CMIP5模式对中国年平均气温模拟及其与CMIP3模式的比较

利用CRUT3v和CN05两套观测资料,评估25个CMIP5模式对1906—2005年中国年平均气温变化的模拟能力,并与CMIP3模式对比。结果表明:1906—2005年中国平均温升速率为0.84℃/100a,CMIP5多模式集合平均模拟的增温率为0.77℃/100a。模式对20世纪后期温升模拟好于前期,仅有两个模式能模拟中国20世纪40年代异常增暖。模式对气温气候态空间分布模拟较好,但在中国西部地区存在最大模拟冷偏差和不确定性。1961—1999年,中国北方增暖大于南方。多模式集合平均可以较好地模拟气温变化线性趋势的空间分布,但对南北气温变化趋势的差异模拟过小。总体说来,在中国平均气温变化趋势、气温气候态空间分布和气温变化趋势空间分布三方面,CMIP5模式都较CMIP3模式有所提高。

长江流域年平均气温的时空变化特征

利用长江流域146个气象站点1960-2005年的逐年气温资料，选用EOF和REOF方法识别长江流域年平均气温空间变化特征，并对长江流域年平均气温变化敏感区域进行时间演变分析和突变检测。研究表明：长江流域年平均气温主要有2种空间振荡型（即全流域气温变化趋向一致型和流域内气温变化存在东西向差异型），3个变化敏感区域（长江流域中下游地区、长江流域南部和金沙江流域）。3个变化敏感区域的年平均气温都在20世纪90年代明显升高，且均在90年代后期呈突变增加，其中金沙江流域升温趋势最为明显，气候倾向率为0．20℃／10a。全流域1991～2005年年平均气温距平空间分布表明，自1991年以来全流域都为升温趋势，其中长江流域中下游地区和金沙江流域是升温幅度最大的地区。

中国西北干旱半干旱区年平均气温的时空变化规律分析

利用中国西北干旱区138个测站,近46年历年平均地面月气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、子波分析等方法,分析了干旱区年平均气温对气候变暖的响应。结果表明:(1)中国西北干旱半干旱区年平均气温近46年增温率为0.34℃/10 a。新疆西部、青海高原东部的部分地方受大地形背风坡影响有不显著的上升趋势,其余大部分区域增温显著,同步响应全球变暖。(2)年平均气温标准差分布不均匀。除南疆和海东-陇南一带相对较小,该区其余大部分区域年平均气温的年际变化稳定性差。(3)蒙陕甘宁-塔里木盆地是该区气温变化最敏感的区域。年平均气温的演变在干旱半干旱区一致性程度较高。从20世纪70年代初期开始发生降温-升温转型,1986年有一次显著突变,其后气温达到一个更显著的增暖时期;全区性的前10个偏热年,全部出现在20世纪90年代及以后,各分区的异常偏热年,大多数也出现在1990年以后;气温异常变化存在5年和10年左右的周期,从15年以上的变化层次来看,气温趋势还在偏高的位置。(4)年平均气温存在演变的地域差异,蒙新区和陕甘宁青区南北变化相反。(5)根据REOF分析将该区年平均气温异常细分为北部区、高原区、南疆区和东部区4个分区。西部干旱半干旱区年平均气温的转折存在区域差异,高原和南疆区单调增暖,无明显转折,北部区的转暖时间比较低纬度的东部大致要早5年左右。受高原"启动区"影响,其它区的突变比高原要晚3～10年,其它区的年代际变化比高原要晚1～2年。

近百年广州中心城区(天河)地表年平均气温变化趋势

根据实际资料,首先通过对建筑物查证,新、旧地图对比,实地访问群众,确定了1908-1944年粤海关气象观测场的确切地理位置为23°06'N,113°05'E。通过对气温对比分析、差值订正、回归分析、置信度检验,得出1908-1944年粤海关的地表年平均气温比天河高0.392℃;据1960-1997年同步资料比较得出,作为研究气温的气候变化趋势,1998年以后的天河站地表年平均气温可用番禺站作参考。对订正后具有连续性、代表性、均一性的资料序列进行趋势分析得出,广州中心城区天河1914-2013年的地表年平均气温上升率为1.75℃/100 a,高于同一时段全球地表年平均气温上升率(0.72℃/100 a),原因与20世纪80年代末出现热岛现象及快速城市化有关。

