濉汴河灌区玉米需水量及灌溉用水量变化的气候响应

为探究玉米需水量、灌溉用水量变化趋势及其主要影响因素,基于濉汴河灌区1960—2017年逐日气象数据,计算玉米需水量和灌溉用水量,采用趋势分析和小波分析研究玉米需水量和灌溉用水量的变化特征,借助通径分析研究导致玉米需水量和灌溉用水量变化的成因。结果表明:濉汴河灌区玉米生育期内需水量呈显著减小的趋势;而苗期、拔节期和灌浆成熟期灌溉用水量呈不显著减小趋势,抽雄期及全生育期灌溉用水量呈显著减小的趋势。多年平均玉米需水量和灌溉用水量分别为334.2 mm和185.1 mm。整个生育期玉米需水量存在3~12年、13~28年、29~42年、43~64年的变化周期,而灌溉用水量全生育期存在1~17年、18~28年、29~43年、44~64年的变化周期。日照时数和风速为玉米生育期内需水量的最主要影响因子,而降水为玉米生育期内灌溉用水量的最主要影响因子。研究结果可为灌区灌溉制度的制定、区域水资源规划和管理提供科学依据。

藏东三江流域日照百分率气候变化特征

利用藏东三江流域7个气象站1970—2005年日照百分率资料,分析了昌都地区日照百分率的气候变化趋势。结果表明:藏东三江流域年日照百分率地理分布呈东部、西部多而中部少的特征;各地年日照百分率变化趋势并非一致,昌都、丁青站呈下降趋势,但不明显;类乌齐、洛隆、左贡、芒康、八宿站均呈上升趋势;从日照百分率季节变化看,昌都站夏季、秋季日照百分率呈下降趋势,春季、冬季呈缓慢上升趋势。左贡站各季节的日照百分率也存在不同程度的增多现象,其中,春季、秋季日照百分率上升趋势明显,平均每年分别增加0.20%、0.16%。

宜都市近30年气候变化特征及对农业生产的影响

为了探究宜都市近年来的气候变化特征,从而科学应对气候变化、指导农业生产,采用线性趋势分析、气候倾向率等方法对1993~2022年宜都站降水量、平均气温和日照的年、月统计值进行了分析。结果表明:宜都市近30 a平均气温为17.4℃,年气温整体以0.204℃/10 a的速率呈现出上升的趋势,气候变暖,发生低温冷害减产的几率减少,但是蒸发加大,土壤失墒增多,发生干旱机会增多,会造成病虫害的发育速度加快;宜都市近30 a年平均降水量为1 271.0 mm,年降水量整体以12.953 mm/10 a的速率呈现出波动上升趋势,降水量年际起伏变化较大,易发生旱涝灾害;近30 a来宜都市平均日照时数为1 591.1 h,日照时数以-16.385 h/10 a的速率呈显著下降趋势,日照时数减少会造成农作物光合作用减弱,作物生长发育缓慢,成熟期推迟,严重时影响作物生长发育进程和品质产量。研究成果可为宜都市充分利用气候资源、合理安排农业生产提供理论依据。

近61年济宁市气候变化特征分析

利用山东省济宁市范围内的11个气象站点的长期气象观测资料,运用距平分析、滑动平均、气候倾向率和墨西哥帽小波分析等方法,多尺度分析了该区域1959—2019年气温和降水时间序列的季节变化和年际变化规律。结果表明:近61年来,济宁市气温以0.28℃/10年的趋势增加,且四季气温均呈增温趋势,其中冬季气温增加趋势最为明显,达0.43℃/10年,但夏季增温系数仅为0.09℃/10年。年降水量以-4.04 mm/10年的趋势增减少,其中,夏季降水减少最为显著,降水趋势系数为-1.92 mm/10年,但春季和冬季降水增加。小波分析表明济宁市气温存在4~6、10、20、30年的变化周期,主周期为20年;降水存在6、8、10、13~15、30年的变化周期,主周期为6年。从大尺度来看,未来一定时间内济宁市将气温偏高、降水偏少。

