广东省主要江河68年径流量年际变化特征分析

基于广东省西江、北江、东江、韩江、鉴江等5条主要江河1956—2023年共68 a的径流量资料,分析了径流量的基本特征和趋势性、自相关性、随机性和空间相关性等变化特性。结果表明,5条江河径流量的年际变化总体较大;西江的平水年较多,而其他江河的特丰年和特枯年较多;5条江河径流量的年际变化趋势性不明显,北江、鉴江、西江呈不显著上升趋势,东江、韩江呈不显著下降趋势;径流量序列的年际自相关性很低,接近于纯随机性,旱涝切换的规律性不强;西江与其他4条江河的年径流量序列的互相关性较弱,互补性较强;北江、东江和韩江的年径流量序列的互相关性较强,同丰同枯现象明显;鉴江的年径流量序列与其他江河的互相关性也较弱。

禁捕初期长江上游宜宾段鱼类群落结构特征及年际变化

为了解禁捕初期长江上游宜宾段鱼类群落结构特征及年际变化,本研究基于2018-2022年共5年的鱼类科研捕捞监测数据进行统计分析,结果显示5年间共监测到鱼类90种,隶属于4目14科57属,其中长江上游特有鱼类18种,占总种类数的20%。等级聚类分析(Cluster)和非度量多维尺度分析(NMDS)显示,在42.16%的相似水平上,宜宾段鱼类群落可聚分为2组,分别为2018-2019年和2020-2022年。5年间鱼类优势种组成差异较大,优势种以瓦氏黄颡鱼和吻(Rhinogobio typus)等中小型鱼类为主,优势种种类及规格发生明显变化,禁捕后宜宾段瓦氏黄颡鱼优势体长与优势体重年际变化均呈增长趋势,显示小型化趋势得到一定的缓解。多样性指数显示Shannon-Wiener指数和Margalef指数在2022年达到顶峰,整体波动较大,Pielou指数和Simpson指数则较为稳定,无明显波动。ABC曲线结果显示,禁捕后宜宾段鱼类群落结构总体呈稳定态势。长江十年禁渔制度的全面实施有效缓解了长江上游鱼类小型化趋势,禁捕初期宜宾段鱼类群落结构总体稳定。

环球遥相关对东南亚低纬高原冬季降水年际变化影响的研究

根据欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA5再分析资料、美国地质调查局与加州大学共同开发的气候灾害组融合站点(CHIRPS)月平均降水资料,以及全球降水气候项目提供的全球降水气候数据集(GPCP)月平均降水资料,利用统计诊断方法研究了冬季环球遥相关(circumglobal teleconnection,CGT)对东南亚低纬高原地区同期降水年际变化的影响。相关分析的结果表明,CGT呈现方差贡献大致相当的两个主要模态,垂直方向上呈现相当正压结构,水平方向上的四个异常中心分别为位于地中海附近和印度半岛附近的负异常中心,以及位于阿拉伯半岛附近和东南亚低纬高原附近的正异常中心。CGT第一模态与东南亚低纬高原冬季降水呈现显著的正相关关系,在年际时间尺度上,当冬季CGT处于正位相时,欧洲西部、阿拉伯半岛西北部、阿拉伯海和东南亚低纬高原分别为异常“反气旋、气旋、反气旋、气旋”控制。异常气旋东侧的西南风将增加孟加拉湾和中国南海进入东南亚低纬高原的水汽输送,并在东南亚低纬高原地区辐合上升,最终促使东南亚低纬高原地区冬季降水偏多;反之,当冬季CGT处于负位相时,欧洲西部、阿拉伯半岛西北部、阿拉伯海和东南亚低纬高原为异常“气旋、反气旋、气旋、反气旋”控制。异常反气旋东侧的东北风减弱了由孟加拉湾和中国南海进入东南亚低纬高原的水汽,加之东南亚低纬高原处于异常辐散下沉区,最终导致东南亚低纬高原地区冬季降水偏少。东南亚低纬高原12月、1月和2月的降水与同期CGT之间也呈现显著的正相关关系,联系两者的关键物理过程与整个冬季的一致。典型个例分析的结果进一步验证了相关分析所揭示的环球遥相关影响东南亚低纬高原冬季降水年际变化的关键物理过程。

