城市热岛与昆明市气候特征变化的关系

为了更好地探究城市热岛效应与城市气候特征变化的关系。本文以昆明市为例,利用昆明气象站和呈贡气象站1999—2018年的逐时气象数据,从温度、相对湿度、降水量3个方面定性定量分析了城市热岛与昆明市20年气候特征变化之间的关系。结果表明:(1)由于城镇化进程加快,使昆明市热岛效应增强,引起城市郊区温度升高,热岛范围区向城市郊区扩大,城市高温天数有逐年上升趋势。(2)热岛效应增强会使得相对湿度减小,导致空气变得干燥,给人们带来不舒适感,这点在昆明市冬季尤为明显。(3)热岛效应增强导致城市郊区温度上升,使得郊区温度接近城市中心温度使原来热力环流削弱,冷热空气难以实现交换,阻碍了空气中液滴的形成,进而导致昆明市降水量逐年减少,干旱天气增多,出现大范围旱灾。

宜都市近30年气候变化特征及对农业生产的影响

为了探究宜都市近年来的气候变化特征,从而科学应对气候变化、指导农业生产,采用线性趋势分析、气候倾向率等方法对1993~2022年宜都站降水量、平均气温和日照的年、月统计值进行了分析。结果表明:宜都市近30 a平均气温为17.4℃,年气温整体以0.204℃/10 a的速率呈现出上升的趋势,气候变暖,发生低温冷害减产的几率减少,但是蒸发加大,土壤失墒增多,发生干旱机会增多,会造成病虫害的发育速度加快;宜都市近30 a年平均降水量为1 271.0 mm,年降水量整体以12.953 mm/10 a的速率呈现出波动上升趋势,降水量年际起伏变化较大,易发生旱涝灾害;近30 a来宜都市平均日照时数为1 591.1 h,日照时数以-16.385 h/10 a的速率呈显著下降趋势,日照时数减少会造成农作物光合作用减弱,作物生长发育缓慢,成熟期推迟,严重时影响作物生长发育进程和品质产量。研究成果可为宜都市充分利用气候资源、合理安排农业生产提供理论依据。

阿尔山市气候变化特征及对农业生产的影响

气候变化是当前全球面临的最大环境问题之一,给人类的生存和发展带来了重大影响。为了探究气候变化对农业生产的影响,本文选取了阿尔山市1991~2022年的气温、降水以及日照时数观测数据资料,采用常规的线性趋势法对这一时期阿尔山市气候变化特征展开分析。结果表明:阿尔山市的气温呈现上升趋势,而降水则呈现下降趋势。这些变化对农业生产产生了重大影响,包括气温升高导致农作物生长周期缩短,产量下降;降水减少导致灌溉水源不足,农作物生长受到限制;日照时数减少对农作物的生长产生了不利影响。因此,通过加强农业基础设施建设、推广节水灌溉技术、加强气象监测和预警以及加强农业科技创新等措施,能够更好地助力农业生产实现优质高产。

全球气候变暖条件下沈阳若干气候特征的变化

沈阳地处全球气候变化的敏感带,在近百年中,沈阳冬季气温升高约1.7℃。沈阳气温升高引起了当地多种与农事活动有关的气候现象变化:农耕期近50年增加6日左右,作物主要营养生长期冷害减少,但夏季低温变化不大;初霜日期自1980年代起总体明显推迟,终霜日期提前;冬暖使得蔬菜大棚生产规模扩大;同时,春季第一场透雨日期推后,1980年代后春旱的次数明显增多,但大涝年减少。另外,对农田水分蒸发影响很大的春季大风日数明显减少。对农业生产而言,在全球气候变暖背景下,沈阳地区的这些气象要素变化似乎是利大于弊。

1956—2022年涠洲岛气候变化特征分析

利用涠洲岛国家气象站1956—2022年气象观测数据,采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验、D’Agostino正态检验等统计方法,对涠洲岛年平均气温、降水量、平均风速、日照时数等气候要素的长期变化趋势及异常等特征进行分析,结果表明,涠洲岛气温整体呈显著上升变化趋势且近十年变化振幅较大,异常低值年份数较多;年降水量长期变化趋势不明显,异常偏多年份相对集中出现在21世纪后;年平均风速呈逐年减小的变化趋势;日照时数变化趋势不明显,异常高值年份略少于异常低值年份。年平均气温和年降水量出现突变,而年平均风速和年日照时数无突变现象。

