1909年—2015年中国东北气温变化特征分析

百年尺度的中国东北气温变化研究对于该地区应对区域气候变化、制定适应性策略有重要意义。选用1950年前后均有观测记录的33个站点,建立东北地区年及四季平均气温时间序列,采用一元线性回归模型和Mann-Kendall非参数统计检验方法分析东北百年气温变化趋势,并进行气温突变检测;使用反距离空间插值法对东北百年气温变化的区域差异进行探讨。结果表明:1)1909年—2015年,中国东北地区,年平均气温增温速率为0.16℃/10 a,其中冬、春季增温显著;2)东北地区,年均温的年代际变化在1950年前出现波动,而在1950年以后呈现明显的增温趋势,20世纪后20年的增温幅度明显大于20世纪40年代,其中前者增温表现在冬季,后者增温则表现在夏季;3)经MK检验分析,东北地区年平均气温在1982年出现突变点,20世纪后期夏、秋季的增温趋势并不显著;4)百余年来,东北地区年均气温增温幅度较大的区域位于大兴安岭中北部、呼伦贝尔高平原东部、松嫩平原北部及长白山北部等地区,增温幅度较小的区域位于三江平原、大兴安岭南部、辽西丘陵、辽东平原等地区。

气温变化对广西城乡居民电力消费的影响

利用2009—2023年广西91个国家级气象观测站的气温资料和广西社会用电量资料,运用Spearman相关分析法,研究近15a来广西气温和城乡居民用电量的变化趋势特征,以及运用度日数法探讨气温变化对城乡居民电力消费的影响。结果表明,广西气温整体呈上升趋势,各个季节的气温指标变化趋势不一;城乡居民电力消费增加,气象电量与气温要素的变化趋势基本一致。气温变化对广西城乡居民用电量的影响较大,以夏、秋季的影响最为明显;夏季增温导致居民电力消费需求明显增大,冬季低温过程增强也导致居民电力消费需求增加,秋季气温上升、低温过程强度减弱,居民电力消费需求有增有减;春季增暖则居民电力消费需求减少。

马鞍山市二十四节气气温变化特征及突变分析

利用安徽省马鞍山市4个国家气象站1961—2020年逐日气温资料,运用线性趋势分析、Mann-Kendall法和滑动T检验法,分析马鞍山市二十四节气气温变化和突变特征。结果表明,近60年马鞍山市二十四节气平均气温、初终日平均气温呈准正态分布,且趋势一致;气温距平在20世纪90年代前多为负值,20世纪90年代后多为正值;惊蛰、清明、小满、芒种4个物候性节气平均气温均呈上升趋势,其中惊蛰和清明趋势极显著;清明、小满、芒种平均气温分别在1998年、1996年和2001年前后发生转暖突变,惊蛰气温未发生明显突变。

鄂尔多斯市乌审旗1960—2023年气温变化分析

为研讨乌审旗气温的时空变化特征,分析乌审旗1960—2023年的气温数据,利用气候趋势系数分析方法、Morlet小波分析和M-K突变分析等方法,对乌审旗64年年平均、四季平均气温等进行探究,分析乌审旗的空间分布特征和各时间域内气温的周期变化和骤变时间点。结果表明:乌审旗64年平均气温为7.84℃,总体呈现上升趋势,以0.522℃/10年的趋势升高。在时间上,乌审旗持续升温状态在1995—1996年加速,四季的升温速率排序为:冬>春>秋>夏。在小波分析图中,乌审旗年平均气温在32~33年和50年时间尺度上均存有明显的周期变化。在空间上,日平均气温多年均值整体上呈现出由嘎鲁图镇向周边地区递减的趋势,日最低气温多年均值分布形态与其相似。多年极端最高气温在2021年的7月9日出现最多,多年极端最低气温在2021年的1月7日出现最多。

