1981—2022年福建省降雨集中度和集中期时空变化特征分析

为研究福建省降雨集中度和集中期时空分布特征和变化规律,利用福建省内25个气象站点1981—2022年的逐日降雨量资料,根据降雨集中度和集中期模型,采用克里金插值法和Mann-Kendall非参数检验法和小波分析等方法研究福建省降雨集中度和集中期的时空分布规律。结果表明:福建省降雨集中度空间分布呈现由西北向东南递减特征,降雨集中期空间分布由东北向西南递减,集中期较早,长期趋势上看集中度表现为上升趋势,集中期表现为下降趋势,集中度和集中期在20世纪90年代末发生突变,集中度和集中期都存在26年左右的显著周期,在1995—2010年存在10年左右的相同周期。1981—2022年福建省降雨集中度缓慢增加,集中期提前,预计未来福建省降雨有趋于集中的态势,应重点防范夏季降雨造成的洪涝灾害。

华北雨季降水集中度和集中期的时空变化特征

运用新定义的降水集中度和集中期,讨论了我国华北地区雨季降水在时间上和空间上的分布特征和变化规律。结果表明,华北东部地区的降水较西部更为集中;集中期较晚,华北地区雨季降水集中期空间分布有较好的整体一致性;从长期趋势上看,集中度、集中期和雨季降水量都呈显著的下降趋势,但三者在空间上则表现出较大的区域差异,发生突变的时间都集中在20世纪70年代末至80年代初。集中度和集中期周期振荡不一致,但二者和雨季降水量在一定时间内存在相同周期;华北地区的降水量与集中度和集中期存在一致的正相关性,采用合成分析方法,华北地区多水年和少水年降水集中度的空间分布有明显的不同。青藏高原北部到蒙古高原的低压可能是影响华北降水集中度的最重要因子。华北地区雨季集中期和雨季降水量与东亚夏季风具有较好的正相关关系,华北北部地区为集中期与东亚夏季风的显著相关区。

1960-2013年中国东南沿海地区年内降水集中度和集中期的时空变化特征

[目的]揭示中国东南沿海地区降水集中度（PCD）和集中期（PCP）时空变化特征,为科学应对旱涝灾害和水资源利用等提供依据。[方法]基于东南沿海地区46个气象台站的逐日降水量资料,采用Morlet小波分析、EOF等气候分析方法对1960—2013年东南沿海降水集中度和集中期时空变化特征进行分析。[结果]在时间变化上,PCD波动幅度介于0.10~0.25,存在13~16a,19~23a和33~35a的周期变化;PCP波动幅度介于139.5~208.2,存在13~16a和25~30a的周期变化。在空间变化上,PCD具有明显的地域分异特征,PCP空间差异性大。[结论]1960—2013年中国东南沿海地区降水集中度在增强,且沿海地区值大于内陆地区;降水集中期稳定波动,空间上变化具有一致性。

贵州山区降水集中度和降水集中期的时空变化特征

利用1961~2015年贵州省81个气象观测站的逐日降雨资料,计算了降水集中度(PCD)和集中期(PCP),并采用线性趋势、空间分析、M-K突变检验和R/S分析等方法 ,对贵州山区复杂地形下的降水集中度和降水集中期进行了分析。结果表明:贵州1961~2015年PCD波动幅度介于0.30~0.59之间,空间分布上由东向西逐渐增加的趋势,PCP的波动范围在16.5~21.0旬之间,空间呈现出由东南向西北逐渐增加的趋势;PCD与降水量的相关性高于PCP与降水量的相关性,表明贵州地区的降水量越多,降水越趋于集中;R/S分析表明贵州地区PCD可能隐含着周期规律,PCP会保持提前的趋势。

近60a黄土高原地区降水集中度与集中期时空变化特征

全球气候变暖背景下,厘清黄土高原地区降水集中度(PCD)和集中期(PCP)时空变化规律,对该区水土保持及水资源利用具有重要意义。基于1960—2019年黄土高原地区55个气象站点逐日降水观测资料,利用趋势分析、空间插值、相关分析等方法,分析了近60 a及退耕还林(草)工程前后黄土高原PCD与PCP时空变化特征。结果表明:(1)1960—2019年黄土高原年均降水量呈减少趋势,年均PCD逐渐减弱、PCP逐渐提前。(2)黄土高原地区年均降水量和PCD自东南向西北递减,PCP自东向西逐渐递减,但差异不大。PCD变化趋势自东北向西南呈“下降-上升-下降”相间分布,PCP表现出东部推迟、西部提前的态势。(3)退耕还林(草)工程后,黄土高原年均降水量增加、PCD减弱、PCP推迟。降水量自东向西呈“偏少-偏多”相间分布,其变化趋势以偏多为主;PCD自东北向西南呈“偏低-偏高-偏低”分布规律,其变化趋势以偏低为主;PCP以偏高为主,偏高幅度呈南多北少、东多西少态势,其趋势变化也以偏多为主。(4)1960—2019年黄土高原地区PCD、PCP与年降水量皆以正相关为主。

