基于Mann-Kendall趋势检验的城市能源碳达峰评估方法

能源是城市碳排放的重要组成,评估城市能源碳达峰是践行国家“双碳”战略的必要手段.为此,针对城市能源的碳排放水平,提出了一种基于Mann-Kendall趋势检验的能源碳达峰评估方法.通过构建涵盖能源碳排放量、清洁能源发电量、交通电能替代量等要素的碳监测体系,结合历史数据计算城市的能源碳排放总量.鉴于能源碳排放具有季节性和随机性,采用Mann-Kendall趋势检验法,建立城市能源碳达峰判断模型,衡量不同时期区域碳排放水平.以上海某行政区为例,从年度、季度视角,判断该区域的能源碳达峰状态.计算结果表明,基于年度数据,该地区在2020年已实现能源碳达峰;基于季度数据,夏季与秋季已实现能源碳达峰,春季和冬季仍处于平台期.该方法可应用于评估城市级的碳达峰状态,为检验各省市的碳达峰进程提供参考.

基于Mann-Kendall法的祖厉河流域水沙特征及趋势分析

为了探究半干旱黄土区水沙特征及变化趋势,采用Mann-Kendall非参数检验法,对祖厉河流域2001—2016年的降水量、径流量与输沙量进行了分析研究。结果表明:研究期内年降水量呈不明显增加趋势,年变化幅度为1.83 mm/a,汛期降水量呈减少趋势,年变化幅度为-2.01 mm/a;年径流量与汛期径流量变化曲线基本一致,总体都呈显著波动下降趋势(P<0.05),径流量年变化幅度为-3.85×10^(6) m^(3)/a,汛期径流量年变化幅度为-2.729×10^(6) m^(3)/a,二者突变时间均在2013年左右,突变以后UF k值超过95%的信度线(α=0.05),呈现急剧减少趋势;输沙量和径流量呈现相似的显著减少趋势,年输沙量与汛期输沙量变化曲线基本一致,年输沙量和汛期输沙量年变化幅度均为-1.06×10^(6) t/a,二者突变开始时间均在2011—2012年之间,2014年以后UF k值超过95%的信度线(α=0.05),呈急剧减少趋势。

基于Mann-Kendall法的西宁市降水量变化规律分析

利用青海省西宁市4个气象站60年的降水资料,采用Mann-Kendall检验方法分析了降水量的年际、年代际变化特征及趋势,研究了该地区多年降水量的时程变化规律并得出该地区降水相关特征量的变化特征。结果表明:西宁地区年降水量整体呈现上升趋势,降水量的季节性差异较大,汛期表现出较为明显的上升趋势;年降水日数也呈现上升趋势,但上升趋势不显著;西宁市降水量在2005年发生突变。分析结果可为西宁市未来降水资源合理利用、洪涝灾害防治等工作提供参考依据。

基于Mann-Kendall法的酒泉市近50年气候变化特征及突变分析

利用酒泉市所属6个站点1959-2008年的气温和降水资料,采用滑动平均、趋势分析和MannKendall等方法,分析该地区的气候变化的特征.结果表明:在全球变暖背景下,酒泉市的气温突变明显,而降水突变不明显.近50年来,酒泉市年平均气温和各个季节的平均气温呈显著变暖趋势,其中年平均气温在90年代中后期发生了突变,酒泉市东部的突变年份早于西部的突变年份;酒泉市年降水量呈微弱增长趋势,酒泉市东部的增长幅度略小于西部.这表明气候突变在酒泉市不同的地区会有不同的体现,突变时间不同步.

