1961~2018年华南全年和四季暴雨的时空特征分析

利用中国2400余个国家级气象台站观测数据插值得到的1961~2018年逐日网格降水资料,综合运用回归分析和Morlet小波变换等方法,分析了华南多年暴雨和区域性暴雨的时空变化特征,揭示了华南暴雨的变化规律。结果表明:1961~2018年,华南全年暴雨日数和暴雨雨量大值区域分布在广东、广西、福建沿海一带及海南省和广西北部,夏季暴雨日数和暴雨雨量最大,其次是春季。在广西北部至广西、湖南、广东三省交界处、广东南部、福建和海南省,全年暴雨日数、雨量和强度的增加趋势最显著,夏季的区域平均值增长速率最大,其次是秋季。华南区域性暴雨日数和过程数呈单峰型分布,一年中均可出现,最大值出现在6月。区域性暴雨日数和过程数多年平均值为28 d a^(-1)和16.5 a^(-1),上升速率分别为0.15 d a^(-1)和0.097 a^(-1),四季中夏季的上升速率最快,最慢的是秋季。平均单次过程持续日数和最大单次过程持续日数在冬季均以0.015 d a^(-1)的速率显著上升,在春季却呈现下降的趋势。华南暴雨和区域性暴雨各要素在全年和四季的波动变化中不同程度地表现出准3 a、准14 a和准18 a的周期变化,2000年后,全年暴雨和区域性暴雨各要素准18 a的长周期和准3 a的短周期振荡非常显著。

全球变暖背景下青藏高原气温和降水的气候变化特征

本文使用1979~2018年欧洲中期数值预报中心地表气温和降水逐月再分析数据,利用最小二乘法、回归分析、显著性检验等统计学方法研究了青藏高原气温和降水的空间分布特征以及变化敏感区域的趋势特征。结果表明:1) 青藏高原整体气温明显低于周边地区的温度,高原上的气温自西向东逐渐增长,四季气温差异明显。高原上存在两个明显的气温低值中心,分别是昆仑山地区和祁连山附近,高值中心位于柴达木盆地地区。2) 青藏高原南北两地的年降水量差异明显,从高原西北部到东南部,降水逐渐增多,主要降水中心位于雅鲁藏布江地区,次降水中心位于川西高原地区。高原上有旱季和雨季之分,大部分地区降水集中在夏季,冬季则为一年中的旱季。3) 高原整体呈现出增温的趋势,且存在五个气温变化较为敏感的区域,中部的敏感区域增温明显。4) 青藏高原上大部分地区降水未呈现出明显的变化趋势,降水显著减少的区域为唐古拉山东部和雅鲁藏布大峡谷地区,降水显著增加的区域为高原西南部的藏南谷地和高原东部的西宁地区。

1961-2018年华南年和各季极端降水变化特征的比较分析

利用中国气象局0.25°×0.25°的CN05.1逐日气温(TM)和降水(PRE)资料,分析比较了华南地区9种年和各季极端降水的变化特征及其气候背景,按照空间分布和变化趋势,将9种华南地区极端降水归为4类:第1类为极端湿日降水量(R99P)、非常湿日降水量(R95P)、最大日降水量(RX1day)和最大5日降水量(RX5day),第2类为强降水日数(R10day)、特强降水日数(R20day)和湿日降水均值(SDII),第3类和第4类分别为最大连续湿日(CWDday)和最大连续干日(CDDday)。在1961-2018年,华南区域平均的第1类和第2类极端降水除春季外都呈增加趋势,R99P、R95P、R10day和R20day在夏季较显著增加,RX1day和RX5day在冬季较显著增加,SDII在冬季和夏季较显著增加;CWDday在春季较显著增加;但是,年和各季的CDDday都呈下降趋势,CDDday在冬季较显著下降;除了CWDday外,春季各极端降水没有显著的变化趋势。以R95P、R20day、CWDday和CDDday为例,通过EOF分解进一步比较分析了年和各季值的时空变化和总体趋势,结果表明,华南地区极端降水主要是全区一致的变化,其次为南北反相或东西反相的变化;南北大致以23°N(华南西部)-25°N(华南东部)为界,反映沿海地区和北部山区的反相变化;东西大致以114°E为界。冬季的一致变化最强,其主分量所占方差比例最大。

2000年前后我国寒潮活动特征的比较分析

基于1961—2018年中国逐日最低气温资料,利用n阶多项式拟合、滑动t检验、经验正交函数分析、Morlet小波变化等方法,分时段和区域分析了我国寒潮日数、寒潮频次、寒潮强度的时空分布特征。结果表明:在全国范围内,1962—2018年寒潮日数、频次、强度呈减小趋势,具体变化趋势为先减后增,趋势拐点出现在2000年左右,2000年后寒潮活动频发、持续时间久且强度大。寒潮日数、频次、强度及其变化趋势均存在明显的空间差异。寒潮日数、频次在内蒙古北部、东北地区值最大,寒潮强度除新疆南部外,呈现东南低西北高的分布特征。寒潮日数、频次的变化主要表现为“东北西南反向型”,寒潮强度主要为“全国一致型”。各要素在1980年发生显著突变,2000年后则无显著突变。在区域范围内,1962—2018年各地区寒潮日数、频次、强度呈减小趋势,2000后则呈增加趋势。北方地区和东北地区各要素均值在2000年后增加明显。不同区域突变时间存在差异,东北地区的寒潮日数、频次、强度突变时间都最早。中国平均和各地区平均寒潮日数、频次和强度都存在3~5 a的振荡周期,寒潮日数、寒潮频次的周期振荡规律基本一致。

岭南地区两类典型森林下垫面地表通量特征比较研究

利用珠海凤凰山典型次生常绿阔叶林陆气相互作用通量观测塔2015年10月至2016年7月的观测资料和广州增城丘陵灌木林陆面过程观测塔2014年10月至2015年7月的观测资料,对两类森林下垫面的能量通量、波文比、碳通量进行了分析。结果表明:干季丘陵灌木林(增城站)的感热占主导地位,典型次生常绿阔叶林(珠海站)感热和潜热相当,湿季随着降水增多,两类森林下垫面的潜热占据主导;在干季丘陵灌木林的感热和潜热的平均日变化波动比次生常绿阔叶林的波动稍平缓一些;两类森林下垫面在干湿季的夜间都出现了负感热,个别时刻有逆湿现象产生。干湿季波文比在夜间波动较大,白天波文比为正值,波动较小;干季白天次生常绿阔叶林的波文比小于丘陵灌木林的波文比;湿季白天波文比都小于1。次生常绿阔叶林的碳通量变化范围比丘陵灌木林更大;典型次生常绿阔叶林的固碳能力比丘陵灌木林的固碳能力更强。干季增城站下垫面的丘陵灌木林的碳通量小于湿季;珠海下垫面的次生常绿阔叶林湿季的碳通量略小于干季,这可能与珠海站的天气状况和通量贡献区域方向有关。