河西地区最大连续降水事件的时空变化特征

选取河西地区13个气象站点1960—2011年逐年日降水资料,采用线性趋势、反距离加权法、Mann—Kendall检验以及R/S分析法,选取4个极端降水指标,分析了河西地区极端降水事件的时空变化特征及未来变化趋势。结果表明,河西地区近52a最大1d降水量和最大2～3d连续降水量呈增加趋势,而最大4d连续降水量呈减少趋势,但变化都不显著。除最大4d连续降水量未来表现为持续性外,其它不同天数最大连续降水未来变化趋势与过去相反。最大1d降水量和最大2d连续降水量与降水总量有很好的相关性,可见最大1d和最大2d连续降水量对降水总量有很好的指示性。在空间分布上,不同天数最大连续降水表现出明显的空间差异,且不同区域的过去和未来变化趋势也不尽相同。研究还发现,在0.05的置信度下,河西地区不同天数最大连续降水发生了明显的突变现象,但突变年份不尽相同。

近58年河西地区降水事件的连续性特征

利用河西地区经过严格质量控制的13个站点1958-2015年的日降水资料,从年度和季节尺度,定义分析了最大连续降水事件的日数、降水量和降水强度的9个指标,应用标准化序列法描述指标随时间的演变情况,使用Mann-Kendall趋势分析法在95%置信水平下进行了趋势的显著性检验,以研究该地区最大连续降水事件的时空变化特征。结果表明:(1)河西地区最大连续降水日数发生以1~2 d为主,近年来,夏季日数增长,秋季日数减短,但整体来看,年、夏和秋季最大连续降水日数均有增长,但中西部更加明显。(2)最大连续降水量在夏季略有下降,秋季增多明显,且河西中西部地区夏秋分化更明显,东南部地区以下降为主。(3)年、夏和秋季4~6 d的最大连续降水强度最大,降水强度随着最大连续降水日数的增加略有上升。总体上近年来河西地区最大连续降水日数增加,降水强度上升,表明河西地区具有湿润化趋势,而秋季湿润趋势更明显。研究结果有助于进一步了解西北干旱区的极端降水变化特征和区域气候变化应对情况。

1951—2017年松花江流域连续性极端降水事件时间趋势特征分析

连续性极端降水事件是松花江流域洪涝灾害的重要原因。基于1951—2017年松花江流域41个气象站点降水数据,采用泊松回归方法进行时间趋势分析。结果表明:松花江流域连续性极端降水事件在第90百分位阈值下、第99百分位阈值下一次回归结果显著,呈现增加趋势,指数化系数为1.006 841、1.037 159;3个子流域在不同百分比阈值下通过检验,均呈现出增加趋势,松花江干流流域在第99百分位阈值下一次回归结果显著,指数化系数为1.050 931,嫩江流域在第90百分位阈值下、第95百分位阈值下一次回归结果显著,指数化系数为1.005 018 623 3、1.005 841 336 5,第二松花江流域在第95百分位阈值下一次回归结果显著,指数化系数为1.007 653;各站点回归结果差异较大,第90百分位阈值下9个站点通过检验,趋势特征为:4个站点增加,4个站点减少,1个站点先减少后增加,第95百分位阈值下7个站点通过检验,趋势特征为:2个站点增加,3个站点减少,1个站点先减少后增加,1个站点先增加后减少,第99百分位阈值下仅有1个站点通过检验,呈现增加的趋势。

近56年中国极端降水事件的时空变化格局

基于中国693个地面观测站1961-2016年的逐日降水资料,全面分析了全国和各分区极端降水事件、连续性极端降水事件及其起止时间的时空分布和变化特征。结果表明,近56年,全国极端降水事件明显增多,极端降水量和极端降水日数呈增加趋势的站点占总站数的68%,且主要集中在东南沿海和西部地区。华东地区是全国极端降水量增长幅度最大的地区,增速达18. 2 mm·(10a)^-1,西北地区的极端降水日数增速最快,每10年增加0. 37天。全国平均的连续性极端降水事件表现为不显著的增加趋势,其中仅西北地区的连续性极端降水量和降水频次的增加趋势达到0. 01显著性水平,华北和西南地区的连续性极端降水事件表现为不显著的下降趋势。全国平均的极端降水事件的开始时间和结束时间分别呈现出明显的提前和推迟趋势,西北、青藏和东北地区极端降水事件的开始时间显著提前,西北地区的结束时间显著推迟,受其影响,西北地区的极端降水事件持续期增长幅度最大达到10. 4 d·(10a)^-1。

1960—2020年内蒙古荒漠草原连续无降水日变化特征分析

基于内蒙古荒漠草原9个气象站逐日降水和美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)/美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)再分析资料,利用统计方法分析了该地区1960—2020年连续无降水事件变化特点及异常年份环流特征。结果表明:(1)连续无降水事件最多出现在夏季,但平均持续日数和最大持续日数在夏季最短,短期连续无降水事件和较长期降水事件相间出现是夏季降水分配格局,而其他季节则相反。(2)研究区年均无降水日数为304.1 d·a^(−1),年均连续无降水事件次数为39.6次·a^(−1),年均连续无降水事件平均持续日数为8.0 d·a^(−1),年均最大持续日数为43.7 d·a^(−1)。(3)近61 a连续无降水事件3个参数变化不显著,但2005—2020年连续无降水事件次数显著增加而平均持续日数则显著减小。(4)年平均持续日数和最大持续日数均与连续无降水事件次数呈显著负相关关系,而平均持续日数和最大持续日数呈显著的正相关。(5)异常连续无降水事件期间对流层中高层有明显的温度、湿度和高度异常。