1961-2021年河北省降水变率特征及其影响因子分析

利用1961—2021年河北省71个观测站逐月降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用回归分析、趋势分析等对河北省不同气象地理区划降水相对变率的时空变化特征及相关因子进行分析。结果表明:不同时间尺度的降水相对变率存在明显差异,时间尺度越小,其相对变率越大。季尺度降水相对变率大于年尺度,月尺度降水相对变率大于季尺度。河北省年降水相对变率为14.9%,全省变化范围为13.5%~29.8%,其中,平原地区相对其他区域年降水相对变率较大,坝上地区相对较小。趋势变化上,除坝上地区外,北部山区、西部山区、沿海地区和平原地区的年降水相对变率逐5 a变化呈减少趋势。海拔高度、城市化进程、大气环流等因素对河北省降水稳定性有明显影响。当海拔高度低,城市化程度低,200 hPa风场在40°N附近出现纬向西风正异常,850 hPa风场表现为气旋-反气旋-气旋系统相间的纬向分布特征,并伴有激烈的上升下沉运动的环流形势场时,会导致河北省降水量变化不规律。

CLDAS土壤相对湿度数据不同时空尺度适用性评估

基于2020—2021年中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)模拟的逐日土壤相对湿度和土壤水分自动站观测的逐小时土壤相对湿度资料,采用多个统计对比指标,在日和月时间尺度、点和区域空间尺度系统性地评估了CLDAS模拟的土壤相对湿度适用性。结果表明:CLDAS模拟的土壤相对湿度与观测值具有一致的逐日变化规律;0~10 cm、0~20 cm层次CLDAS模拟值与观测值较为接近,0~50 cm层次模拟值普遍低于观测值;各层次上,CLDAS模拟值与观测值的相关系数普遍大于0.6,均方根误差普遍小于30%。区域尺度上,0~10 cm层次CLDAS模拟值和观测值相关系数为0.78~0.95,以华南最高;均方根误差为5.70%~17.26%,以华东最小;偏差为−6.63%~15.80%,以华中偏差绝对值最小。0~20 cm层次CLDAS模拟值和观测值相关系数为0.78~0.95,以东北和内蒙古最高;均方根误差为4.45%~14.03%,以华东最小;偏差为−5.36%~12.56%,以华东偏差绝对值最小。0~50 cm层次CLDAS模拟值和观测值相关系数为0.68~0.97,以东北最高;均方根误差为4.00%~15.83%,以华东最小;偏差为−9.83%~9.62%,以东北偏差绝对值最小。区域月尺度CLDAS模拟值和观测值整体的相关性较好,相关系数在6—10月较高;均方根误差普遍小于15%,华东各个层次逐月均方根误差均较小。总体来看,CLDAS模拟的土壤相对湿度空间上在华东、华中和东北精度最高,时间上在6—10月精度最高。

1961—2020年中国不同区域0 cm地温时空变化特征

地温是地-气系统的一个重要参数,了解地温变化特征对加深认识气候变化和生态系统适应气候变化有重要意义。基于全国640个气象站1961—2020年逐日0 cm地温观测资料,本文采用线性趋势、突变性检验等方法分析了10个不同区域地温的时空变化特征,揭示了新的气候基准时段1991—2020年的地温特点。结果表明:1961—2020年,全国年、春、夏、秋、冬季平均0 cm地温增加速率分别达0.41、0.42、0.16、0.34、0.70℃·(10 a)^(-1),且1991—2020年的均值较1961—1990年增加了0.52~2.12℃;年和季节平均地温均呈从南往北减小的分布形式;1961—1990年内仅少部分地区地温呈明显增加趋势,1991—2020年大部地区呈明显增加趋势,且北方地区增加速率大于南方地区。不同区域年、春、夏、秋、冬季地温1991—2020年较1961—1990年的增幅分别达0.23~2.16、0.24~2.18、-0.21~1.69、0.18~1.52、0.20~4.35℃,其中东北、内蒙古和新疆最为明显,且冬季增幅大、夏季增幅小;不同区域地温在1961—1990年增加趋势不明显,但1991—2020年呈显著增加趋势,且以冬季增加速率最大,其次是春季、秋季、夏季;年和季节地温显著性差异的突变年份普遍在1991年之后。