江门市2003—2021年干旱特征分析

基于2003—2021年江门市6个国家气象观测站和17个区域自动气象站逐月降水和气温资料,应用标准降水蒸发指数(SPEI)分析该区域干旱时空特征。研究结果表明:(1)近19年来,江门市干旱整体有不明显的湿润趋势,年发生频率为31.6%,平均站次比为38.4%,平均强度值为0.7,发生干旱时,以全域性轻旱为主。空间分布上,干旱发生的频率较高,但强度较低且以轻旱为主。全市存在一致变旱或变涝的特征,易出现全域性的干旱或洪涝。(2)江门市除了夏季有微弱的干旱趋势外,其他季节都呈湿润趋势,冬季最为明显。各个季节干旱发生的频率都较高,发生干旱时覆盖的范围也较大,且多数为全域性或区域性干旱。各个季节的干旱强度也比较接近,都以轻旱为主。年尺度SPEI在江门地区的适用性表现优秀,能准确识别出5个干旱过程,但季节尺度SPEI适用性表现一般,仅识别出3个干旱过程。

基于SPEI的广东省近50a干旱时空特征

了解广东省干旱特征对于减少旱灾损失具有重要意义。基于1971—2020年广东省86个国家气象观测站逐月降水量和气温资料,计算不同时间尺度的标准降水蒸散指数(standardized precipita⁃tion evapotranspiration index,SPEI),利用Mann-Kendall趋势检验、经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)以及极点对称模态分解(extreme-point symmetric mode decomposition,ESMD)等方法,分析近50 a广东省干旱时空变化特征。结果表明:广东省年尺度SPEI整体呈较明显下降趋势,即干旱化趋势,四季也呈干旱化趋势,但并不明显。广东省干旱发生频率较高,但强度较低。EOF第一模态反映广东省存在一致变旱或变涝特征,其与赤道太平洋中东部海表温度关系更为密切,时间系数反映出广东省整体呈干旱化趋势;第二模态与西太平洋副热带高压关系较为密切;第三模态则与海陆差异有明显关联。ESMD分析表明广东省平均年尺度SPEI在年际上以3.1 a周期振荡为主,在年代际上以12.5 a周期振荡为主,趋势余量R反映广东省具有干旱化趋势。广东省整体有较明显干旱化趋势,干旱发生频率较高,但强度较低。

广东西部沿海一次致灾暴雨的中尺度分析

2016年5月28日广东西部沿海发生了一次致灾暴雨过程,该文利用区域自动站、多普勒雷达等常规观测资料以及NCEP/NCAR再分析资料,分析此次降水过程的中尺度天气系统演变特征和维持机制。结果表明:①此次暴雨过程发生在季风槽西南急流中,西南急流为暴雨提供了不稳定能量,同时充足的水汽含量、显著的水汽辐合以及达到20×10^(-6) hPa·s^(-2)垂直螺旋度,都有利于强降水系统的生成、发展和维持。②分析中尺度对流系统(MCS)表明,MCS(b)和MCS(c)是造成此次降水的主要系统,两者同时生成后,迅速合并和加强,并维持在原地少动。分析雷达资料表明,此次强降水具有明显的后向传播性和列车效应,雷达回波性质是以积状云为主的混合性的降水回波,该类回波具有效率高,时间长等特征。③分析区域自动站地面资料特征表明,沿海中尺度辐合线上不断激发新对流云团和辐合线南北两侧较大的温差梯度,对强降水的发生发展提供了较好的抬升触发条件,同时江门和阳江沿海的“喇叭口”地形使得对流加强。

基于ESMD方法的上川岛降水多尺度特征分析

利用极点对称模态分解(ESMD)方法,对1958—2020年上川岛的年降水序列进行多时间尺度分析,并用小波分析、M-K检验法进行对比验证。结果表明:(1)上川岛年降水量变化以年际尺度周期变化为主,有2.6和6.3年的周期振荡;年代际尺度上以10.5和31.5年周期振荡为主。(2)2.6、6.3和10.5年尺度下的突变时间分别为1986、1995和2000年,31.5年尺度上没有明显的突变时间。(3)利用ESMD方法可以将不同时间尺度的序列有效分离,便于诊断多时间尺度的周期、趋势和突变特征。