基于ERA5-Land数据的1961-2020年喜马拉雅山地区气温变化特征

喜马拉雅山地区气温对全球气候变化敏感。由于海拔高、数据获取难度大,已有研究对喜马拉雅山区气候变化的认识并不充分。本研究基于高分辨率ERA5-Land数据,分析1961—2020年喜马拉雅山地区气温时空变化特征,评估其在喜马拉雅山地区的适用性。结果表明:(1)1961—2020年喜马拉雅山整体以0.13℃/10a的速率升温,但自1990年后升温速率显著增大至0.20℃/10a,以秋冬季变暖最为显著。(2)空间上,北坡升温高于南坡,东段升温快于西段。升温导致年平均0℃等温线上升100 m,且0℃等温线季节差异显著,其中秋季升高可达161 m,而春季升高仅70 m。(3)喜马拉雅山地区气温垂直变化存在海拔依赖性特征,中、东段升温峰值区位于海拔4000~5500 m处,而西段升温峰值区位于海拔3000~4000 m处。1961—2020年喜马拉雅山高海拔地区积雪面积快速减少,导致地表反照率降低进而地表吸收太阳辐射增加,形成气温升高—反照率降低—气温进一步升高的正反馈过程,这是高海拔升温显著的重要原因。全面认识喜马拉雅山高海拔地区气温的时空演变规律有利于应对变暖所导致的环境问题并提出相应策略。

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。

基于改进自回归理论的非平稳气温变化预测模型研究

气温变化在时间尺度上通常表现为非平稳性,这给气温预测模型的研究带来了挑战。为了能有效地对未来的非平稳气温进行预测,基于自回归模型理论提出一种能处理非平稳气温变化的预测模型,选择1951—2020年常德市57662号站点中2月、5月、8月、11月的平均气温数据对该模型的精度进行了检验,预测了该站点未来15年中2月、5月、8月、11月平均气温的变化情况。研究结果表明:改进的自回归模型在拟合精度上优于传统的自回归模型,其拟合系数最高可达到0.96,证明了该模型在处理非平稳气温变化预测问题上的可行性。

城市化对山东省和福建省气温变化影响的对比分析

以山东和福建为研究区,基于气象站气候观测数据及ERA5-land再分析数据,采用变化趋势分析、观测减再分析(Observation Minus Reanalysis,OMR)和对比分析等方法,在区域尺度上探讨不同气候背景下城市化引起的局地升温差异。结果表明,1987—2017年山东省台站年平均气温平均变化率略高于福建省,分别为0.38℃·(10a)^(-1)和0.33℃·(10a)^(-1),但两省各季节气温变化趋势存在很大差异。城市化对山东省年和各季节T_(mean)变化的影响均大于福建省,北方相对干旱且较长的日照时间更利于城市热岛形成,这是导致上述差异的重要原因。此外,城市化对两省秋、冬季节T_(mean)变化的影响较春、夏季节更大,这与秋、冬季节相对干旱且静稳的气候特征有关。山东省城市化升温幅度的季节性差异较福建省大,可能与北方地区季节气候波动更大有关。

太白山保护区气温变化及其空间差异性分析

根据太白山保护区周边15个气象站1959-2013年以及保护区内11个高山气象站2012-2014年的数据,采用Kriging插值法、一元线性回归分析法、Mann-Kendall突变检验法等,结合Arc GIS分析太白山保护区的气温变化趋势和突变特征,并对比保护区南北坡和高海拔区域(海拔≥2800m)与保护区整体的气温变化差异。结果表明:(1)1959-2013年太白山保护区的气温呈波动上升趋势,线性倾向率为0.329℃·10a-1(P<0.05)。气温变化空间差异明显,东南部和西部地区气温上升趋势显著(P<0.05或P<0.01),最高达0.383℃·10a-1;四季气温均呈上升趋势,冬季升温最快,春季最慢。(2)M-K检验表明,1998年前后保护区整体气温发生增温突变。突变后气温上升加快,上升趋势达显著水平的区域为86.76%。(3)空间差异分析显示,55a来太白山保护区北坡年平均气温和升温速率明显低于南坡,北坡和南坡年平均气温线性倾向率分别为0.247和0.291℃·10a-1。高海拔区域的年平均气温线性倾向率为0.244℃·10a-1,低于保护区整体,其气温突变发生在2001年,突变前东南部升温最快,突变后西部升温速率降低,中部地区升温明显加快。

青海器测时期以来气温变化特征

利用青海省26个代表站1961～2002年气温月资料,给出了加权平均的气温标准序列,分析了青海近42年来气温变化特征.结果表明:青海气温呈上升趋势,升温率为每10年0.25℃.年平均气温20世纪60年代最低,70年代起气温逐渐升高,进入90年代后升幅最为明显,并达到年代平均气温最高值.气温变化存在明显的季节性和地区性差异,最高和最低气温变化趋势普遍存在不对称性.青海气温变化趋势与同期全国气温变化趋势基本一致.全年和秋、冬两季青海气温的升温率明显大于全国气温升温率,年平均气温变化的位相超前于全国气温变化5～6年,这一结论有助于证实'青藏高原主体可能是我国气候变化的先兆地区'的论断.

