1951-2009年中国低云量的时空特征及其影响因素

利用中国360个地面站月低云量观测资料,采用线性倾向估计、GIS插值和滑动t检验,分析了中国低云量的时空分布特征及变化趋势,探讨了气候要素与低云量变化关系。结果表明,随纬度增加低云量减少,低云量最多区域位于云贵川地区,北方干旱地区云量最少。中国年平均低云量总体上呈减少趋势,递减率约为0.3%·(10a)-1。低云量的年代际、季节和区域性变化差异较大。干旱区、半干旱区、湿润区、东北区、青藏高原区以及西南区年平均低云量变化率分别为-0.18,-1.5,-0.19,0.25,-1.20和-0.37%·(10a)-1。相关分析表明,低云量与降水量、相对湿度、最大积雪深度之间呈正相关,与蒸发量和温度之间呈负相关,低云量变化滞后于太阳活动周期,但不同区域低云量变化与气候要素之间的关系差异较大,这些研究为气候变化预测提供了参考依据。

祁连山低云量对气候变暖的响应

利用祁连山区周围34个测站,1961—2000年历年1—12月平均低云量资料,采用线性回归分析、合成分析、相关分析等方法,分析了40年来祁连山区低云量与气温变化的关系。结果表明:云量变化与气温变化存在一定的对应关系。在平均气温升高1℃的情况下,祁连山区年平均低云量减少1%—6%,其中祁连山东南部减少最多达22%,而柴达木盆地和河西走廊增加10%—40%。低云量对气温响应较好的区域秋、冬季是柴达木盆地,春季是祁连山区,夏季是河西走廊地区。

安图红松树轮稳定碳同位素记录的低云量信息

分析了安图红松树轮碳同位素和与之临近的敦化市气象站气象记录间的相关关系,发现树轮碳同位素与上年5～7月平均低云量间存在显著的负相关关系,重建了该区近200年来5～7月平均低云量变化。功率谱分析表明,δ13C序列、重建的低云量序列均包含明显的厄尔尼诺-南方涛动周期(ENSO)和准2年振荡周期(QBO),反映了ENSO以及东亚季风对该区气候的影响。

1960～2005年西北地区低云量的时空变化及成因分析

基于西北地区177个站点1960-2005年逐日的低云量观测资料,运用地统计学、交叉小波分析和多元回归分析,分析了近46 a来西北地区低云量的时空变化特征及影响因素。结果表明：近46a来西北地区低云量呈较显著上升趋势,1997年之后上升显著。低云量空间呈自东南向西北递减的趋势。低云量与降水、相对湿度等呈显著的正相关,与昼夜温差、日照时数等呈显著的负相关。低云量存在2-4a、准6a、准11a的周期变化,与宇宙射线在1982-1993年存在5-8a的共振周期,与NOI指数存在2-4a、准5a、准11a的共振周期,和太阳黑子的共振周期为9-11a。

祁连山区低云量的气候变化与异常研究

利用祁连山区周围34个测站1961-2000年历年1～12月低云量和降水量资料，采用EOF、REOF等方法，分析了40年来祁连山附近低云量的空间异常特征和时间变化规律。结果表明：EOF的前3个主成分可以较好地反映季低云量整体异常结构，即主体一致型、东西变化的“＋-＋”型、南北变化相反型。REOF的前3个载荷向量场可以较好地代表低云量的3个主要异常敏感区：柴达木盆地区、祁连山区、河西走廊区。柴达木盆地：各个季节低云量皆呈上升趋势，特别是1985年以后云量显著增加。河西走廊区：春、夏季低云量的变化趋势不显著，但20世纪90年代夏季低云量处于减少时期。祁连山区：春、秋季趋势不显著，但秋季从1991年后显著上升，夏季有显著的下降趋势。

