用树轮灰度重建乌孙山北坡4-5月平均最低气温

利用2006年采自新疆伊犁乌孙山北坡3个采点的树轮样本，建立了树轮宽度年表，采用树轮图像分析法进一步建立了3种宽度年表和5种灰度年表。相关分析发现，在所有参数年表中乌孙山北坡3个树轮标准化全轮灰度年表序列与该地区4—5月平均最低气温显著相关，相关系数最大可达-0．552。经多方面检验可知，利用树轮标准化全轮灰度年表重建该地区过去324a的4—5月最低气温是可信的。通过对重建最低气温序列进行功率谱分析发现乌孙山北坡4—5月最低气温具有31a、36a和48a的变化准周期；小波分析证实，31～32a的低频变化周期最为显著，1800年以前，震荡随时间推移逐渐减弱，周期逐渐缩短，19世纪后期震荡加强，进入20世纪，震荡减弱，逐渐趋于稳定。4—5月平均最低气温经历了11高11低的变化阶段。

西藏东部过去400年秋、冬季平均最低气温的树木年轮分析

利用2006年采自西藏东部昌都地区的树轮样本,建立了该区域3个树轮年表,相关计算表明,昌都树轮标准化年表与该区域上一年10月到当年1月的平均最低气温相关最为显著,单相关系数高达0.657。利用该年表较好地重建了昌都气象站过去413年上一年10月到当年1月的平均最低气温序列,经多方面验证,表明其具有较好的可信性。过去400年中,西藏东部昌都地区秋、冬季平均最低气温经历了6个偏暖和6个偏冷的变化阶段,并有明显的6个持续变暖和5个持续变冷阶段,变暖缓慢,而变冷迅速。变冷、变暖阶段中以20世纪60年代的迅速降温和70～80年代的升温最为典型。昌都地区秋、冬季节平均最低气温以5年、11年、102～103年的准周期变化最为显著。比较发现,近百年青藏高原东部地区秋、冬季平均最低气温与北半球平均气温具有较好的一致性:20世纪初到30年代,青藏高原东部地区秋、冬季平均最低气温缓慢上升,40年代急剧下降,50年代气温回升,60年代初期气温再次下降,60年代末以后气温逐步升高。

基于树轮记录的阿尔泰山中段1798年以来6—7月平均最低气温变化研究

通过分析新疆阿尔泰山中段西伯利亚落叶松树轮宽度年表与气候因子的相关关系证明6—7月平均最低气温是研究区树木径向生长的主控气候因子(r=0.649,P<0.001)。利用线性回归方法构建了阿尔泰山中段1798—2017年6—7月平均最低气温方程,通过计算重建方程方差解释量(41.1%)和利用逐一剔除法对重建方程各项参数进行了稳定性检验,证明了重建方程是稳定可靠的。分析重建的平均最低气温年际变化表明,研究区经历了4个暖期(1906—1919年、1922—1935年、1945—1960年和1997—2017年)和4个冷期(1816—1831年、1840—1867年、1869—1886年和1888—1905年),并且与相邻地区平均气温重建序列冷暖变化阶段一致。基于多窗谱分析结果发现重建6—7月平均最低气温序列存在2a、2.4a、2.8—3a、11a、20—22a左右的变化周期,表明研究区气候变化主要受厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)、太阳黑子活动和全球海温变化(SST)驱动。本研究为系统掌握阿尔泰山气候变化规律和科学预测未来气候变化提供了依据。

织金县冬季平均最低气温及低温日数变化特征分析

利用织金县1962—2014年的冬季逐日最低气温资料,运用趋势分析、M-K突变分析、小波变换分析、R/S分析方法,对平均最低气温和低温日数的变化、突变性和周期性进行分析。结果表明:冬季平均最低气温整体在波动中呈上升趋势,20世纪60年代至80年代呈上升趋势,80年代初至80年代中期呈下降趋势,80年代后期至21世纪初期上升趋势明显,分别在20世纪80年代初和80年代中期发生了两次突变,周期性变化不明显,未来平均最低气温呈上升趋势;≤3℃的日数,20世纪60年代至80年代末逐渐减少,20世纪90年代至21世纪期间,低于历史平均值47 d,2010年开始上升趋势明显,且分别在1977年、1982年和1985年发生了显著性突变;≤0℃的日数,20世纪60年代至21世纪初逐渐减少,21世纪初呈上升趋势,在1980年发生了一次突变。

