乌江中下游流域极端降水频数和强度浅析

利用1987—2017年乌江中下游流域思南、德江、沿河三站国家站逐日降水数据,采用95位百分位法定义极端降水事件发生阈值,运用统计学方法分析乌江中下游流域极端降水事件频数和强度的特征,基于MK非参数检验方法对极端降水事件频数和强度长期变化趋势进行检验。研究近31年乌江中下游流域三站极端降水频数和强度的特征与关系,结果表明,乌江中下游流域思南、德江、沿河近31年来发生极端降水事件阈值分别为31.5 mm、31.2 mm、33.5 mm,平均极端降水频数分别为7.6 d、8.1 d、7.5 d,平均极端降水强度分别为52.3 mm/d、53.4 mm/d、55.3 mm/d,近31年来三站发生极端降水事件的频数和强度总体有上升的趋势,日降水量大于100 mm的极端降水事件主要集中出现在6月和7月,典型极端降水事件年发生概率为45%。

西南地区降水日变化特征分析

利用1960-2000年西南地区包括(川、渝、黔、滇四省(市))91个气象站的小时降水量自动记录信息化资料,计算和分析了西南地区过去40年间逐月逐日逐时的降水频率和降水比率。结果表明,西南地区各地各季逐时降水最大频率出现的时间较为分散,但四川、重庆和贵州部分地区夜雨频繁,而云南的降水则以白天降水为主;西南地区逐时降水相对集中出现在某个时段的特点较为明显,尤其是夏季,这与西南地区夏季多短时强对流天气有关;重庆的降水在秋、冬、春三季多发生于凌晨到中午以前,但在夏季,除了凌晨到中午降水较为集中和东南部在午后降水也较为集中外,在傍晚到午夜以前降水也较多。

西北区西部夏半年强降水分布与变化特征

利用国家气象信息中心西北区西部104个测站1961—2007年5-10月逐日降水量资料,分析了近47年该区夏半年强降水的时空分布特征与变化趋势。结果表明:(1)西北区西部强降水日数东多西少。最多出现在半湿润的青海高原东缘,次多出现在半干旱区的天山和祁连山区,位于干旱和极端干旱区的南、北疆盆地边缘及柴达木盆地西部,很少或从未出现过强降水日。(2)更干旱的该区西部比青海高原似更易出现强降水极大值,特别是位于峡谷、山口及冷空气通道的巴仑台、乌鲁木齐、阿合奇、若羌及阿左旗等地。(3)该区强降水日出现的最早时间呈"东、西两头早,中间晚"的格局,而最迟时间则反之。(4)该区强降水日出现频数虽呈增长态势(特别是中天山地区),但增长趋势并不显著。

我国近40年各类降水事件的变化趋势

利用全国542站1960-2003年逐日降水资料,分析我国降水事件的变化趋势,研究结果表明:降水总量的增加主要是由极端降水量的增加引起,降水日数的减少主要是由小雨日数的减少造成。在降水日数呈现出大范围减少趋势的同时,有很多地区的极端降水事件仍为增加趋势,降水总日数的减少并不减小发生极端事件的可能性。各种类型降水日数趋势变化最明显的是小雨日数,四季的小雨趋势以减少为主。四季西部地区的极端事件基本均呈现出显著的增加趋势;江淮华南地区的减少趋势主要出现在秋季,其它三季以增加趋势为主;华北、东北地区在冬季基本均为增加趋势,其它季节增减参半。极端降水量与降水总量的比值表现为全国普遍增加的趋势,说明我国四季降水量均有向极端化方向发展的趋势。

新疆阿勒泰地区近50a夏季极端降水事件变化特征

利用新疆阿勒泰地区近50 a（1961-2010年）7站夏季（6-8月）逐日降水资料、NCEP/NCAR资料及大气环流指数,采用百分位定义法确定各站夏季极端降水事件阈值,运用线性趋势、突变分析、滑动t检验、Morlet小波分析及相关分析等方法来分析该地区夏季极端降水事件的气候变化.研究表明：阿勒泰地区各站夏季极端降水事件阈值为9.0～13.1 mm·d-1,阈值存在明显的空间分布差异,且地形及海拔高度对该地区夏季极端降水事件阈值均有影响,海拔高度与阈值两者基本呈指数关系.近50 a来阿勒泰地区夏季极端降水频数及强度的年代际变化具有较好的同步性,均表现为20世纪80年代中期之前频数（强度）偏少（弱）,80年代中期以后频数（强度）增多（增强）,并于20世纪90年代中期达到最多（最强）,但进入2000年后频数（强度）开始减少（减弱）.近50 a来阿勒泰地区夏季极端降水事件年际变化的持续性较好,大部分站均没有出现显著性突变,只有阿勒泰、富蕴站在20世纪80年代末期及90年代初出现了明显的突变.北非大西洋北美副高脊线、北非副高脊线、西藏高原A指数是影响该地区夏季极端降水事件的主要因子.