ENSO与中国东部地区夏季降水相关性年代际变化特征

利用国家气候中心提供的中国160站1951～2000年逐月降水资料,Hadley中心提供的1951～2000年逐月全球海表层温度资料,采用线性相关分析和滑动相关分析方法,探讨了ENSO与中国东部地区夏季降水的年际关系及二者年际关系的年代际变化特征。结果表明,夏季Nino3区海温与中国东部夏季降水年际关系同期相关显著,且二者的年际关系存在明显的年代际变化,年际相关型分3个阶段:,第1阶段(1972年前)为“东西型”,第2阶段(1973～1983年)为“南北型”,第3阶段(1984年后)也为“南北型”。

东半球越赤道气流的年际变化特征及其与我国同期气温、降水的相关性

利用NCEP/NCAR全球再分析资料分析了东半球冬、夏两季越赤道气流的年际变化特征,以及与中国160个站点同期气温、降水的相关性。分析表明:越赤道气流的年际变化夏季强于冬季,索马里急流并不显著影响到总量的变化,而冬季最强通道与总量变化关系密切。夏季越赤道气流总量在1950年代后期和1970年代中期有两次剧增,并与冬季一样都在1994～1995年有一次剧减。东半球夏季越赤道气流与中国同期降水的相关性很小,但在1970年代突变前后的相关性明显不同,原因与东亚夏季风的关系密切。冬季越赤道气流与中国同期南北的气温的相关随着越赤道气流与不同地区海平面气压的相关性的不同而不同。

北半球冬半年遥相关型强度指数的年际变化特征及其与厄尔尼诺的遥响应

计算了1951—1990年冬半年逐月以及冬季的PNA、WA、WP、EA、EU型的遥相关强度指数。在此基础上,研究了它们的气候变化特征以及这5个遥相关型强度指数与厄尔尼诺的关系。指出,厄尔尼诺发展的盛期(冬季),以北半球西太平洋型(WP)明显偏弱为主要特征,其次才是太平洋北美型(PNA)偏强。1991年发生的一次厄尔尼诺,在盛期是弱PNA型,弱WP型。此外,还研究了遥相关强度指数用于天气预报的问题。

日照典型岸滩海滩垃圾污染分布状况与年际变化特征

海滩垃圾对海岸带生态系统健康以及岸滩景观价值会产生明显的负面影响。为了掌握日照海滩垃圾的种类、组成、丰度、来源、年际变化等特征,2020年6月对日照典型岸滩进行了海滩垃圾调查取样与研究。结果显示:塑料类垃圾是日照典型岸滩海滩垃圾的主要组成成分(53.46%),规格尺寸以中块垃圾为主(82.39%),日照典型岸滩海滩垃圾平均数量密度为10.18万个/km^(2),质量密度为211.27 kg/km^(2),低于多数文献报道中的国内外海滩垃圾丰度水平。对日照典型岸滩海滩垃圾来源进行统计,来源于人类海岸活动的海滩垃圾数量最多(48.43%),其次为吸烟用品(22.64%),约91.19%的海滩垃圾来源于陆地,部分调查区域的烟蒂类垃圾存量相对较高,应采取措施加以防范。日照海滩垃圾丰度水平总体较低,2009—2020年12年间的海滩垃圾丰度均值(数量密度和质量密度)低于中国以及山东省海滩垃圾监测区丰度平均水平。

中国食物生产消费年际变化特征及食物供给安全分析

通过收集数据,分析了1961—2018年中国食物生产消费系统的变化情况,总结了生产消费系统的趋向规律,根据此变化特征探讨了当前中国食物供给安全情况和未来趋势。结果表明,随着中国居民生活水平的提高,中国居民年生产和消费食物量中植物性食物占比略微下降,但在2018年仍分别占食物生产量的88.33%、食物消费量的88.58%;动物性食物生产和消费量占比整体上升,生产量从1961年的3.19%上升到2018年的11.01%,消费量从1961年的3.19%上升到2018年的10.67%,饮食结构逐渐倾向于多样化。供给安全方面,粮食自给率超过95%,但食物种类结构性矛盾仍然突出,豆类及坚果、奶和水产品进口需求量较大。《中国居民膳食指南(2016)》膳食结构情境下,除了奶类,2018年中国居民人均食物生产量完全能满足所有的食物需求。最后,从生产技术、生产结构、农业政策和膳食结构等方面提出了一些保障食物供给安全的建议。

