广西稻飞虱发生等级的时空变化特征

根据1988-2010年广西60个农业病虫测报站资料,采用旋转经验正交函数、趋势系数计算、线性倾向计算、M-K检测等方法,对广西稻飞虱发生等级的时空变化特征进行了研究。结果表明,从整体上看,上半年稻飞虱平均发生等级高于下半年,广西东部高于西部。从逐年变化特征来看,上半年和下半年平均发生等级都呈上升趋势,而下半年的上升趋势更显著。在区域变化特征上,上半年和下半年各可以分为3个主要空间区域,各分区平均发生等级的变化可能与广西各地气候变化的差异也有关。通过对各空间区域代表站的资料进行分析,上半年桂西北区呈显著上升趋势,并在1994年发生了明显增高的突变,而桂西南区和桂东区线性变化趋势不明显;下半年桂西北区和桂东北区呈显著上升趋势,并分别在2006年和1998年发生了明显增高的突变,而桂南区的线性变化趋势不明显。

极端气候模型与气象数据分析——以苏州为例

极端气候导致的自然灾害给人类带来巨大损失.通过数学模型和数据分析给出极端气候的成因和影响,以苏州地区为例,利用MATLAB编程,结合M-K突变检测和BFAST算法研究极端气候变化.通过建立均温时间序列模型对未来五年苏州地区年平均温度进行预测,得出未来五年苏州地区年平均温度持续升高的结论.

塔里木河流域内气候要素变化的非均衡性及其成因分析

将塔里木河流域灌区分成阿克苏地区、塔里木河下游地区和南疆西部自然区3个区域,分别代表水源丰富区、严重缺水生态脆弱区及自然生态区。选取流域内44个气象站1961-2011年生长季节(3-10月)气温、降水量、相对湿度、大风日数、定时平均最大风速、≥0.1mm的降水日数等资料,用线性趋势分析及Mann-Kendall法对各区气候要素变化特征进行对比分析。结果表明:(1)3个区域气温、降水量及相对湿度具有一致的线性增加趋势,但其增加速率存在显著差异(P<0.05)。阿克苏地区(丰水区)气温升高速率小、降水量和相对湿度增加速率大,塔里木河下游地区(缺水区)气温升高速率大、降水量和相对湿度增加速率小。降水量增加主要发生在20世纪80年代,比70年代增加了22.29%～41.00%,相对湿度在90年代呈现较高增加势头,比80年代增加4.10%～6.27%。(2)M-K突变检测表明,塔里木河流域相对湿度于1973年发生了突变,降水量发生的突变年份各区域差异较大,阿克苏地区在1975年,塔里木河下游在1979年,南疆西部在1989年。(3)3个区域气温、降水量及相对湿度一致的线性增长趋势,主要是受大气候背景的影响。线性增长速率的差异,主要与局地人类活动即灌溉用水不均衡有关。研究结果可为进一步认清灌区气候变化,合理开发利用塔里木河水资源提供科学依据。

辽宁省近56年气温变化研究

为了简单分析辽宁省气温变化的现状,根据辽宁省23个气象站点1958—2013年的年平均气温、平均最高气温、平均最低气温以及极端最高、极端最低气温等气象要素资料,通过气候倾向率、滑动平均、Mann-Kendall突变检验以及反距离权重插值法等方法,分析了辽宁省近56年来气温变化的特征。结果表明：辽宁省年均气温整体呈明显的上升的趋势,尤其是20世纪90年代后,年均气温的增加趋势更加显著。受纬度及海陆位置差异等因素的影响,辽宁省年均气温的空间分布整体上是由东北向西南方向逐渐增强。在整个时间域内年均气温波动存在1个突变点,即发生在1988年;并且主要存在3个主周期,第1主周期为12年,第2、3主周期为21~22年和8年,各主周期都有一定的年代际变化。

中国5个大气本底站观测的CH4浓度变化规律

甲烷作为大气中仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其浓度的增加会加速全球气候变暖。应用M-K突变检测等方法对2009年1月-2013年12月瓦里关(WLG)、临安(LAN)、龙凤山(LFS)、上甸子(SDZ)和2010年7月-2013年12月香格里拉(XGLL)本底站甲烷浓度的时间、空间变化特征及形成原因进行了分析。结果表明,研究时段内临安站点的甲烷体积浓度最高,平均值为1 965×10^(-9);龙凤山站次高,平均值是1 939×10^(-9);上甸子站居中,均值为1 914×10^(-9);瓦里关和香格里拉站的最低,平均值分别是1 864×10^(-9)和1 861×10^(-9)。瓦里关站甲烷浓度年均增长率为0.034%,临安、龙凤山、上甸子和香格里拉本底站的年均增长率分别为0.033%、0.025%、0.018%和0.01%。临安、龙凤山、上甸子均出现浓度突变点,突变点出现的时间与污染过程发生的时间相吻合。季节变化特征表现为:临安站甲烷浓度在7月份达到谷值;龙凤山为"W"型变化;上甸子站在7、8月份CH_4浓度最高,瓦里关季节变化与上甸子类似;而香格里拉站点夏季CH_4浓度受季风的影响较大,表现出明显的单峰。除了瓦里关站点,其它4个站点甲烷浓度的日变化均表现出同样的趋势:午后达到全天最低值,夜间和凌晨的浓度较高;而瓦里关正好相反,于正午达到全天甲烷浓度的峰值,这是由于牧区放牧造成的。

