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。     

武陵山区典型县域气温变化特征分析——以重庆市酉阳县为例

基于1955-2016年连续性订正的气温数据,运用线性倾向估计、滑动平均等趋势分析方法,Mann-Kendall、累积距平突变检验方法,Morlet小波分析及R/S分析对酉阳县近60年的气温指标进行了研究,揭示该地区气候变化趋势、特征并进行预测及原因探析.研究显示:酉阳县气温在过去近60年里呈微弱上升趋势,升温率高于IPCC第五次报告中的近130年变暖率,为每10年上升0.13℃,并且在21世纪初期发生了增温突变;四季气温中,冬季各气温要素升高对年均温上升贡献最大,最低值为每10年上升0.171℃;酉阳县年均温演变过程中存在3类时间尺度的周期变化规律,各气温要素基本都存在6~9年的较强震荡周期,平均气温短期预测处于偏暖期;R/S分析表明年均气温Hurst指数为0.88,预示着酉阳县未来气温走势会持续升高.     

近48a长江源区降水时空变化特征

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...     

陕西省降水时空变化特征及资源化研究

基于陕西省1961-2005年97个县市的逐月降水资料,从年际和年内2个方面分别对陕北、关中、陕南及全省的降水时空分布规律做了统计分析,并利用非参数Mann-Kendall方法对降水的变化趋势做r检验分析.结果表明:陕南地区降水量丰富,而陕北地区较少,全省降水呈现南多北少,并且主要集中在5-10月份(夏秋季节)的特点,特别是陕北地区夏季降水量占全年降水量的56.3%.从资料研究町以看出,全省只有5个县的年降水量有增加的趋势,其中4个在陕南地区,其他92个县市都出现了不同程度的下降,其中陕北南部、关中和陕南西部的地区降水量每年平均减少3nltn以上,降幅最大.从季节降水来看,春秋季3大地区的降水都有减少的趋势,夏季除陕北地区有小幅度的下降外都出现了增加的趋势,冬季都有小幅度的增加.从雨水资源化利用的角度来看,陕北地区可以充分利用土壤蓄集雨水,建立大型地下蓄水库以供城市用水;关中地区可以在黄土台塬区蓄存、下渗雨水,这将会对于台塬以下城市地下水水位恢复产生积极有效的作用;陕南通过水源涵养地建设和蓄水水库修建,收集利用雨水资源,减少污染,保护水源.     

南陵县近50年气候特征分析

利用南陵县国家一般观测站1961～2010年的气温和降水观测资料,使用线性趋势分析、R/S分析和小波分析等方法对该县气温、降水的变化特征、变化趋势及周期进行了分析.结果表明:(1)在气温方面,南陵县整体气温升高,其中春、冬季显著升高,夏、秋季则变化不明显.另外从周期分析看,气温的变化具有超过40年和2～5年的振荡周期,未来将处于偏暖的时段.Hurst指数结果显示,春、冬季及年平均气温可能会出现下降的趋势.(2)在降水方面,仅有冬季的降水量有显著的增多特征,但未来有可能下降.通过周期分析发现,南陵县年降水量和夏季降水量均有10～15年的振荡周期,春、秋、冬季分别有20、25、30年左右的振荡周期,南陵县未来降水将处于偏多的时段.     

陕西省降水时空变化特征及资源化研究

基于陕西省1961—2005年97个县市的逐月降水资料,从年际和年内2个方面分别对陕北、关中、陕南及全省的降水时空分布规律做了统计分析,并利用非参数Mann-Kendall方法对降水的变化趋势做了检验分析.结果表明:陕南地区降水量丰富,而陕北地区较少,全省降水呈现南多北少,并且主要集中在5—10月份(夏秋季节)的特点,特别是陕北地区夏季降水量占全年降水量的56.3%.从资料研究可以看出,全省只有5个县的年降水量有增加的趋势,其中4个在陕南地区,其他92个县市都出现了不同程度的下降,其中陕北南部、关中和陕南西部的地区降水量每年平均减少3mm以上,降幅最大.从季节降水来看,春秋季3大地区的降水都有减少的趋势,夏季除陕北地区有小幅度的下降外都出现了增加的趋势,冬季都有小幅度的增加.从雨水资源化利用的角度来看,陕北地区可以充分利用土壤蓄集雨水,建立大型地下蓄水库以供城市用水;关中地区可以在黄土台塬区蓄存、下渗雨水,这将会对于台塬以下城市地下水水位恢复产生积极有效的作用;陕南通过水源涵养地建设和蓄水水库修建,收集利用雨水资源,减少污染,保护水源.     

