青藏高原冷暖气候变化趋势的R／S分析及Hurst指数试验研究

利用青藏高原1953—2002年77个气象台站的常规地面观测资料，选择不同类型变化趋势的部分台站。选取年平均气温（T^-）、年平均最低气温（tmin^-）、年平均最高气温（Tmax^-）、年极端最低气温（tmin）、年极端最高气温（Tmax）5项气候要素，运用R／S分析法研究并预测了青藏高原未来冷暖气候变化趋势，研究表明：青藏高原未来冷暖气候变化趋势与过去50年以来的变化有着很好的自相似性。今后青藏高原总体将继续变暖，用分形理论的原理，设计了一种Hurst指数试验。对青藏高原北部和南部的年平均气温、年平均最低气温进行了试验研究。结果表明：依据青藏高原北部和南部的区域平均气候倾向率，未来10年，T^-将升高0．2～0．4℃；tmin^-将升高0．3～0．5℃；tmin将升高0．7～0．8℃；Tmax^-将升高0．3～0．4℃；Tmax将升高0．4～0．6℃。其中年平均气温、年平均最低气温升高趋势的持续性很强，期间没有转折，没有冷暖变化的突变点。

成都未来气候变化趋势的R/S分析

运用R/S分析法,对1951～2002年成都的平均值气温、极端气温值及降水累积值进行了计算分析。研究表明,成都未来气候变化趋势与过去50年来的变化趋势有着很好的自相似性。今后成都将继续变暖。依平均气候倾向率,未来10年,年平均气温将升高0.25℃,年平均最低气温将升高0.14℃,年平均最高气温将升高0.04℃,年极端最低气温将升高0.54℃,年极端最高气温将升高0.13℃。其中,年平均气温、年平均最低气温和年平均最高气温升高趋势的持续性强度很强。成都未来降水量将继续减少。未来10年的年降水量将减少45.2 mm,并且这种减少趋势具有很强的持续性强度。

近50年来南充气候变化的R/S分析

基于1951～2003年的地面气候资料，应用分形理论的R／S方法对南充近50年来平均气温、极端气温、降水量和日照时数进行了分析。结果表明，南充年平均气温呈下降趋势，且具有较强的持续性，具体表现为秋冬升、春夏降的季节性差异；极端最低气温和极端最高气温均呈升高趋势，且极端最低气温比极端最高气温明显，但持续性都不强；降水量略呈下降趋势，但波动大、趋势不甚明显；日照时数除秋季外，其他季节减少趋势非常明显，年日照时数减少趋势显著，趋势性非常强，表明未来相当长一段时期内仍将继续呈减少趋势。

新疆阿勒泰地区暖季S干旱指数变化特征分析

运用新疆阿勒泰地区1961-2009年7个测站暖季(4-10月)月降水量与无降水日数定义了S干旱指数,采用Mann-Kendall趋势检验法、Morlet小波变换对该指数进行了分析。结果表明:S指数能较好地反映阿勒泰地区的干旱情况。暖季近49a来极端干旱和极端湿润出现了3a和1a;区域中,东部两站无极端干旱年,其它站有极端干旱年;布尔津和吉木乃站有1a和2a的极端湿润年,其它站无极端湿润年。各季中,春秋季分别出现了2a和1a极端干旱年,无极端湿润年;夏季出现了2a极端干旱年和3a极端湿润年;各区域极端干旱和极端湿润年分布较复杂。暖季20世纪80、90年代以湿润为主,其它时间以干旱为主;春季60年代以干旱为主,其它时间以湿润为主;夏季年代变化基本与暖季一致;秋季608、0年代以湿润为主,其它时间以干旱为主。该地区暖季及各季S指数趋势变化不显著。小波分析表明,S指数存在着明显不同的年代际和年际尺度的周期变化。

西北干旱区阿勒泰地区暖季干湿气候变化及R/S分析

采用新疆阿勒泰地区7个气象站1961-2008年4-10月气温、降水量资料,通过Thomthwaite方法计算的潜在蒸发量确定地表湿润指数,运用Mann-Kendall趋势检验法,对阿勒泰地区地表湿润指数的变化进行分析。结果表明,该地区暖季大部分区域增温、降水量增加,地表湿润指数只有增暖不显著的阿勒泰站和增温次小的布尔津站呈显著增加的趋势,而全区增温最显著的东部没有明显变化,这说明温度变化在干湿变化中的重要影响;该地区干湿变化春秋季不显著,夏季有变湿的趋势;从区域分布来看,夏季阿勒泰、布尔津、福海站有显著变湿的趋势,秋季福海站有显著变干的趋势,其它站变化不显著。R/S分析表明过去48 a地表湿润指数、气温和降水量的增加（或减少）趋势在未来会逐渐转为减少（或增加）趋势。

