芜湖市1971～2015年降水变化趋势及突变性分析

运用线性倾向估计法、累积距平法、t检验法、M-K突变检验法对芜湖市1971~2015年(45年)的降水观测资料进行变化趋势及突变特性分析。结果表明:芜湖市年均降水量呈增加趋势;年内降水主要集中在春夏两季,不同季节降水量分别占全年降水量的27.5%(春)、42.9%(夏)、16.7%(秋)、12.9%(冬);春、夏、冬季的降水变化为典型的多峰型,秋季的降水变化为单峰型;春季、冬季降水发生突变,夏季、秋季、年均未发生突变;2004年是春季降水序列减少突变点,1988年是冬季降水序列增加突变点。

近41年南水北调中线工程安阳河以北段冬季气温变化特征

为进一步深化对南水北调中线工程安阳河以北段冬季气温变化规律的认识,选取沿线10个国家气象站1981—2021年的冬季日平均气温数据,借助气候倾向率法、累积距平法、Mann-Kendall突变检验法和Morlet小波分析等方法,对南水北调中线工程安阳河以北段近41 a来的冬季气温变化特征进行了系统分析。结果表明:①在1981—2021年间,南水北调中线工程安阳河以北段各站冬季平均气温整体上表现为由南向北逐步降低的趋势,同时时间序列具有明显的同步相关性和冷暖同步特征,尤其是邻近站点之间,相关系数甚至超过0.9;②在近41 a间,各站点冬季季度及月度平均气温在波动中呈现明显的升温趋势,总体上可将1980年代中后期、2000年代初期和2010年代中前期作为沿线区域冬季平均气温突变的节点;③在研究时域内,南水北调中线工程安阳河以北段多数站点以40 a为第一主周期,冬季平均气温先后经历了低→高→低→高的循环交替,而且在未来一段时间内仍将继续偏高,为冬季实施冰期动态调度提供了有利条件。研究成果可为南水北调中线工程优化冰期输水调度、提升冬季渠道过流能力和防范各类冰冻灾害发生提供科学依据。

52a来秦岭南北径流变化对比及影响因素

运用集中期、M-K突变检验法、径流系数等数理统计方法,基于1960-2011年马渡王与南宽坪径流数据及气象数据,对比分析灞河与金钱河流域径流变化特征,揭示秦岭南北气候变化差异得出:(1)52 a来灞河与金钱河年均径流深变化趋势相似,金钱河年径流深的变异程度大于灞河;(2)灞河与金钱河流域径流与降水在年内分配上存在滞后效应,秦岭南北从流域降水开始经过停蓄、漫流、河槽集流,然后汇流至金钱河河道大概需要20 d左右的时间;(3)秦岭南北气候因子突变的时间点具有一致性,均发生在1990年左右,该突变可能是由于大尺度的气候变化导致局部地区自然环境变化引起的;(4)径流变化的下降趋势是降水、气温、植被变化和人类活动综合作用的结果。20世纪90年代末的径流突变主要原因是气候变化引起的,人类活动对其影响十分微小,因此,某些明显的突变现象是由于大的气候变化引起的,人类活动的影响是一个长期的过程,所以对自然资源应采取开发与治理同时进行。

近50年来渭河干流中段径流变化特征研究

利用渭河干流咸阳站1960—2009年径流及降水数据,采用Kendall秩相关系数、R/S分析法、M-K突变检验法等数理统计方法,分析了渭河干流中游四季径流变化趋势及突变特征,得出结果:(1)渭河干流中游四季径流均呈极显著递减趋势,尤其是秋季径流减少最为明显,并且未来流量变化与现在保持相同的态势,即有持续递减的特征;(2)渭河干流中游段年均流量的集中期主要分布在8月中旬左右,年降水量集中期主要分布在7月底左右,径流从降水开始经过停蓄、漫流、河槽集流,然后汇流至下游河道大概需要32 d左右的时间,径流对降水的滞后期在不断延长,50年来渭河干流中游径流系数呈下降趋势;(3)采用M-K突变检验法和滑动t检验法得出年均流量的突变时间点为1987年,春季与秋季突变时间一致,夏季突变时间与年均突变时间较为接近。

1970-2019年内蒙古大兴安岭林区降雪特征分析

基于1970—2019年内蒙古大兴安岭林区11个气象站逐日降水量和温度资料,提取降雪数据,采用趋势分析法、距平法、M-K突变法、滑动t检验法等,分析了大兴安岭林区降雪的时空变化特征。结果表明:大兴安岭林区总降雪量和各等级降雪量均呈增加趋势,其中小雪和暴雪的降雪量增加趋势较小;小雪和中雪量在21世纪00年代达到最大值,大雪和暴雪量在21世纪10年代达到最大值;各等级降雪量对总降水量的贡献率为小雪>中雪>大雪>暴雪;各等级降雪量年内月变化均呈M型分布,总降雪量高峰出现在11月;总降雪量在1995年有显著突变,小雪、中雪、大雪、暴雪降雪量无显著突变年份。空间上总降雪量和各等级降雪量(除暴雪外)大体呈北多南少、西多东少的变化趋势。大兴安岭林区降雪初始日呈延后趋势,终止日呈提前趋势,雪季长度呈每10 a缩短2.3 d的趋势。

新疆南疆地区降水量时空变化特征分析

利用新疆南疆地区43个气象站1961—2013年的逐月降水资料,通过计算降水量距平百分率和M-K突变检验法对该地区降水量的时空变化特征进行了分析。结果表明:年降水量的突变点为1987年,降水量总体呈升上趋势,降水量在时间上呈夏季>春季>秋季>冬季的特点,在空间上呈现山区>盆地(平原)>沙漠地区的特点。

1951—2016年秦巴山区霜期变化的时空特征分析

依据秦巴山区96个气象站点1951—2016年逐日最低气温数据,利用一元线性回归、M-K突变检验法和Cressman插值法分析了初、终霜日和霜期变化的时空特征,并对终霜日和霜期的变化趋势及其与海拔高度的关系进行了分析,结果表明:在时间变化上,秦巴山区平均初霜日呈现出推迟的趋势,且在1960年左右发生了显著突变,而平均终霜日则与之相反,表现出提前的趋势,平均霜期也呈现出显著的减少趋势,且在20世纪60年代中期至70年代末期间表现得十分明显;空间变化上,秦巴山区初霜日和霜期呈现出较大的南北差异,而终霜日则表现为较大的东西差异;在与海拔分布的关系上,秦巴山区部分地区终霜日和霜期的变化趋势有明显的海拔依赖性,表现为西部和中东部地区终霜日的变化趋势随海拔高度的增加而减少,北部地区霜期的变化趋势随着海拔高度的增加而减少。

宁夏海原县1958—2019年气温及降水变化规律分析

对海原气象站1958—2019年年际、年内平均气温和降水量采用线性倾向估计法、M-K突变检验法和累积距平法进行计算分析。结果表明:海原站年、春季、夏季、秋季、冬季平均气温递增速率分别为0.27、0.32、0.25、0.27、0.24℃/10 a,均只发生一次突变。年降水量变化速率为-1.67 mm/10 a,1959—1960年发生突变。春季、夏季、秋季、冬季降水量变化速率分别为0.69、-0.92、-2.47、1.03 mm/10 a,分别发生突变13、5、4、4次,2012—2019年降水量呈上升趋势。建议海原县强化水利工程保障,充分利用调蓄水工程,结合天气预报,对各类水资源进行联调联供,从而保障海原县的农业生产。