基于Mann-Kendall法的流域降雨与地下水位时空变化特征研究

降水量在空间和时间上的变化会影响水资源的可用性,导致农业、生态和基础设施受损。在区域和局部尺度上,降雨均有增加和减少的趋势。降雨强度增加可能导致山洪暴发,降水减少也会影响水的可用性和水质。如何预测降水量在时空中的变化趋势具有重要意义。采用Mann-Kendall方法对河北某区域降雨量变化趋势及特征进行分析,并分析观测井的降雨量与地下水水位之间的关系,研究成果可知:4个观测台站中,H台站接收的年降雨量最大,最大值达到了5 153 mm,而K-K台站最大降雨量仅次于H站台,为3 598 mm。地下水位变化与降雨变化趋势相同。可为相关工程提供参考。

基于Mann-Kendall方法的胶东半岛海岸带归一化植被指数趋势分析

利用1998—2008年SPOT/VEGETATION逐旬共372期归一化植被指数时间序列影像数据,引入Mann-Kendall非参数趋势检验方法,分析了胶东半岛最近10 a来的归一化植被指数变化趋势。结果表明,最近10 a来,胶东半岛归一化植被指数变化趋势以衰减区域居主导地位,其中有明显衰减变化趋势的区域占半岛总面积的19.3%,有明显增强变化趋势的区域仅占半岛总面积的2.8%。归一化植被指数衰减区域在空间上沿海岸线呈环状分布,从沿海岸到远离海岸,归一化植被指数增强趋势逐渐明显,衰减最明显的区域大部分位于半岛沿海30 km以内,植被增强趋势最明显区域位于半岛中部山地及沿海防护林地区。人类活动及其空间分布是归一化植被指数变化的主要因素,其中沿海城市化、工业化和海岸湿地开发利用程度的提高导致归一化植被指数衰减,而山地植被保护和海岸防护林建设导致归一化植被指数增强。

Mann-Kendall检验方法在降水趋势分析中的应用研究

采用本溪地区4个气象站1958—2006年间气象资料,应用Mann-Kendall检验方法对降水量的年际变化特征、月际变化特征及趋势进行分析,并进行突变性检验。结果表明:近50 a本溪地区降水量随时间呈上升趋势变化;本溪站和草河口站降水量发生突变,分别是1978年、1986年和1976年。

基于Mann-Kendall法的湖泊稳态转换突变分析

采用变化趋势与倾向率、Mann-Kendall趋势检验法和突变点分析法对1981~2008年间太湖湖泊稳态转换关键因子总氮（TN）、总磷（TP）和叶绿素a（Chla）进行突变识别,结果表明,（1）TN、TP和Chla分别在0.05、0.10和0.05水平上呈显著增加趋势;（2）TN浓度在1990~1991年间和1994~1995年间发生了两次突变;TP浓度突变点发生在1987~1988年;Chla浓度历史变化存在三个阶段,1981~1989年为第一阶段,尚未产生突变阶段,第二阶段为1990~1996年,突变过渡阶段,第三阶段为1997~2008年,属于突变后的状态;（3）综合TN、TP和Chla浓度历史变化存在不同阶段,结合各因子的历史变化序列,太湖湖泊稳态转换突变点为1988年和1997年,并把太湖划分为三个阶段,第一阶段为1981~1987年,TP浓度为0.025mg/L,属于草藻共存,接近于清水稳态阶段;第二阶段为1988~1996年,TP浓度为0.086mg/L,属于藻草共存阶段;第三阶段为1997到2008年,TP浓度为0.103mg/L,属于藻型浊水稳态研究结果表明Mann-Kendall法在湖泊稳态转换突变分析中具有一定的适用性.

基于Mann-Kendall法和小波分析的降水变化特征研究——以重庆市沙坪坝区为例

以重庆市沙坪坝区1959—2008年50年的日降水资料为基础数据,以Mann-Kendall法和小波分析为主要研究方法,分析了沙坪坝区的降水变化特征.结果表明:近50年来沙坪坝区年降水量和汛期降水量成上升趋势,但变化不显著,非汛期降水量有较显著的上升,将有助于解决区域水资源在时间尺度上供需不平衡问题;年内分配的年代际变化分析表明,该地区年内分配极为不均,汛期多年平均降水量为843.9 mm,约占年平均降水量的77%;根据年降水和汛期降水的小波方差图的比较可知,年降水的变化在很大程度上受汛期降水变化的控制.