黔西市50年主要气候要素变化趋势分析

文章以黔西市国家基本气象站1971-2020年主要气象要素观测值为研究资料,采用数理统计、线性回归、5年滑动平均、MK突变检验等方法分析50年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、降水量、平均相对湿度、日照时数、蒸发量、平均风速等气象要素的年际变化特征、距平值、气候倾向率和突变检验。结果表明:黔西市1971-2020年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、降水量、平均相对湿度、日照时数、蒸发量、平均风速的多年平均值分别为14.82℃、32.79℃、-4.15℃、956.25 mm、81.08%、1 129.54 h、1 063.08 mm、1.31 m/s;气候倾向率分别为0.026℃/a、0.033℃/a、0.40℃/a、-0.786 mm/a、-0.25%/a、-4.038 h/a、-11.243 mm/a、0.003 m/s/a;年平均气温、极端最高气温、极端最低气温的变化趋势在进入21世纪前期有明显的突变升高,降水量在2007年、平均相对湿度在1977年、日照时数在1991年、蒸发量在1992年有浅显的突变减少趋势,多年平均风速随着年份的变化没有明显的突变特征。

1960—2020年吉安市气候变化特征分析

为深入了解江西省吉安市气候变化特征,基于1960—2020年12个国家站的气象观测资料,采用线性回归、绝对变率、相对变率、气候倾向率等方法对吉安市1960—2020年的气温、降水量、相对湿度、日照时数等气象要素进行年际变化特征分析,结果表明,吉安市年平均气温整体呈缓慢上升趋势,气候倾向率为0.17℃/10年,极端高温日数呈先减少后维持再增多的趋势,气候倾向率为0.77 d/10年,极端低温日数呈明显减少趋势,气候倾向率为-2.10 d/10年;年降水量大体呈缓慢波动增加趋势,降水量气候倾向率为31.72 mm/10年,秋季降水量波动最大,冬季波动最小,除安福县暴雨日数是减少趋势外,其余市(县)都是逐渐增多,且暴雨日数倾向率在赣江流域附近和海拔较低站点要略高于其他站点;年相对湿度整体呈缓慢降低趋势,其中年平均相对湿度倾向率为-0.15%/10年;年日照时数整体呈明显减少趋势,气候变化率为-52.34 h/10年。

山东省日照时数的气候变化特征及其影响因素

运用山东省1970-2009年123个气象站逐月日照时数资料,采用滑动t检验、气候趋势分析等方法对年、季日照时数的变化特征进行分析,同时研究总云量、低云量、水汽压和降水量等对日照时数变化有影响的气象因子的分时段变化特征。结果表明,山东省历年日照时数在1983、1997年前后发生了突变,1997年的突变最显著;年日照时数呈大致的纬向分布,且具有典型的南少北多的特点,鲁北、山东半岛西北部最多,鲁南最少;年日照时数呈极显著的减少趋势,达到-91.3h/10a(P<0.01),山东半岛东部和北部日照时数的减少趋势最小,个别站有增加的趋势,鲁西南、鲁西、鲁中山区及鲁北沿海等地年日照时数显著减少;四季中夏季日照时数下降最明显,春季下降速率最小;各月中以5月日照时数最多;1997年以后总云量的显著增多对日照时数减少的贡献较大,整个分析期内水汽压的显著增大对日照时数减少的贡献最大。研究结果可为了解区域气候变化,促进可持续发展提供依据。

近45年拉萨浅层地温对气候变化的响应

利用1961-2005年拉萨0～40cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法,研究了近45年拉萨浅层平均地温的变化趋势、气候突变和异常年份等。结果表明:浅层各季节平均地温均呈现极显著的升高趋势,升温率为0.43～0.60℃/10a,春季最大,夏季最小。各层年平均地温以0.45～0.66℃/10a的升温率显著上升,40cm深度的升温率最大,与同时期平均气温的升温率比较,地温比气温对气候变暖的响应更强。20世纪60年代至90年代浅层年、季平均地温呈明显的逐年代升高趋势,以冬、春季最为明显。20世纪60年代到80年代中期为偏冷阶段,80年代后期至90年代地温为偏暖阶段。各浅层平均地温在1986年秋季均发生了突变,冬季突变时间都出现在1984年。年平均地温除在40cm处1999年异常偏高外,其它各层为异常偏低年份,且发生在20世纪60年代。气温升高是影响地温上升的主要原因。