呼伦贝尔气候变化特征及其对牧草生长的影响

呼伦贝尔市隶属于内蒙古自治区,位于内蒙古东北部,境内自然资源丰富,生态系统完善。牧草在呼伦贝尔市生态系统中起到了十分关键的作用,是呼伦贝尔畜牧业发展必不可少的一部分。近年来,呼伦贝尔市大力发展特色养殖产业,畜牧业十分发达,对牧草的需求极高。利用1991—2022年呼伦贝尔市气温、降水、日照时数资料,分析了呼伦贝尔市气候变化特征,阐述了呼伦贝尔气候变化对牧草生产的影响,介绍了几种牧草的栽培技术。

中国近80年来气候变化特征及其形成机制

自 2 0世纪 2 0年代以来 ,中国地区 4 0和 90年代出现了 2个暖期及 5 0～ 6 0年代相对冷期。最近的 90年代的最暖年 (1998年 )或 5a滑动平均气温几乎已达或略高于 4 0年代的最暖年 (194 6年 )或 5a滑动平均气温。变暖最明显是北方地区 (黑龙江和新疆北部 ) ,而 35°N以南和 10 0°E以东地区自 5 0年代以来存在一个以四川盆地为中心的变冷带 ,虽然 90年代有变暖趋势 ,但基本达到 4 0年代暖期气温。中国降水则以 2 0年代为最少 (192 9年最少 ) ,5 0年代为多水年代 ,以后缓慢减少 ,70年代以后变化不大 ,但多雨带在 80年代及以后由华北南移到长江中下游。195 1～ 1990年 ,大部分地区气温和降水呈负相关 ,在东北和长江—黄河间存在 2个负相关中心 ,表明北方是变暖变旱 ,江淮间是变冷变湿。这些气候变化特征和全球气候变化相比较 ,除北方外 ,变暖期明显的滞后于全球变暖 ,并且出现变冷带等明显差异。文中还综述了用诊断和数值模拟方法对影响中国变化的气候自然变化和人类活动影响 (热岛效应和气溶胶影响 )的研究结果。我们认为 ,以上提出的 3种人类活动对中国气候变化有明显影响 ,特别是工农业发展造成的气溶胶增加是四川盆地气温变冷的主要原因。

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。

北疆棉区棉花生长期气候变化特征及其对棉花发育的影响

利用1961~2007年北疆棉区代表站气温、降水、日照时数资料,采用气候趋势系数等方法,分析了北疆棉区棉花生长季的气候变化特征,结果显示,北疆棉区棉花生长季呈现平均气温升高、降水增多、日照时数减少,初霜推迟、终霜提早、无霜期延长,10℃初日提早、终日推迟、持续天数延长、积温增加等特征。对比分析1991年以来的棉花发育期资料,棉花自播种至裂铃的各发育期均表现为提前的趋势,停止生长期略有推后,棉花全生育期天数增加。气候变化对北疆棉区棉花生产的影响以有利为主。

天山山区近40年秋季气候变化特征与南、北疆比较

利用新疆1959～1998年的秋季温度降水资料,分析天山山区近40年来秋季气候变化的基本特征,所得结果如下:(1)天山山区秋季温度在冷暖变化阶段上与北疆的相似性强于南疆,但其秋季降水在干湿变化阶段上与南、北疆不同。(2)秋季温度空间分布的同步变化性以北疆为最好,南疆最差,天山山区居中。秋季降水空间分布的同步变化性以南疆最好,天山山区最差,北疆居中。(3)20世纪60～90年代,天山山区表现为波动升温,而南疆和北疆表现为持续增温,均以90年代温度最高,80年代是三大区域秋季降水最多的年代。60,70及90年代,三大区域的秋季降水均低于30年均值。

新疆水汽输送的气候特征及其变化

利用1961—2000年NCEP/NCAR再分析逐日资料,分析了新疆地区对流层不同层次空中水汽输送特征。结果表明：地面～300 hPa每年平均有26114.8×10^8t水汽流入新疆,25647.7×10^8t水汽流出新疆,净水汽收入量为467.1×10^8t。由于三面环山的地形,新疆地区四季和年对流层中层水汽输送量最大,低层和高层接近。夏季水汽输送量最大,约占全年的38%,春、秋季相当,约占全年的23%～25%,冬季最少。近40年新疆年平均、春、夏和秋季空中水汽总流入量、总流出量为减少趋势,变化率很接近,且1976年后无明显变化趋势,使得净收支量无显著变化趋势。

