气候变暖背景下阿勒泰地区寒潮活动变化特征

利用阿勒泰地区7个气象台站1961-2012年逐日气温资料,采用线性趋势法、Morlet小波分析和相关分析方法分析了阿勒泰地区寒潮频次的气候变化特征和大气环流指数特征.结果表明:阿勒泰地区寒潮次数接近于强寒潮次数的2倍,阿勒泰地区寒潮和强寒潮的月际分布均为单峰型,11月-翌年2月是寒潮集中发生期,9月和5月寒潮很少.近52 a来阿勒泰地区寒潮和强寒潮次数均表现为减少的趋势,且寒潮次数的减少速率较快;寒潮和强寒潮活动偏强年和偏弱年有较好的一致性,只是强寒潮频数偏强、偏弱的年份较少.寒潮和强寒潮距平指数序列存在多时间尺度结构,并存在着明显的年代际尺度的周期性变化.相关分析表明大气环流特征量与阿勒泰地区寒潮日数具有较好的对应关系.

近45年5—9月阿勒泰地区强降水气候变化趋势与突变特征

利用1961—2005年5—9月阿勒泰地区六县一市7站逐日降水资料,对该地区强降水事件的气候变化趋势和突变特征进行分析。结果表明:近45年来,强降水量和强降水日数呈增加趋势,1981年是增加的突变点;强降水强度、极端降水量和日数的变化趋势不明显;间隔1～5d强降水日数呈增加趋势;1982年以来,5月和7月强降水发生频率显著增加,9月强降水发生频率锐减;强降水事件发生时间主要集中在7月份,1980年代以来,8月下旬也是强降水事件频发时段。

阿勒泰地区冬季降水变化特征分析

利用阿勒泰地区7个地面气象站1961—2011年51 a的降水观测资料,运用线性趋势、变差分析、EOF、Molet小波变换、M-K突变检测、R/S分析法,分析了该地区近50 a来冬季降水的时空变化特征。结果表明:近50 a来,该地区冬季降水量存在自山区向河谷逐渐减少的分布特征,年际变化幅度由东北向西南逐渐减小;在空间分布上以全地区一致型为主,部分年份还呈现东北—西南差异分布。冬季降水量在1961—1968年处于偏多阶段,1968—1982年为偏少阶段,此后呈增多趋势。该地区降水以18 a周期变化为主,20世纪70年代中后期出现8 a的短周期,在90年代中期出现5 a的短周期振荡。冬季降水量的突变特征并不显著。R/S分析表明该地区冬季降水量的增加趋势在未来仍将持续。

阿勒泰地区冬季降雪的集中度和集中期变化特征

利用1961～2010年阿勒泰地区冬季台站降水资料，计算并分析了阿勒泰地区降雪集中度和集中期的时空变化特征。结果表明：降雪集中度（PCD）和集中期（PCP）能够定量表征降雪量在时空场上的非均一性。阿勒泰地区降雪平均集中度为0．27，平均集中期为第7．8候（12月上旬）。平均集中度和集中期空间分布不均匀，东部的降雪集中度和集中期较西部大。Morlet小波分析表明，阿勒泰地区降雪集中度和集中期存在各自的年际尺度周期变化。通过降雪量与集中度和集中期的合成分析表明，多雪年集中度较少雪年偏小，集中期较少雪年偏早。

1961—2008年阿勒泰地区异常初终霜日变化特征

以小于等于0℃最低气温作为霜冻指标,利用1961—2008年阿勒泰地区7个测站逐日最低气温资料,采用现代气候诊断分析方法,分析该区初、终霜日和无霜期的气候变化特征。结果表明:近48 a来阿勒泰大部分地区呈初霜迟、终霜结束早、无霜期延长的趋势,使作物生长季延长,其中哈巴河表现最为显著;极早初霜日发生频数为2—6次,以富蕴最多,极晚终霜日发生频数为1—4次。各站最迟、最早初霜日的差值和最早、最迟终霜日的差值均在30 d以上;哈巴河霜日发生了气候突变。

阿勒泰地区气温日较差的气候变化特征

利用线性趋势法对1961—2008年阿勒泰地区7个气象站点气温日较差进行趋势研究,并根据各因子趋势值,应用相关统计法分析了影响气温日较差呈减小趋势的因子。结果表明:阿勒泰地区四季日较差呈显著减小趋势,其中冬季最显著,秋季变化最弱。各季节最低气温上升趋势最明显,而最高气温上升趋势较弱。阿勒泰地区月平均气温日较差相关性最强的因子是日照时数,呈正相关;其次分别为总云量、降水量和水汽压,均呈负相关。年气温日较差与降水量和水汽压相关性最大。

