云贵地区气象旱涝的气候响应特征

根据1960~2014年云贵地区49个站点的逐月降水量和气温资料,利用标准化降水指数、Mann-Kendall突变检验及小波分析等方法研究了季尺度和年尺度的气温和降水量的变化特征及旱涝演变趋势.结果表明:(1)1960~2014年云贵地区气温呈明显上升趋势,且上升速率冬季秋季春季夏季,1997年出现了气温突变现象.(2)降水量呈下降趋势,其中,秋季降水量下降最快,冬季最慢,且降水呈现14a和28a的周期变化.(3)1960~2014年云贵地区呈现偏旱的趋势,且夏秋两季干旱趋势较为明显.(4)从空间尺度分析,云贵地区整体上趋于干旱(SPI倾向率小于0),在云南与贵州交界处,偏旱现象较为严重,仅在云南省北部出现偏湿现象.因此近55a云贵地区气候呈暖干化趋势.     

浙江省汛期旱涝趋势对气候变暖的响应

近50多年来浙江省气候变化总趋势在逐渐变暖，80年代中期开始变暖明显，增幅加大．浙江省汛期各月降水量对气候变暖的响应不同：在季节转换月份5月和9月，降水量明显减小，而在夏季的降水量增加，8月尤甚．在气候变暖期，浙江省汛期旱涝事件的发生频数增加．大气环流时气候变暖的响应是：5月份，高层南亚高压偏弱偏南，中国东南部上空为平直的西风气流，引导冷空气多偏北东移，中层印缅槽的减弱导致向江南水汽输送减少，低层偏南气流远离华东，浙江省主要受单-西北干燥气流影响，降水显著偏少；8月份，青藏高压位置偏西，中国东南部上空西北气流有利引导冷空气南下，低层越赤道气流加强了赤道幅合带的扰动，有利台风的生成和发展，中层副高南侧偏东气流有利于引导台风北上登陆华东，导致影响浙江台风年频数增加，台风与冷空气相互作用有利强降水发生，形成台涝．在气候变暖期海水表层温度距平升高，ENSO事件的多发、增强的倾向影响了浙江省汛期旱涝趋势．     

SVM回归法在汛期旱涝预测中的应用研究

研究基于统计学习理论的支持向量机（SVM）回归在汛期旱涝预测中的应用．根据浙江省38个测站的降水量资料，用正态化Z指数对汛期旱涝等级进行划分，得到了能够反映全省旱涝状况的指标．以此指标作为预测量，通过相关分析从前期大气环流场、海温场中选取高相关预测因子，应用逐步回归和SVM回归技术分别建立浙江省汛期旱涝短期气候预测模型，并进行了对比分析．结果表明：SVM回归模型集中了众多预测因子的预测信息，有效地利用了支持向量机方法的非线性映射能力，无论在历史样本拟合的精度上还是模型实际预测的能力上都比传统的逐步回归方法有一定提高，具有较好的应用效果．     

旱涝预测的演化建模方法

发展了一种旱涝预测的演化建模方法, 数值试验结果表明, 该方法能够从历史资料中准确地挖掘出气候要素演化的主要动力学特征, 所建立的模型不仅能够较好地模拟要素的历史演变情况, 而且还能够对未来的演变趋势进行准确的预测. 对于演化建模所得到的误差较大的模型, 对其预测误差序列进行二次演化建模可明显提高模型的预测精度.     

基于联合熵的旱涝空间场关联性研究

利用一种信息熵空间场相关性测算方法,给出一个具有统计学中相关系数性质的离散空间场相关指数,探讨中国旱涝事件发生的内在规律及其空间分布情况.利用联合熵的概念研究了1470—2000年各年份旱涝分布之间的关联性,通过计算实际和随机旱涝分布场的联合熵的概率密度分布和联合熵矩阵的本征值,发现实际旱涝分布场各年份之间的关联性同随机旱涝分布场相比有明显差别,是非随机的,具有一定的内在相关联系.各年份旱涝分布情况同其余年份之间的平均联合熵,表征了该年份的旱涝分布情况同其他年份旱涝分布之间的关联程度,其值越大,相关越强,反之亦然,气候状态相似程度以1820年为界有明显的准周期特征,周期尺度维持在113年左右,周期强度也较稳定;其后从1820—2000年,准周期的尺度从113年增大至约130年,强度也比前一时期有所下降;对于68年尺度的准周期,在1595—1820年期间比较明显,并且周期尺度从开始的61年上升至81年,周期强度保持稳定,而在其余时期,该尺度均没有明显的准周期特征. 关键词： 旱涝指数 联合熵 空间场相关     