海南岛农业气候资源的时空变化特征

基于海南岛18个气象站1961-2010年的气温、降水量、日照时数等观测资料,分Ⅰ(1961-1980)、Ⅱ(1981-2010)两个时段计算与农业生产密切相关的年平均气温、1月平均气温、不同界限温度的积温、全年及≥15℃和≥20℃界限温度生长期间的日照时数、湿润度等光热水指标的年平均值和各指标1961-2010年的气候倾向率,同时结合海南岛主要种植作物类型,分析各指标的时空变化特征。结果表明:1961-2010年,海南岛各站年平均气温、1月均温和≥10℃、≥15℃、≥20℃的积温均呈增加趋势,平均增速分别为0.26、0.36℃·10a-1和94.4、130.1、147.4℃·d·10a-1,且大部站点增加显著(P<0.05)。与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ适宜热带作物种植的区域面积扩大、不适宜面积缩小。18个站全年、≥15℃和≥20℃界限温度生长期间日照时数的气候倾向率均值分别为-52、-37和-19h·10a-1,大部站点呈减少趋势,其中,全年和≥15℃界限温度生长期间日照时数下降显著的站点所占比例分别为72%和56%,主要分布在北部、东部和南部沿海地区,≥20℃界限温度生长期间对应的比例为33%,主要位于北部。与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ日照时数低值区明显扩大,高值区缩小。18个站点全年、≥15℃和≥20℃界限温度生长期间降水量的气候倾向率均值分别为40、41和47mm·10a-1,绝大多数站点变化趋势不显著,仅文昌市和三亚市增加显著,与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ高值区明显扩大,低值区略缩小。湿润指数分布状况及变化趋势与降水量相似。

英国CRU高分辨率格点资料揭示的近百年来青藏高原气温变化

利用英国East Anglia大学CRU高分辨率地面温度格点资料和EOF,REOF及线性趋势等方法,分析了青藏高原地面温度的时空分布特征及近百年来的变化趋势.结果表明:空间一致性是高原气温空间结构的主要特征,除此之外,高原气温在空间分布上还存在东西、南北反相结构.利用方差最大化旋转可将高原气温变化分为高原中部区、西部区、北部区、南部区及东部区.近百年来高原气温处于上升通道,气候倾向率约为0.07℃/10 a,经历了四次冷暖交替的时期:1901-1930年为冷期;1931-1950年为暖期,气温显著升高;1950年开始一直到1980年前后,高原气温总体变化比较平稳;而从1980年至今,高原的气温都处于快速上升的通道.高原气温的变化主要以准60年周期为主,同时还有30年准周期振荡,存在多个突变点.高原各个区域近百年来气温都处于上升状态,青藏高原中部区气候倾向率达0.065℃/10 a,西部区上升趋势最显著,气候倾向率达0.128℃/10 a,北部区为0.108°/10 a,南部区为0.015°/10 a,东部区为0.022℃/10 a,且大部分区域都通过α=0.01的信度检验.各区域有不同的温度变化特征,中部区和北部区相似,而东部区正负交替比较频繁.

气候变化背景下华北平原夏玉米各生育期水热时空变化特征

气候变化背景下,华北平原气候资源也发生了相应变化。研究作物生长季各生育期的水热时空变化特征,对适应气候变化技术与政策的制定有重要意义。本文基于华北平原49个气象站点的逐日气象数据和27个农业气象试验站的物候期数据,分析了1961—2010年在夏玉米营养生长期、并进期、生殖生长期和全生育期的生长度日(GDD)、高温度日(HDD)、降水量及气候倾向率的时空分布。结果显示,华北平原夏玉米各生育期GDD、HDD均呈东北-西南走向的递增趋势,降水量呈东南-西北递减趋势。华北平原夏玉米在全生育期GDD倾向率、HDD倾向率、降水量倾向率分别为8.14℃·d·10a-1、-2.45℃·d·10a-1、-10.75 mm·10a-1。华北北部GDD在营养生长期呈递减趋势,在并进期、生殖生长期以及全生育期呈递增趋势,而华北南部GDD变化趋势与之相反;HDD在各生育期均呈现北部递增,南部递减趋势。降水量在各生育期均表现为北部降低,南部增加趋势。因此,河北省北部、北京市和天津市等华北北部地区夏玉米生产高温风险与干旱风险呈增加趋势,而河南省大部、山东省南部等华北南部地区高温风险与干旱风险呈降低趋势。