1961—2012年重庆市的降水特征分析

利用重庆市1961—2012年34个气象观测站的逐日降水资料,采用EOF分析、线性回归及相关分析的方法对重庆市的降水量时空特征、降水频数特征及降水强度特征进行诊断分析研究,并进行了相关讨论.结果表明:重庆市的年总降水量呈逐年减少的变化特征,并且年总降水量存在空间一致性与重庆市东北地区和其他地区反相变化的空间分布形式;各类持续性降水过程频数的空间分布差异较大,持续性降水过程频数的变化趋势表明短期降水过程(持续2 d)逐年增加而持续较长时间(持续5 d及以上)的连阴雨天气过程减少趋势明显;降水强度分析中发现一般降水(小雨、中雨、大雨)的年总降水量呈下降趋势,是引起重庆市年总降水量减少的主要原因,小雨、中雨降水强度逐年减弱而大雨的强度有弱的增强,较强降水等级(暴雨与大暴雨)的年总降水量呈较弱的上升趋势,降水强度也表现为弱的增强趋势;持续5 d及以上降水过程频数的减少可能与当地500 h Pa位势高度场的上升及赤道太平洋海表温度的升高相关,大雨及以上等级降水的强度变化可能与El Nio Modoki现象有关.

北疆极端降水事件的初步分析

基于北疆44站日降水资料,使用一元线性回归和二项式滑动平均等统计方法,分析了北疆极端降水量、极端降水频数和极端降水强度的时空变化特征。结果表明,极端降水在季节和空间分布上均存在较大差异,山区极端降水强度大,平原地区极端降水频数多。极端降水量和频数在夏季和冬季均呈明显增加趋势,伊犁河谷地区尤为显著,而春秋季变化趋势不明显。4个季节的极端降水强度和频数均以年际变化为主,春季的极端降水强度在1990年后出现多个峰值,而秋季,在1990年前存在多个峰值。

暖湿背景下新疆逐时降水变化特征研究

基于新疆16个国家基准站1991-2013年5-9月逐小时的降水观测资料,分析研究了新疆夏半年逐时降水的时空分布和日变化特征。结果表明：新疆小时降雨频数呈现西北多、东南少的特征;4 mm·h^-1以上量级雨强的强降雨高频时段北疆自西向东依次出现在下午、前半夜和后半夜,南疆多出现在夜间;新疆各区域逐时降水频率的日变化特征明显不同,各区域逐时降水分布并不均匀：塔城北部、阿勒泰地区日降水分布呈现双峰型特征,北疆其余地区则是较为一致的单峰型;南疆各区域以双峰型居多。南北疆0.1 mm·h^-1以上、4 mm·h^-1以上量级雨强的出现总频次均呈明显增加趋势,进入21世纪10年代南疆强降雨频次增加更显著。

P-σ区域海气耦合模式对中国东部地区降水的模拟

以P-σ9层区域气候模式（P-σRCM9）和普林斯顿海洋模式（POM）为基础，建立了一个区域海气耦合模式P-σRCM9-POM，对1958—1997年40年中国东部降水进行数值模拟．通过分析耦合模式的模拟结果和没有耦合POM的P-σRCM9的模拟结果及其与中国气象局整编的1951—2001年720站逐日降水资料之间的差异，评估区域海气模式对我国东部地区降水的模拟能力．结果表明，耦合模式能较合理地模拟降水的季节变化及中国主要雨带的季节性进退，非耦合模式降水量偏大，耦合模式对此有一定改善，并且耦合模式模拟的降水空间分布比非耦合模式更接近观测．通过进一步分析不同等级雨量的模拟结果，发现江淮流域50～100mm／候的降水出现频数较多，是耦合模式中江淮流域降水量模拟偏大的主要原因．另外耦合模式和非耦合模式模拟的强度较小的降水（小于25mm／候）出现频数都偏少．非耦合模式模拟的华南地区大于100mm／候的降水出现频数偏多，耦合模式对此有所改善．