基于GIS的浙江省年平均气温空间模拟研究

高精度的空间化气温信息对于区域热量资源利用和农业结构调整等方面具有重要意义。本文选取浙江省72个气象站点1971—2008年的年平均气温作为数据源,以地理信息系统(GIS)为技术平台,采用逆距离权重法、普通克立格、样条法和多元回归法等四种空间插值方法,对研究区年平均气温进行空间插值,通过预设的10个检验站点来对插值结果进行评估。结果表明:多元回归法的相对平均误差、绝对平均误差、均方根误差分别仅为0.010、0.173和0.221℃,误差均小于其他三种插值方法,插值效果最好,对于验证站点的年平均气温模拟最接近实际值。

河南省年平均气温的时空分布及变化特征

采用EOF分析、气候突变分析、最大熵谱分析、倾向率等多种方法,对河南省1961-2005年的年平均气温进行时空特征分析,结果表明:河南省年平均气温空间分布由南向北递减;第一主分量代表了河南省年平均气温变化的时空特征,显示出全省气温变化具有高度的一致性;1994年为气温变化的突变点,其后气温增温明显;时间序列具有4 a、5.5 a、2.4 a的变化周期。

甘蔗野生种质植物光合特性与原生长地年平均气温关系

测定了原生长地不同的割手密、斑茅、蔗茅和五节芒等甘蔗野生种质植物的单叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度和水分利用效率,并探讨了与其原生长地年平均气温的关系。结果表明:各野生种光合特性与原生长地年平均气温关系密切,光合特性及水分利用效率均随原生长地年平均气温的变化而变化,其中割手密变化最大,蔗茅变化最小。由此认为,割手密气孔调节能力强,适应性也最强,可能是4种甘蔗野生种质植物中比较新的种,而蔗茅气孔调节能力弱,适应范围较窄,可能是比较古老的种。

近44年云南年平均气温的时空变化特征

利用云南省121个地面测站1961—2004年的年平均气温,分析了云南最近40多年来气温变化的基本特征。在气温的年代变化上,1960年代和1980年代云南气温波动较小,1970年代是近44年来最冷的一个年代,1990年代以后逐步转暖,但1990年代的年平均气温波动也较大。各地不同时段具有不同的气温倾向率,1980年代以来全省平均气温倾向率为0.24℃/10年,与全国大部地区的升温率接近,滇西的保山、中甸和思茅等地是近40年全省升温最快的地区,而滇中地区则是最近10多年全省升温最显著的地区。主分量分析揭示了云南各地气温变化的时空分布特征,第1特征向量场的高值区是云南气温变化的敏感区,第1主分量序列是反映云南整体年均气温变化趋势的指标,第2特征向量场的正值区和负值区基本对应第1特征向量的低值区和高值区。在第1特征向量的高值区1960年代以来的气温变化具有前低后高的特点,低值区则相反。

年平均气温临界值——设计青藏高原多年冻土区路堤临界高度的一个重要因素

根据青藏公路和青藏铁路多年的研究实践 ,对青藏高原多年冻土区路堤的临界高度进行了分析和讨论 .在青藏高原多年冻土区 ,由于各地年平均气温不相同 ,因而各地空气的融化指数和冻结指数不相同 .在同一地区 ,路堤表面材料特性不同 ,其表面的融化指数和冻结指数也就不同 .如果在某一地区 ,路堤表面的融化指数和冻结指数相等 ,则该地路堤的融化深度和冻结深度也应相等 (忽略路堤及基底土体融化状态和冻结状态下导热系数的差异 ) .在这种情况下 ,该路堤临界高度等于路堤融化 (冻结 )深度减去天然上限埋深 ,该地区的年平均气温即该路堤临界高度的年平均气温临界值 .对于一定表面特性的路堤 ,当某地区年平均气温高于临界值时 ,则该地区不存在路堤临界高度 ;只有当年平均气温低于临界值时 ,路堤临界高度才存在 ,且随年平均气温的降低 ,临界路堤高度减小 .在此基础上 ,提出了无临界路堤高度地区路堤的设计原则 ,以及保持路堤下多年冻土上限不变的工程措施 .