1961～2005年新疆夏季低云量长期变化特征及影响因素分析

利用新疆51个观测站1961～2005年低云云量资料,采用趋势分析、小波分析等方法分析了新疆夏季低云量的长期变化特征,并对500hPa环流指数与新疆夏季低云量做奇异值分解,重点讨论了极涡对新疆夏季低云量的影响。结果表明:近45年新疆夏季低云量增加趋势显著,并在1987年发生突变;新疆夏季低云量存在2～3年、准6年和准11年的显著周期;环流分析表明新疆夏季低云量与副热带高压、极涡及青藏高原高度场指数关系密切,当极涡面积减小、强度减弱时,西亚高空急流偏弱,新疆上空高空急流偏强,而低层大气主要表现为南风增强,水汽输送辐合加强,因此新疆夏季低云量偏多,反之,低云量偏少。

华北地区低云量的变化特征及其影响因子分析

利用1961—2005年华北地区42个测站月平均低云量资料,采用趋势分析、Morlet小波分析等方法分析了华北地区四季低云量的年际变化和周期特征,并利用奇异值分解方法研究了秋季华北地区低云量与500hPa环流指数的关系,重点分析了西太平洋副热带高压(下称西太副高)面积如何影响秋季华北地区低云量变化。结果表明,近45年华北地区四季低云量减弱趋势显著,以秋季减少最多;在年代际尺度上华北地区四季低云量均存在准16年周期,夏季低云量在年际尺度上有显著的准2～4年周期特征;秋季华北地区低云量主要受西太副高面积指数、强度指数、Ⅰ区极涡面积指数、Ⅱ区极涡强度指数和北半球极涡强度指数影响;当秋季西太副高面积偏大(小)时,华北地区上空500hPa高度场偏高(低),上升运动减弱(增强),850hPa南风减小(增大),低层经向水汽输送随之减弱(增强),并且可降水量减少(增大)不利于(有利于)低云的生成;极涡主要是通过影响低层经向风,进而影响华北地区低云量。

重污染下华南地区小雨和低云量的时空变化趋势特征

利用华南地区51个站点的逐日小雨降水和低云量等气象资料,采用气候趋势系数、一元回归和相关分析等方法,分析了小雨降水和低云量的年际、季节的长期趋势特征,同时结合华南地区气溶胶光学厚度(AOD)、气溶胶指数和国民生产总值(GDP)等资料进行原因探讨。(1)华南地区小雨日和低云量呈相反的变化趋势(小雨日下降,低云量上升),而且表现为东部高于西部,沿海高于内陆的分布特征。(2)小雨日和低云量的回归系数分别为-4.88 d/(10 a)和1.17%/(10 a)。(3)春季和夏季小雨日变化相对较小,但是对年小雨日贡献较大,而低云量四季均呈现相反的上升趋势。(4)华南地区的两个AOD大值区分别位于广西中部到南部沿海和广东珠三角地区,其中珠三角地区AOD高达0.7以上,气溶胶指数也表现为沿海地区高于内陆地区的分布特征。近27年华南地区的气溶胶指数呈现波动的上升趋势,与同期的小雨日呈负相关关系,而低云量呈正相关关系,近28年华南地区GDP一直处于明显上升趋势,其中以广东省增加最明显。

中国区域总云量和低云量分布变化

据1960—2009年606个气象台站总云量和低云量观测数据分析显示,我国总云量总体处于下降趋势,相对于20世纪60至70年代云覆盖年变化平稳阶段,1980 2009年全国平均总云量下降了0.6%,但长江以南沿海地区和新疆少部分地区总云量一直变化比较平稳。低云变化空间不均性差异较大,以四川盆地为中心区域50年间低云持续减少,从20世纪60年代开始,平均每10年年平均下降幅度达4.0%;长江以南、东北东部和新疆西部至青藏高原北部区域低云却增加了,平均每10年增加4.8%。

新疆阿勒泰地区低云量的气候变化及其与降水量的关系

选取1961~2010年新疆阿勒泰地区7站月平均低云量,月降水量,利用变差分析、Mann-Kendall、滑动t检验法、相关分析等方法来分析该地区低云量的变化及其与降水量的关系。结果表明:1) 大部分站低云量除冬季外,年及其它季节呈明显增多趋势,以1.1%~1.7%/10a的速率显著增加;2) 大部分站年、春、夏季低云量突变趋势显著,突变的时间为70年代中后期至80年代前期,冬季突变趋势不显著;3) 大部分站年低云量与春、夏、秋季低云量有很好的相关性,尤其和夏季的相关性最好。除冬季低云量外,春、夏、秋季低云量有较好的持续性。

