华中区域1960～2005年平均最高、最低气温及气温日较差的变化特征

利用华中区域(河南、湖北、湖南3省)42站1960～2005年逐月平均最高、最低气温资料,计算并详细分析了该区域年(季、月)平均最高、最低气温和气温日较差的线性变化趋势、突变性及周期性特征。结果发现:1)华中区域年平均最高、最低气温均呈现上升趋势,年平均气温日较差呈减小趋势,其中年平均最低气温变化最显著。2)平均最高气温在春、秋、冬均呈上升趋势;平均最低气温四季均呈上升趋势,其中春、冬季变化显著;平均气温日较差在夏、冬季下降趋势较为明显,其中以冬季降幅最大。3)全年有4个月平均最高气温呈下降趋势,其中8月最为显著;平均最低气温在冬、春季为明显上升趋势,其他月变化趋势不显著;平均气温日较差在冬、夏季呈明显下降趋势,其中1月最为显著。4)年平均最高、最低气温在20世纪90年代经历了一次由冷变暖的明显突变;四季中,平均最高气温春、冬季突变显著,平均最低气温春、夏季突变显著。5)年平均最高、最低气温存在显著的2～4a周期变化。

1981—2022年西藏平均最高、最低气温的时空变化特征

利用西藏38个气象站点1981—2022年逐日最高气温、日最低气温资料,分析了西藏近42年来年平均最高、最低气温的空间分布特征,采用气候线性倾向估计公式、Mann-Kendall检验法对西藏年平均最高、最低气温的时间变化进行分析。结果表明:近42年西藏年平均最高、最低气温均存在明显空间差异,高值区在东南部,低值区在西北部,主要呈现从东向西逐渐减小趋势;四季平均最高气温空间差异显著,大体呈现北部及南部边缘一带较低,东部、西部略高的特征。四季平均最低气温总体呈现从东向西低-高-低的空间分布特征,春季、秋季的空间差异更明显。年平均最高气温以0.4℃/10a的趋势升温,各站点均呈升温趋势,2003年后上升趋势更加显著,并于2000年发生突变。全区年平均最低气温升温趋势更显著,为0.5℃/10a,各站点除贡嘎站基本无变化外,其余各站均呈上升趋势。四季平均最高、最低气温均呈现升温趋势,且四季平均最低气温增温趋势比平均最高气温更加显著。

长白山地区近50年平均最高和最低气温变化

利用线性趋势法对长白山地区13个气象台站建站以来的逐日温度资料进行分析,确定该区域的气温变化趋势,同时通过Mann-Kendall方法确定突变点位置,并结合t检验法进行检验。结果表明:区域的年平均最高气温和最低气温都有极为显著的增加趋势,分别为每10年增加了0.23和0.46℃(α=0.001);近50年的最高气温和最低气温的时间系列都有一个突变点,其中最高气温的突变点出现在1995年左右,最低气温的突变点在1985年前后。这种变化使得温度日较差表现出明显的减小趋势,并在1972年出现一个突变点,前后平均相差0.8℃。区域各月最高、最低气温及气温日较差与日照百分率均有极为显著的相关关系,一定程度上反映了温室效应持续增强的迹象。

近57年锡林浩特市平均最高、最低气温变化特征分析

该文运用滑动平均法、累积距平法、Morlet小波分析法和Yamamoto方法,分析了锡林浩特市1953—2009年平均最高气温和平均最低气温的变化特征。结果表明:平均最高、最低气温线性倾向率分别是3.47℃/10a,6.26℃/10a,存在明显的非对称变化;年较差呈弱减小趋势,其中平均最低气温的贡献最大;90年代变暖程度明显;在57a尺度上,平均最高气温主要存在50a和30a左右的震荡周期,平均最低气温主要存在50a,30a和18a左右的震荡周期;平均最高气温的阶段性和突变性均不明显,平均最低气温存在3个较为明显的变化阶段,且1987年出现突变。

由最高最低气温求算的平均气温对我国年平均气温序列影响

针对研究全国近百年平均气温长期变化的实际需要,利用603个测站1961—2002年气温观测资料,比较分析了最高最低平均气温距平序列和4次观测记录平均气温距平序列的差异,讨论了最高、最低气温变化趋势。结果表明:两种统计方法得到的平均气温距平序列及增温速率的差异均不明显,在一定条件下两者可以互相替换。此外,最高、最低气温变化普遍存在不对称现象,且可分为4种类型,这种不对称性对平均气温变化速率并没有明确一致的影响。