南印度洋热带气旋时空特征统计分析

本文采用JTWC33年南印度洋热带气旋最佳路径数据集,统计分析不同强度热带气旋时空变化特征。结果表明:33年中南印度洋共生成TC549个,年均16.64个;其中TS生成最多,年均4.76个;其次依次为TY、SuperTY、STS、STY;TD生成频数最少。热带气旋频数逐年变化在10~22个之间,总体呈持平趋势。多数级别热带气旋几乎每年都会生成,近年来级别较强的热带气旋出现频数和比例均明显上升。南印度洋热带气旋主要集中在11月至次年4月,2月最多,较强热带气旋频数增加较晚。南印度洋热带气旋三个比较集中的源地海域为:澳大利亚西北部海面、科克斯群岛至毛里求斯岛一带海面和莫桑比克海峡中部。

1968―2018年民勤地区参考作物需水量的年际变化特征及相关气象影响因子研究

【目的】研究民勤地区作物需水量的主要影响因子。【方法】基于民勤地区1968―2018年气象数据,利用Penman-Monteith公式计算了不同时间尺度的平均参考作物需水量ET0,分析ET0变化趋势,并与气象因子变化趋势进行相关性拟合。【结果】1968―2018年民勤地区年平均参考作物需水量呈波动上升趋势,最低值为1968年的3.15mm/d,最高值为2013年的3.72 mm/d,且参考作物需水量的上升趋势是从2003年开始最为明显;参考作物需水量与年平均最高气温、年平均最低气温、年平均气温、年平均相对湿度、年平均日照时间以及年平均风速的相关性比较显著,与降雨量和净辐射相关关系不显著。【结论】民勤地区的干旱状况目前处于平稳期,年平均最高气温和年平均相对湿度是导致民勤地区参考作物需水量年际变化的最主要的气象因子。

年际和年代际气候变化的全球时空特征比较

利用 195 0 - 1998年全球海洋同化分析资料和全球大气再分析资料 ,分析比较了全球海气系统年际和年代际变化的主要时空特征 .结果表明 :1)全球上层海洋年际变化主要为位于热带太平洋的ENSO模态 ,年代际变化最显著区域在中纬度海洋、赤道外热带东太平洋和大西洋及南半球高纬度区域 ;2 )全球大气年际和年代际变化均主要位于中高纬地区尤其是两极地区 ,在年际时间尺度上 ,气温异常和气压异常没有明显的对应关系 ,但在年代际时间尺度上 ,气温增暖 (变冷 )常常伴随着气压的降低 (升高 ) ;3)在年际时间尺度上 ,发生在中高纬度陆地地区的大气年际变化和主要发生在热带海洋的上层海洋年际变化没有一致性的内在联系 ,前者主要表现为大气内部 (浑沌 )变化 ,而后者主要为热带海气相互作用产生的ENSO变化 ;4 )在年代际时间尺度上 ,全球海洋大气系统大约在 2 0世纪 70年代均一致性地经历了一次跃变 ,其结果导致 80年代以来 ,全球大范围地区 (尤其是两极和西伯利亚地区 )气温明显偏暖 ,赤道两侧的热带东太平洋、北美和南美西海岸及非洲西海岸等海域海表温度偏高 ,伴随着这种全球大范围背景增暖现象 ,青藏高原北部地区和格陵兰岛气温具有变冷趋势 。

黄海大头鳕(Gadus macrocephalus)种群特征的年际变化

根据1999—2002年和2007—2009年各年冬季共7个航次的底拖网调查资料,对黄海大头鳕的种群特征及其年际变化进行了研究。结果表明,大头鳕种群相对密度升高,优势年龄由1龄组升高到3龄组,雌性性成熟比例升高;两个调查阶段大头鳕的体长-体重关系分别为W=4.564×10-3L3.333和W=1.550×10-2L2.994;主要饵料均为甲壳类,饵料多样性指数(H′)从1.0升高到1.9,表明大头鳕生境宽度增加。大头鳕种群特征的变化可能与气候变化、黄海生态系统食物网结构的变化以及渔业保护有关。与20世纪80年代相比,两个调查阶段的大头鳕年龄结构仍然较为简单,且其分布范围较窄,资源易受外界环境变化的影响。因此,需关注环境因子和捕捞压力变化对黄海大头鳕资源的影响,制定合理养护措施,促进资源的可持续利用。

