西北地区晚霜冻结束日的气候变化特征及其影响因子

利用西北地区135个测站,1961-2009年历年逐日地面最低气温和NCEP/NCAR资料,采用线性趋势分析、M-K检验、子波分析、功率谱和合成分析等方法,对近49a西北地区晚霜冻的气候变化特征进行研究。结果表明,研究区晚霜冻结束日期具有较大的空间差异,青海高原晚霜冻结束最晚,其次是北疆—河西走廊—宁夏,陇东—陕北,结束最早区为南疆和陇南—陕南。全区平均以1.9d/10a的速率提前,其中45%的站点显著提前(P<0.05),提前最大的地区在青海西北部—南疆东部,达5～8d/10a。20世纪90年代中期以后,西北地区晚霜冻结束早且年际变化小,1997年有明显的突变现象,近49a来晚霜冻有显著的2.4a和2.7a周期。表明在全球变暖背景下,西北地区晚霜冻的结束逐年提前,但近10a呈推迟趋势的站有所增多;影响西北地区晚霜冻的环流特征量主要有北非副高和极涡,与北非副高呈负相关,与极涡呈正相关。近10a晚霜冻结束偏迟的原因可能与极涡面积增大和北非副高面积减小有关;5月500hPa高度场合成分析表明,晚霜冻结束偏早年,亚洲北部盛行纬向环流,东亚大槽浅,西北地区受蒙古高压脊控制,不利于降温天气出现;晚霜冻偏迟年,亚洲北部盛行径向环流,西北地区上空不断有来自西北欧滑下的冷空气,易形成强降温天气。

中国西北地区1961~2009年无霜期的气候变化特征

利用中国西北地区135个测站,1961~2009年历年逐日地面最低气温和平均气温资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall、子波分析、功率谱分析和合成分析等方法,分析了近49 a中国西北区无霜期的气候变化特征。结果表明:1) 中国西北地区无霜期最长的地方在陇南–陕南,平均220 d以上,其次塔里木盆地和吐鲁番地区平均200?d以上。无霜期最短的地方主要在青海高原,一般不足3个月。北疆-河西走廊120 d^140 d,甘肃河东–陕北150 d^160 d。2) 西北地区无霜期平均以3.8 d/10 a的速率增加,1987年有明显的突变现象。近49年来无霜期有显著的3年周期;3) 西北地区有90%的站点以2~5 d/10 a的速率延长。通过各年代际的变化来看,1960~1970年代大多数地方无霜期偏短,1980年代开始增加,1990年代有58%的站偏长,近10年,有92%的站无霜期偏长;4) 受气候变暖影响,寒冷日数减少,终霜冻提前,初霜冻推迟,无霜期延长。但对无霜期的贡献,终霜冻高于初霜冻。

中国西北地区初霜冻的气候变化特征

利用中国西北地区135个测站，1961年-2009年历年逐日地面最低气温和NCEP／NCAR资料，采用线性趋势分析、Mann—Kendall、子波分析、功率谱分析和合成分析等方法，分析了近2．49a中国西北区初霜冻的气候变化特征。结果表明：①中国西北地区初霜冻开始最迟的地方在陇南-陕南，平均出现在11月上旬，其次是南疆盆地出现在10月中下旬；初霜冻开始最早的地方在青海高原，一般开始在8月下旬，其余的地方初霜冻开始在9月中下旬-10月上旬。初霜冻开始期的稳定性较差，特别是北疆、高原北部和南部；②西北地区初霜冻平均以1．8d／10a的速率推迟，1986年有明显的突变现象，近49a来初霜冻有显著的2～3a周期；③西北地区有85％的站点以（2-4）d／10a的速率推迟，通过各年代际的变化来看，1980年代以来有50％以上的站偏迟，特别是近10a，有接近90％的站偏迟：④从环流特征量分析，影响西北地区初霜冻的环流特征量主要有副高正相关和极涡负相关；10月500hPa高度场合成分析表明，初霜冻偏迟年，东亚大槽浅，西太副高偏西偏强，亚洲中北部盛行纬向环流，中国西北区处于新疆脊控制之下，不利于出现降温天气；初霜冻偏早年，乌山脊强，东亚槽深，西太副高偏东偏弱，亚洲中北部盛行径向环流，西北地区上空不断有来自乌山脊前的冷空气，易形成强降温天气。