1981-2009年江苏省气候变化趋势及其对水稻产量的影响

利用江苏省1981-2009年7个农业气象站点的气象和水稻物候、产量资料,从平均气温和降水量对水稻产量影响的基本方程入手,定义了平均气温和降水量变化趋势对水稻产量趋势的贡献率,揭示江苏省近30a气候变化趋势对水稻产量的影响。结果表明,近30a来,江苏省水稻全生育期平均气温和最低气温呈上升趋势,最高气温的变化在苏南和苏北地区差异较大,尤其在开花-成熟阶段,苏南地区呈上升趋势,而苏北地区则呈相反变化趋势。气温(包括平均气温、最低气温和最高气温)与水稻产量呈正相关,1981-2009年平均气温升高对江苏省水稻产量影响的平均值约为1.2%,对产量趋势的贡献率约为30.0%。降水量的变化趋势不明显,降水量与水稻产量的相关性亦不显著,说明在研究区内降水量的变化对水稻产量的影响较小。总体上,江苏省近30a气候变化有利于水稻生产。

近30年来黑龙江省气候变化特征分析

基于黑龙江省30个气象观测站的农业气象观测资料,利用气候倾向率和累积距平法,分析了1980-2009年黑龙江省年均温和年降水量的时空变化特征,以期揭示黑龙江省近30a来的气候变化规律。结果表明:(1)黑龙江省年平均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.55℃/10a,从季节来看,以冬季升温最快,其中又以1月份升温最快(0.86℃/10a);(2)年降水量表现为明显的减少趋势,其中夏、秋2个季节降水减少显著;(3)年均温增温幅度在空间上总体表现为南高北低的趋势;年降水量减少幅度大的区域主要分布在松嫩平原南部和三江平原北部的大部分地区。

三峡库区雷暴气候变化特征分析

利用长江三峡库区及其周边地区38个气象站1961～2001年的逐日雷暴资料,统计、分析了三峡库区雷暴日数及其初、终日的时空分布特征。结果表明:41年来,长江三峡库区年平均雷暴日数较多,一般为34～45d,其中库区西北部和中南部为多雷区;年际变化大,最多年比最少年一般偏多27～61d;整个库区年雷暴日数的变化均存在不同程度的减少趋势,气候倾向率为1～7d/10a;雷暴出现的季节变化很明显,4～8月为多发时段;雷暴初日库区东部早于西部,终日东西段差别不大;雷暴持续期普遍在195～239d之间,其中西部持续时间短,东部长;大部地区雷暴初日有推后的变化趋势,推迟速率约2～6d/10a;终日有提前的变化趋势,且提前速率为2～4d/10a;库区大部雷暴期呈缩短的变化趋势,缩短速率为2～8d/10a。

石羊河流域1951-2005年气候变化特征

运用区域空间和时间的平均视角,采用气候倾向率、距平、累积距平、5a滑动平均等指标,对石羊河流域1951-2005年气候变化过程进行了研究,初步探讨了气象要素的变化特征及规律。结果表明,过去50a,全流域及上、中、下游,降水量分别表现为减少、减少、增加、增加状态,上游以1962年为转折点明显减少,中、下游从90年代起出现明显增加;气温变暖趋势明显,其中下游增加程度最高,中游次之,上游最低,上、中、下游分别以1987、1997和1987年为转折点出现明显增加,尤其是2000年以来增幅较大;全流域及上、中、下游,风速呈下降、增加、下降、下降状态,上游在90年代增幅明显,80年代至今逐渐趋于平稳,中游以10年为周期波动变化,下游以1984年为拐点明显下降,2000-2005年为最低阶段;湿度呈下降趋势,50年代中期至60年代中期下降较为明显,中游在90年代末出现大幅度降低,1999-2005年为最低时期;目前中、下游干旱程度有所缓解,今后一段时间内,全流域干旱程度将逐渐改善。

滨州市暴雨气候特征及洪涝灾害特点分析

为了解滨州市暴雨气候的变化规律及暴雨洪涝灾害的特征,笔者利用1981—2010年滨州市各县(区)的降水数据,采用气候倾向率、多项式曲线拟合等方法,分别从暴雨的雨量变化、月际变化和年际变化阐述了滨州市暴雨气候的时空特征,并结合暴雨洪涝灾害的统计资料,概括了滨州市暴雨洪涝灾害的基本特点,以期为滨州市的规划开发及工农业生产提供一定的借鉴与参考。