1956—2011年金沙江下游梯级水电开发区降水变化特征分析

基于金沙江下游梯级水电开发区10个气象站1956—2011年的逐月降水资料,运用线性倾向估计法、Morlet小波分析法和R/S分析法对多年降水和季节降水变化及其趋势、周期和持续性特征进行分析。结果表明:研究区1956—2011年降水量呈波动式下降趋势,降水倾向率为-1.338 mm/a;季节降水中除春季呈微小上升趋势外,夏、秋和冬季均呈下降趋势,且空间差异明显;夏、秋季的降水量占全年的81.1%,尤以夏季为主导,占57.4%;年降水存在1~2 a、4 a 、8 a 、14 a和31 a的周期变化规律,其中8 a的周期尤为明显,通过90%置信水平检验;研究区降水序列总体上存在明显的Hurst现象,具有持续性特征,未来降水仍会维持减少趋势。     

1951—2017年松花江流域连续性极端降水事件时间趋势特征分析

连续性极端降水事件是松花江流域洪涝灾害的重要原因.基于1951—2017年松花江流域41个气象站点降水数据,采用泊松回归方法进行时间趋势分析.结果表明:松花江流域连续性极端降水事件在第90百分位阈值下、第99百分位阈值下一次回归结果显著,呈现增加趋势,指数化系数为1.006841、1.037159;3个子流域在不同百分...     

基于R/S分析法的地下水位动态变化趋势分析

为预知兴平市黄土台原区未来的地下水位动态变化趋势,采用R/S分析法及其修正式计算065和066号井1994～2009年月平均水位埋深时间序列的Hurst指数以及统计量V τ.通过分析区域地下水的补给来源,用Kendall秩次相关检验法和5点滑动平均法分别对兴平市同期的年降水序列和地表水灌溉序列进行了趋势成分识别.研究结果表明:065和066号井月平均水位埋深序列的H分别是0.989和0.974 9,相应的Vτ与lnτ的关系曲线向上倾斜,即065和066号并的水位埋深在未来年份仍然有着显著下降的趋势.兴平市年降水量略减少的趋势并不显著,灌溉水量却有着明显的减少趋势,这与同期的地下水位动态变化趋势是相一致的.     

额尔齐斯河流域降水变化特征

选择额尔齐斯河流域4个气象水文测站(斋桑泊、塞米巴拉金斯克、鄂木斯克和塔帕)近70a(1936—2005年)的降水系列资料,采用5a滑动平均法、Mann-Kendall法、复Morlet小波分析法和R/S分析法分析这4个气象水文测站的降水变化特征。结果表明:这4个气象水文测站的年降水量呈现不同程度的上升趋势,其中鄂木斯克和塔帕存在显著的上升趋势;4个气象水文测站的年降水存在11~13a时间尺度的交替,表现出明显的周期特征,其次7~9a以及4a左右时间尺度的周期性也相对比较明显;Hurst值表明未来斋桑泊气象水文测站年降水量总体上将呈减少趋势,但反持续程度很弱,其余3个气象水文测站的降水量仍将呈上升趋势。     

华山树轮代用降雨量的演变特征分析

利用中国华山树轮重建的中国北部和中部1600—1988年近400年4—7月的降雨代用资料,运用R/S分析,MHF小波变换方法,对中国北部和中部1600—1988年近400年4—7月的降雨量进行了分析,并对时间域内极端多雨值和极端少雨值也进行了分析。分析结果表明:近400年来,华山树轮代用降雨资料4—7月的降雨量整体比较稳定,极端多雨值序列和极端少雨值序列都有明显的减小趋势;华山树轮代用降雨资料4—7月的降雨量的有较弱的持续性,极端多雨值序列和极端少雨值序列都有较强的持续性;在整个时间域上,华山树轮代用降雨资料4—7月的降雨量具有明显的2a、19a和75—76a的振动周期,其中19a为主时间周期,且在长时间尺度上,目前正处于降雨偏少阶段。     