曲靖市降水量和低云量的时空变化特征研究

利用曲靖市城市和郊区1974～2011年38年的降水量、低云量等气象资料,对资料进行分析后得出其日变化、月变化、年变化规律,并对城市和郊区进行对比分析,同时对曲靖市降水量和低云量的影响因子进行了灰色关联度分析。结果表明:城市一天中夜晚城市降水量比白天多,14时低云量在一天中最大,降水量和低云量月变化都是夏秋季节多冬春季节少,降水量总体呈下降趋势,低云量的年变化趋势总体上升趋势。城市和郊区对比分析发现降水量的日变化是白天城市多,夜晚郊区多,年降水量城市和郊区差别越来越小,最近8年市区降水量超过郊区;城市和郊区低云量对比分析发现日变化是08时和20时前后都是城市少于郊区,而14时前后城市多于郊区,低云量的年变化是,前20年是城市少于郊区,近18年是城市反而多于郊区。对降水量和低云量影响最大的自然因子是年平均风速,人为因子是非农业人口,且人为因子比自然因子的影响更大。

新疆阿勒泰地区近50a低云量变化特征及与气象因子的关系

选取1961~2010年新疆阿勒泰地区阿勒泰市、哈巴河、吉木乃、布尔津、福海、富蕴和青河7个国家级基准、基本气象站月平均低云量、温度、日照时数、相对湿度、水汽压、蒸发、平均风速、积雪深度等相关气象要素。利用线性趋势法、Cubic函数、经验正交函数分解(EOF),相关分析等方法对阿勒泰近50a低云量气候变化特征及与气象因子的关系进行了分析。结果表明:低云量的季节分布最多的是夏季,其次是春、秋季,最少的是冬季。阿勒泰各站低云量的均值为10.0%~17.4%,其分布自西向东呈低-高-低分布,即低云量呈山麓丘陵向河谷平原增大的趋势。阿勒泰地区大部分站60~70年代低云量以负距平为主,80~21世纪00年代低云量增多,以正距平为主。大部分站低云量的变化趋势呈明显增多趋势,倾向率为0.82%~2.32%/10a,通过了显著水平检验。通过FOF分析可知,阿勒泰地区尽管地形复杂,气候差异大,但低云量的空间分布受大尺度气候的影响是一致的,其次还受明显的地理差异影响。降水、气温、蒸发、日照、平均风速是影响阿勒泰地区低云量长期变化的主要因素,而相对湿度、水汽压的影响较小。

西藏近45年低云量的变化趋势及突变分析

本文首先运用现代气候学统计分析方法，对西藏1961～2005年近45a平均低云量的变化趋势进行了分析，发现近45a来西藏低云量呈现出明显的减少趋势，年低云量减少的倾向率为0．104成／10年；最后选用突变理论的Mann-Kendal1法的对年、季以及逐月低云量进行了诊断分析，结果表明：夏季低云量突变发生最早，各月突变发生频率较年和四季高。

基于全球天气预报系统对河套周边地区低云量精细化预报

基于2008-2013年全球天气预报系统(GFS)预报场资料,构造了30个云预报因子,分析了其与低云量的相关关系,采用多元逐步回归预报方法建立了黄河河套周边地区低云量0~168 h逐小时精细化区域预报,评估了预报模型的预报效果.结果表明,低云量与水汽类因子整层湿度和整层相对湿度具有较强的正相关性;与大气可降水量、低层温度露点差和总温度具有较强的负相关性;与GFS云类预报因子有较强的正相关性.在预报方程中水汽类预报因子和GFS云量因子具有较高的引用频数.多元逐步回归方法低云量预报值与实况的差值明显低于直接使用GFS低云量的预报结果,在夏季逐步回归方法对低云量有较大改进,上半年对低云量的订正效果强于下半年.逐步回归方法对西北部低云量的订正能力高于东南部地区,部分地区的订正能力在20%以上.