晋中地区气候变化与二氧化碳浓度关系研究

根据1958—2019年晋中地区降水量和气温数据,利用滑动平均法、M-K检测法、小波分析法对晋中地区的降水量和气温变化趋势、突变特征、变化周期进行了分析,并与二氧化碳浓度进行对比,结果表明:1958—2019年晋中地区降水量呈减少趋势,减小速率为1.5869 mm/a,在1972年、2016年发生突变,突变后降水有升转降;温度呈增高趋势,增加速率为0.0309℃/a,在1993年发生突变,突变后温度显著升高;二氧化碳浓度呈上升趋势,增加速率为3.08 mg/(m3·a)。二氧化碳浓度与气温呈显著正相关关系,相关系数为0.7587。小波分析发现晋中地区降水距平与气温距平变化主周期为26 a和18 a,两者在15~25 a呈高度负相关关系,最高相关系数为-0.8543。

山西农谷降水变化与旱涝特征分析及水利应对策略

根据1960—2019年山西农谷降水和厄尔尼诺数据,利用线性回归法、M-K检验法、小波分析法、Z指数法对降水变化趋势、突变性、变化周期、旱涝特征等进行了分析,并对与厄尔尼诺的关联性进行了研究。结果表明:近60年山西农谷降水量呈波动减少趋势,1967年发生突变,突变后降水量由升转降,在24~26年时间尺度上降水存在主周期。年际旱涝时段特征明显且集中,春季干旱集中,多在无厄尔尼诺年份,洪涝分散,多在厄尔尼诺衰退期;夏季干旱集中,洪涝分散,在厄尔尼诺发展期易发生干旱,衰退期易发生洪涝。最后分析了水资源开发利用中的问题,提出水利应对策略,为农业稳产高产提供参考。

近61a临汾市小麦生育期降水变化特征分析

[目的]了解临汾市自然降水在小麦不同生育阶段的变化趋势。[方法]根据山西临汾市1955-2015a逐日降水量数据,综合运用多年趋势线、5a滑动平均值法、Hurst指数、M-K突变分析和Morlet小波周期分析方法,对该市小麦各生育阶段降水进行了分析。[结果]近61a来,小麦各生育阶段的降水量呈下降趋势,且各生育阶段的变化趋势强度差异较大。其不同生育阶段的Hurst指数均大于0.5,表明未来降水变化趋势具有持续性。降水量的周期变化比较复杂,但都存在5~7a的周期变化,从小麦各生育阶段的主周期变化来看,在未来一段时间除返青到孕穗期降水表现为偏多,播种到越冬前、越冬期和抽穗到成熟降水表现为偏少。[结论]总体来说,小麦各生育阶段的降水呈下降趋势,且表现出长期降水的周期性变化,为中长期降水变化的预测提供参考。

油浸变压器端部垫块脱落故障准稳态模式研究

变压器的声信号包含着丰富的信息,实现声纹信号的信息挖掘对变压器状态监测具有重要意义。以某变压器端部垫块脱落故障的异常声纹信号为切入点,通过对现场数据的特征提取,探索新的变压器声纹模式。研究发现,端部垫块脱落故障发生时变压器振动体现为两种交替的振动模式,模式1为平稳振动阶段,模式2为绕组碰撞发生阶段。首先,根据声纹特征引入准稳态的猜想,利用电磁–振动力学模型建模解释了准稳态模式切换过程及高频分量产生原因;其次,对准稳态声纹信号进行处理,采用Pearson自相关函数计算时频谱帧序列自相关度的方法找到区分两种模式的特征指标;再次,利用Mann-Kendal(M-K)突变检测法界定自相关曲线的突变时刻,完成信号分离,模式2证实了撞击引入高频分量,验证了理论模型;最后,根据准稳态声纹特点,通过划定现场和铁芯松动两数据集的Pearson自相关度均方根阈值范围实现准稳态状态检测。通过引入准稳态振动模式,为变压器状态判定提供了新的参考依据。

大埔县的气候特征分析

通过分析1971-2010年大埔县地面观测站的资料,结果得出：大埔县极端最高气温及高温日数存在明显的22年左右周期,近年高温日数维持在35～55 d左右.高温最早出现在4月中旬,最迟出现在10月中旬.2007-2008年,极端最高气温和高温日数都存在突变.2-9月份是大埔县主要降水时间段,每个月都可能出现暴雨,而3-9月为大暴雨可能出现时段.但10月到翌年的1月也可能无降水出现.