基于声发射旋风分离器内颗粒粒度分析

采用声发射技术对旋风分离器内颗粒粒度进行分析,获得了声发射信号结构与分离器内气固两相运动行为的对应关系。选用0.4 mm、0.7 mm、1.5 mm和2 mm的活性炭颗粒进行实验,将采样得到声发射信号进行Daubechies二阶小波的1~9尺度分解,用R/S算法分别求取各个频段的Hurst指数。结果表明,声发射信号具有多尺度特征,依据hurst指数的不同,将其划分为微尺度、介尺度、宏尺度,分别反映颗粒间的无规则运动、主体流相对于系统运动或不同主体流之间的相互运动,整个系统相对于外界环境随时间的变化。在同一质量流量下,计算出各颗粒粒径对应的微尺度,介尺度分别所占总能量的比值。实验发现,固相颗粒粒径与其有很大的相关性;随着粒子尺寸的增大,微尺度信号所占的能量比率减少,介尺度能量所占的比率增加。声发射技术可用于旋风分离器内颗粒粒度的分析。     

1957～2012皖北粮食产区降水变化特征研究

基于皖北粮食产区1957~2012年逐月降水资料,运用趋势分析、不均匀系数、集中度(期)和小波功率谱等方法,分析了皖北降水年内、年际等变异规律。结果表明:(1)皖北地区1957~2012年降水量总体表现为缓慢增加趋势,变化率为8.979 mm/10a。降水年代际变化较大:20世纪60年代、90年代和21世纪前十年为多雨期;50年代后期,70~80年代及2011和2012年降水偏少;(2)降水不均匀系数变化范围为0.509~1.576,50年代后期至60年代较不稳定,而2000年以后,降水不均匀性持续增加;从空间分布来看,降水均匀性由北向南渐少,但存在年代际变化差异;(3)降水集中度变化有微弱增加趋势,多年平均降水集中度为0.4777,降水分配遵从均匀→集中→均匀→集中过程;从空间上看,与不均匀系数变化特征大致一致。56年来皖北降水集中期最大降水主要集中在7月份。(4)从周期震荡来看,皖北降水周期以3~8a为主,而降水集中期的降水周期以2~4年为主。皖北是我国重要粮食产区,本研究可为该区农业灌溉规划与水资源管理提供重要依据。     

吉林省人口发展演变趋势的分形分析

建国60余年来,吉林省人口的发展出现了较大的转折,在不同历史时期呈现出不同的特点.本文在对吉林省人口发展过程描述分析的基础上,利用分形理论的R/S分析方法,基于其人口总数、出生率、死亡率、自然增长率等数据,对人口发展演变的时间分形特征进行了实证研究.结果表明,吉林省人口的变动在时间上具有一定的自相似性特征,未来20年～30年间,仍将继续增长。     

长沙气温的长期变化趋势及R/S分析

运用三阶幂函数和R／S分析法,对1951年以来长沙1月、7月和年平均的气温进行了分析．研究结果表明：①长沙气温总体呈上升趋势,增暖幅度与全国平均增暖幅度持平．20世纪90年代以前偏冷,20世纪90年代开始变暖,近10年变暖加剧．②长沙1月气温呈上升趋势,而7月气温呈下降趋势,1月气温变化对年平均气温变化的贡献大于7月．③R／S分析的结果得出,1月H值略小于0．5,说明冬季气温呈波动性变化;而7月和年平均H值达0．81,存在明显的Hurst现象,气温变化趋势具有持续性,7月气温将延续下降趋势,年平均气温将延续上升趋势．     

基于静电法的气力输送局部流动特性R/S分析

利用静电电极的局部敏感特性,使用四电极静电传感器对气力输送过程中管道截面局部流动状态进行研究,运用R/S法提取颗粒运动微观特征。研究结果表明:当表观气速上升,静电信号Hurst指数随之下降,颗粒运动复杂度升高,Hurst指数对输送气速变化引起的颗粒运动状态改变具有很好的表征效果。在水平管道截面内,上侧区域静电信号Hurst指数远比左侧、右侧及下侧区域的高,说明上侧区域颗粒运动复杂度较低。当管内流型发生变化时,下侧区域静电信号Hurst指数的相对变化最明显,可以反映颗粒沉积过程。R/S分析法为气力输送流型的研究提供了一种有效的判断方法。