长白山地区近50年平均最高和最低气温变化

利用线性趋势法对长白山地区13个气象台站建站以来的逐日温度资料进行分析,确定该区域的气温变化趋势,同时通过Mann-Kendall方法确定突变点位置,并结合t检验法进行检验。结果表明:区域的年平均最高气温和最低气温都有极为显著的增加趋势,分别为每10年增加了0.23和0.46℃(α=0.001);近50年的最高气温和最低气温的时间系列都有一个突变点,其中最高气温的突变点出现在1995年左右,最低气温的突变点在1985年前后。这种变化使得温度日较差表现出明显的减小趋势,并在1972年出现一个突变点,前后平均相差0.8℃。区域各月最高、最低气温及气温日较差与日照百分率均有极为显著的相关关系,一定程度上反映了温室效应持续增强的迹象。

华中区域1960～2005年平均最高、最低气温及气温日较差的变化特征

利用华中区域(河南、湖北、湖南3省)42站1960～2005年逐月平均最高、最低气温资料,计算并详细分析了该区域年(季、月)平均最高、最低气温和气温日较差的线性变化趋势、突变性及周期性特征。结果发现:1)华中区域年平均最高、最低气温均呈现上升趋势,年平均气温日较差呈减小趋势,其中年平均最低气温变化最显著。2)平均最高气温在春、秋、冬均呈上升趋势;平均最低气温四季均呈上升趋势,其中春、冬季变化显著;平均气温日较差在夏、冬季下降趋势较为明显,其中以冬季降幅最大。3)全年有4个月平均最高气温呈下降趋势,其中8月最为显著;平均最低气温在冬、春季为明显上升趋势,其他月变化趋势不显著;平均气温日较差在冬、夏季呈明显下降趋势,其中1月最为显著。4)年平均最高、最低气温在20世纪90年代经历了一次由冷变暖的明显突变;四季中,平均最高气温春、冬季突变显著,平均最低气温春、夏季突变显著。5)年平均最高、最低气温存在显著的2～4a周期变化。

近57年锡林浩特市平均最高、最低气温变化特征分析

该文运用滑动平均法、累积距平法、Morlet小波分析法和Yamamoto方法,分析了锡林浩特市1953—2009年平均最高气温和平均最低气温的变化特征。结果表明:平均最高、最低气温线性倾向率分别是3.47℃/10a,6.26℃/10a,存在明显的非对称变化;年较差呈弱减小趋势,其中平均最低气温的贡献最大;90年代变暖程度明显;在57a尺度上,平均最高气温主要存在50a和30a左右的震荡周期,平均最低气温主要存在50a,30a和18a左右的震荡周期;平均最高气温的阶段性和突变性均不明显,平均最低气温存在3个较为明显的变化阶段,且1987年出现突变。

树轮记录的过去517a博州中东部年平均最低气温变化

利用采自博州中东部山区上树线JPK采样点的雪岭云杉树轮样本,分析了其年表特征及对气候响应。结果表明:采样点树轮宽度标准化年表与博乐和精河气象站上年12月至当年11月平均最低气温具有很好的正相关关系。用JPK采点树轮宽度标准化年表序列,重建了博州中东部地区年平均最低气温,相关系数0.586,方差解释量达34.3%(调整自由度后为33.0%)。过去517年来,博州中东部地区平均最低气温变化存在7个偏冷阶段和7个偏暖阶段。重建序列具有3a、3.8a和5a左右的准周期,并且在1568年前后、1667年前后、1708年前后、1734年前后和1845年前后发生了突变。