运用Mann-Kendall方法探究地表植被变化趋势及其对地形因子的响应机制——以太湖苕溪流域为例

利用Mann-Kendall方法对浙江太湖苕溪流域植被随时间、高程、坡度序列变化的特征与机制进行分析.结果表明:在2000—2010年间,植被随时间变化波动大,但该流域植被覆盖和空间变异均呈不显著增长趋势,2004年植被覆盖最低,植被空间异质性在2002年至2004年间达到最高水平;植被覆盖随高程、坡度的增加而增长,植被空间变异随高程、坡度的增加呈下降趋势,在高程200 m和坡度15°区域有一突变点.该研究结果不仅揭示了植被随时间、高程、坡度的变化趋势,还揭示了植被发生突变的时间段、高程带、坡度带,为进一步研究植被时空变异规律及驱动因子奠定了基础.

基于Mann-Kendall方法的淮河流域降雨量趋势特征研究

基于气象部门提供的淮河流域20个站点1955-2012年的逐日降水资料,利用线性趋势分析和M-K突变检验,分析淮河流域逐年、各季的降水量变化趋势和突变状况。表明淮河流域总体降雨量呈现下降趋势,各季节降雨趋势各不相同,其中在夏季降雨最多,冬季最少。在近58年发生了14次"旱涝急转"现象,并且降雨量分别在20世纪60年代和21世纪初发生了突变.

V/S和Mann-Kendall相结合的方法在洪涝灾情分析中的应用

【目的】将V/S分析法引入到洪涝灾害面积序列的长记忆性研究,为洪涝灾害的预测和防治提供参考。【方法】以洞庭湖1949-1998年50年的洪涝灾害面积序列为研究对象,采用V/S分析法计算其Hurst指数,并结合其Mann-Kendall趋势分析洪涝灾害面积序列未来的变化趋势。【结果】20世纪70年代以来洞庭湖区的洪灾面积下降趋势明显,90年代以后涝灾面积上升趋势显著,洞庭湖洪涝灾害时间序列V/S分析的Hurst指数均大于0.5,表明洪涝灾害面积序列的变化趋势在未来将持续。【结论】V/S分析是一种有效的趋势预测方法。将V/S分析法与Mann-Kendall相结合的方法能够分析洪涝灾害时间序列未来的变化趋势,是一种有效的未来趋势预测方法。

基于Mann-Kendall法的汉江上游水沙趋势分析

为了解汉江上游水沙变化趋势以指导水利工程规划建设,利用汉江洋县水文站1956-2008年还原后的天然年径流和年输沙量序列,采用非参数检验Mann-Kendall法,分析了汉江洋县水文站天然径流和输沙量的年际年内变化趋势和发生突变的年份,以及引起天然水沙序列变化的主要影响因素。分析结果表明,1990年代以后,汉江上游的径流和输沙量发生减小突变,且减小趋势显著;径流量突变发生在1993年,突变前后偏小的幅度为40%;泥沙量突变发生在1990年,突变前后偏小的幅度为85%。研究结果为流域的防洪治理、河道整治、水资源规划等提供了科学依据。

基于Mann-Kendall法的水温时间序列检验

以某水文站50年的四季以及年平均水温序列分析为例,探讨了应用Mann-Kendall非参数检验法方法对水温时间序列趋势和突变进行检验的适应性。通过对实际数据的分析计算,并与相关要素的检验结果对比分析,表明Mann-Kendall检验法能够较好地识别出水温时间序列的长系列变化趋势及突变点。