阿勒泰地区暖季昼夜降水气候特征

利用阿勒泰地区7个气象站1961—2013年5—9月逐日降水量资料,采用数理统计方法分析了阿勒泰地区暖季昼夜降水的气候统计特征及其变化。结果表明:1近53 a阿勒泰地区暖季昼夜雨量空间分布基本一致,总体表现为由山麓丘陵向河谷平原减少的特征。各站暖季昼夜雨量差和雨日差值均呈昼雨量多于夜雨量,昼雨日多于夜雨日的分布。2全地区昼、夜降雨日数的月际分布均表现为单峰式分布,峰值为7月。3全地区昼夜降水量均呈增多趋势,日数均呈减少趋势,夜雨量的增加速率大雨昼雨雨量,夜雨日数的减少速率小雨昼雨日数,表明该地区暖季昼夜降水的雨强增大,极端降水事件有所增加,并且这种变化在夜间表现得更为明显。4夜雨量和夜雨日数和昼雨量的年代际变化一致,均在20世纪90年代最多,70年代最少;昼雨日数在80年代最多,21世纪第一个10 a最少。暖季昼夜降水日数均在1972年发生了突变,夜雨量和昼雨量分别在1983年和1991年发生了突变。5暖季昼夜降水的Morlet小波分析表明虽然昼夜雨量和日数各自有其周期变化特征,但也有共性,目前夜雨量、夜雨日数、昼雨日数均处于偏少时期。

2009年入冬新疆阿勒泰地区一次大降水过程的诊断分析

本文利用常规观测资料、T639数值产品以及天文动力等资料,对新疆阿勒泰地区2009年11月5~6日强降水天气过程进行了诊断分析。指出了影响该地区大降水的水汽路径和输送模式,以及大降水与高能舌、能量锋的关系,最后用天文动力结构分析方法对此次大降水天气进行了天文动力结构诊断分析,从而进一步加深了对阿勒泰地区大降水天气发生发展的动力机制的认识,对防灾减灾具有重要意义。

新疆阿勒泰地区冬季大到暴雪气候变化特征

基于新疆阿勒泰地区7个观测站1961-2010年冬季逐日降水量资料，定义了大到暴雪特征量，并对其时间序列进行标准化，然后运用线性趋势、Cubic函数、M-K突变检验、Morlet小波变换、R/S分析等方法，研究了该区冬季大到暴雪的气候变化特征。结果表明：大到暴雪量对冬季降水总量的方差贡献较大。在气候分布上，大到暴雪特征量、冬季总降水量的大值区均位于北部东部，大值中心位于富蕴或阿勒泰站，方差贡献大值中心位于青河站；小值中心位于福海站。在年际尺度上，该区各特征量有7a的显著周期变化特征；在年代际尺度上，有13～15a、17～23a、28～29a的显著周期变化。在时间域上，大到暴雪量和频次在20世纪90年代之前以负距平为主，变化相对平稳，90年代之后以正距平为主，变化相对剧烈；大到暴雪强度60-70年代初、80年代中期到21世纪最初10a波动幅度较大，70年代中期到80年代初变化相对平稳。Cubic函数拟合表明，大到暴雪特征量在80年代末90年代初发生了由少到多的转型，但没有突变点。在空间域上，各年代大到暴雪量大值区所在范围比较稳定，位于北部东部，小值区出现在河谷平原；大值中心在60和90年代出现在富蕴站，其它年代出现在阿勒泰站；小值中心70年代出现在布尔津站，其它年代均出现在福海站；大到暴雪频次的变化与其不同的是大值中心90年代出现在青河站；大到暴雪强度在60和70年代大值中心位于阿勒泰站，80和90年代位于富蕴站，21世纪最初10a位于哈巴河站，大值区分布也较复杂。大到暴雪特征量全区及各站均呈增多趋势；大到暴雪量是阿勒泰和福海站、大到暴雪频次和强度是阿勒泰、福海、富蕴站没有通过显著性检验，其它均通过了显著性检验。R/S分析表明，在未来该地区大到暴雪特征量将逐渐转为减少的趋势，尤其是吉木乃站。通过分析揭示了阿勒泰地区大到暴雪变化规律，对指导该地区经济生产布局、防灾减灾、暴雪灾害风险评估提供参考，同时也为短期气候预测提供依据。