安徽省淮河流域近56年来气候时空变化的R/S分析

基于1955-2011年安徽省淮河流域7个水文站点气候资料，运用R/S分析方法对安徽省淮河流域近56年来的平均气温、降水量等指标的冬季（12月~次年2月）、夏季（7-9月）及年均值进行了计算，分析了该流域段的气候要素空间分布情况。结果表明，平均气温和冬季降水量呈上升趋势、夏季降水量呈微弱上升趋势，年降水量上升趋势不明显；各项指标的H值均大于0.5，说明存在明显的赫斯特现象，反映了该流域近56年来气候变化存在趋势性成分；气候因子的1月、7月、冬季、夏季和年平均H值存在季节性差异，均为夏季大于冬季，说明安徽省淮河流域夏季的气候效应影响高于冬季；气温和降水都存在空间分布差异，整体表现为西南部气温高、降水多，东北部气温低、降水少，中部气温适中、降水少的特点。

盐城市气候变化趋势的R/S分析

运用R/S方法,对江苏盐城1960～2010年的平均气温、降水量、降水日数、日照时数进行了分析。结果表明:1960～2010年的平均气温、降水量、降水日数、日照时数等各项指标的Hurst指数均大于0.5,说明其存在明显的Hurst现象,反映出盐城市过去51年来气候存在持续性的城市化增暖趋势。并预测,未来盐城市年平均气温持续上升,冬季增温更加明显;冬季降水量将继续增加;未来年降水量和降水日数呈减少趋势;未来日照时数将继续减少。

青藏高原至中国东部年雨日变化趋势的分形研究

根据1951-2002年中国194台站的雨日资料,运用分形理论中R/S分析法的基本原理,设计了两项Hurst指数试验。研究并预测了中国5大区域年雨日的气候变化趋势。研究表明：中国5大区域未来年雨日变化趋势与过去50年来的变化有着很好的自相似性。两项Hurst指数试验结果表明中国今后年雨日将继续减少。依照5大区域的气候倾向率,未来10年青藏高原和川西高原平均每十年减少雨日3.7-3.8天;中国东部南方区和中国东部北方区平均每十年减少5.9-6.8天;四川盆地年雨日减少最多,平均每十年减少雨日12.3天。且期间雨日没有突变。

中国雨日变化趋势的分形研究

利用1951-2002年中国752个台站的雨日资料,运用分形理论和R/S分析法,研究并预测了中国五大降水区年雨日的气候变化趋势。研究表明:中国五大降水区未来的年雨日变化趋势与过去50 a的变化有着很好的自相似性。为了更深入研究雨日的未来的变化,设计了两项Hurst指数试验,用两项试验结果与年雨日年际变化趋势的对应关系来推断未来的变化趋势及其转折与突变。结果表明:中国五大降水区年雨日有着一致的减少趋势,但其变化呈现显著的地域分异特征。依照五大降水区的气候倾向率,西北区、西南区、青藏高原区、东部北方区、东部南方区未来平均每10 a雨日减少分别为4.1d,11.4d,3.7d,6.8d和5.9d,其中西南区年雨日减少最多。期间,中国五大降水区虽有气候变化的转折,但不存在雨日气候变化的突变点。

