验等统计学方法对绍兴降水季节变化和年际变化的特征进行了综合分析,分析了不同时间尺度下降水序列变化的周期和突变点,并根据主周期对未来降水变化趋势进行了预估.结果发现,绍兴市近48 a各个季节和年降水都存在多时间尺度特征,大尺度的周期变化中嵌套有小尺度的周期变化.春季降水以3～4 a年周期为主.并有准3 a周期向准4 a周期转变的趋势;夏季降水主要存在准4 a和准14 a周期变化;秋季降水主要存在准2 a和准12 a周期变化;冬季降水主要存在准4 a和准16 a周期变化:年降水主要存在准2 a和准4 a年际周期变化和准13 a年代际周期变化.绍兴春季和冬季降水突变不明显;夏季和秋季突变明显,突变点分别出现在1973年和1963年,而年降水突变不明显,不存在明显的突变期.夏季降水变化趋势和年降水趋势基本一致:夏季降水和年降水在时域上分布有很大的相似性,都具有准4 a周期变化.并全时域存在;夏季降水突变影响到全年降水的突变.根据绍兴夏季降水和年降水的主周期推测.2009年后的5～6 a绍兴年降水将相对偏多.     

近48年长江源区降水时空变化特征分析

基于1966～2013年长江源区及周边在内7个气象站点的逐日降水资料,采用降水倾向率、Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析及Hurst指数法等方法,分析了长江源区近48年来降水量时间序列空间分布特征、年际和年内变化趋势以及其周期性变化特征,并对降水未来的演变趋势进行了预测。分析结果表明：(1) 长江源区降水量存在明显的空间变化差异,总体分布趋势为由东南向西北递减;(2) 近48年来长江源区降水量呈现较为明显的增加趋势,增加速率为17 mm/10a,多年平均降水量为351.5 mm;(3) 长江源区降水量年内分配极不均匀,主要集中在汛期,约占全年总降水量的89.6%,而非汛期降水量仅占10.4%,且降水量具有较明显的季节差异,夏季降水最大,秋季次之,其次是春季,冬季降水量最小;(4) 长江源区降水量变化存在28 a左右的第一主周期,第二、三、四主周期分别为21 a、12 a和5 a;(5) 长江源区各气象站点及全流域的Hurst指数均大于0.5,表明降水量未来趋势与过去一致,即其未来仍将延续降水量增加的变化趋势。     

延安市社区体育人力资源现状调查与分析

以延安市社区体育为切入点,采用文献资料法、实地调查法、访谈法、问卷调查法、数理统计法对社区体育管理人员、指导员、志愿者这三种主要的体育人力资源进行调查与分析,得出以下结论:社区体育管理人员呈现多元化发展,从性别角度来看,女性居多;从年龄角度来看,服务社会体育管理老年人较少;从文化程度来看,基本上能够满足社区体育管理工作...     

基于旋转经验正交函数法的广东省干湿状况时空特征分析*

基于1960-2011年广东省25个地面气象站点的逐日气象资料,采用6个月尺度的标准化降水指数（SPI）为干旱评价指标,计算了广东省各站点每月的干旱指数,并在此基础上利用Mann-Kendall 趋势检验法、旋转经验正交函数法（REOF）、小波分析等方法分析了该地区干湿状况的时间演变趋势和空间分布特征。结果表明：广东省变干趋势的月份主要集中在1-3月,而变湿的月份主要为7-9月,且中部地区变湿趋势的月份数要明显多于东西部。此外,雨季（4-9月）广东东部及沿海大部分地区呈变湿趋势,而冬季全省大部分地区都表现为变干的趋势;根据REOF方法可将广东省干旱分布特征划分为4个典型的空间异常型：南岭型、粤西型、粤东型和雷州半岛型;各空间型对应的旋转主成分（PRC ）序列分析结果表明,雨季各空间型都表现为统一的先变湿后变干趋势,而冬季除了雷州半岛型外则都表现为明显的变干趋势。小波分析结果表明各空间型干湿状况普遍存在1.5a、2～3a的显著变化周期。     