中国气温与全球气温变化的关系

利用１９５１～１９８９年全球格点及中国１６０站逐月气温资料，分析了中国气温场与全球温度场变化的关系及其相应的环流异常。指出：年平均气温显著增暖的中国东北、新疆北部，属中心位于欧亚大陆中北部增暖区的一部分，而中国西南地区的变冷则是局地现象。年平均气温变化的时空特征主要由冬季气温的贡献所致。与中国冬季气温的增暖相对应，欧亚大陆和北美大陆也增暖，北太平洋和北大西洋地区则变冷，这种变化可从欧亚大陆纬向型环流加强和北美大陆经向型环流加强得到解释。长江中下游和南亚地区夏季气温的变化呈反相趋势：长江中下游地区为降温趋势，南亚地区则为增温趋势。

我国近四十年气温变化时空差异研究

文章通过对我国近４０年不同区域气温变化的分析发现，在我国东部地区大体以中亚热带为界，中亚热带以北地区具有冬季气温变暖，夏季气温变凉的趋势，中亚热带以南地区具有夏季气温变暖，冬、春季变冷的趋势；而深居大陆内侧的西部干旱地区和云南高原地区与同纬度其他地区相比，也各具特点。

基于机器学习和时间因子的气温变化模型研究

随着全球气温变暖的加剧,解决全球变暖问题愈加紧迫,本文综合分析了全球气温变化趋势,并针对传统的气温预测模型的局限性进行了研究,在此基础上建立了一种基于机器学习和时间因子的温度预测模型。该模型从时间层面研究气温变化,对时序性温度数据进行数据分析,根据数据变化趋势得出时间和温度数据的变化呈现周期性,并计算不同时间因子对温度模型的影响程度,通过影响程度对时间数据进行细腻化。将不同时间细腻度下的时间数据分别导入XGBoost等机器学习模型中进行训练和预测,并对结果进行对比分析。实验结果表明,时间细腻度等于5时均方根误差最小,XGBoost模型的均方根误差在0.26左右,精度达到99.18%。

1971—2021年邢台市极端气温变化特征

采用ECMWF-ERA5数据集,选取河北中南部平均气温、最高气温、最低气温,根据气候变化指标中温度相关的核心的10个极端气温指标,对邢台市极端气温变化特征进行研究,分析了邢台市气候变暖与河北中南部的同步性与非同步性,研究邢台极端气温指数变化特征。结果表明:(1)1971—2021年邢台市平均气温、最高气温和最低气温均呈上升趋势,且河北中南部增长速率高于邢台市,极端气温变化趋势为0.256℃/10年(最低气温——邢台)<0.261℃/10年(平均气温——邢台)<0.265℃/10年(平均气温——河北中南部)<0.267℃/10年(最低气温——河北中南部)<0.318℃/10年(最高气温——邢台)<0.321℃/10年(最高气温——河北中南部);(2)邢台极端气温指数时间变化特征,冷昼、冷夜、冰冻、霜冻、冷持续日数呈减少趋势,暖昼、暖夜、夏季、热夜、暖持续日数呈增加趋势,且冬季变暖幅度明显。

南昌市冬季气温变化趋势及影响

为了解南昌市冬季气温变化情况,对南昌市冬季平均气温、最高气温、最低气温等资料进行线性拟合与谐波分析,结果表明:南昌市12-次年2月平均气温为7.1℃,入冬时间及冬季结束时间均较晚,冬季日数总体呈缓慢增长的趋势;通过对南昌冬季三个月平均气温数据的分析,发现极端天气多,冬季温差大,且出现“今年冷,次年热”的现象,但整体12-次年2月的平均气温趋于平缓。南昌地区的气温情况是中国南方大部分地区的缩影,响应了全球气候变化的总体趋势,全球气候变暖,极端性天气增加,人们不但要主动适应变化趋势,更要积极应对变化趋势产生的影响。

甘肃近40年来气温变化的研究

利用 196 0～ 1999年甘肃省 15站的月平均气温 ,平均最高、最低气温 ,极端最高、最低气温等资料 ,对近 4 0年来甘肃省气候变化特征作了分析研究。结果显示 :1985年以前甘肃年平均气温变化是平稳的 ,以后急剧增温 ,且增温并不是主要由冬季增温造成的。1985年以前是平均最低气温升高 ,以后平均最高气温也在升高 ,所以