黄海中南部小黄鱼种群生物学特征的季节变化和年际变化

根据2000～2010年"北斗"号调查船在黄海中南部水域8个航次的渔业生物底拖网调查数据,结合1985～1986年的历史资料,对该水域小黄鱼种群的生长、摄食、繁殖及资源量变动等生物学特征的季节变化和年际变化进行研究。结果表明,小黄鱼春季平均体长和优势体长范围要高于其他季节,从2000～2010年在同一季节小黄鱼的平均体长和优势体长降低,并且优势体长更为集中。小黄鱼食物组成从1985～1986年到2000年发生了显著的变化,2000～2010年小黄鱼食物组成变化不大。1985～1986年小黄鱼食物主要是以鳀Engraulis japonicus(重量百分比为45.18%)为主,其次是小型底栖虾类。2000年和2010年小黄鱼食物组成主要以太平洋磷虾Euphausia pacifica为主,占食物总量的47.28%,其次是细螯虾Leptochela gracilis和脊腹褐虾Crangon affinis,但是鳀在食物组成中从4.67%增加至10.64%。小黄鱼各个季节性腺发育Ⅱ期所占的比例较高。2000年小黄鱼平均渔获量最高(夏季除外),2000年以后其平均渔获量降低,其分布开始向北偏移。由上可知,黄海小黄鱼的种群属性及其生活史类型已经发生变化。因此,建议小黄鱼的渔业管理和资源养护要充分考虑其生物学特征的变化。

南海表层水温年际变化的大尺度特征

通过对COADS海洋气象资料的分析，得出南海表层水温（SST）年际变化的若干大尺度特征．结果表明：南海SST年际具有一定的准周期性，其显著周期为24～30个月；南海SST年际变化与年循环之间有着一种锁相关系，关键位相在于北半球冬春季节；南海典型冷暖年份合成SST距平场的时空结构十分相似；在年际时间尺度上，南海SST和南方涛动指数有反相关系，与经向风海面热收支之间有同位相关系；南海暖池面积指数的年际变化与南海SST年际变化一致．

夏季青藏高原加热和北半球环流年际变化的相关分析

利用 195 8～ 1997年NCEP/NCAR再分析数据集中加热率和环流资料 ,采用相关分析和对比分析相结合的方法 ,诊断和分析了夏季青藏高原的非绝热加热与北半球环流系统的年际变化的联系。分析结果表明 :夏季青藏高原的加热强 (弱 )的年份 ,高原及邻近地区的上升运动、下层辐合及上层辐散均增强 (减弱 ) ,使高原加热对周边地区低层暖湿空气的抽吸效应和对高层大气向周边地区的排放作用加强 (减弱 )。从而影响着高原和周边地区的环流以及亚洲季风区大尺度环流系统。而且高原的加热强迫能够激发产生一支沿亚欧大陆东部海岸向东北方向传播的Rossby波列 。

近40年宁夏云量和气温年际变化的相关分析

利用宁夏24个气象站的地面气温、总云量和低云量观测资料,分析了它们的年际及年代际演变趋势及相关关系。结果表明:近40年宁夏年平均气温波动升高,尤其是1990年以后;中部干旱带气温的年际变化较大,固原半干旱区气温变化幅度明显低于其它区域;1951年以来宁夏年平均总云量呈逐渐减少趋势,低云量下降趋势较总云量更为明显,2000年以后宁夏总云量有所增加。相关分析表明:宁夏年平均气温与年均总云量及低云量呈明显的负相关,均通过了0.01显著性水平检验,且低云量的相关更为显著;总云量和低云量与降水量呈显著正相关;同时,不同区域和不同季节总云量和低云量与气温、降水量的相关系数有明显差异。