气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害区域边界的影响

【目的】通过研究近10年来Scheffer气象指数发生的变化,估测气候变暖对中国木材腐朽及白蚁危害区域划分的影响。【方法】以中国194个基准地面气象观测站及自动站2004—2013年10年的月平均气温和每月日降水量≥0.1 mm的天数2组数据计算Scheffer气象指数,与原以1996—2005年10年数据计算的Scheffer气象指数进行比较,并根据新的Scheffer气象指数绘制新的木材腐朽区域划分地图;根据白蚁最新发现分布区域的报道修订原白蚁危害区域分布界限。【结果】最近10年气象数据计算出的Scheffer气象指数显示:全国194个观测站中除了9个地点的值没有变化、36个地点的值降低外,149个观测站的腐朽指数值都上升了。根据新的Scheffer气象指数值绘制的中国木材腐朽危害区域地图显示:中危害区域与高危害区域界限沿中东部北移,低危害区域与中危害区域界限东部北移,而东北角的原界限南移,形成了一条完整的弧线。吉林省公主岭市的白蚁危害改写了我国白蚁危害区域分布的北界。根据白蚁的分布及种类,将中国木材白蚁危害分为木材白蚁低、中和高危害3个区域(T1,T2和T3)。整合新的中国木材腐朽危害等级区域划分图和中国木材白蚁危害等级区域划分图,将中国划分为木材腐朽及白蚁低、中、高和严重危害区4个木材腐朽及白蚁危害区域(Z1,Z2,Z3和Z4)。【结论】中国木材腐朽危害区域地图显示:低危害区域与中危害区域界限和中危害区域与高危害区域界限的中东部向北移动,木材白蚁危害的低危害区域与中危害区域的界限东部地区也向北移动。木材腐朽和白蚁危害区域划分界限向北移动,说明气候变暖加剧木材腐朽和白蚁蛀蚀的危害,户外木材使用应采取更严格的保护措施。

渭河流域近50年来气候变化趋势及突变分析

基于渭河流域1958—2008年的主要气象数据,采用Mann-Kendall和R/S方法,对渭河流域降水和气温2个要素的时间序列进行趋势分析,在此基础上采用Mann-Kendall法对其突变点进行检验.结果显示:1)渭河流域年均气温在时间上呈现出明显上升的趋势,其中春季、秋季、冬季的上升趋势非常显著;在空间上则表现为中游地区气温最高;从整个流域Hurst指数分析看,未来渭河流域年平均气温仍将持续升高,但变异程度不显著.2)渭河流域的年降水量在时间上呈现出一定的减少趋势,其中春季和秋季降水显著减少,冬季降水量增加;在空间上表现为从上游到下游逐渐增加;从Hurst指数看,渭河流域的降雨序列处于弱变异状态,未来的降水变异不显著.3)对渭河流域近50a的气温和降水进行突变分析,大部分站点气温突变出现在20世纪90年代,之后显著变暖,与突变前相比较有明显差异;降水量突变点较多,每个年代都有不同程度上的突变,20世纪60年代和90年代尤为显著.

中国陆地木材生物危害等级的区域划分

根据散白蚁和家白蚁的存在与否,将中国陆地分成无白蚁区、仅有散白蚁区、既有散白蚁又有家白蚁区3个白蚁区域。整合中国腐朽分布图(根据Scheffer气象指数绘制)和白蚁分布区域图,将中国分成四大生物危害区域:区域Ⅰ,低危害区;区域Ⅱ,中等危害区,无白蚁;区域Ⅲ,中等危害区,有散白蚁;区域Ⅳ,严重危害区,既有散白蚁又有家白蚁。木材生物危害区域的划分和相应地图的绘制,既可为建筑设计和施工在提高建筑耐久性、减少不必要浪费的方案设计上提供指南,又可为不同区域采取不同防治白蚁和腐朽危害措施的研究奠定基础。

南京近50年来气候变化及未来趋势分析

运用R/S分析方法,对1951-2005年南京气象站夏季、冬季和全年的平均温度、降水量、降水日数、日照时数、平均相对湿度等指标进行分析计算,提取南京市近50年来的气候变化所含的趋势性成分,探索了南京市未来的气候变化.研究结果表明:近50年南京气温在增加,但增温速率低于全国,尤其是夏季(增温速率比全国平均低0.11℃/10a)和冬季(增温速率比全国平均低0.13℃/10a),预测未来南京市的气温仍将继续升高,冬季的升温比较明显;未来冬季降水量将继续增加;近50年来日照时数逐渐减少(年日照时数每10年减少66.31个小时),未来日照时数继续减少;未来夏季继续变干.