张家口地区49年区域旱涝变化特征分析

利用张家口地区14个观测站的49年(1965—2013年)降水量资料,通过计算单站旱涝指标(Z指数)、区域旱涝指数(W指数),采用线性趋势法、Mann-Kendall法(简称M-K法)对该区域进行旱涝及其变化特征分析;选取4年典型旱年与4年典型涝年的NCEP/NCAR再分析资料,对比分析其500 h Pa环流形势的异同。结果表明,49年张家口地区年W指数存在弱下降趋势,年际变化幅度较大,年和季均有旱涝交替、连旱或连涝的特征。W指数出现极值的年份与降水量极值年份相对应,具有一致性,因此W指数可很好的反映张家口地区的旱涝特征。M-K突变检测分析得出,年、季旱涝突变主要发生在1968年(秋季、冬季)和1995年(年、春季、夏季、秋季)。利用NECP/NCAR再分析资料得出,旱年乌拉尔山东部到贝湖一带高压脊较强,张家口受暖脊控制;涝年贝湖低槽和我国东北冷空气活动频繁,张家口多受我国东北冷空气和贝湖低槽控制。

安庆地区1958-2013年降水变化趋势及突变分析

利用安庆地区1958-2013年共计56年降水资料,采用4种检验法进行变化趋势及突变特性分析。结果表明,安庆地区56年降水量整体呈现上升趋势,夏、秋、冬季及年均降水均发生突变,突变年份各不相同。

长江黄河源区不同径流组分变化及成因分析

长江源区和黄河源区地处青藏高原腹地,是全球气候变化的敏感区,其区域内不同径流组分受到气候变化的强烈影响,径流组分的变化尤其是高流量的变化可能会对流域生态和人类生产活动造成一系列的影响。为探究长江源区和黄河源区不同径流组分变化特征及其变化原因,在长江源区和黄河源区多年径流和气象数据的基础上,利用流量历时曲线Flow Duration Curve(FDC)、Mann-Kendall(M-K)法和多元线性回归等多种方法进行了相关研究。研究结果表明:(1)长江源区高流量(Q_(10)~Q_(30))、中流量(Q_(40)~Q_(60))和低流量(Q_(70)~Q_(90))在1964-2021年期间分别以4.68、2.18和0.38 m^(3)/(s·a)的速率增加;黄河源区高流量与总流量在1962-2021年期间变化趋势一致,分别以1.99和0.16 m^(3)/(s·a)的速率减小,但其中流量和低流量分别以0.12和0.68 m^(3)/(s·a)的速率增加。(2)在1979-2018年期间,降水增加是导致长江源区高流量和中流量增加的主要原因,其对高流量和中流量变化的贡献率分别为92.93%和71.17%;气温上升则是导致长江源区低流量增加的主要原因,其对低流量变化的贡献率达77.72%。(3)在1979-2018年期间,气温上升是导致黄河源区高流量和中流量减小的主要原因,其对高流量和中流量变化的贡献率分别为-58.79%和-53.98%;降水增加是导致黄河源区低流量增加的主要原因,其对低流量的贡献率为67.11%。研究可为气候变化背景下长江黄河源区水资源管理及生态环境保护提供一定的参考。

1951-2014年河南省不同季节日照时数时空变化特征及突变分析

利用河南省1951-2014年间分布相对均匀的20个气象站的逐月日照时数资料,运用线性趋势分析、IDW插值法、气候倾向率及Mann-Kendall检测法,对河南省春、夏、秋、冬四季和年日照时数的空间分布、变化趋势和突变特征等进行了分析.研究结果表明:(1)受四季日照时数的综合影响,河南省各地年日照时数为1 727~2 260h,空间分布呈现"北部多,南部少,平原多,山地少"的特点.(2)1951-2014年,河南省四季和年日照时数均呈现减少的趋势,尤其是进入21世纪后,这种趋势更加明显.其中,春季日照时数以-5.054h·(10a)^(-1)的倾向率呈较显著的减少趋势;夏季、秋季、冬季和年日照时数分别以-39.14h·(10a)^(-1)、-22.73h·(10a)^(-1)、-22.16h·(10a)^(-1)和-91.44h·(10a)^(-1)的倾向率呈极显著的减少趋势.(3)河南省春、夏、秋、冬四季和年日照时数均存在突变性减少.春季日照时数于1975年发生突变;夏季日照时数于1987年发生突变;秋季发生突变的时间是1999年;冬季是1997年;年日照时数的突变时间为1986年.春季日照时数通过了90%的信度检验,UF(k)曲线突破了-1.96的临界值,而夏季、秋季、冬季和年日照时数均通过了99%的信度检验,UF(k)曲线突破了-2.58的临界值.

广东省大埔县高温气候特征分析

属于亚热带气候的广东省大埔县,高温天气严重影响人们的生活和农业生产。基于此,通过分析1971-2010年大埔县地面观测站的资料,得出:极端最高气温及高温日数存在明显的22d左右周期,近年维持在35～55d左右。高温最早出现在4月中旬,最迟出现在10月中旬。2007-2008年,极端最高气温和高温日数都存在突变。

广东省大埔县近50年降水特征

每年都有暴雨性灾害发生,衍生灾害也特别严重。基于此,根据大埔地面观测站1960年～2010年的记录资料,统计大埔县过去50a以来的降水量变化趋势和降水日数,及暴雨日数等,通过直观的EXCEL作图分析。为接下来的降水及暴雨预报,提供一个更充分的考虑依据。