1957-2004年盘锦芦苇湿地的气候变化特征分析

利用1957～2004年盘锦湿地常规气象资料，分析了盘锦湿地的日照、温度、降水和风速的变化特征。结果表明：日照时数的月变化呈双峰曲线，5月和9月表现为日照高峰，7月为日照低谷；近48a盘锦湿地的年平均气温呈显著的上升趋势，冬季增温最明显，其次为春季，夏季增温最弱，年平均极端最低温度呈显著的上升趋势；近48a的年平均风速呈显著的下降趋势，月平均风速变化趋势呈双峰曲线。

中国北方农牧交错带气候变化特征及未来趋势

利用1951—2006年中国台站日平均观测资料对北方农牧带过去56 a气候变化特征进行了分析,指出该农牧带年降水量具有明显的年际和年代际变化特征,近10 a来呈明显的下降趋势;年平均气温在20世纪90年代前期变化幅度较小,1987年之后持续偏暖,与全球及中国温度变化趋势一致;降水和温度变化具有明显的季节和区域差异。在气候特征分析基础上,利用全球海气耦合模式嵌套区域气候模式在SRES A2排放情景下对未来30 a(2001—2030年)的气候变化进行了预估,对照30 a模式气候场(1961—1990年),分析了未来30 a北方农牧交错带降水和温度变化的可能趋势,结果表明,未来该区平均地面气温持续升高,升温幅度达0.3℃,温度日较差将明显减小;年降水量呈增加趋势,但增加幅度较小,且降水变化具有明显的季节和地域差异;未来黄河上游地区干旱的威胁仍十分严峻。

近38年高青县无霜期的气候变化特征分析

利用高青县1972-2009年地面气象观测资料,采用气候统计方法,运用Microsoft Excel计算工具,对高青县霜期气候特征及变化进行了分析。结果表明,近38a来高青县初霜日最早出现在10月5日,最晚出现在11月12日,平均初霜日出现在10月22日;终霜日最早出现在2月11日,最晚出现在4月28日,平均终霜日出现在3月30日;无霜期平均205d,无霜期绝对变率比初、终霜日绝对变率大,终霜日绝对变率比初霜日绝对变率大。12月霜期出现频率最多,1月次之。20世纪70年代初霜期推迟,终霜期提前,无霜期较长;80-90年代初霜期提前,终霜期推迟,无霜期出现近38a来最短时期;2000年后初霜期推迟,终霜期提前,无霜期出现近38a来最长时期。

南海区域热状况的气候变化特征分析

基于NCEP/NCAR近表层气温(SAT)、日本气象厅海表温度(SST)和OA Flux3热通量数据,利用EEOF、趋势分析、突变检验等统计方法,分析了南海区域热状况的气候变化特征。主要结论有:(1)南海区域常年平均SST为26～29℃,东南高西北低;常年平均SAT为23～28℃,深海区高而近陆地或海洋性大陆低;5—9月均维持高值缓变状态,2—5月和10—1月则分别为快速的增暖和降温过程;二者变率均较小;(2)南海区域各季SST和SAT呈全区一致型分布;随时间呈明显的增暖趋势,SST较SAT显著;各季存在明显的突变现象,秋季相对要早,冬、春季相对滞后;(3)南海区域海气热通量以潜热通量为主,常年平均潜热通量约80～140 W/m^2,自南向北递增;12—4月为快速下降过程,9—12月为缓慢上升过程;变率较大,具有显著的地域性;(4)各季潜热通量呈全区一致型分布;随时间先平缓下降而后缓慢增长;各季存在明显的突变现象。

广西玉米生育时期气候变化特征与产量年际波动

2008-2012年连续10个玉米生长季节在广西农业科学院明阳试验基地同一试验地适时播种玉米,在同一施肥水平下进行管理,并对玉米的产量性状进行评价。结合2008-2012年南宁吴圩气象站提供的玉米生育时期气温、降水、日照时数资料,对年际间、季节间玉米产量的稳定性进行比较,分析玉米生育时期的气候变化特征及不同年份玉米产量的波动情况。结果表明,日平均气温秋季高于春季,除了春季少数几天出现的低温,玉米生长期温度基本适合玉米生长;春季随着玉米的生长,气温有逐步上升的趋势;和春季相反,秋季随着玉米的生长,气温有逐步下降的趋势。玉米生长期日照合计值秋季高于春季,日照呈现波浪型变化,变幅在0~12 h之间。日平均降水量春季在2.85~3.99 mm之间,变化较小;秋季在2.47~6.15 mm之间,变化较大;春季单日较大的降水都出现在玉米生长的中后期,秋季的降水不均匀且无规律,玉米苗期和成熟期降水普遍较少。春季玉米产量在7 446.0~9 118.5 kg/hm2之间,秋季在6 346.5~7 297.5 kg/hm2之间,产量低于春季。生育期春季105~121 d,秋季91~101 d,春季的生育期明显长于秋季。2008-2012年玉米生育时期没有重大的自然灾害,玉米产量波动与年际间气候条件相关性较小。不同年份之间,玉米产量变化不明显,但表现季节效应,春季玉米产量显著高于秋季。