CMIP6全球气候模式对中国年平均日最高气温和最低气温模拟的评估

选取CMIP6历史模拟试验26个模式数据,以CN05.1数据作为观测资料,对1961~2014年中国年平均最高气温和最低气温变化模拟能力进行评估。结果表明:1961~2014年,中国年均最高气温和最低气温均存在上升的趋势。最高气温增长速率为2.15℃/100 a;最低气温增长速率为3.92℃/100 a,约为最高气温增长速率的两倍。CMIP6模式都能模拟出这种长时间尺度的变化趋势,但不同模式模拟能力存在一定差异,模式间离散度达到0.38℃/100 a(最高气温)和0.41℃/100 a(最低气温)。模式中BCC-ESM1和EC-Earth3模式对这两种趋势的模拟效果最好。CMIP6模式可以较好地模拟出中国范围内的最高气温和最低气温空间分布特征。中国范围内,大部分模式模拟结果与观测呈正相关的格点所占比例分别为82%(最高气温)和97%(最低气温),模拟结果具有明显的地域性。对于气候平均态,CMIP6模式可以较好地模拟出最高最低气温空间分布特征,对于整个中国东部地区,最高最低气温模拟结果的模式间标准差均在3℃以内,一致性较高,在西部地区差异较大,青藏高原地区达到6℃以上。GISS-E2-1-G和MRI-ESM2-0可以很好地模拟出1961~2014年中国最高气温和最低气温经验正交分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)主要模态及其时间演变。总体来说,CMIP6模式对中国年均最高气温和最低气温的气候态空间分布以及变化趋势等方面,具备较好的模拟能力。

青藏铁路沿线平均最高最低气温变化趋势预测及其概率估计

根据实测月最高最低气温资料,建立了1955—2000年青藏铁路沿线各站平均最高最低气温序列,最低气温在1975年以前偏冷,最冷的1960年代,比多年平均偏低1.4℃;1975年以后偏暖,到2000年气温距平达+1.4℃;最高气温的变化大体与前者相反,1960年代比多年平均气温偏暖约0.1℃,1970年代和1980年代偏冷约0.2℃,进入1990年代后才逐渐升高,2000年气温距平达+0.8℃。利用近1000年的太阳黑子周期长度(SCL)约有41,58,76,90和200年的5个显著周期及均生函数正交化筛选方案,预测21世纪SCL比20世纪平均长1年,在2055年达到极长年份12.4年,2068年转为极短年份10.6年。根据IPCC报告中未来100年大气CO2浓度的估计值(B2方案),研究了未来50～100年青藏铁路沿线平均最高最低气温变化趋势。同时,作为试验,利用事件概率回归估计模式预测,相对于1990年代而言,青藏铁路沿线平均最高(最低)气温到2050年升高0.4℃(2.4℃)的概率为66%(74%);到2100年升高1.4℃(6.9℃)左右的概率为85%(62%)。

西藏1971～2008年最高最低气温时空变化及分布特征

利用西藏地区1971～2008年气象站点的气温资料,分析了西藏地区最高、最低气温的时间和空间变化特征。结果表明,近40年西藏最高、最低气温均呈明显上升趋势,其中冬季增温幅度最大,其次是春季。最低气温增温幅度明显大于最高气温,尤其是冬季最低气温增温幅度非常显著。空间变化而言,最高气温除个别站点出现降温外,大多数站点均有增温现象;而最低气温在空间上均为增温。另外,最低气温的空间变化规律比最高气温明显,基本上由东南部向中西北部地区递增,各季节呈现出不同的空间变化特征。从年代际变化看,20世纪70年代至21世纪前8年,最高气温和最低气温均呈升高趋势,最低气温增温幅度明显高于最高气温。在21世纪前8年,最高、最低气温增温幅度最高,而在20世纪70年代增幅最低。