树轮宽度记录的塔吉克斯坦北部160 a平均最低气温变化

利用塔吉克斯坦北部土耳其斯坦圆柏(Juniperus turkestanica)树轮宽度标准化年表与区域气候要素进行相关分析,发现当年2—3月平均最低气温与树木径向生长存在显著相关关系。据此对该地区1857—2016年2—3月平均最低气温进行重建,重建方程的解释量为39. 5%,调整自由度后的解释量为37. 5%。研究表明:在过去160 a,该地区经历了6个偏暖阶段,1857—1878年、1885—1890年、1907—1915年、1926—1931年、1960—1967年、1994—2016年; 5个偏冷阶段,1879—1884年、1891—1906年、1916—1925年、1932—1959年、1968—1993年。空间分析结果表明,研究区2—3月平均最低气温的重建结果可以代表塔吉克斯坦地区过去160 a的2—3月平均最低气温的变化。

贵州高原复杂地形下月平均日最低气温分布式模拟研究

在前人研究的基础上,对以前计算平均日最低气温的模型进行了一些改进,考虑了坡度、坡向和地形相互遮蔽作用对复杂地形下太阳总辐射的影响,基于数字高程模型(DEM)数据,研制了复杂地形下海拔高度、太阳总辐射、日照百分率为参数的月平均日最低气温的分布式模型。应用100 m×100m分辨率的DEM数据、1960—2000年贵州省及周边102个气象站常规气象要素观测资料以及NOAA-AVHRR观测资料、10个气象站的太阳辐射量资料,计算了贵州高原复杂地形下各月及年平均日最低气温空间分布。结果表明:(1)局地地形因子对贵州地区月平均日最低气温的影响较大,月平均日最低气温纬向分布不明显。贵州高原复杂地形下年平均日最低气温大部分地区介于7.5～12.4℃之间,1月平均日最低气温大部分介于-0.6～4.1℃之间,7月平均日最低气温大部分介于15.6～21.3℃之间。(2)月平均日最低气温随海拔高度的增加而降低。南坡随坡度的增大而升高;北坡随坡度的增大而降低。在坡向影响上,1～5月、10～12月偏北坡月平均日最低气温偏低,偏南坡月平均日最低气温偏高;7～8月因太阳高度较高,因此出现相反的情况,北坡高于南坡。

青藏铁路沿线平均最高最低气温变化趋势预测及其概率估计

根据实测月最高最低气温资料,建立了1955—2000年青藏铁路沿线各站平均最高最低气温序列,最低气温在1975年以前偏冷,最冷的1960年代,比多年平均偏低1.4℃;1975年以后偏暖,到2000年气温距平达+1.4℃;最高气温的变化大体与前者相反,1960年代比多年平均气温偏暖约0.1℃,1970年代和1980年代偏冷约0.2℃,进入1990年代后才逐渐升高,2000年气温距平达+0.8℃。利用近1000年的太阳黑子周期长度(SCL)约有41,58,76,90和200年的5个显著周期及均生函数正交化筛选方案,预测21世纪SCL比20世纪平均长1年,在2055年达到极长年份12.4年,2068年转为极短年份10.6年。根据IPCC报告中未来100年大气CO2浓度的估计值(B2方案),研究了未来50～100年青藏铁路沿线平均最高最低气温变化趋势。同时,作为试验,利用事件概率回归估计模式预测,相对于1990年代而言,青藏铁路沿线平均最高(最低)气温到2050年升高0.4℃(2.4℃)的概率为66%(74%);到2100年升高1.4℃(6.9℃)左右的概率为85%(62%)。