近55年内蒙古降水集中度和集中期时空变化特征

本文利用内蒙古地区100个实测站点1960-2014年逐日降水数据,分析内蒙古地区降水集中度(PCD)和集中期(PCP)时空分布变化特征。研究结果表明:由于内蒙古近55年PCD与PCP的平均值分别是0.68和-0.11,降水年际变化下降发展趋势显著且通过0.05显著性的检验,全年降水空间分配均匀且逐年有提前的趋势。PCD空降水空间的分布结构总体空间上呈现为东高西低,高值的区域分别位于兴安盟和通辽市,低值地区为乌兰察布市及鄂尔多斯市。PCP在总体空间上从东向西递增,最高值的区域位于鄂尔多斯市,低值的区域主要位于呼伦贝尔市,降水年际变化分配空间的格局主要呈东部早于西部的空间变化特征分布。R/S分析表明,PCD与PCP的Hurst指数均小于0.5,与过去55年发展趋势相反,未能在时空上表现出明显的趋势变化的特征。

1959-2008年黄土高原地区年内降水集中度和集中期时空变化特征

本文基于黄土高原地区1959．2008年51个地面气象台站的逐日降水资料，计算了降水集中度（PCD）和集中期（PCP），并结合EOF、趋势分析以及相关分析等方法对我国黄土高原地区年内降水不均匀性特征及其趋势进行了分析。结果表明：①黄土高原地区PCD在0．53-0．75之间，自东南向西北逐渐增加，而PCP变化不大，主要集中在7月中旬和下旬；②近50a黄土高原地区PCD主要以南北反向型分布为主；③从变化趋势来看，PCD增加趋势较明显的区域主要分布在宁夏的同心和山西的五台山等地，PCD减小比较明显的区域主要分布在山西的阳泉以及青海的门源等地区；而PCP整体上呈现提前趋势，只有青海的门源站附近有小幅推迟趋势；④年降水量与PCD有较好的相关性，大部分地区都通过了显著水平为0．05的检验；而年降水量与PCP的相关性并不显著，通过显著水平0．05检验的区域仅分布在山西的兴县、陕西的洛川以及宁夏的固原等地。

长江中下游梅汛期强降水过程非均匀特征

根据长江中下游地区205站1960—2004年的逐日降水量和梅雨期的特征参数,计算并分析了长江中下游地区梅汛期暴雨降水过程降水量、集中度和集中期的时空非均匀特征。结果表明:长江中下游梅汛暴雨降水量、暴雨日数显著增加,而集中度和集中期无明显变化;暴雨降水量和暴雨降水集中程度在时空上的叠加是造成长江中下游地区大旱大涝趋势加重的重要原因之一。

东北农业区降水年内分配的不均匀性及对区域增暖的响应

水热的合理配置为农业生产提供了有利的气候条件,明确热量和水分的匹配及变异规律对指导农业生产具有重要意义。本文利用东北农业区1961—2014年的逐日降水和气温资料,分析了东北农业区降水年内分配不均匀性的变异规律及其对区域增暖的响应,结果表明:(1)近54年来,该区表现为全区一致性的降水年内分配不均匀性降低、年际变化幅度增大和降水集中期提前的变化趋势;(2)降水年内分配不均匀性降低速率表现为中间大,南、北小的区域间差异;(3)降水年内分配不均匀性对气温具有很强的响应,表现出明显的不同步和区域间差异性,大致表现为在短周期上降水集中度落后气温、而长周期上超前气温的响应特征。气候增暖背景下,降水集中期的提前使得该区雨热同期的气候要素匹配关系保持稳定,但降水年内分配不均匀性的降低及年际间变化幅度的增大可能会增加该区夏季发生干旱的风险。研究结果可为制定科学的农田水管理策略提供参考。

秦岭南北气候干湿变化与降水非均匀性的关系

选取1960—2014年秦岭南北27个气象站点的逐月气象资料,基于Hurst指数、Mann-Kendall检验、小波分析等方法,分析了秦岭南北干湿变化、降水非均匀性及两者相关性。结果表明:1近55 a来秦岭南北趋于干旱化,1994年气候突变后干旱化趋势尤为显著,Hurst指数表明此干旱化趋势将进一步持续。地域上,以秦岭主山脉为界,秦岭南北呈"南湿北干"的空间格局。2秦岭以南降水集中度(PCD)高于秦岭以北,全区PCD呈显著上升趋势,且有自西向东扩展的演变趋势。3标准化降水蒸散指数(SPEI)与PCD呈显著(P<0.02)正相关,秦岭以南普遍高于秦岭以北;而SPEI与降水集中期(PCP)的相关性则较差。4秦岭南北大部地区降水越分散,气候越趋于干旱。