气温变化对岩石基坑支护桩的影响分析

为探究气温年变化对岩石基坑支护桩温度场及应变场的影响规律,文中采用数值模拟的方法分析了气温年变化引起的支护桩温度应变场的分布规律。研究结果表明,岩石基坑支护桩内的温度场沿竖向呈均匀分布,而沿桩径方向则呈线性单调分布;支护桩基坑侧和迎土侧表面竖向温度应变呈现正弦变化的规律。研究为岩石深基坑支护体系的优化设计提供参考依据。

中国气温变化研究最新进展

总结了“十五”攻关课题有关中国温度变化研究的若干进展。在资料质量控制和序列非均一性检验及订正的基础上,更新了中国地面近50年、100年和1000年气温序列。研究表明,不论是近54年还是近100年全国年平均地面气温升高趋势一般比原来分析结果表明的要强,分别达到0·25℃/10a和0·08℃/10a。中国现代增暖最明显的地区包括东北、华北、西北和青藏高原北部,最显著的季节在冬季和春季。近50多年中国近地面气候变暖主要是平均最低气温明显上升的结果,全国范围内极端最低气温也显著升高,而极端最高气温升高不多。中国与温度相关的极端气候事件强度和频率一般呈降低趋势或稳定态势。研究发现,城市化因素对中国地面平均气温记录具有显著影响,但在现有的全国和区域平均温度变化分析中一般没有考虑,因此需要在将来的研究中给予密切关注。在增温明显的华北地区,1961~2000年间城市化引起的年平均气温增加值达到0·44℃,占全部增温的38%,城市化引起的增温速率为0·11℃/10a。中国其他地区的增温趋势中也或多或少反映出增强的城市热岛效应影响。20世纪60年代初以来中国对流层中下层温度变化趋势不明显,仅为0·05℃/10a,比地面气温变化小一个量级;对流层上层和平流层底层年平均温度呈明显下降趋势,变化速率分别为-0·17℃/10a和-0·22℃/10a;整个对流层平均温度呈微弱下降趋势。中国对流层温度与地面气温变化趋势存在明显的差异,但这种差异在20世纪80年代初以后趋于减小。近千年来中国地面气温变化史上可能确存在“中世纪温暖期”和“小冰期”等特征性气候阶段,但“中世纪温暖期”的温暖程度似乎没有过去认为的那样明显。从全国范围看,11世纪末和13世纪中的温暖程度可能均超过了20世纪30~40年代暖期,表明20世纪的增暖可能并非史无前例。中国20世纪气候增暖的原因目前还不能给出明确回答。一些迹象表明,人类活动可能已经对中国的地面气温变化产生了影响,但太阳活动及气候系统内部的低频振动对现代气候变暖可能也具有重要影响。

温带草原11个植物群落夏秋土壤呼吸对气温变化的响应

在夏秋季节,采用碱液吸收法对锡林郭勒草原11个群落的土壤呼吸进行了测定,比较和分析了各群落土壤呼吸的季节动态、平均呼吸速率、土壤呼吸对气温变化的响应。结果表明:1)各群落土壤呼吸有明显的季节变化,其动态与气温大体一致,但不完全同步;2)生长季各群落平均呼吸速率介于565.07～1349.56mg C·m^(-2)·d^(-1)之间,总体差异极显著,各群落平均呼吸速率与平均气温无显著相关关系;3)指数模型能较好地表示土壤呼吸对温度变化的响应,温度能在一定程度上解释土壤呼吸的季节变化,但温度较低时模型的拟合好于温度较高时;4)各群落的Q_(10)值介于1.47～1.84之间,与各群落的平均气温亦无显著相关关系,小麦群落的Q_(10)高于所有草地群落,说明土地利用方式对土壤呼吸的温度敏感性有影响。

黄河上游宁蒙河段气温变化对凌情影响的分析

利用 195 4— 1998年冬季 ( 11月至翌年 3月 )各月气温资料 ,研究了气温的时空分布规律、变化特点及其与宁蒙河段凌情的关系 .根据磴口、包头与托克托站的日平均气温 ,建立了气温特征值与部分凌情特征量的关系式 ,分析了气温变化和其它因素对凌情的影响 .