1961年-2008年洪湖湿地区域气候变化特征分析

在全球气候变暖的背景下,通过对洪湖湿地区域5个气象站点1960年～2008年年平均气温、年降水量、年蒸发量的实测数据的分析,研究了其气候变化特征.结果表明:近50年以来,洪湖湿地区域升温的趋势显著且存在不对称性,气温倾向率为0.31℃/10a;年降水量有微弱增加趋势,但降水强度增加,洪湖区域年雨量的增加主要是因为强降水天气的增多;而干旱指数上升,加剧了洪湖湿地旱季缺水涝季洪水的局面;人类活动的影响进一步加速了这种趋势.

近52a湖北省梅雨期降水的气候变化特征分析

使用湖北1961—2012年70个站点逐日20—20时降水资料及相应时段入梅、出梅日期和梅雨期强度指数统计资料,通过最小二乘法拟合、滑动平均、趋势系数和气候倾向率分析等方法,从多年变化、空间分布、趋势变化、强度指数等方面,探讨近52 a湖北梅雨期降水的气候变化特征。结果表明:(1)湖北的入梅、出梅日期和梅雨期长度历年差异较大,梅雨期较长但呈减少趋势。2000年为湖北梅雨的转折点,该年之后入梅日期推迟,出梅日期提前,梅雨长度缩短,梅雨期降水呈现弱化的特点。(2)湖北年降水量、梅雨期降水量、暴雨量、暴雨站次数较多,梅年比、暴雨比较高,且历年差异较大。年降水量的年际变化表现为小振幅波动震荡,其他的波动震荡较大且除梅年比外的震荡趋势很一致。(3)梅雨期降水存在明显的区域性和年代际变化。52 a平均特征表明,鄂西南和鄂东为高值区,鄂西北为低值区。1990s和2000s的梅雨期降水量和梅年比分别较其他时段明显偏多、偏高和偏少、偏低,1970s的梅雨期暴雨日、暴雨量较其他时段明显偏少,暴雨比明显偏低。(4)趋势系数和气候倾向率分析表明,鄂东的暴雨比明显增加,湖北大部分站点的年降水量、梅年比、梅雨期降水量、暴雨量、暴雨日在增加,主要位于江汉平原南部和鄂东南,少部分站点在减少,主要位于江汉平原中北部和鄂西南,但趋势均不明显。(5)梅雨强度指数其呈弱增加趋势,其在典型的水涝年份的等级为强或偏强,在典型的干旱年份的等级为偏弱,且等级偏弱的年数最多,为20个。

近26年来南昌市气候变化特征

根据南昌市1983～2008年的气温、降水、日照时间、相对湿度等气候资料,采用相关性分析、线性回归分析、趋势分析等方法,研究了南昌市近26年来的气候变化特征。结果表明,26年来,南昌市气候变化的主要特征为气温急速上升、湿度急速下降。南昌市年均气温以0.54℃/10a的速率上升,达到极显著水平(P<0.000 1),多年平均气温为18.01℃,四季平均气温均呈上升的趋势,春秋季增温最明显,气候倾向率分别为0.89(P<0.000 1)、0.66℃/10a(P<0.000 1);年降水量以16.12 mm/10a的速率上升,多年平均降水量为1610.6 mm;年日照时间以42.26 h/10a的速率上升,春季日照时间显著上升(43.30 h/10a,P<0.01);年均相对湿度以-9.96%/10a的速率极显著下降(P<0.000 1),四季平均相对湿度倾向率分别为-10.00(P<0.005)、-11.59(P<0.000 1)、-9.67(P<0.005)、-8.57%/10a(P<0.05)。

朝阳市设施农业发展与气候资源鉴定

研究朝阳市设施农业生产期气候资源。结果表明,在设施农业生产期朝阳地区太阳总辐射和日照时数都存在减少趋势,太阳总辐射量趋势减少12.56～28.05kJ/cm2,气候跃变前、后太阳总辐射平均减少7.12～11.72kJ/cm2;日照时数趋势减少104～233h,气候跃变之前、后,平均减少58～104h。热量资源趋势增加,平均气温升高2.6～2.9℃,气候跃变前、后气温平均升高1.3～1.5℃。阴天日数和冻土深度趋势减少和变浅,这对发展设施农业十分有利。