新疆阿勒泰地区近50a高温日数的时空变化特征

利用新疆阿勒泰地区六县一市7个气象站1961~2010年间≥35℃高温日数资料,通过经验正交函数分解、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析方法,对阿勒泰地区高温日数的时空变化及低频振荡特征进行了研究。结果表明,阿勒泰地区高温天气在5~9月均有出现,7月份最多(平均每年8.7 d),空间分布以全地区一致增加为主,部分年份还呈现山区、平原差异分布。高温日数波动在20世纪90年代末以后最为剧烈,其次在60年代,在80年代最稳定;气候突变发生在1974年。对时间系数进行小波变换发现,前两个特征向量的时间系数均具有显著的周期振荡特征,周期尺度也随时间的变化而变化。

1961—2005年阿勒泰地区5—9月分级降水的气候特征

利用阿勒泰地区7个站1961—2005年5—9月逐日降水资料,研究阿勒泰分级降水雨日、雨量的时空分布特征及变化趋势。指出:阿勒泰5—9月小雨雨日最多,雨量最大。雨日和雨量的空间分布特点是:西部山区有效雨日和雨量最多,平原雨日多,雨量少,东部山区雨日少,雨量多。阿勒泰地区有效雨日和雨量西部、中部、南部呈不明显增加趋势,东部山区为明显增加趋势,主要由中量以上雨日和雨量的增加引起。

气候变化对阿勒泰地区自然植被净第一性生产力的影响

【目的】建立阿勒泰地区自然植被净第一性生产力与年平均气温和年降水量的统计关系,在此基础上,估算未来气候变化对自然植被净第一性生产力的可能影响。【方法】利用新疆阿勒泰地区7个气象台站1961～2008年的历史气候资料对年平均气温和年降水量变化规律进行统计分析的基础上,采用周广胜等[1]的自然植被净第一性生产力模型,计算了近48年阿勒泰地区自然植被净第一性生产力的变化特征。【结果】48年来,阿勒泰地区年平均气温以0.475℃/10a的倾向率上升,降水量以11.495mm/10a的倾向率增多,年平均气温和年降水量分别于1975和1986年发生了突变性的上升;受其影响,自然植被净第一性生产力以0.2t/hm2/10a的倾向率增长,并于1985年发生了突变性的增大。【结论】未来气候的"暖湿化"变化对提高阿勒泰地区自然植被净第一性生产力将产生积极影响,平均而言,在其它条件不变的前提下,年降水量每增多10%,自然植被净第一性生产力将增加7%～9%。年平均气温每升高1℃;自然植被净第一性生产力将增加0.06%～1.56%。

2016—2020年哈密市暖季降水特征及其与海拔高度的关系

利用2016—2020年暖季(5—9月)哈密市6个国家气象站及71个区域自动站逐小时降水资料,分析了降水量、降水日数及其与海拔高度的关系。结果表明:(1)哈密市暖季降水集中在6—8月,降水量(日数)以小雨最多,暴雨最少。(2)暖季平均降水量(日数)及各等级降水量(日数)均呈西北—东南向的带状分布,沿天山山脉向两侧递减;各等级降水量和降水日数的大值区在天山山脉两侧海拔较高区域,东北部以及西南部的戈壁区域降水很少,且西南部的戈壁区域未出现过暴雨。(3)暖季降水量与降水日数呈显著正相关,在2 600 m以下,海拔高度平均每升高100 m,降水量增加约12.3 mm,降水日数增加2.1 d。(4)在海拔1 000 m以上各等级降水量均存在相对偏少区,海拔2 400~<2 600 m中雨及以下降水日数最多,2 200~<2 400 m大雨及以上降水日数最多。

阿勒泰地区1961—2007年夏季平均最高气温及高温日数变化特征

利用阿勒泰地区7个站1961—2007年共47 a的逐日最高气温资料,采用趋势分析、Mann-Kendall突变分析、小波变换、R/S分析等方法,分析了阿勒泰地区近47 a夏季平均最高气温的变化特征。结果表明:近47 a阿勒泰地区夏季平均最高气温在波动中整体呈上升趋势,20世纪80年代中后期开始上升,90年代中期后升温趋势明显;夏季平均最高气温未发生突变;存在着18、12、8、5 a的年际变化周期;其未来变化趋势同过去一致,仍呈上升趋势。≥30℃高温日数的变化趋势与夏季平均最高气温一致,且也未发生突变,而≥35℃高温日数的变化趋势与前两项则不同,在20世纪60年代中期前呈上升趋势,60年代中期至80年代中期呈下降趋势,80年代中期至21世纪初为上升趋势,进入21世纪后又呈下降趋势。≥35℃高温日数在1974前后发生了突变。