基于GM-ARMA组合模型的全球年平均气温预测

针对全球年平均气温历史数据既有趋势性又有波动性的特点,提出用灰色系统理论与时间序列分析相结合的方法建立GM-ARMA组合模型来预测全球年平均气温。基于这个模型采用等维递补的预测方法预测出了过去十年内的全球年平均气温,通过与实际数据相比较发现该模型具有较高的预测精度。最后采用该组合模型预测出了未来十年内的全球年平均气温。

南平市年平均气温变化趋势分析

采用Kendall秩次相关检验与重标极差R/S相结合的分析方法对闽江上游南平市年平均气温变化趋势进行了研究。结果表明,南平市年平均气温近50 a来总体呈上升趋势,尤其近年较显著,未来几年仍有上升趋势。该方法能较好地揭示气温变化的趋势特征,且可用于分析其他水文时间序列变化趋势,为流域防汛备汛提供科学依据。

青藏高原及其邻近地区年平均气温的EOF分析方法应用

青藏高原及其临近地区包括云贵高原和四川盆地 ,海拔高差阶梯特征明显 ,地形差别大 ,其气候特征差异也较大 ,但是由于地域彼此相邻 ,同处我国西南 ,气候变化特征有相似也有差异 ,根据青藏高原及其临近地区 196 0到 2 0 0 0年 132个站年平均气温资料 ,用EOF经验自然正交分解方法 ,分析青藏高原及其邻近地区年平均气温及其变化的时间空间分布特征。

基于灰色-BP神经网络的福州市年平均气温预测模型

年平均气温是反映气候变化的重要指标,随着全球气候变暖的逐步加剧,对未来气温的预测显得尤为重要.然而,目前采用线性关系的预测模型,在研究像气温这样波动性较大的对象且样本数量较少时准确性欠佳.灰色模型可以在少样本的情况下做出准确的预测,BP神经网络模型具有较强的非线性的优点,建立灰色-BP神经网络的组合模型,以福州市年平均气温为研究对象,对未来年平均气温的走势做出更为准确的预测,可为人们的生产生活提出合理的建议.

新疆年平均气温序列插补订正方法及结果分析

从新疆108个气象台站中选择了1961－2012年期间气温资料不连续的12个气象站作为订正站，通过回归分析确定与订正站年平均气温之间相关系数最大的站为参考站，建立订正站与参考站之间的一元线性回归方程作为订正站历年年平均气温时间序列的订正延长模式。经验证，模拟的年平均气温精度较高，误差大多在±0．5℃以内，90％的绝对误差小于0．5℃。

我国年平均气温和冬季气温研究进展

系统地回顾了以往对于我国年平均气温、冬季平均气温和极端高、低温的研究成果,主要内容包括:我国年平均气温和冬季平均气温的时空分布特征、我国年平均和冬季平均的最高气温和最低气温的分布特点和演变趋势、我国全年和冬季极端高温和极端低温事件的时空分布特征,以期对我国年平均气温和冬季气温的变化特征有更全面的认识。

山西省年平均气温序列均一性检验

采用标准正态检验(SNHT)方法对山西省109个地面气象观测站从建站到2009年的年平均气温序列进行了均一性检验,并结合台站历史沿革资料进一步分析存在非均一性特征的原因。结果表明:年平均气温序列非均一性主要是由于台站迁移、仪器变更、观测时次变化等原因引起。

浅层岩土初始平均温度与年平均气温的关系及变化特征

基于61组浅层地埋管钻孔测试数据,分析了浅层岩土初始平均温度随年平均气温的变化特征及其影响因素。结果表明,在80~120 m深度范围内,钻孔深度和浅层地温梯度是影响初始平均地温的重要因素,而变温带地温波动的影响相对较小。获得了基于年平均气温的2种浅层岩土初始平均温度预测模型,具有相对较高的准确度,其中钻孔深度范围为100~120 m,气温变化范围为3.5~17℃,可以分别适应不同的气候和地质区域,覆盖了我国当前地埋管地源热泵应用的大多数适宜区,具有一定的实际工程指导意义。

山区农业气候区划中年平均气温空间序列的正态性研究

选取河北省西部地区30个国家基本站30年年平均气温作为样本,通过对总体样本、分区样本的偏度系数、峰度系数的分析,研究了各站点组成的空间序列,年平均气温以及地理参数(海拔高度、经度、纬度)的正态性。研究发现:总体样本的年平均气温、海拔高度不遵从正态分布,而经度、纬度能较好的遵从正态分布;按照经纬度跨度不大于1.5°,尽量多选取山区站;或既要多选山区站,又要使同一分区的站点具有相同的气候特点两种原则,对站点进行分区,能使分区样本的年平均气温和地理参数均遵从正态分布。

拉萨近40年年平均气温变化特征的初步诊断分析

使用拉萨1952～1995年年平均气温资料,对其基本气候特征、年代变化、气候突变、振荡周期、异常特征、持续特征等进行诊断分析表明:拉萨气温变化与全球、全国气温变化趋势基本一致;气温变化具有3个变暖期和2个变冷期;气候突变出现在60、70、80年代初期;振荡周期有准22年、准11年;持续特征明显.