低纬高原地区水汽资源的气候变化特征

用1948—2009年NCEP/NCAR月平均再分析资料,分析低纬高原地区对流层不同层次水汽输送特征。结果表明,地面～300 hPa每年从西边界、南边界流入低纬高原的水汽分别有344.0×1010t和115.0×1010t,有341.5×1010t和73.5×1010t水汽分别从东边界和北边界流出,水汽净流入达44.0×1010t。水汽净收入主要集中在对流层低层,以西边界的水汽输入最多;但经向上的水汽输送对低纬高原地区的净收入贡献相对较大,并且纬向水汽输送与经向水汽输送量呈反相关。夏季水汽输送净收入占全年的67.5%,其对流层低、中、高层均为水汽净流入。西边界水汽输入呈增加趋势,东边界水汽输出量呈减少趋势,南、北边界水汽输入、输出呈减少趋势,均在1980年代末发生突变,突变后南边界的水汽输入明显减少,北边界的输出呈下降趋势。年净水汽和夏季净水汽呈减少趋势。低纬高原地区水汽净收入在1978年发生突变,突变后水汽呈减少趋势。

新密市气候变化特征及人为驱动力分析

根据新密市1971年-2010年气象统计资料,采用Mann-Kendall检验方法对年平均气温及降水量进行趋势变化及突变分析。结合1981年-2008年社会经济资料,确定影响新密市气温、降水量变化的人为驱动力因子指标,并运用灰色关联度分析法,综合判断人为作用影响强度的年际变化,及气温突变前后主要人为驱动力因子的时序变化情况,以对新密市气候变化人为驱动力因子进行分析、气温突变前后人为驱动力因子进行识别。分析发现新密市气候变化特征表现为年、季平均气温持续上升,年平均降水量并没有明显的增加或减少趋势,1993年发生气温上升突变;人口密度快速增长是新密市气温变化的主要动力,其次是农业发展和能源消耗。

近60年三江平原夏季强降水日数气候变化特征及其影响因子研究

利用1961~2019年三江平原国家气象站和农垦气象站夏季逐日降水观测资料以及NCEP/NCAR资料,分析三江平原夏季强降水日数气候变化特征及其影响因子。结果表明,三江平原夏季强降水日数年际变化显著,气候平均分布空间差异明显。近60年夏季强降水日数总体呈增多趋势,其中最多年10.7 d(1994年)比最少年2.1 d(1977年)多8.6 d。1961~2019年,夏季强降水日数较气候平均值偏少年份多、偏多年份少。鄂霍茨克海高压偏强有利于三江平原夏季强降水日数偏多,偏弱有利于强降水日数偏少。三江平原夏季强降水日数异常年,中高纬度高空急流存在差异;8月高空急流偏强有利于强降水日数偏多。三江平原夏季强降水日数异常年,西太平洋副热带高压强度、位置在6~8月存在差异。

新疆阿勒泰地区大到暴雪日数气候变化特征

基于新疆阿勒泰地区7个测站1961—2011年逐日降水量,运用线性趋势法、Cubic函数、M-K突变检验、R/S分析、Morlet小波变换法,研究了该地区大到暴雪日数的气候特征。结果表明:该地区大到暴雪日数沿阿尔泰和萨吾尔山脉较多,河谷平原较少,阿勒泰站为大到暴雪高发区,福海站为低发区,11月发生频次最高;各站中,除阿勒泰和福海站变化不显著外,其它站均呈显著增多的趋势;Cubic函数拟合显示:1980年代末到1990年代初大到暴雪日数发生了由少到多的转型,各站在1980年代中期到1990年代初发生了转型,但没有发生突变;Morlet小波分析表明,大到暴雪日数存在着显著的年代际和年际尺度的周期变化;R/S分析表明,在未来该地区大到暴雪日数将逐渐转为减少的趋势,尤其是吉木乃和阿勒泰站。