长江三角洲地区气候变化趋势及突变分析

对上海、杭州和南京3个气象站1951～2001气温与降水器测资料，利用Mann-Kendall法对3站年均气温及年降水量序列作突变分析．同时利用滑动t检验以及Yamamoto法(子序列n=10年)对突变研究结果作进一步验证，结果表明，该区年均气温有显著升高趋势，且在20世纪90年代初期发生明显突变，而年降水量变化不显著．该区四季气温和降水变化趋势存在明显差异，其中春、秋季和冬季气温均显著上升，而夏季增温趋势不明显；夏季降水量明显增多，而秋季降水量则呈明显减少趋势．这些结果对进一步研究长江三角洲地区气候及其未来预测有重要的意义，同时也为研究全国甚至全球气候变化提供了重要依据．     

1950—2019年闽江下游径流量变化特征分析

为探究闽江下游径流演变趋势,应用MK法和Morlet小波分析相结合的方法,对闽江下游竹岐站1950—2019年长序列径流量数据进行分析。结果表明：闽江下游多年径流量呈微弱上升趋势,季节变化大,春夏径流量呈下降趋势,秋季呈上升趋势;前三季变化趋势均不显著,冬季径流量则呈显著上升。多年径流量突变发生于2015和2017年,春季突变年份出现在1955年,秋季为1996和2001年,冬季则是2001和2006年;多年径流量存在32a、12a,8a的主要周期,汛期径流量第一主周期为32a,第二主周期为12a,第三主周期为5a,非汛期第一主周期为25a,第二主周期为5a,第三主周期为52a。研究成果加深了闽江下游径流演变规律的理解,可为闽江下游水资源利用提供理论参考。     

河北怀来盆地近60a气候变化特征及其影响

利用河北省怀来县1954—2012年月气象数据,采用线性倾向率法,距平法和Mann-Kendall趋势检验方法揭示了当地的气候变化特征;并分析了气候变化对水库来水量和粮食单产的关系.结果表明:1)近60年来,怀来县气候倾向率为0.36℃·(10a)-1,高于全国平均水平,年降水量呈下降趋势;从季节来看,四季气温均呈上升趋势,降水变化趋势存在差异,四季中以夏季暖干化趋势最明显.2)研究区年和四季年代均温都在1980—1989年开始变暖;年降水自1980—1989年开始减少,四季降水量的年代变化差异较大.3)研究区小区域尺度上的气候变化趋势与北方较大区域和全国尺度上的结果较为一致,并且暖干化趋势更加明显.4)气候要素与水库来水量和粮食单产显著相关,气候暖干化将加剧研究区水库来水锐减和粮食单产较低的问题.     

大气污染物的变化趋势及突变研究

运用非参数Mann-Kendall法对连云港市3个定位监测点近10年来的大气SO2、NOx和TSP序列数据进行了趋势检验和突变分析。结果表明,连云港市大气SO2表现出明显的上升趋势,而TSP则表现出显著的下降趋势;NOx总体变化不大,但NOx在住宅商业功能区表现为轻微的上升趋势,而在工业功能区则有不显著的下降趋势。季节性Mann-Kendall法检验表明,除工业功能区的NOx外,SO2和NOx在夏季的增长趋势要较其他季节更为显著,而TSP在一年四季中都表现为显著的下降趋势。突变分析表明,除NOx外,大气污染物序列均出现了突变现象,且突变主要发生在2000上半年到2002上半年之间。研究结果对于认识连云港市城市大气环境质量变化过程和科学制定环保决策具有重要意义。     

一种基于ITA改进的水文气象序列趋势分析法

基于ITA(innovative trend analysis)法,提出了改进其趋势显著性水平的参数型趋势检测方法,给出一种刻画时间序列趋势的数量指标,并采用自举法检验趋势的显著性水平。经过蒙特卡洛数值模拟,将改进的趋势检测法对人工数据序列的检测结果分别与经典的Mann-Kendall秩次检验法和ITA法进行比较,验证了其可行性。将改进的趋势检测法应用于4种不同长度、不同地区、不同水文气象要素的时间序列数据进行趋势分析,结果表明,在5%的显著性水平上,黑河上游的年径流量、日本福冈每年发生风暴的天数和琼海的年平均气温都呈现显著的增加趋势,而北京的最大日降水量在10%的显著性水平上为显著下降趋势。