2011年春夏季长江中下游地区旱涝急转特征分析

本文选用美国环境预报中心/国家大气研究中心提供的全球再分析资料, 中国气象局国家气候中心提供的中国740站降水资料及中国气象信息中心提供的中国区域 2011年降水格点资料,对2011年长江中下游地区6月初旱涝急转现象及环流背景特征进行简要分析, 结论如下: 1) 2011年1-5月长江中下游地区降水较气候平均值偏少且降水变率较小, 6月长江中下游地区降水量急剧增多,发生旱涝急转现象,其转折点为第31候(6月第1候); 2)旱涝急转前后,水汽通量及其经验正交函数分解的第1, 2模态的时间和空间演变均表现出弱水汽输送向强水汽输送转变的特征; 3)转折前后大气环流场差异显著. 急转前,北半球冬季风偏强,南半球夏季风偏弱,在春季,东亚大槽偏强导致季风的转换延迟, 不利于南方暖湿气流的北上,南方降水偏少,并发生大范围持续性的严重干旱. 6月初(急转期)环流迅速调整,西太平洋副高突然西伸北跳,东亚大槽异常偏西偏强、 鄂海阻高减弱,使冷暖空气在长江中下游地区汇合,有利于该地区的降水发生并持续, 是长江中下游地区由严重干旱向洪涝急转的主要原因.     

季风与极涡的异常配置下中国夏季大尺度旱涝分布

从冷暖系统配置的角度,选取东亚夏季风(EASM)和7月亚洲区极涡面积(APVA),分析了二者的气候特征与中国夏季降水分布之间的关系.在此基础上,将1951—2010年EASM和APVA的异常配置分为四种类型:A:季风强、极涡大;B:季风强、极涡小;C:季风弱、极涡大;D:季风弱、极涡小.研究发现,二者的异常配置下,中国夏季大尺度旱涝分布在季尺度上表现出多面性特征:A型年,夏季整体偏旱;B型年,夏季南涝北旱;C型年,夏季北涝南旱;D型年,夏季整体偏涝.由此可见,中国夏季旱涝总体分布除了与EASM有关外还与APVA密切相关,二者异常的不同配置下,夏季降水多寡和旱涝分布表现出了显著的差异和规律性,这对夏季降水总体趋势预测有一定的指示意义.此外,通过研究不同配置关系对应大气环流异常特征,并分析不同要素在夏季风和极涡关系变化中的作用,发现不同配置类型下夏季降水表现出的差异和规律性直接取决于环流场的整体配置,其中西太副高和中高纬阻塞形势起主导作用.     

基于概率密度分析长江三角洲降水随时间的演变规律

将长江三角洲旱涝等级资料转换成降水概率随时间的演化，揭示了长江三角洲降水概率随时间演变的各层次的分布特征。结果表明：长江三角洲降水存在明显的年际、年代际以及世纪以上时间尺度的准周期变化，而且都超过0.05的信度检验。在530年旱涝等级序列中，虽然长江三角洲各地区发生旱、涝的小概率事件的频数不太相同，但由气候态背景(世纪尺度)所激发的小概率事件频数相同；这一研究结果充分说明作为背景状态的气候演变对小概率事件（干旱、洪涝）的发生具有非常重要的影响，对气候预测理论与提高气候预测准确率具有积极的指导作用。     

湖北省历史时期旱涝灾害的特点与规律分析

通过分析大量的历史文献材料，总结了湖北省水旱灾害的发生具有严重性、区域性、季节性、持续性、连锁性、周期性和人为性的特点．分析了水旱灾害的发生时间变化规律和区域差异，特别是严重水旱灾害的时空变化规律，认为湖北省大旱与大涝常以交替的形式出现，其中水灾明显多于旱灾，同时水旱灾害发生的次数有不断增加的趋势，20世纪以来湖北省已进入大旱、大涝的集中多发期．     

历史时期湖北省干湿气候的时空变化

利用湖北大量的历史文献重建的各地区早涝等级序列，建立了能基本反映出早涝长期演变规律、长而统一的干湿指数序列，通过经验正交函数(EOF)计算，着重分析了几个具有典型代表性的干湿指数空间分布特征以及这几种分布出现的时间变化周期．