CMIP6全球气候模式对中国年平均日最高气温和最低气温模拟的评估

选取CMIP6历史模拟试验26个模式数据,以CN05.1数据作为观测资料,对1961~2014年中国年平均最高气温和最低气温变化模拟能力进行评估。结果表明:1961~2014年,中国年均最高气温和最低气温均存在上升的趋势。最高气温增长速率为2.15℃/100 a;最低气温增长速率为3.92℃/100 a,约为最高气温增长速率的两倍。CMIP6模式都能模拟出这种长时间尺度的变化趋势,但不同模式模拟能力存在一定差异,模式间离散度达到0.38℃/100 a(最高气温)和0.41℃/100 a(最低气温)。模式中BCC-ESM1和EC-Earth3模式对这两种趋势的模拟效果最好。CMIP6模式可以较好地模拟出中国范围内的最高气温和最低气温空间分布特征。中国范围内,大部分模式模拟结果与观测呈正相关的格点所占比例分别为82%(最高气温)和97%(最低气温),模拟结果具有明显的地域性。对于气候平均态,CMIP6模式可以较好地模拟出最高最低气温空间分布特征,对于整个中国东部地区,最高最低气温模拟结果的模式间标准差均在3℃以内,一致性较高,在西部地区差异较大,青藏高原地区达到6℃以上。GISS-E2-1-G和MRI-ESM2-0可以很好地模拟出1961~2014年中国最高气温和最低气温经验正交分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)主要模态及其时间演变。总体来说,CMIP6模式对中国年均最高气温和最低气温的气候态空间分布以及变化趋势等方面,具备较好的模拟能力。

1981—2022年西藏平均最高、最低气温的时空变化特征

利用西藏38个气象站点1981—2022年逐日最高气温、日最低气温资料,分析了西藏近42年来年平均最高、最低气温的空间分布特征,采用气候线性倾向估计公式、Mann-Kendall检验法对西藏年平均最高、最低气温的时间变化进行分析。结果表明:近42年西藏年平均最高、最低气温均存在明显空间差异,高值区在东南部,低值区在西北部,主要呈现从东向西逐渐减小趋势;四季平均最高气温空间差异显著,大体呈现北部及南部边缘一带较低,东部、西部略高的特征。四季平均最低气温总体呈现从东向西低-高-低的空间分布特征,春季、秋季的空间差异更明显。年平均最高气温以0.4℃/10a的趋势升温,各站点均呈升温趋势,2003年后上升趋势更加显著,并于2000年发生突变。全区年平均最低气温升温趋势更显著,为0.5℃/10a,各站点除贡嘎站基本无变化外,其余各站均呈上升趋势。四季平均最高、最低气温均呈现升温趋势,且四季平均最低气温增温趋势比平均最高气温更加显著。

海口市气温变化及最高最低气温的非对称变化

利用海口市近52年四季及年平均气温、平均最高、最低气温及极端最高最低气温资料,研究其变化趋势,结果表明,各个季节(春季除外)和年平均气温都存在显著的增高趋势,其中冬季和年平均气温增温趋势非常显著;最高、最低气温的非对称变化显著,增温主要发生在夜间,无论平均最低气温还是极端最低气温都存在显著的增高趋势,白天气温变化趋势都不显著;气温日较差都呈显著的下降趋势;各个季节(冬季除外)及年气温突变性增温主要发生在夜间,且在前期夏季白天气温发生跃变性降温。

合肥市1961~2010年最高气温、最低气温变化特征分析

基于合肥市1961~2010年逐日最高气温与最低气温的观测数据,采用线性倾向估计等方法,对合肥市近50年的四季平均最高气温变化与最低气温变化、各季节气温日较差变化等进行了分析。结果表明：合肥市春、夏、秋、冬四季平均最低气温的倾向率分别为：0.301℃/10 a、0.167℃/10 a、0.269℃/10 a、0.425℃/10 a,冬季上升幅度最大,春季次之,夏季最小。即50年来合肥市四季平均最低气温均处于上升状态,分别上升了1.505℃、0.835℃、1.345℃、2.125℃。四季平均最高气温的倾向率分别为：0.4℃/10 a、-0.042℃/10 a、0.256℃/10 a、0.204℃/10 a,即50年来合肥市除夏季平均最高气温下降0.21℃外,其他三季平均最高气温分别上升了2℃、1.28℃、1.02℃。