近54年博州地区低云量变化特征及影响因素分析

选取新疆博州地区4个气象站1960—2013年逐月的气象数据,通过线性拟合、Mann-Kendall突变检验、小波分析、相对贡献率和敏感系数分析方法,分析近54年来该地区的低云量变化特征及与其他气候因子的关系。结果表明,近54年博州地区低云量呈明显上升趋势,上升幅度约为1.2%/10 a,多年平均值为22.57%,且序列的正持续性较强;夏季的低云量最低,为20.47%,春季最高,为24.17%;全年低云量从在2001年发生突变性增加;春季和夏季低云量均值不存在突变性增加,秋季和冬季低云量分别于1999和1989年发生突变性增加;低云量演变过程中存在着8～9和25～26年尺度的周期变化规律;8年的时间尺度是低云量变化的第1主周期,14年的时间尺度为低云量变化的第2周期;相对湿度对低云量具有最高的相对贡献率,达51.3%,而降水量对低云量的相对贡献率最小,仅为6.1%,降水量与低云量的相关性最高,相关系数达0.67(P<0.01),平均气温的相关系数最低,仅为0.29(P<0.05)。

抚顺地区总云量与低云量预报方法研究

利用抚顺地区3个气象站2003年1月至2006年12月期间的总云量和低云量的观测资料以及同时期的欧洲数值预报资料,建立总云量和低云量的预报方程。将2007年欧洲数值预报资料作检验与实况对比分析,结果表明在所得出的8个方程中,总云量的预报方程能够较好地反映云量的变化趋势,低云量预报方程准确率欠佳,在方程的检验过程中,总体走势是云量的预报值中58%高于实测值。

甘南高原低云量的变化趋势分析

利用甘南地区8个气象观测站1974年到2013年的低云观测资料,对其40年低云的时空变化特征进行了分析。结果表明:甘南地区低云分布呈南多北少和东多西少的特征;月际变化表现为1-9月呈上升趋势,10-12月下降趋势;年际变化表现为甘南各地分布均呈上升趋势,原本云量较多的地区云量增加也更明显;低云量的变化与气温、降水、水汽压、人类活动等都有密切关系,相关分析表明低云量的变化与气温、水汽压呈正相关,与降水量呈弱的负相关。

东北区总低云量的气候分析

云的外形、数量、分布,移动都标志着当时大气中的物理状况。东北地区云量的年、季分布和变化特点十分明显。了解其特征,对太阳辐射的研究,对工农业生产中的大量曝晒问题的研究有十分重要意义。本文用东北地区180个站点的1951—1980年30年的云量资料分析了东北区年、季总低云量平均值和晴阴日数分布特点及地理因子对云量分布的影响。

青藏高原低云量的年际变化及其稳定性

利用青藏高原80个测站1961-2000年1-12月低云量资料,分析了青藏高原低云量的年际变化规律。结果表明：青藏高原的低云量从东南向西北减少,云量的稳定性夏季高于冬季,南部高于北部。江河上游区域、藏东谷地、川西高原、甘南高原和祁连山区是青藏高原低云量多,且比较稳定的地区;青藏高原西部低云量月变化振幅大,尤以西南部为最,夏季云量最多;高原东南部江河上游区和藏东谷地3-9月低云量多,且起伏变化小,6月和9月出现峰值;高原东南部低云量稳定性较好;低云量的年际变化总体呈下降趋势,江河上游区和高原东南部的低云量变化缓慢,高原西北部有显著上升趋势;变化趋势在季节上表现为冬、春、夏、秋西北上升西南下降,春、秋季中东部持平,夏、冬略降。

1961—2013年龙岩市云量变化特征分析

利用1961—2013年龙岩市7个地面气象观测站逐月总云量和低云量等资料,采用常规气候统计方法,统计分析了龙岩市总云量和低云量的变化特征。结果表明,1961—2013年,龙岩市年平均总云量的气候倾向率为-0.011成/10 a,呈微弱减少的态势;年平均低云量的气候倾向率为0.098成/10 a,呈显著增加的态势;年平均总云量序列存在12 a和18 a左右的振荡周期,年平均低云量序列存在6 a、12 a和18 a左右的振荡周期;龙岩市年平均总云量与年降水量及年相对湿度的相关系数分别为0.681和0.656,均存在显著正相关;年平均低云量与年降水量的相关系数为0.692,存在显著正相关,年平均低云量与年相对湿度的相关系数为0.460,存在低度正相关。