帕米尔高原东部地区4-9月降水日变化特征研究

基于帕米尔高原东部100个气象站2013—2019年4—9月逐小时降水观测资料,分析了帕米尔高原东部降水量、降水频次和降水强度时空变化特征。结果表明:帕米尔高原东部年平均降水量呈南部少于北部,平原少于山区的特征。降水频次集中在西部山区,东南部最少。研究区北部和盆地边缘的降水强度大于西部和西南部山区。逐月降水量呈北部和西北部多,盆地西部边缘地区最少,8月最多,4月最少。年平均降水频次高值主要集中在研究区北部和西部,低值主要集中在盆地西部边缘区。逐月降水强度的空间分布与降水量和频次也存在较大差异,降水强度在平原地区最强,最强月份为4月。小时降水量峰值主要出现在12—23时,低值出现在00—10时。小时降水频次15时—次日01时为强度高值时段,14—20时具有增长趋势。小时降水强度在日出前后达到最大,其中00—09时为高值时段,10—23时为低值时段。帕米尔高原东部地区各月小时平均降水量主要集中在18时左右,降水频次主要集中在18—23时,夜间降水强度略高于白天。年平均降水量,降水频次及降水强度与海拔高度之间存在明显的相关性,海拔2500 m以下降水量随着海拔高度的升高而增加,2500 m以上降水量随着海拔高度的升高而降低。降水频次在3000 m以下随着海拔高度的升高而增多,3000 m以上随着海拔高度的升高而减少。降水强度与海拔高度整体呈负相关,降水强度随着海拔高度的升高而减弱;2500 m以下降水强度随着海拔高度而增强,2500 m以上降水强度随着海拔高度的升高而减弱。

德江县极端降水事件特征及天气模型

该文利用1959—2018年德江国家站、1987—2017年思南和沿河国家站、2010—2017年德江县19个区域站的逐日降水数据,采用95位百分位法定义极端降水事件发生阈值,运用统计学方法分析德江县极端降水事件频数和强度的特征,基于M-K非参数检验方法对极端降水事件频数和强度长期变化趋势进行检验。研究近60 a乌江中下游流域德江站极端降水频数和强度的特征和关系,再研究近8 a德江县19个区域站极端降水事件特征,结果表明,乌江中下游流域德江站近60 a来发生极端降水事件阈值为30.7 mm,平均极端降水频数为8.7 d,平均极端降水强度为52.6 mm/d,近60 a年来德江县发生极端降水事件的频数和强度总体呈现上升的趋势,近8 a德江县中部、北部、西北部、西南部乡镇出现平均极端降水频数天数较多,近8 a德江县乌江流经段东南部乡镇平均极端降水降水强度较强,日降水量>100 mm的极端降水事件主要集中出现在6月和7月,典型极端降水事件年发生概率为38%。选取乌江中下游流域思南、德江、沿河3站近10 a典型极端降水事件为研究对象,综合分析各层次天气系统,归纳总结出乌江中下游流域极端降水天气模型。

铜仁西部极端降水基本特征分析

利用铜仁西部5个国家级台站的最近30 a逐日降水资料界定极端强降水阈值的基础上,对最近50 a来极端强降水日数和强降水量进行了常规统计。结果表明:极端降水天数和极端降水量的离散程度大,年极端降水频数和极端降水量变化达不到气候突变的标准。

湖州市近50年降水变化特性分析

选取湖州市33个站点日降水资料(1964—2013年),统计年、汛期、非汛期降水量及年强降水频数,采用Mann-Kendall和小波分析法,对各统计指标进行趋势和周期分析。分析结果表明,近50 a来湖州市年、汛期、非汛期降水量均存在不显著的上升趋势,而年强降水频数则呈现显著的上升趋势;年、汛期、非汛期降水量均存在明显的周期性。

华南地区秋季无降水日的变化特征及其与海温的联系

选用中国气象局提供的华南地区(共48个站)1960—2011年共52年的逐日降水资料,通过EOF分解、回归分析等方法分析了华南地区秋季无降水日的变化特征及其与海温的联系。研究结果表明,在华南各个区域的无降水日数年均分布基本保持一致,但秋季的发生频次最多,且线性上升趋势最强。因此,侧重分析华南地区秋季无降水日数特征,EOF分解的主要模态在空间上表现为无降水日数呈现全区域一致变化,时间序列上包含年际和年代际变率。进一步寻找前期典型海区的影响,表明显著影响的海域为前期(7—8月)西北太平洋。该地区的海温将通过影响整层水汽通量散度和局地的下沉运动,不利于秋季降水的发生。

海河流域近47年极端强降水时空变化趋势分析

利用海河流域104个气象站的逐日降水资料,应用M-K趋势检验方法分析研究了海河流域极端强降水量、频数和强度时空变化趋势。结果表明:海河流域极端强降水量出现了减少趋势,1996年以来减少趋势更为显著,同时出现大范围极端强降水事件的情形更为少见;海河流域极端强降水强度和频数也呈明显减少趋势,因此,极端强降水量下降是极端强降水强度和频数减少共同作用的结果;海河流域极端强降水的显著变化主要发生在环渤海湾的沿海区域和海河北系部分地区;在近47年,极端强降水事件年内分布有一定变化,8、9月趋于减少,而5、6月趋于增加。在全球气候变暖的背景下,海河流域极端强降水事件与年总降水量一样趋于减少。