西藏高原最高、最低气温的非对称变化

利用中国西藏高原 2 5个台站 1 971～ 2 0 0 0年月平均最高气温 (Tmax)、最低气温 (Tmin)及气温日较差 (ΔT) ,分析了西藏高原最高、最低气温的非对称变化。结果发现 ,西藏高原普遍存在非对称变化现象 ,以Tmax、Tmin显著上升 ,但Tmin上升幅度大于Tmax为主要类型。Tmax上升主要表现在夏季 ,Tmin增暖以秋季最为明显 ,ΔT显著变小主要是由于Tmin明显增暖引起的。Tmin的上升幅度随海拔高度的上升而增加 ,Tmax在 3 0 0 0～ 40 0 0m地区增温最大 ,而ΔT在 40 0 0m以上呈显著的减小趋势。

最高最低气温预报中的“温差订正法”

新余市与分宜两台站相邻,直线距离约20公里,但气温差异尤其是最高最低气温的差异十分明显,在制作县站指导预报中,开始我们没有具体地考虑到这种差异,结果造成预报与实况差得太大,影响了服务效果.为此,我们利用新余本身对温度预报的优势,在35年气候差异分析的基础上进一步探讨各种天气条件下两地的温度差异,运用“温差订正法”制作分宜的温度报,取得了预期的效果.

1951年至2020年湖南省主要站点冬季气温变化趋势分析研究

为了研究湖南省冬季气温近70年上升或下降趋势,选取了桑植、石门及南县等20个主要气温监测站点的数据,使用线性回归模型方法对该站点中的平均气温、平均最高气温和平均最低气温3个指标进行分析。研究结果表明:近70年来,湖南省冬季平均气温、平均最低气温及平均最高气温整体均呈上升趋势,但不同站点气温上升或下降幅度存在差异,整体上平均气温上升的幅度均高于平均最低气温和平均最高气温。与其他站点相比,长沙地区的气温上升幅度最高,郴州和永州12月份的平均最高气温呈轻微下降趋势,桑植是所有站点中气温上升幅度最小的站点。

城市化对珠三角地区气温及日较差的可能影响

利用珠三角地区27个国家基本、基准气象站近50年(1963—2012年)的实际观测资料,结合地理信息系统数据分析了珠三角地区平均气温,平均最高和最低气温的年、季节及日较差的变化趋势以及城市化影响。分析表明:近50年珠三角地区年平均气温、平均最高和最低气温均呈现增加的趋势,日较差除从化、增城、珠海和上川岛呈现弱的正趋势外,其余地区呈现下降趋势。城市化对广州、佛山、惠州年平均气温和平均最低气温的影响均为正值,对日较差的贡献率均为负值,日较差的减小是由城市化造成的,就季节变化而言,城市化影响以秋季最大。改革开放后(1979—2012年)平均气温、平均最高和最低气温强增温区域比近50年范围扩大、强度增加,年平均最高气温增温明显,日较差的正值区域比近50年范围扩大、强度增加,主要出现在珠三角北部一带,高值中心达到0.25℃·(10 a)^(-1)。就城市化而言,广州平均气温、平均最高和最低气温的城市化影响比近50年都有所降低,而佛山、惠州的平均气温、平均最低气温城市化影响均增大。

中国近50年冬夏季极端气温场的年代际空间型态及其演变特征研究

利用我国１９５３～１９９５年冬夏季平均最低气温（Ｔｍ）和平均最高气温（ＴＭ）资料，分析冬夏季ＴＭ、Ｔｍ距平场的年代际空间型态及其演变特征．指出冬夏季Ｔｍ、ＴＭ场的空间型态基本都在７０年代末至８０年代初发生显著变化，但空间型态变化的冬夏季差异十分明显，且冬季Ｔｍ、夏季ＴＭ空间型态的年代际变化在相应Ｔｍ、ＴＭ场的变化中占有明显优势．