合肥市1961~2010年最高气温、最低气温变化特征分析

基于合肥市1961~2010年逐日最高气温与最低气温的观测数据,采用线性倾向估计等方法,对合肥市近50年的四季平均最高气温变化与最低气温变化、各季节气温日较差变化等进行了分析。结果表明：合肥市春、夏、秋、冬四季平均最低气温的倾向率分别为：0.301℃/10 a、0.167℃/10 a、0.269℃/10 a、0.425℃/10 a,冬季上升幅度最大,春季次之,夏季最小。即50年来合肥市四季平均最低气温均处于上升状态,分别上升了1.505℃、0.835℃、1.345℃、2.125℃。四季平均最高气温的倾向率分别为：0.4℃/10 a、-0.042℃/10 a、0.256℃/10 a、0.204℃/10 a,即50年来合肥市除夏季平均最高气温下降0.21℃外,其他三季平均最高气温分别上升了2℃、1.28℃、1.02℃。

海口市气温变化及最高最低气温的非对称变化

利用海口市近52年四季及年平均气温、平均最高、最低气温及极端最高最低气温资料,研究其变化趋势,结果表明,各个季节(春季除外)和年平均气温都存在显著的增高趋势,其中冬季和年平均气温增温趋势非常显著;最高、最低气温的非对称变化显著,增温主要发生在夜间,无论平均最低气温还是极端最低气温都存在显著的增高趋势,白天气温变化趋势都不显著;气温日较差都呈显著的下降趋势;各个季节(冬季除外)及年气温突变性增温主要发生在夜间,且在前期夏季白天气温发生跃变性降温。

近50年福建省年度极端最低气温统计特征

把福建省各台站年度极端最低气温统一订正为1950/1951～1999/2000整50年记录,并对其进行标准化处理和评价,继而对其偏冷年景进行特征分析。近50年福建省年度极端最低气温1954/1955为最冷年,1999/2000为第3冷年;冬季月平均气温正常,仍可出现异常或明显偏冷的低温;全省年度极端最低气温年景评价为异常偏冷,有的台站年景却仍属正常,年景等级相差达4级。全省年度极端最低气温的年景评价为异常或明显偏低,该年度福建省果树、花卉和其它冬季作物必然遭受不同程度的冻害和寒害。

兰州最高最低气温的非对称变化

分析了兰州 1932～ 2 0 0 2年年平均气温、年平均最高和最低气温及年平均气温日较差的气候变化特征。分析表明 :1932年以来 ,4个气温要素的线性增温率依次为每 10年 0 14℃、0 0 6℃、0 38℃、- 0 32℃。兰州 2 0世纪 4 0年代最高气温对增暖的贡献大 ,80年代最低气温对增暖的贡献大 ,而 90年代的异常偏暖表现为最高和最低气温的同时上升。另外 ,在 4 0年代各季平均最高和最低气温均呈相反的趋势 ,表现为最高气温的上升和最低气温的下降 ;在 195 0～ 1970年间最高和最低气温的变化趋势和幅度非常接近 ,但维持时间各季略有不同 ;80年代以来 ,最低和最高气温均在上升 ,但最低气温的增温率明显高于最高气温的增温率。

1960—2009年大洼县最高与最低气温非对称变化分析

利用近50年(1960—2009年)大洼县逐月平均最高和最低气温数据,采用线性倾向估计、M-K检验和Yamamoto法分析大洼县气温变化特征及突变情况,结果表明:近50年大洼县最高气温和最低气温均呈现增温趋势,最低气温的增温趋势明显高于最高气温。最高和最低气温均表现为冬季增温最强,春季次强,夏季最弱,秋季次弱。近50年大洼县年平均、最高、最低气温变化分为2个阶段,偏冷阶段(1960—1987年)大多数年份为负距平,其中年平均和最低气温呈波动上升趋势;增暖阶段(1988—2009年)大多数年份为正距平值,只有年平均最低气温呈缓慢的上升趋势。用M-K和Yamamoto法分别检测出最高和最低气温在20世纪80年代后期有突变。

1951年至2020年湖南省主要站点冬季气温变化趋势分析研究

为了研究湖南省冬季气温近70年上升或下降趋势,选取了桑植、石门及南县等20个主要气温监测站点的数据,使用线性回归模型方法对该站点中的平均气温、平均最高气温和平均最低气温3个指标进行分析。研究结果表明:近70年来,湖南省冬季平均气温、平均最低气温及平均最高气温整体均呈上升趋势,但不同站点气温上升或下降幅度存在差异,整体上平均气温上升的幅度均高于平均最低气温和平均最高气温。与其他站点相比,长沙地区的气温上升幅度最高,郴州和永州12月份的平均最高气温呈轻微下降趋势,桑植是所有站点中气温上升幅度最小的站点。