黄海中南部黄鮟鱇生物学特征及其资源密度的年际变化

根据1985年、2000年、2005年和2009年秋季共4个航次的底拖网调查数据,对黄海中南部黄鮟鱇的生物学特征、相对资源密度和群体分布的年际变化进行了研究。结果表明,黄鮟鱇雌性平均体长大于雄性平均体长,从1985年到2009年个体小型化、种群体长结构简单化明显,体长、体重由负异速生长转变为等速生长。种群以雄性为主,除2000年外各年的样品性比均与1差异显著,小于20 cm体长组和40—50 cm体长组的性比变化明显,由雌雄相当分别转变为雄性占优势和全部为雌性。各年样品的性腺成熟度均以II期为主,但2005年和2009年的样品中出现部分性成熟个体。黄鮟鱇分布密集区的水温范围为9.3—10.8℃,盐度范围为32.4—33.2;近年来黄鮟鱇的相对资源密度呈升高趋势,且群体分布向黄海北部扩展,产量与提前2年的海表温度具有极显著相关性(r=0.61,P=0.004),这可能因为海表温度主要对黄鮟鱇生活史初期造成影响从而影响其产量。黄鮟鱇生物学特征、资源分布与种群密度的变化可能与捕捞强度和气候变化有关,是种群对外界压力的适应性响应。

黄海鳀鱼的生长特征及其年际与季节变化

利用2001年1月和2004年1月黄海鳀鱼（Engraulisjaponicus）越冬群体的生物学资料和千里岩海洋环境监测站1997-2003年海表水温资料，对鳀鱼的生长特征及其年际差异进行了分析，对水温与鳀鱼生长的关系进行了初步探讨；利用2000年6、8、10月和2001年1、3、5月份的调查资料对鳀鱼生长的季节特征进行了分析。结果表明，（1）2001年和2004年鳀鱼的VonBertanaffy体长生长方程参数L∞、K、t0。分别为190．1mm、0．47、-0．06和172．7mm、0．61、-0．17；体重生长方程的参数W∞、k、t0分别为45．4g、0．46、-0．11和35．5g、0．60、-0．21；生长拐点分别为2．35龄和1．72龄。相对2001年，1～3龄鱼的体长和体重积温生长速度增大，4龄鱼的体长积温生长速度相同，体重积温生长速度减小。（2）伴随着群体的补充和个体的生长与死亡，鳀鱼的体长组成具有明显的季节特征。鳀鱼个体的肥满度也存在明显的季节变化，最高值出现在生殖盛期之前的5月，为0．82；最低值出现在越冬期之后的3月，为0．44。

南太湖入湖口蓝藻生物量与氮营养因子的年变化特征以及相关性研究

为了解南太湖水域近年来水质状况,以及蓝藻生物量与氨氮和总氮之间的变化规律,实验采用统计学方法,对南太湖水域3个入湖口(小梅港、新塘港、大钱港)水质中蓝藻生物量、氨氮和总氮的年变化特征进行了调查;使用SPSS10.0中的Bivariate(pcarson)软件对蓝藻生物量与氨氮和总氮的相关性进行了分析。结果表明:(1)南太湖入湖口蓝藻生物量一般有两个高位期,一个是在每年5—6月,另一个在每年的9—10月;(2)南太湖入湖口的总氮浓度处于富营养水平,并有向重富营养化发展的迹象;(3)蓝藻生物量与氨氮浓度的相关性系数r介于0.102～0.290,呈现不相关;(4)2008—2009年蓝藻生物量与总氮浓度的相关系数r介于0.010～0.210,呈现不相关;2010年蓝藻生物量与总氮浓度的相关系数r介于0.430～0.474,呈现低度负相关。结果说明南太湖入湖口的氮营养盐已经不容忽视,湖泊中氨氮和总氮浓度升高,将为蓝藻的繁殖生长提供条件,蓝藻一旦暴发,氨氮和总氮浓度反而迅速降低,在南太湖水域蓝藻生物量与氨氮和总氮浓度之间存在一定的此消彼长规律。

北半球夏季遥相关型的年际变化及其数值模拟

本文利用美国NMC多年北半球夏季500hPa逐日高度场的经纬度网格点资料,计算了基点位于20°N,120°E的北半球夏季扰动高度场的点相关.计算结果表明,北半球夏季在南亚、东亚与北美地区存在着一个大气环流的遥相关型. 本文还计算了这个环流异常遥相关型的年际变化,计算结果表明这个遥相关型有很大的年际变化.1972/73年ENSO事件中,这个相关型尤其明显,而其它正常年份则不明显. 本文还利用IAP-GCM与1973年夏季实际的太平洋SST距平分布模拟了由于热带西太平洋海表温度升高而产生的北半球大气环流遥相关,其模拟结果与观测事实所得的结果相似.