中国室外地上木材腐朽危害分级

以国内194个气象观测点月平均气温、月平均降水天数的数据为基础,计算出估测室外地上木材腐朽可能性的Scheffer气象指数,对室外地上木材腐朽危害等级进行划分并绘制出中国木材腐朽危害地图。南方大部分地区的Scheffer气象指数都高于70,属于木材腐朽高危害地带,此地区包括云南南部,四川大部分地区和重庆市,湖南、湖北南部、安徽南部、江西和浙江南部,以及福建、广西、贵州、广东、海南、台湾。木材腐朽危害中等地带Scheffer气象指数在35～70之间,主要位于中国的中部,一个从西到东的狭长地带,包括西藏南部、云南北部、青海部分地区、甘肃部分地区、陕西部分地区、山西部分地区、河南部分地区、湖北大部、安徽大部、江苏以及上海市。另外,北京及其周围的一小块区域也属于木材腐朽危害中等地带。北方的大部分区域,从西到东,包括西藏大部、新疆大部、内蒙古、青海大部、甘肃大部、宁夏、陕西、山西大部、河北部分地区及河南小部,腐朽的危害指数低于35,属于低危害地带。本腐朽地图为中国不同地区室外地上木材的合理使用及防护提供了参考依据。

南方住宅的室内热环境探讨

本文探讨了亚热带气候条件下中国南方住宅的室内热环境问题。南宁棉纺厂职工住宅作为本文探讨的例子。本文通过实测该职工住宅内的热环境，和利用计算机程序ＤＥＲＯＢ－ＬＴＨ进行模拟和分析，提出了改进南方住宅室内的热环境的途径．还对南方住宅内的热环境用较为合适的热环境指标ＳＥＴ＊（标准有效温度）进行了评估。

北京猿人洞穴堆积气候地层的重新划分与对比

周口店第一地点洞穴四十余米厚的堆积层自下而上共分为 17层 ,新近测量的年代推前了近 2 0 0 ka。对堆积层所含哺乳动物化石和孢粉资料进行聚类统计和因子分析 ,结合风化系数和微量元素含量等古气候代用指标 ,重新定量地描绘它所记录的古气候波动旋回。根据第 2层 TIMS测年为 410 ka B.P.,第 14层上部是磁性地层测量的B/ M界线 ,可以将该洞穴堆积层 1— 14层对比于深海岩心 δ1 8O气候曲线的 11— 19段或中国黄土—古土壤序列S4— S7,并且古气候旋回内的次级波动也可进行一定程度的对比。

呼伦贝尔市气候变化对森林草原火灾的影响及未来趋势分析

【目的】气候变暖是引发森林和草原火灾发生次数增加和过火面积扩大的重要因素。呼伦贝尔草原是中国北方地区重要的生态防护屏障,也是目前受气候变化影响最为严重的区域之一。通过研究呼伦贝尔市气候和森林草原火灾的历史变化,计算未来变化趋势以及干旱指数,为该地区应对气象灾害以及森林草原火灾的防御准备工作提供理论依据。【方法】利用重标极差(R/S)分析法、标准化降水蒸散指数(SPEI)分析等方法整理分析内蒙古自治区呼伦贝尔市1961—2018年的气象数据,得出过去及未来变化趋势以及干湿程度。通过分析1990—2018年呼伦贝尔市森林草原火灾数据,将气象要素与干旱状况分别与森林草原火灾数据相结合进行分析,得出火灾未来变化趋势。【结果】①1961—2018年内蒙古呼伦贝尔市气温和降水量增加,相对湿度和日照时间下降;气温未来变化趋势将与过去变化趋势相同,降水量、相对湿度、日照时间变化趋势将与过去变化趋势相反;2011年始呼伦贝尔市气候出现持续干旱状况,通过24个月的数据分析得出,未来将会持续保持干旱。②森林火灾的发生频度和过火面积均呈现上升趋势,分别为1次/a和318.38 hm2/a;草原火灾的发生频度和过火面积均呈现下降趋势,分别为041次/a和12 486 hm2/a。③当植物处于生长季时,草原火灾和森林火灾均与气温呈负相关,与降水量呈正相关,草原火灾与相对湿度和日照时间均呈正相关,森林火灾与相对湿度和日照时间均呈负相关。④森林草原的火灾频度和过火面积与短时间尺度SPEI均有很高的拟合程度,拟合曲线为二次函数。【结论】研究预测,未来呼伦贝尔地区干旱程度将会延续,森林草原火灾的发生与气象因素有很高的拟合度。建议当地有关部门在掌握本地气候变化基础上,制定合理的防护措施。