西藏高原最高、最低气温的非对称变化

利用中国西藏高原 2 5个台站 1 971～ 2 0 0 0年月平均最高气温 (Tmax)、最低气温 (Tmin)及气温日较差 (ΔT) ,分析了西藏高原最高、最低气温的非对称变化。结果发现 ,西藏高原普遍存在非对称变化现象 ,以Tmax、Tmin显著上升 ,但Tmin上升幅度大于Tmax为主要类型。Tmax上升主要表现在夏季 ,Tmin增暖以秋季最为明显 ,ΔT显著变小主要是由于Tmin明显增暖引起的。Tmin的上升幅度随海拔高度的上升而增加 ,Tmax在 3 0 0 0～ 40 0 0m地区增温最大 ,而ΔT在 40 0 0m以上呈显著的减小趋势。

最高最低气温预报中的“温差订正法”

新余市与分宜两台站相邻,直线距离约20公里,但气温差异尤其是最高最低气温的差异十分明显,在制作县站指导预报中,开始我们没有具体地考虑到这种差异,结果造成预报与实况差得太大,影响了服务效果.为此,我们利用新余本身对温度预报的优势,在35年气候差异分析的基础上进一步探讨各种天气条件下两地的温度差异,运用“温差订正法”制作分宜的温度报,取得了预期的效果.

山东近百年来的最高、最低温度变化

对济南 ( 1 91 9～ 2 0 0 2年 )、青岛 ( 1 90 0～ 2 0 0 2年 )年及四季的平均和平均最低 (高 )气温序列进行诊断分析 ,结果表明 :近百年来年平均最低气温和平均气温都呈上升趋势 ,但前者的增温率明显高于后者 ;最高气温青岛呈上升趋势 ,而济南却呈下降趋势 ;济南、青岛出现两次突然增暖 ,其中 30年代的增暖以白天增暖较多 ,而 80年代以来的增暖主要发生于夜间 ;由于日夜增暖的不对称性 ,导致第二次增暖期比第一次增暖期气温日较差明显变小。

长江流域年极端气温的时空变化特征研究

近年来长江流域极端气候事件频发.该文使用1962—2021年长江流域137个站点的气温数据,从流域和站点两个尺度,利用时间序列趋势和突变检验方法分析了长江流域年极端最低和最高气温的时空变化特征.研究表明:1)长江流域年极端最低和最高气温均呈现显著升高趋势,增长率分别为每10年0.35℃和0.26℃;2)年极端最低和最高气温分别有97.08%(133个)和91.97%(126个)的站点显著升高,长江下游地区的站点年极端最低和最高气温增长较快;3)长江流域年极端最低气温没有发生突变,年极端最高气温在2001年发生增暖突变,突变后气温增速明显提升;4)36.5%的站点(50个)年极端最低气温存在突变,突变发生最多的年份为1994年,长江各游段的站点突变年份均以1990—1998年为主.80.3%的站点(110个)年极端最高气温存在突变,突变发生最多的年份集中在21世纪初,长江各游段的站点突变年份均以1999—2006年为主.该研究同时揭示了长江流域60年来极端气温的增暖趋势和阶段性突变,对于理解区域极端气温时空变化过程,预测未来气候变化趋势,制定防灾减灾策略,指导区域气候治理,实现双碳目标等具有重要的意义.

西江年最高水位与流域气温和降水变化关系分析

利用西江年最高水位及流域气象测站的气温、降雨量资料,运用阶段性分析、M-K检测和交叉谱分析等方法,对西江年最高水位与流域气候变化的关系进行分析。结果表明:西江年最高水位、流域年平均气温和夏季降水量各序列都具有显著的阶段性特征和年代际变化特征,三个序列在1950年之前和1993年之后分别都是显著正距平,而1950—1965年及1980—1991年分别为显著负距平。流域年平均气温序列发生了显著增暖的突变,但西江年最高水位和夏季降水量突变不明显。年最高水位与年平均气温在20～40年、5.0～5.7年和2.4～2.5年周期上,与夏季降水量在10～40年、4.4～5.7年、2.9～3.6年和2.1～2.2年周期上都呈显著的同位相演变趋势。