新疆阿勒泰地区西部蝗虫发生特征分析

蝗虫是新疆农牧业生产的严重害虫之一,它的发生与气象条件有着密切的关系。本文选取位于阿勒泰西部3个典型蝗区,即哈巴河县、吉木乃县、布尔津县为研究区域,采用合成分析和距平分析方法,研究温度、降水和日照对蝗虫发生的影响,结果表明:夏秋季的高温少雨有利于蝗虫的生长发育,而低温多雨不利于蝗虫灾害的发生,冬季降雪量少不利于蝗虫灾害的发生。利用Mann-Kendall方法对蝗虫发生面积进行突变检测;最后利用R/S方法分析未来蝗虫发生面积的变化趋势。

新疆阿勒泰地区西部蝗虫发生面积与大气环流特征量指数模型研究

通过对1991~2008年阿勒泰地区西部三县蝗虫发生面积与大气环流指数74项特征值的相关分析,分别筛选出与各县蝗虫发生面积显著相关的大气环流因子,采用逐步回归方法分别建立各县蝗虫发生面积的预测模型,并对模型进行了检验。利用模型对2009~2010年各县蝗虫发生面积进行延伸预测,并初步分析了大气环流特征量与蝗虫发生面积的关系。研究结果为蝗灾的预测预报提供理论依据。

阿勒泰地区旅游气候指数及评价

根据阿勒泰地区1954—2008年气象资料,分析阿勒泰地区气温、风速、相对湿度等特征,利用温湿指数和风寒指数分析和评价阿勒泰地区旅游气候资源,得出阿勒泰地区4—10月为旅游适宜期,最佳旅游期为5—9月。阿勒泰地区旅游舒适气候的评价为阿勒泰旅游业的发展规划和旅游者选择最佳旅游季节提供了科学依据。

哈密绿洲杏花始花期变化特征及预报方法研究

利用1991-2020年哈密国家基准气候站杏花物候观测资料和地面气象观测资料,对哈密绿洲杏花始花期变化趋势、气候成因及主要影响因子进行分析。结果表明:30 a来,哈密绿洲杏花始花期呈提前趋势,平均始花期为4月3-4日(闰年为4月2-3日);杏花始花期与1月平均最低气温、1月中旬和3月上旬平均最高气温均呈显著负相关关系;与3月及中下旬平均气温、平均最高气温、平均最低气温、平均地温均呈极显著负相关关系;与3月上旬日照时数呈显著负相关;与3月、3月中下旬相对湿度呈显著正相关;与1月下旬、3月降水量呈显著正相关;与日平均气温稳定通过≥5℃初日呈极显著正相关。利用逐步回归分析,建立了杏花始花期的预测模型,通过回代检验和预报检验,取得了较好的试验效果,可为杏花始花期预报提供参考。

新疆阿勒泰地区西部蝗虫发生面积与大气环流特征量指数模型研究(英文)

通过对1991～2008年阿勒泰地区西部三县蝗虫发生面积与大气环流指数74项特征值的相关分析,分别筛选出与各县蝗虫发生面积显著相关的大气环流因子,采用逐步回归方法分别建立各县蝗虫发生面积的预测模型,并对模型进行了检验。利用模型对2009～2010年各县蝗虫发生面积进行延伸预测,并初步分析了大气环流特征量与蝗虫发生面积的关系。研究结果可为蝗灾的预测预报提供理论依据。

阿勒泰地区1961－2008年日照时数变化特征分析

根据阿勒泰地区7个气象站1961--2008年逐月日照时数资料，建立阿勒泰地区年、季日照时数序列，利用5 a滑动平均、一元线性回归、相关分析、Mann—Kendall、R／S分析等方法对阿勒泰地区近48 a来日照时数的年、季变化特征及其与同期总云量、水汽压、降水量的关系进行了分析。结果表明，阿勒泰地区48 a的年日照时数以-8．6 h／10 a的倾向率减少，年日照时数最小值出现在1961年，最大值出现在1967年；48 a来秋季日照时数略呈增加趋势，其他三季均呈减少趋势。年和四季日照时数与同期总云量、水汽压、降水量均呈负相关关系。年、夏季、冬季日照时数均在1986年发生了突变，且未来变化仍呈减少趋势，春季日照时数未来变化趋势与过去短程相关，秋季日照时数未来变化将有减少的趋势。