气候变化对江门市高温和旱涝灾害的影响

通过江门市1967~2016年的年平均温度、降水和逐日气象灾害资料,分析江门市高温和旱涝灾害与气候变化的联系。结果表明:江门市从20世纪80年代后期开始缓慢增暖,90年代后期开始显著上升,对温度距平值进行M-K突变检验,发现温度在1988年突变。温度突变后,出现高温次数明显增大,高温灾害风险升高,出现洪涝和干旱灾害风险无明显变化。不过春、秋两季降水量和小雨、中雨日数随时间变化呈减少趋势,意味着春、秋两季干旱风险升高。此外,还发现在1983~2000年,气候变化对江门市温度变化的影响不明显,在1983年前气候变化对江门市温度升高有抑制作用,在2000年后有促进作用。

台山单站降水的多尺度振荡特征

应用功率谱、Morlet小波变换和Butterworth带通滤波处理等方法,对1954—2018年台山站的年降水序列和逐日降水序列数据进行多尺度振荡特征分析。研究表明:台山站年降水量存在11~13、准4、准25年的周期振荡,前汛期降水量存在准13、2~5年的周期振荡,后汛期降水量存在7~8、准20、3~4、准11年的周期振荡。台山站逐日降水振荡基本表现为天气尺度振荡、准单周振荡、准双周振荡、季节内振荡和季节变化振荡等5种尺度,季节内及以下尺度振荡强度相当,季节变化振荡强度较弱。5种时间尺度的标准差,天气尺度最大,季节变化尺度最小,除季节变化振荡外均呈现出周期性循环特征。在汛期雨量偏少年,逐日降水较易呈现出准单周振荡和天气尺度振荡,而汛期雨量偏多年较易呈现出准双周振荡。

台山晚稻天气指数保险纯费率厘定方法的比较与选择

为找出更合适确定台山晚稻天气指数保险纯费率的方法,采用回归方程模拟法,根据台山市1987~2016年晚稻实际产量和台山国家气象观测站的相关气象资料,分离出晚稻的趋势产量和气象产量,利用气象产量和气象因子建立多元逐步回归模型,求出晚稻拟合产量,再利用拟合产量数据建立Normal、Gamma和Weibull参数模型分布进行分析比较。研究表明:Normal分布模型最适合台山晚稻产量确定,台山晚稻天气指数保险纯费率为3.47%,毛保险费率为5.03%,比目前当地现行的水稻毛保险费率4%偏高1.03%,证明本地的水稻毛保险费率偏低。本研究减少了当前台山水稻农业保险中存在的不足,为完善水稻政策性农业保险方案提供技术支持。

1954～2017年台山市暴雨气候特征

采用Excel和复Morlet小波函数等统计分析方法,分析台山市1954~2017年暴雨的气候特征。结果表明:台山市年平均暴雨日数为9.2 d,平均暴雨强度为87.5 mm/d。一年四季均有暴雨发生,主要集中在4~9月。暴雨的月变化表现为明显的双峰型,主峰在5~6月,次峰在8月。持续暴雨占暴雨总日数的29.4%,持续3 d以上的暴雨均出现在汛期,2次持续5 d的暴雨均出现在后汛期。暴雨初日具有逐渐提前的特征,终日推迟特征不明显。年暴雨日数的年际差异很大,最多20 d,最少1 d。小波分析显示,台山市暴雨日数存在准6 a和准27 a的周期变化,预测台山市未来几年将继续处于暴雨偏多期。

台山市气候与常见儿科呼吸道疾病的关系分析

基于台山市10a气象数据和医院病例资料,通过统计台山市儿科呼吸道疾病发病人数的月际、季际变化明规律,分析儿科呼吸道疾病发病高峰月份与气象条件的关系,用逐步回归法建立儿科呼吸道疾病发病高峰方程。结果表明:(1)儿科呼吸道常见疾病多发于春夏两季;(2)月总降雨量和月平均气压对儿科各呼吸道常见疾病高峰期病例数呈现出较--致的相关性;(3)儿科急性上呼吸道炎高峰期与月平均气温和月总降雨量的相关性较显著。