基于Mann-Kendall法的北黑高速沿线岛状冻土区植被退化分析

植被退化是影响陆地生态系统和气候变化的一个重要因素,分析植被退化特征对植被生态治理与保护具有重要意义。应用Mann-Kendall法对2000-2011年岛状冻土区的植被退化过程及影响植被退化的驱动因素进行分析。结果表明,植被退化区域占整个研究区面积的15.05%,其中严重退化区域比例占1.42%,其余13.63%为轻微退化;退化区域主要分布于北黑高速路段两侧地区、东北部大河口林场外围区域及河漫滩周围的沼泽地;降水量与植被指数表现为正相关性,显著性P<0.05,而气温显著性P>0.05,说明降水量是植被生长的主导因子;冻土退化产生地面渗水现象,归一化植被指数骤降0.26,同时在Mann-Kendall趋势曲线中突变点发生于2006年;岛状冻土退化伴随着土壤温度梯度发生显著的变化,植物的水分传导性脆弱,生长将受到抑制作用。研究结果可为高寒区生态系统的稳定发展和探寻水热条件变化规律提供空间数据支撑。

Sen’s斜率估计与Mann-Kendall法在设备运行趋势分析中的应用

基于某企业设备运行时轴承状态自上次检修以来的历史数据,采用Sen’s斜率估计与Mann-Kendall检验相结合的方法对其运行趋势进行分析,并与一元线性回归法分析结果相比较。结果表明,Sen’s斜率估计与Mann-Kendall法相结合,适用于设备运行状态的趋势分析,可在基于状态监测的预防性维修工作中推广应用。

基于Mann-Kendall和R/S法的水文序列变化趋势分析——以苏州市为例

由于Mann-Kendall法和R/S法均无法独立获取水文序列过去及未来的变化趋势,本文尝试将其相结合。针对苏州市水文历史数据,利用Mann-Kendall法分析水文序列过去的变化趋势、R/S法获取其分形特征,预测苏州市水资源未来趋势特征,并利用弹性系数法定量评估气候变化和人类活动对水资源变化的影响贡献率。结果表明:苏州市水资源量在过去的60年以及未来均呈现上升趋势,且在1979年发生突变;苏州市气候变化是径流变化的主要驱动因子,贡献率达到87%,人类活动的贡献率为13%。掌握苏州市水资源变化趋势可为苏州市水资源合理开发利用和海绵城市建设提供决策依据。

R/S和Mann-Kendall法综合分析水文时间序列未来的趋势特征

讨论了R/S法和Mann-Kendall法用于水文时间序列分析存在的不足,提出综合了应用两者分析水文时间序列未来趋势特征的方法,以闽江流域竹岐站年径流序列为例进行了分析。结果表明,综合应用R/S和Mann-Kendall法能比较好地分析水文时间序列未来的趋势特征,也揭示了闽江流域中、上游地区年径流的未来有显著下降的趋势特征。

基于Mann-Kendall法的径流丰枯变化过程划分

提出利用Mann-Kendall法,将已有径流时间序列划分为若干个时间序列,计算出每一个时间序列的U值,以U-t曲线的变化趋势来划分径流序列的丰枯变化过程;以闽江流域竹岐站和白山水库的径流序列为例进行分析。结果表明:闽江流域径流丰枯变化过程为1946-1996年,白山水库丰枯变化较闽江流域频繁,分别为1946-1966年和1967-1975年,且第三个丰枯变化过程还没有完成。由于Mann-Kendall法属于非参数检验,受样本的分布类型限制比较少、样本中可允许少量漏测值以及方法比较简单适用等特点,因此,Mann-Kendall法可以和应用差积曲线法划分丰枯变化过程的方法互为补充。

基于Mann-Kendall方法的水土流失时空格局变化

实时准确把握水土流失的时空变异规律是制定合理有效水土流失防治措施的基础。利用RUSLE方程对浙江省安吉县2000—2012年的水土流失风险进行估算,获取共13期(每年1期)的水土流失时间序列数据。在此基础上,利用Mann-Kendall方法进行水土流失时空格局变化分析。结果表明:研究期间安吉县水土流失风险呈现显著上升趋势,具体表现为遭受水土流失风险范围呈现显著增长的同时,遭受水土流失的风险等级也呈现显著上升趋势。利用Mann-Kendall方法进行水土流失变化分析,较空间叠加分析方法更能真实地反映水土流失的时空格局变异规律,所得结果更为详实,更符合实际,可为水土流失的长时间序列动态变化分析提供新思路。